ESPACIADORES ARTICULADOS EN INFECCIÓN DE PRÓTESIS TOTAL DE RODILLA

 


INTRODUCCIÓN


La infección de una artroplastia total de rodilla es una de las complicaciones más importantes y devastadoras. La infección continúa siendo la primera causa de revisión precoz tras artroplastia de rodilla, por delante de la inestabilidad o el aflojamiento aséptico.
El tratamiento de una artroplastia total de rodilla infectada genera un consumo de recursos hospitalarios tres a seis veces mayor que el de una artroplastia primaria y dos veces mayor que el de una revisión aséptica. El objetivo del tratamiento debe ser erradicar la infección y mantener la función de la articulación.
El recambio en dos tiempos continúa siendo el tratamiento de elección o “Gold Standard” en los casos de infección tardía, con resultados buenos o excelentes en el 80%-100% de los casos, pero no deja de ser agresiva, costosa y larga. También se considera el tratamiento de elección en casos de infección por hongos, microorganismos virulentos, enfermedades inflamatorias de base, pacientes inmunodeprimidos o reinfección después de una reimplantación.
La revisión en dos tiempos de una artroplastia infectada tiene, en comparación con el recambio directo, algunos inconvenientes teóricos: una hospitalización más prolongada, mayor coste y tiempo, retracción de los tejidos, inestabilidad, limitación funcional entre los tiempos quirúrgicos. Desde el punto de vista técnico, la reimplantación quirúrgica puede verse dificultada por la retracción de las partes blandas y la pérdida de los planos tisulares.
La mayoría de los autores coinciden en que casi todos estos inconvenientes pueden ser minimizados con la utilización de espaciadores articulados de cemento cargados de antibióticos, aunque el recambio en dos tiempos es igualmente reproducible, para erradicar la infección, con el uso de espaciadores de cemento o sin ellos.
Con el recambio en dos tiempos se han publicado los resultados más consistentes con independencia de múltiples variaciones en el tipo de espaciador, microorganismo causal o tiempo de evolución de la infección. En una revisión sistemática de la literatura, entre 1980 y 2005, Jämsen et al encontraban 31 artículos originales describiendo los resultados de 154 recambios directos y 926 recambios en dos tiempos. Las tasas de erradicación fueron del 73%-100% para el recambio en un tiempo y de 82%-100% para el recambio en dos tiempos. La movilidad final y las tasas de reinfección fueron menores en las series que utilizaron espaciadores articulados cargados de antibiótico. No hubo correlación con el tipo de espaciador ni en el resultado funcional entre las revisiones en un tiempo o en dos tiempos.


Una excelente reconstrucción en un defecto segmentario, casi una “prótesis de cemento”.
Imágenes del trabajo premiado por la AAOS


TIPOS DE ESPACIADOR. MONOBLOQUE-ARTICULADOS

El protocolo del recambio en dos tiempos fue formulado por J. Insall en 1983. Desde la primera comunicación, en 1990, de los resultados a largo plazo se considera el tratamiento de elección en la infección tras artroplastia total de rodilla. El procedimiento original tenía un 20% de resultados regulares o malos, relacionados con la incapacidad funcional y la retracción de las partes blandas entre los tiempos quirúrgicos. Se producía atrofia, rigidez, pérdida de hueso y aumentaba el número de abordajes ampliados en la reintervención.
El uso de espaciadores articulados cargados de antibiótico permitió disminuir estas complicaciones y mejorar las posibilidades de erradicación de la infección. La elección del espaciador depende de muchos factores, como el grado de pérdida ósea, el estado de las partes blandas, la selección de antibióticos y las posibilidades económicas y técnicas del cirujano. Entre las ventajas comunes de los espaciadores cargados de antibiótico, monobloque o articulados, figura que los niveles intraarticulares de antibióticos con este tratamiento son mayores que sólo con antibióticos parenterales.
La intención es estar por encima del “punto de ruptura de sensibilidad” (nivel de antibiótico que establece el límite entre la susceptibilidad bacteriana o el desarrollo de resistencias) y conseguir la erradicación de la infección.
Los espaciadores no articulados permiten la administración local de una alta concentración de antibióticos, mejoran la autonomía del paciente, facilitan el tratamiento ambulatorio y mantienen el espacio articular para futuras cirugías.
Borden, Cohen y Booth comunicaron el uso de rosarios y espaciadores de cemento cargados de antibiótico, moldeados para que se adaptaran al defecto creado tras la extracción de la prótesis infectada. Aunque en algunos de estos casos hicieron el espaciador en dos hemibloques, confiriendo una articulación parcial, ni el diseño de los bloques ni el protocolo de rehabilitación incluía una movilidad controlada. Calton et al hicieron modificaciones del mismo concepto y observaron algunas de sus desventajas, como la pérdida de hueso si el espaciador se hundía en la tibia.



Desmontaje de espaciador monobloque.



Otras desventajas de este sistema son una mínima amplitud de movimiento de la articulación, lo cuál puede provocar acortamiento del cuadriceps o del abductor, formación de cicatrices o aumentar la necesidad de abordajes ampliados en la reimplantación de la prótesis.
Los espaciadores articulados de cemento cargado de antibiótico pueden mejorar la función entre las cirugías y facilitar el segundo tiempo quirúrgico.
Aunque persiste algo de controversia la mayoría de los autores coincide en que la utilización de espaciadores articulados determina mejores resultados funcionales y en cuando a la erradicación de la infección que el uso de espaciadores monobloque.
Existe una considerable variación en la forma y características de los espaciadores articulados, desde espaciadores totalmente manuales, diferentes moldes preconformados para cemento hasta espaciadores modulares que incluyen superficies de plástico y metal, con diversos grados de constreñimiento, precio y complejidad. Todos ellos presentan ventajas comunes: evitan la retracción de partes blandas y del mecanismo extensor, se pueden añadir altas dosis de antibióticos en el tiempo entre las cirugías, preservan la masa ósea mejor que los espaciadores monobloque, reducen la necesidad de abordajes ampliados en la reintervención y aumentan el porcentaje de éxitos. Además permiten una mayor movilidad controlada de la articulación y el apoyo parcial con ortesis supletoria facilitando la descarga hospitalaria, con una función aceptable en el tiempo entre las cirugías.



