A biomecânica da artroplastia total do quadril é diferente daquela dos parafusos e placas usados em fraturas, onde o material permite o suporte até a consolidação óssea. Os componentes da artroplastia resistem por muitos anos o carregamento cíclico de até 8 vezes o poso corporal, podendo muitas vezes ainda haver um incremento destas forças. Durante sua vida útil, uma prótese pode ser carregada ciclicamente de 5 a 10 milhões de ciclos (2,4,7,20,21).
Fig. 2. Exemplos de próteses cimentadas (A), não-cimentadas (B), híbridas (C) e híbridas reversas (D) vistas em radiografias

O peso corporal pode ser representado como uma carga aplicada com um braço de alavanca que se estende do centro de gravidade do corpo ao centro da cabeça femoral. O centro de gravidade corporal é variável em função do ortostatismo, decúbito, posição sentado, entre outras, conforme a posição da pelve. Geralmente o centro de gravidade em ortostatismo fica ligeiramente anterior a S2 (Fig. 3) (7).

Fig. 3. Centro de gravidade do corpo, na posição “X”, em ortostatismo e estático

A musculatura abdutora, atuando sobre um braço de alavanca que se estende da face lateral do grande trocânter ao centro da cabeça femoral, tem que exercer um momento igual para manter a pelve na horizontal quando em apoio sobre uma perna somente (2,5x peso corporal) e um momento maior ainda para inclinar a pelve para o mesmo lado quando em marcha ou correndo. A carga sobre a cabeça femoral é em torno de 3,5 a 5x o peso corporal em marcha e pode atingir até 10x ao correr ou saltar. O posicionamento cirúrgico pode alterar estes braços de alavanca através da modificação de offsets e osteotomias do grande trocânter e sua posterior fixação (Fig. .4) (2,7).

A reconstrução ideal do quadril reproduz o centro normal de rotação da cabeça femoral, sendo esta determinada pela altura vertical (offset vertical), offset horizontal (ou simplesmente offset) e a anteversão do colo femoral (offset anterior)(Fig. .5). O offset vertical e horizontal aumentam com o alongamento do colo da haste femoral. O comprimento do colo pode ser modificado através do uso de cabeças femorais modulares que se encaixam em um cone Morse no colo da haste. A haste com colo variável oferece uma oportunidade para correção da altura vertical da cabeça, que pode ser medida, por exemplo, entre o centro da cabeça e o trocânter menor. Um offset horizontal restaurado inadequadamente para menor pode resultar em aumento da força necessária da musculatura abdutora, acarretando em claudicação, impacto ósseo e luxação. O inverso causa aumento de tensões na haste e no manto de cimento, com possível fratura ou soltura da haste (2,4,7).

Fig. 4. Braços de alavanca sobre o quadril sem prótese à esquerda e com prótese à direita. Observar que o sistema mantém o mesmo braço de alavanca após o procedimento cirúrgico.
Fig. 5. Componente femoral genérico. Observar offsets

Durante a marcha, a resultante das forças sobre a cabeça femoral atuam em um ângulo de 15 a 25º anterior considerando-se o plano sagital da prótese. Ao subir-se uma escada, por exemplo, esta força resultante é aplicada ainda mais anteriormente. As forças atuantes causam deflexão posterior ou retroversão do componente femoral.

O tamanho da cabeça femoral é outro fator que interfere no resultado final do procedimento. Nos casos de artroplastias que utilizam cabeças maiores, estas possibilitam maior amplitude de movimento. O sistema de Charnley com cabeça 22mm proporciona um arco de movimento de 90º, comparado com 118º no sistema Amstutz com uma cabeça de 28mm. As cabeças maiores também apresentam maior estabilidade, já que os deslocamentos verticais e horizontais necessários para que haja luxação são maiores (Fig. 6) (7).