Remodelación de espaciador manual.

EVOLUCIÓN HISTÓRICA DE LOS ESPACIADORES ARTICULADOS

Las primeras comunicaciones de espaciadores articulados cargados de antibiótico fueron comunicadas por Wilde y Ruth en 1988, representando el primer intento de disminuir las complicaciones debidas a la incapacidad funcional, entre los tiempos quirúrgicos, observada en los trabajos iniciales de Insall.
En 1992 aparecieron algunos sistemas articulados preconformados (PROSTALAC®), cuya principal ventaja es la excelente tolerancia y función del paciente entre las cirugías, debido a la alta congruencia articular y la reducida fricción. Entre las teóricas desventajas figuran, además del precio, la presencia de superficies metálicas y de plástico que podrían facilitar el crecimiento bacteriano y la limitación de tamaños. Su uso no se ha generalizado por el precio y por el riesgo teórico de que los componentes de metal y plástico faciliten la persistencia de la infección, pero esto no se ha confirmado en la práctica clínica, por lo que otros factores como la agresividad del microorganismo, la adición de elevados porcentajes de antibiótico al cemento y la pauta antibiótica podrían tener más peso específico que el tipo de espaciador utilizado.
El espaciador articulado de cemento conformado a mano representa el extremo opuesto al sistema PROSTALAC® y mantiene casi todas las ventajas comunes de los espaciadores articulados, con algunos inconvenientes específicos.
Entre estos extremos, múltiples autores han desarrollado modificaciones para minimizar las desventajas de los espaciadores conformados manualmente y del sistema PROSTALAC, adaptándolos a sus posibilidades técnicas y económicas. Se desconoce el impacto real de las ventajas teóricas de los distintos tipos de espaciador.
Las formas principales incluyen:
1. La elaboración manual de un espaciador a medida en quirófano, sólo con cemento, recreando la anatomía normal del paciente o sistemas mas conformados (“Ball and Socket”),


Espaciador “ball and socket”.

2. La elaboración de espaciadores a medida en quirófano usando moldes prefabricados, de silicona o aluminio, o con la ayuda de componentes de prueba para dar forma al espaciador, o creando intraoperatoriamente los moldes con cemento, sobre implantes de prueba, y luego, sobre los moldes de cemento, el espaciador definitivo;
3. La utilización de espaciadores prefabricados sólo de cemento;



Espaciador preconformado y control radiológico. En estos casos sólo el cemento con el que se fija el espaciador al hueso lleva antibiótico personalizado.


4. La utilización de componentes de cemento en combinación con componentes modulares de plástico y metal (PROSTALAC, DePuy, Warsaw, Indiana);
5. La reesterilización de la prótesis de prueba y la inserción de un escudo femoral de metal y un polietileno tibial con cemento o de una nueva prótesis a modo de espaciador (“prótesis espaciador”) fijada con altas cargas de antibiótico,
6. Combinaciones de estas formas para defectos moderados o masivos.
Se han comunicado resultados favorables con cada uno de estos tipos de espaciadores. Cuanto mas rudimentario es un espaciador menor es su congruencia y mayor puede ser la sensación de chasquidos, aprensión o inestabilidad. Por el contrario menor es su precio, mayor es su disponibilidad y versatilidad. Ventajas específicas de los espaciadores construidos manualmente sólo de cemento, es que todo el espaciador está cargado de antibiótico y que este puede personalizarse al microorganismo causal. No incluyen elementos metálicos ni de plástico ni reesterilizados y se pueden realizar en cualquier quirófano del mundo, sin ningún instrumental específico. Su principal desventaja es la falta de una congruencia óptima, la aprensión e inestabilidad y la dificultad para modelarlos, sobre todo con altas cargas de antibiótico, por encima del 10%-15%. Otro problema teórico de los espaciadores de cemento sobre cemento es que podrían ocasionar más reacción inflamatoria en la articulación por la generación de partículas, pero esto no ha sido un problema real en las series publicadas.
En el punto medio, si el espaciador se hace completamente de cemento sobre moldes preconformados no es tan difícil darle forma al espaciador con cargas mayores de antibiótico.
Por el contrario, los espaciadores preconformados, tienen una carga limitada de antibiótico en el cemento, no personalizada al paciente en cuestión. Estos espaciadores y los que incluyen elementos metálicos o de plástico, o las prótesis reesterilizadas tienen el problema de la inserción de material extraño en un medio séptico. En estos casos únicamente el cemento con el que se fija estos componentes metálicos, la prótesis o el espaciador preconformado lleva la máxima carga de antibióticos personalizada.
Otro problema es el de la constricción del espaciador. Todos los espaciadores hechos intraoperatoriamente con moldes carecen de un diseño de poste tibial y barra femoral; como mucho tienen un poste tibial que les confiere cierta estabilidad medio-lateral. La barra o leva, que aporta estabilidad anteroposterior es exclusiva de los sistemas PROSTALAC o del concepto “prótesis-espaciador”.
 

Espaciador manual en gave defecto segmentario. Se mantiene una excelente flexión pero existe inestabilidad, que obliga a que el paciente camine con una ortesis.

CARACTERISTICAS DE LOS ESPACIADORES CARGADOS DE ANTIBIÓTICO


La elución de antibióticos del cemento óseo depende de varios factores. El tipo de antibiótico, la concentración y la combinación de antibióticos, la porosidad y el tipo de cemento, y la superficie del espaciador.

Tipo de cemento. Formas comerciales vs personalizadas de cemento cargado de antibiótico
La mayoría de los cementos cargados de antibiótico, preparados comercialmente, tienen dosis bajas de antibiótico, que pueden servir para profilaxis de la infección en pacientes de riesgo (combinada con los antibióticos parenterales representa el concepto de “doble profilaxis”), o en el segundo tiempo quirúrgico de una infección ya erradicada, pero no para el tratamiento de las mismas cuando se ha diagnosticado la infección.
Por lo tanto, los cirujanos deben agregar antibióticos al cemento para alcanzar las altas dosis necesarias para el tratamiento de la infección articular periprotésica y para personalizar el antibiótico al microorganismo causal.
En comparación con las presentaciones comerciales de cemento cargado de antibiótico, el cemento mezclado manualmente tiene una menor liberación de antibióticos.
La mezcla manual de antibióticos aumenta la porosidad del cemento. Esto, en teoría, debilita el cemento pero aumentaría la superficie de elución pues el antibiótico se libera desde la superficie del espaciador o desde grietas en la superficie del mismo. Sin embargo cuando se carga manualmente el cemento con antibióticos la distribución de estos no es homogénea, a diferencia de los cementos precargados comercialmente con antibióticos, lo que disminuye su tasa de elución a partir de una superficie dada. Un estudio mostró que el aumento de la superficie de cemento óseo en un 40% determinaba una tasa de elución de vancomicina 20% más alta.
La adición de dextrano al cemento aumenta la porosidad y las tasas de elución de los antibióticos. Kuechle y otros observaron que, cuando se agregaba dextrano al 25% al cemento, la liberación de antibióticos en las primeras cuarenta y ocho horas era alrededor de cuatro veces mayor y la duración de la elución era de hasta diez días, en lugar de sólo seis, en comparación con la preparación de rutina. El mismo efecto se ha visto con la adición de lactosa, silitol (u otros edulcorantes), que aumentan la liberación de daptomicina, vancomicina o gentamicina.
La mezcla al vacío disminuye la porosidad del cemento lo que podría disminuir la elución del antibiótico. Sin embargo se ha visto que esto no es así para todos los cementos pues otros factores, como la hidrofilia del cemento o su viscosidad, pueden ser más importantes que el área teórica de elución.
En un estudio reciente Meyer et al comparaban la elución en seis cementos cargados comercialmente de antibióticos al mezclarlos al vacío y manualmente. Todos demostraron actividad antimicrobiana detectable durante los cinco días del ensayo, concentrándose la máxima actividad en el primer día, con niveles por encima del punto de ruptura de sensibilidad, y decreciendo rápidamente después. La actividad antimicrobiana acumulada en los cinco días fue similar, con la mezcla sin vacío de Cemex Genta y con vacío de Cobalt G-HV y Palacos R1G, pero mayor que para los otros tres cementos. Cemex Genta demostró la mayor actividad acumulada antimicrobiana en los 5 días cuando la mezcla no se hacía al vacio, por encima de Cobalt G-HV y Palacos R1G y estos, a su vez, superiores VersaBond AB, Simplex P con Tobramycin y SmartSet GMV, con diferencias significativas entre estos, en el orden descrito. Cuando la mezcla se hacía al vacío Cobalt G-HV y Palacos R1G tenían una actividad acumulada antimicrobiana similar, significativamente mayor que el resto de los productos. El mezclado al vacío aumentó la actividad antimicrobiana de tres cementos: Cobalt G-HV, Palacos R1G y Simplex P con Tobramicina y disminuyó la de Cemex Genta, SmartSet GMV y VersaBond AB. Además la mezcla al vacío también aumentó el número de días de elución por encima del punto de ruptura de sensibilidad necesario para erradicar el 99% de todos los SAMS y SAMR y el 85% de los SCN catalogados entre el 2009-2010. Para Palacos R1G pasó de 2 días con mezcla sin vacío a 5, con mezcla al vacío, para Cobalt G-HV pasó de dos a tres días y para Simplex P con Tobramycin pasó de 1 a dos días. Por el contrario la mezcla al vacio redujo el número de días de elución por encima de este límite para el Cemex Genta, de tres a 1. En general los autores concluían que la mezcla al vacío tiene efectos adversos sobre la elución de cementos de baja viscosidad (Cemex Genta), positivos sobre los de alta (Cobalt G-HV y Palacos R1G) e impredecible sobre los de viscosidad media (Simplex P-Tobramycin, SmartSet GMV y VersaBond AB). Sólo Cemex Genta mezclado sin vacío y Palacos R1G, mezclado al vacío, eluían antibióticos por encima del punto de ruptura de sensibilidad en el tercer día, el resto sólo el primer día. Aunque Cobalt G-HV y Palacos R-G tienen menor carga de gentamicina tienen una elución y una actividad antimicrobiana mayor que otros cementos con mayor carga de antibiótico.
Otros estudios confirman las diferencias entre cementos. Stevens y otros estudiaron la elución in vitro de antibióticos a partir de los cementos óseos Simplex y Palacos, y observaron que el Palacos era un vehículo más eficaz para la administración local de fármacos.


Los espaciadores manuales mantienen casi todas las ventajas de los preconformados y algunas ventajas e inconvenientes específicos.
Flexión de 80º con espaciador articulado manual.


Elección de antibiótico

Los espaciadores de cemento cargado con antibiótico liberan altas dosis de antibiótico y permiten alcanzar concentraciones intraarticulares más altas que las logradas con antibióticos parenterales solos, con escaso efecto sobre los niveles séricos o urinarios y, por tanto, con mínimo riesgo de daños sistémicos. La clave está en conseguir concentraciones bactericidas locales que ayuden en la erradicación de la infección o en evitar la colonización del nuevo implante en la fase de reimplantación (la “carrera por la superficie del implante”).
El antibiótico a usar debe tener dos propiedades fundamentales:
-Ser termoestable. El proceso de polimerización del cemento es una reacción exotérmica. En el plazo de entre 10-13 minutos, el cemento se calienta y puede alterar las propiedades del antibiótico.
-Hidrosoluble. Esto supone que el antibiótico se va a difundir por los tejidos que circundan la articulación infectada. Al mantener el espaciador en la articulación durante un tiempo no inferior a 8 semanas, se va produciendo una liberación mantenida y constante de antibiótico. Sin embargo el efecto bactericida se concentra en los primeros días. Después, los espaciadores, realizan principalmente una función mecánica.
Los antibióticos utilizados con más frecuencia son tobramicina, gentamicina, vancomicina y cefalosporinas. Se pueden combinar antibióticos para conseguir una cobertura de amplio espectro, dependiendo de la naturaleza del microorganismo causal. En algunos países es difícil conseguir formas en polvo de aminoglucósidos, que son las que no debilitan tanto al cemento y las que hemos de utilizar, lo que limita las opciones del cirujano a la hora de hacer combinaciones de antibióticos.
Las infecciones periprotésicas son producto, en su mayoría, de microorganismos grampositivos (Staphylococcus aureus y Staphylococcus Coagulasa Negativos), y cuando puede identificarse con claridad al patógeno y su patrón de sensibilidad antibiótica, debe emplearse un solo antibiótico. Cuando se desconoce el patógeno, el tratamiento resulta más difícil, y es aconsejable una combinación de antibióticos para mejorar las posibilidades de erradicar la infección. La vancomicina cubre el Staphylococcus aureus meticilin-resistente, la gentamicina cubre Enterobacteriaceae y Pseudomonas aeruginosa, y la cefotaxima destruye a los microorganismos resistentes a la gentamicina.
Algunas combinaciones de antibióticos, además de aumentar el espectro de cobertura, tienen un efecto sinérgico. Masri y cols observaron que la combinación de vancomicina y tobramicina actuaba sinérgicamente pero los autores desaconsejaban el uso de vancomicina aislada. Sin embargo, otros autores han publicado excelentes resultados en infecciones por SCN y SA resistentes a meticilina con el uso de cemento cargado sólo con vancomicina al 5-7.5% (Simplex P, Howmedica, Rutherford, NJ con 2-3 gr de vancomicina por bolsa), tanto con espaciadores estáticos como articulados.
En general la sinergia entre aminoglucósidos y vancomicina y, ocasionalmente, una cefalosporina cubre la mayoría de los microorganismos patógenos y estos antibibióticos suelen ser fáciles de conseguir en presentaciones en polvo, pero no existen comercialmente estas presentaciones aunque Heraeus trabaja en una forma comercial con Gentamicina más vancomicina que podría estar disponible para uso comercial, en Europa, en el año 2012.
La única sinergia con presentación comercial es la combinación de clindamicina y gentamicina con la que se obtiene una mayor liberación de antibiótico y mayor capacidad para inhibir la formación de “biopelícula o biofilm” que si sólo el antibiótico se encuentra cargado sólo con gentamicina. El estudio de Ensing demuestra que el cemento Copal (clindamicina + gentamicina) tiene una capacidad de elución muy superior a otros cementos, considerados excelentes. A los 7 días la liberación de antibiótico del Copal fue del 65% de la clindamicina y del 41% de la gentamicina y para el Palacos R-G del 4% de la gentamicina precargada. Esta mayor liberación de antibiótico se traducía en una mayor y más prolongada inhibición del crecimiento bacteriano en placas de agar. Las cepas de Staphylococcus aureus sensibles a gentamicina formaban “variantes de pequeñas colonias” resistentes a la gentamicina en el Palacos R-G y menos en el Copal. La elución de gentamicina del Palacos se interrumpía después de 72 horas a diferencia del Copal, que mantenía la inhibición bacteriana durante el periodo de estudio. Además Palacos R-G no era capaz de inhibir el crecimiento bacteriano de SCN resistente a gentamicina a diferencia del Copal. La adición de clindamicina al cemento cargado de gentamicina tenía un efecto añadido en la inhibición del biofilm. Por el contrario, aunque los dos cementos cumplen con las normas ISO las propiedades mecánicas del Palacos R-G son superiores.
Este estudio tiene varias implicaciones prácticas. La sinergia de antibióticos permite una liberación mayor de antibióticos haciendo que sea mas efectiva la inhibición del crecimiento bacteriano y mayores las posibilidades de ganar la carrera por la superficie del implante. Al conseguir elevadas tasas de elución de antibiótico incluso bacterias, en principio, resistentes al antibiótico pueden ser erradicadas cuando la dosis de este se eleva lo suficiente. Por último, dadas las peores propiedades biomecánicas, el Copal parecería un cemento ideal para la realización de espaciadores articulados, que van a ser retirados en pocas semanas pero no tan apropiado como el Palacos-G para la reimplantacion definitiva una vez curada la infección.
También las quinolonas, la daptomicina y el linezolid también han demostrado buena elución, desde el cemento, pero son difíciles de conseguir en formas en polvo o son muy caros. En el estudio de Anguita et al, comparando quinolonas, cefazolina y linezolid, este fue el antibiótico más estable tras la polimerización del PMMA. Al 7,5% y 15% alcanzó altas concentraciones pico. Todas las concentraciones detectables de linezolid estuvieron siempre por encima del punto de corte de sensibilidad de Staphylococcus spp. (= 4µg/mL).
La daptomicina también ha demostrado capacidad para eluir en concentraciones locales bactericidas para SA y SCN, con un perfil de liberación similar a la vancomicina.
Infecciones micóticas
En el caso de que la infección sea debido a un hongo, el antibiótico recomendado es Anfotericina B o Fluconazol. La 5-flucitosina no es estable y no es válida para aplicación en el cemento. Los tratamientos con Anfotericina pueden provocar nefrotoxicidad, hepatotoxicidad, escalofrios, nauseas o alteraciones hematológicas haciendo necesario disminuir las dosis y prolongar más el tratamiento. Afortunadamente la incidencia de infecciones por estos microorganismos es baja.


Espaciador preconformado con cemento con Anfotericina B y fluconazol en infección micótica.

La mayoría de las infecciones publicadas son por especies de Candida. Entre estas C. Albicans representa el 60%, C. Parapsilosis y C. Tropicalis un 20% cada. Otras mas raras son Coccidioides immitis, Bsatomyces dermatitis o Sporothrix schenckii.
La inmunosupresión, hospitalización prolongada, terapia intravenosa prolongada, drogodependencia y enfermedades inflamatorias son factores de riesgo para el desarrollo de estas infecciones micóticas, no obstante en la mayoría de los casos publicados los pacientes no presentaban dichos factores de riesgo. Se postula una inoculación intraoperatoria vs una diseminación hematógena. Los síntomas son los de una infección subaguda, con dolor o molestias leves a moderadas, episodios de derrame u, ocasionalmente, osteólisis progresiva. En la literatura, las series publicadas son muy cortas. Phelan et al efectuaron un rescate en dos tiempos con administración sistémica de agentes antimicóticos para tratar cuatro infecciones por Candida sobre artroplastias totales. También identificaron otros seis casos en la bibliografía que habían sido tratados con el mismo esquema. Además de la artroplastia de resección, ocho pacientes recibieron anfotericina B, sola o en combinación con otro tratamiento antimicótico, y un paciente fue tratado con fluconazol solo. Ocho de los pacientes no presentaron recurrencia de la infección después de una media de 50,7 meses tras la reimplantación.

Dosis de antibiótico
Lewis et al estudiaron las propiedades de los cementos cargados de antibiótico. La elución típica de antibiótico del cemento ocurre en tres fases: una fase exponencial, en las primeras 24 horas, una fase decreciente y una fase final de baja elución constante. La fase exponencial es dependiente del área de difusión, de la superficie del espaciador, con influencia también de la porosidad del espaciador e hidrofobia del cemento. La porosidad determina la rugosidad del cemento y la cantidad de líquido que contacta la superficie del cemento determina la elución de antibiótico desde la superficie o desde fisuras del cemento mas profundas.
La adición de altas dosis de antibiótico al cemento es una de las claves del tratamiento, para conseguir las máximas concentraciones intraarticulares en la fase exponencial de elución, aunque algunos autores han observado la persistencia de niveles eficaces de antibióticos hasta 4 meses después de la operación.
El antibiótico no ha de sobrepasar el 20% del total de la masa cemento-antibiótico y siempre en forma de polvo pues las formas líquidas dificultan la polimerización del cemento. Todavía no se ha estandarizado la dosificación ideal de cada antibiótico que debe mezclarse con el cemento óseo. La adición al cemento de dos antibióticos ha probado ser superior a la utilización de uno solo. Las dosis de los antibióticos usados con más frecuencia varían de 2,4 g de tobramicina con 1 g de vancomicina por 40 g de cemento a 4 g de vancomicina con 4,6 g de tobramicina por 40 g de cemento. Todas estas dosis se han vinculado con tasas de éxito reiteradas y similares por encima del 90%.
A medida que aumenta la cantidad de antibiótico en polvo disminuye la resistencia del cemento. Sin embargo la carga de antibióticos parece ser un factor más dentro de un protocolo de éxito, el recambio en dos tiempos, y se han obtenido resultados consistentes con espaciadores sin carga de antibiótico o con mínimas cargas. Un estudio de Fehring et al comunicó resultados eficaces con el uso de 1,2 g de tobramicina por 40 g de cemento óseo. La duración promedio del seguimiento fue de treinta y seis meses para los pacientes que recibieron un espaciador estático (88% de erradicaciones) y de veintisiete meses para los tratados con un espaciador articulado (93% de erradicaciones).

Resistencia. Propiedades mecánicas del cemento.
Los factores que pueden influir sobre las propiedades mecánicas del cemento son el tipo de cemento, la proporción y combinación de antibióticos, que este se administre en forma líquida o en polvo y que se mezcle al vacío o a mano. Múltiples estudios han demostrando que el cemento mezclado con cloxacilina, cefazolina o gentamicina, vancomicina o tobramicina mantiene bien la resistencia a las fuerzas de tensión y compresión.
Sin embargo, cuando se añaden antibiótico líquido, sí que interfiere con la polimerización temprana del cemento, provocando un importante deterioro en las propiedades del cemento. Esto es debido al efecto que provoca el agua y no por las propiedades del antibiótico en sí mismo. Por ejemplo, cuando añadimos gentamicina líquida en vez de sólida o en polvo, puede disminuir la resistencia del cemento a la compresión en un 49% y la resistencia a la tracción en un 46%. Por el contrario, la tobramicina en polvo no provocaba ningún efecto perjudicial en cuanto a debilidad de los espaciadores respecto a la serie control.
La adición manual de antibiótico también debilita el cemento. La mezcla al vacío del cemento impregnado de antibiótico mejora sus propiedades mecánicas al disminuir la porosidad hasta un 20%. Se ha estimado que el mezclado manual causa un 30-40% de reducción de resistencia y que la mezcla al vacío puede disminuir hasta diez veces la tasa de fracturas durante la carga cíclica con los espaciadores.
Los cementos cargados comercialmente de antibiótico mantienen sus propiedades mecánicas pero las dosis pueden no ser suficientes o apropiadas para el tratamiento de una infección o para la elaboración de espaciadores, excepto alguna forma comercial, como el Copal®.
Duncan et al comunicaron que la mezcla manual de antibiótico con el cemento óseo disminuía la resistencia del cemento el 36% con respecto a la del cemento cargado de antibiótico preparado comercialmente, en tanto que la resistencia de este último no difería de la del cemento sin antibiótico.
Lewis et al compararon varios cementos y sus propiedades biomecánicas al combinarlos con diferentes antibióticos. La composición del cemento era un factor principal. La elución de tobramicina y de vancomicina del Palacos R es superior a la del Simplex y la de este superior al CMW. La combinación de antibióticos es otro factor importante. La combinación de vancomicina mas tobramicina produce un aumento de elución con el Palacos (también para la gentamicina), pero con el Simplex P se produce una disminución de la elución de tobramicina, no a la inversa. La mezcla al vacío o sin el influye en la elución de antibiótico. Las variantes de CMW disminuyen la elución de gentamicina cuando se mezclan al vacío pero con Palacos ocurre lo contrario, como han corroborado estudios recientes. La concentración de vancomicina no sufrió diferencias significativas si la mezcla de hacía de forma manual o al vacío. Estos autores también estudiaron el efecto de los ciclos de carga e impacto, que pueden crear pequeñas porosidades y grietas en el espaciador, aumentando la elución de antibiótico. Entre los cementos estudiados sólo el Palamed G, cuya porosidad es mayor, aumentó la elución de antibiótico. Para el resto, no hubo diferencias estadísticamente significativas entre la carga y el no impacto en los portadores de un espaciador.
Otro aspecto importante es como se realiza la mezcla entre los antibióticos y el cemento.
Hanssen et al propusieron un método para agregar altas dosis de antibiótico en polvo al cemento óseo. El monómero de polimetilmetacrilato y el polvo deben mezclarse primero para formar el cemento líquido, y después se agrega el antibiótico. Es importante dejar intactos la mayor cantidad posible de cristales grandes para crear una mezcla más porosa que aumente la tasa de elución de los antibióticos.
Esto no es aplicable cuando se utiliza cemento con antibióticos como profilaxis, pues los cristales también debilitan el cemento, prefiriéndose, para este fin las formas comerciales que, como se ha dicho, no debilitan el cemento. Además, en algunos cementos el mezclado manual disminuye la elución, por lo que no valdría este método.
La otra forma propuesta por Frommelt et al, y generalmente recomendada, es la “adición fraccionada de antibiótico”. Consiste en la adición progresiva del cemento y del antibiótico en polvo y el mezclado de ambos hasta completar toda la carga prevista de antibiótico. Luego se puede hacer la mezcla normal o al vacío, según el tipo de cemento y la disponibilidad o no de sistemas de vacío. Una vez mezclado el cemento hay que aplicarlo en la fase pastosa o fase tardía de polimerización para impedir la interdigitación excesiva con el hueso, facilitando la extracción en la cirugía definitiva y permitir, a la vez, que el cirujano tenga todavía cierta libertad para moldear la superficie articular del espaciador.

Seguridad
Como cualquier tratamiento, el cirujano debe conocer los posibles efectos secundarios de los antibióticos usados en los espaciadores. En relación al número de artroplastias infectadas que se tratan al año y al uso de cemento cargado de antibióticos las complicaciones son excepcionales.
Evans utilizó 4 g de vancomicina y 4,6 g de tobramicina en polvo por lote de 40 g de cemento de polimetilmetacrilato en cuarenta y cuatro pacientes con un total de de cincuenta y cuatro infecciones articulares periprotésicas. El seguimiento a un mínimo de dos años no mostró alteraciones renales, vestibulares ni auditivas. Springer et al estudiaron la seguridad sistémica del cemento impregnado de antibiótico en alta dosis a lo largo del tiempo y comunicaron que dosis promedio de 10,5 g de vancomicina y 12,5 g de gentamicina eran seguras desde el punto de vista clínico, sin signos de insuficiencia renal aguda ni otros efectos colaterales sistémicos. En cambio, Van Raaij et al comunicaron un caso de insuficiencia renal aguda que afectó a una mujer de 83 años después del tratamiento con 2 g de gentamicina en un bloque de 240 g de cemento combinado con siete cadenas de microesferas de polimetilmetacrilato impregnadas también de gentamicina. Los niveles séricos de gentamicina eran altos, lo que llevó a retirar el espaciador y a la eventual recuperación de la función renal. Ceffa et al comunicaron dos casos de infección por Mucoraceae después del tratamiento con espaciadores de cemento cargado de antibiótico.
Los casos comunicados representan episodios poco habituales en el que otros factores, como la volemia, o los Ab IV pudieron influír pues el perfil de normalización de los niveles séricos de Ab, cuando se usan espaciadores cargados de antibióticos, es exponencial y se normaliza en 24 horas. De todos modos, el cirujano debe conocer estas posibles complicaciones.


Defecto segmentario reconstruido con espaciador manual e imágenes de la reconstrucción final, tras la reimplantación, en el mismo paciente.


RESULTADOS


La utilización de cemento óseo de polimetilmetacrilato impregnado de antibiótico en espaciadores brinda no sólo un tratamiento más eficaz de la infección periprotésica, con tasas de erradicación que varían de 90% a 100% en la bibliografía, sino también mejor función, menor dolor, mayor satisfacción del paciente, hospitalizaciones más breves y menores costes. Pocos estudios analizan la evolución a medio o largo plazo. Aunque los resultados se mantienen más o menos estables hasta un 30% de estos pacientes requiere revisión por aflojamiento, reinfección u otras causas a medio plazo.
Múltiples estudios comparan los resultados de la reimplantación en dos tiempos con espaciador articulado y con espaciador estático
Park et al compararon 20 infecciones de prótesis de rodilla tratadas con espaciadores monobloque y 16 con espaciadores articulados. La tasa de reinfección para el grupo articulado fue del 6.3% y para el grupo fijo del 15%. La movilidad con el espaciador fue de 80º y 9º, respectivamente y la movilidad final de 108º y 92º. La puntuación clínica y funcional según la escala del HSS fue significativamente mejor con el espaciador articulado y el número de abordajes ampliados fué menor. En el grupo con espaciador estático el 75% de los pacientes (65% de los fémures y 50% de las tibias) tuvieron pérdida ósea femoral o tibial pero no existió este problema entre los espaciadores articulados.
Meek et al analizaron retrospectivamente los resultados del reimplante en dos tiempos, con utilización de un espaciador articulado PROSTALAC en cuarenta y siete pacientes con infección de prótesis de rodilla y seguimiento medio de 41 meses. La tasa de erradicación fue de 96%. Las escalas WOMAC (Western Ontario and McMaster Universities Osteoarthritis), Oxford-12 y SF-12 (Short Form-12) tuvieron mejores puntuaciones con el empleo de un espaciador articulado.
Calton et al compararon los resultados de pacientes tratados con espaciador articulado y no articulado. Entre los 24 pacientes con espaciador no articulado el 60% sufrió pérdida ósea promedio de 6,2 mm en la tibia y de 12,8 mm en el fémur, a menudo con invaginación y migración del espaciador y problemas de retracción de partes blandas. Los autores recomendaron la extensión intramedular del espaciador para prevenir la migración, conseguir el espesor adecuado para tensar los ligamentos colaterales y prevenir la contractura, y un bloque suficientemente ancho suficiente para apoyarlo sobre el reborde cortical y prevenir la migración sobre al hueso esponjoso. No hubo diferencias en las tasas de erradicación, tiempo de cirugía ni el resultado funcional entre los dos grupos de espaciador.
Fehring et al en su estudio de 25 espaciadores estáticos y 30 móviles encontraron los espaciadores articulados facilitaron el reimplante y no se relacionaron con pérdida ósea.
Emerson et al comunicaron que la amplitud de movimiento era mayor con espaciadores de rodilla articulados que estáticos, con flexión promedio de la rodilla de 107.8° y 93.7°, respectivamente, y sin datos de tasas de complicación más altas.
Por lo tanto, la revisión exhaustiva de la literatura, da más argumentos para realizar espaciadores articulados que estáticos y esta parece ser la forma mas extendida de tratamiento.
La forma de realizar el espaciador no parece influír en las tasas de erradicación y en el resultado funcional.


Espaciador articulados conformados manualmente. Casi todo el espaciador se hace con retractores del instrumental básico de quirófano. La remodelación final se hace con instrumental motorizado.

Durbhakula et al trataron veinticuatro pacientes tratados espaciador articulado de cemento cargado de antibiótico formado con moldes de silicona, inyectados al vacío, que habían sido diseñados para fabricar componentes femorales y tibiales articulados. La movilidad final promedio fue de 104º y la puntuación del HSS de 82. La tasa de erradicación de la infección fue de 92% a los treinta y tres meses promedio. Con un sistema de este tipo, no se requiere una superficie de articulación metal-polietileno y se reduce el coste al emplear moldes reutilizables que cuestan alrededor de US$300 cada uno. Los autores no comunicaron problemas de luxación, retracción, pérdida ósea, fractura ni fragmentación del espaciador.
Goldstein et al formaban los espaciadores intraoperatoriamente utilizando cemento y componentes de prueba sobre una lámina de aluminio, para evitar la interdigitación. Se moldeaban los cóndilos femorales con el implante tibial de prueba, y se utilizaba el implante tibial para calcular el tamaño y el espesor del componente tibial cementado. Los autores comunicaron éxito inicial en cinco pacientes.
MacAvoy y Ries describieron un método de moldeado económico para fabricar un espaciador articulado “esférico”, “ball and socket”. Utilizaron este sistema en casos con grave deficiencia ósea y daño de los ligamentos por la alta constricción del sistema. La carga promedio era de 4 a 3.6 gr de tobramicina + 1 gr vancomicina por cada bolsa de Palacos. Para un promedio de 4 cementos representa una dosis de más de 14 gr en la rodilla. En 12 pacientes con graves comorbilidades se erradicó la infección en 9 de 13 rodillas, con un seguimiento promedio de 28 meses. Todos los pacientes pudieron caminar con mínima ayuda con el espaciador articulado. La amplitud de movimiento promedio de la rodilla con el espaciador era de 79° y al final del tratamiento de 98º. Los autores no usaron apenas modelos de bisagra pese al daño grave de los ligamentos y la pérdida ósea.
Shen et al con moldes de espaciador de cemento creados intraoperatoriamente con Palacos G cargado con 0.5 gr de gentamicina mas 3 gr de vancomicina obtuvieron 10 reimplantaciones en 17 casos, con un seguimiento de 30 meses. En 5 casos el espaciador fué el tratamiento definitivo, un caso se fusionó y otro requirió una amputación. La movilidad promedio con el espaciador fue de 82º y tras la reimplantación de 97º.
Con el sistema de Hoffman de “prótesis-espaciador” algunos autores han publicado excelentes resultados. Anderson et al publicaron un rango de movilidad de 2° a 115° y Huang et al de 97.6°, menor que en publicaciones previas, que oscilaban entre 104º y 115º.
Respecto al porcentaje de erradicación con esta forma de espaciador las tasas de reinfección varían desde el 4% en el trabajo de Anderson, con 25 rodillas, 0%-12% en los trabajos de Hoffmann con 22 y 50 pacientes (usando Cemento Simplex con 4,8 gr de vancomicina por bolsa), 9% en el trabajo de Emerson con 22 pacientes o 2% en el de Cucler sobre 44 pacientes.
Con espaciadores de cemento modelados manualmente Ha publicó rangos de movilidad final de 2°–104°. El estudio de Ha incluía 12 casos tratados con espaciador realizado con técnica de doble molde (primero se hace un negativo de cemento con componentes de prueba y sobre el negativo el espaciador definitivo) con dosis de 4.8 g tobramicina y 4 g de Vancomicina por bolsa de cemento, el 20%.
El rango de movilidad se ve influido por la movilidad preoperatoria, el estado de las partes blandas, la técnica quirúrgica y la selección de implante, la rehabilitación precoz y la cooperación del paciente, no solo por el tipo de espaciador. En la experiencia personal de los autores, con espaciadores completamente manuales y cargas de antibiótico al 7.5% la movilidad final fue de 107º tras la reimplantación.
En los casos con daño de las partes blandas o pérdidas óseas graves, mala condición médica del paciente, locales o generales, estas parecen ser más importantes que el método de tratamiento y los resultados del recambio en dos tiempos, generalmente excelentes, son mucho peores que en condiciones más favorables.
Macmul et al publicaron 19 casos con un espaciador (“SMILES spacer”) cargado de antibiótico que implicaba una protesis de bisagra recubierta por cemento cargado de antibiótico (Palacos R+G, Heraeus Medical GmbH, Wehrheim, Germany). El espaciador se utilizo en el primer tiempo de infecciones crónicas asociadas a graves perdidas óseas sobre artroplastia de revisión en 11 casos (58%), sobre endoprotesis tumoral en 4 (21%), artroplastia primaria en 2 (11%) e infección sobre fractura u osteotomía en otros dos. La tasa de erradicación a los 38 meses fué de 63%, 12 casos. 4 (21%) sufrieron una reinfección y dos fueron amputados.
Jeys et al publicaron una tasa de erradicación del 72% en infección primaria de prótesis masivas tumorales con un protocolo en dos tiempos.
Lo mismo puede afirmarse para la reinfección tras la reimplantación. Este concepto no ha sido suficientemente estudiado en la literatura pero tiene su propia implicación pronóstica con elevado porcentaje de tratamientos de salvamento, por lo que podría considerarse clasificarlo como otra forma de infección y estudiarlo de forma independiente en el futuro
Hanssen et al publicaron una serie de 24 reinfecciones tras revisión de protesis total de rodilla infectada. Sólo un paciente consiguió la erradicación, otro recibió tratamiento supresor tras una nueva reimplantación y el resto fueron artrodesados.
Hart y Jones publicaron 6 reinfecciones tras revisión en dos tiempos de los cuales se consiguió la erradicación en 2 casos, con otra revisión en dos tiempos, 2 fusiones y 2 tratamientos supresores.

CONCLUSIONES

1-El recambio en dos tiempos se considera el tratamiento de elección para la infección tardía, ausencia de identificación fiable del microroganismo causal, infecciones por hongos, microorganismos virulentos, enfermedades inflamatorias de base, pacientes inmunodeprimidos o reinfección después de una reimplantación.
2- Los espaciadores articulados permiten minimizar las complicaciones entre los tiempos quirúrgicos del recambio en dos tiempos, mejorando la autonomía del paciente, movilidad, previniendo la retracción de las partes blandas y facilitando la reimplantación quirúrgica.
3- Además los espaciadores articulados parecen mejorar las tasas de erradicación de la infección, no sólo los resultados funcionales o reducir las complicaciones.
4- La forma de realizar el espaciador no parece influír en las tasas de erradicación y en el resultado funcional. El cirujano ha de adaptarse a sus posibilidades técnicas y económicas para elegir una forma u otra de espaciador, pues todos, con sus ventajas e inconvenientes, han demostrado resultados consistentes y reproducibles.
5- No todos los cementos son iguales ni para prevención ni para el tratamiento de la infección.
6- El antibiótico ha de añadirse en polvo para no debilitar el cemento. El uso de sinergias aumenta el espectro de cobertura y la elución de determinados antibióticos.
7- El mezclado al vacío, una vez realizada la “adición fraccionada” del antibiótico aumenta la elución de antibiótico del espaciador cuando se utilizan cementos de alta viscosidad, siendo preferible la adición manual cuando se utilizan cementos de baja viscosidad.