Referências

  1. Huo MH, Stockton KG, Mont MA, Parvizi J. What’s new in total hip arthroplasty. J Bone Joint Surg Am 2010;92:2959-72.
  2. Schwartsmann CR, Boschin LC. O quadril adulto. In: Herbert S, Barros Filho TEP, Xavier R, Pardini Jr AG, Eds. Ortopedia e traumatologia: princípios e prática. 4ed. Porto Alegre: Artmed; 2009.
  3. Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística - IBGE. Projeção da população brasileira por sexo e por idade. Disponível na Internet: http://www.ibge.gov.br. 2015.
  4. Harkess JW, Daniels AU. Introdução e visão geral. In: Canale ST. Cirurgia Ortopédica de Campbell. 10ed. Rio de Janeiro: Manole/ SBOT; 2006. p. 223-42.
  5. Girdlestone GR. Acute pyogenic arthritis of the hip: an operation giving free access and effective drainage. Lancet 1943;241:419-21.
  6. Smith-Petersen MN, Larson CB, et al. Complications of old fractures of the neck of the femur: results of treatment of vitallium-mold arthroplasty. J Bone Joint Surg Am 1947;29(1):41-8.
  7. Harkess JW, Crockarell. Arthroplasty of the hip. In: Canale ST, Beaty JH, Eds. Campbell`s operative orthopaedics. 11th ed. Philadelphia, USA: Mosby/ Elsevier; 2007. p. 314-482.
  8. Urist MR. The repair of articular surfaces following arthroplasty of the hip. Clin Orthop 1958;12:209-29.
  9. Ring PA. Five to fourteen year interim results of uncemented total hip arthroplasty. Clin Orthop Relat Res 1978;137:87-95.
  10. Ring PA. Ring UPM total hip arthroplasty. Clin Orthop Relat Res 1983;176:115-23.
  11. McKee GK, Watson-Farrar J. Replacement of arthritic hips by the McKee-Farrar prosthesis. J Bone Joint Surg Br 1966;48(2):245-59.
  12. Charnley J. Arthroplasty of the hip: a new operation. Lancet 1969;1:1129.
  13. Charnley J. Low friction arthroplasty of the hip: theory and practice. New York: Springer-Verlag; 1979.
  14. Charnley J. The histology of loosening between acrylic cement and bone. J Bone Joint Surg Br 1975;57(2):245.
  15. Goldring SR, Schiller AL, Roelke M, Rourke CM, O’Neil DA, Harris WH. The sinovial-like membrane at the bone-cement interface in loose total hip replacements and proposed role in bone lysis. J Bone Joint Surg Am 1983;65(5):575-84.
  16. Sivash KM. The development of a total metal prosthesis for the hip joint from a partial joint replacement. Reconstr Surg Traumatol 1969;11:53-62.
  17. Fritsche A, Bialek K, Mittelmeier W, Simnacher M, Fethke K, Wree A, Bader R. Experimental investigations of the insertion and deformation behavior of press-fit and threaded acetabular cups for total hip replacement. J Orthop Sci 2008;13(3):240-7.
  18. Bobyn JD, Pilliar RM, Cameron HV, Weatherly GC. The optimum pore size for the fixation of porous-surfaced metal implants by the ingrowth of bone. Clin Orthop Relat Res 1980;150:263-70.
  19. Duffy GP, Berry DJ, Rowland C, Cabanela ME. Primary uncemented total hip arthroplasty in patients <40 years old: 10- to 14-year results using first-generation proximally porous-coated implants. J Arthroplasty 2001;16:140-4.
  20. Schwartsmann CR, Boschin LC, Gonçalves RZ, Yépez AK, Spinelli LF. New bearing surfaces in total hip replacement. Rev Bras Ortop 2012;47(2):154-9.
  21. Israel CL. Desenvolvimento de uma máquina para ensaios de desgaste em próteses totais de articulação de quadril. Porto Alegre. Tese [Doutorado em Engenharia Metalúrgica e de Materiais] – UFRGS; 2010.
  22. Morrey BF, Ilstrup D. Size of the femoral head and acetabular revision in total hip-replacement arthroplasty. J Bone Joint Surg Am 1989;71(1):50-5.
  23. Charnley J, Halley DK. Rate of wear in total hip replacement. Clin Orthop Relat Res 1975;112:170-9.
  24. Australian Orthopaedic Association National Joint Replacement Registry. Annual Report. Adelaide: AOA; 2014
  25. Garellick G, Kärrholm J, Lindahl H, Malchau H, Rogmark C, Rolfson O. Swedish Hip Arthroplasty Register. Annual Report 2013
  26. National Joint Registry for England, Wales and Northern Ireland. 11th Annual Report 2014. Surgical data to 31 December 2013.
  27. New Zealand Orthopaedic Association. The New Zealand Joint Registry. Fifteen Year Report.
January 1999 to December 2013.
  28. Chana R, Facek M, Tilley S, Walter WK, Zicat B, Walter WL. Ceramic-on-ceramic bearings in young patients. Outcomes and activity levels at minimum ten-years follow-up. Bone Joint J 2013;95B:1603-9.
  29. Bartel DL, Burstein AH, Toda MD, Edwards DL. The effect of conformity and plastic thickness on contact stresses in metal-backed plastic implants. J Biomech Eng. 1985;107(3):193-9.
  30. 3

  31. Cooper HJ, Della Valle CJ. Large diameter femoral heads. Is bigger always better? Bone Joint J 2014;96-B(11 Suppl A):23-6.
  32. Boutin P, Christel P, Dorlot JM, Meunier A, de Roquancourt A, Blanquaert D, Herman S, Sedel L, Witvoet J. The use of dense alumina-alumina ceramic combination in total hip replacement. J Biomed Mater Res 1988;22(12):1203-32.
  33. Yoshitomi H, Shikata S, Ito H, Nakayama T, Nakamura T. Manufacturers affect clinical results of THA with zirconia heads: a systematic review. Clin Orthop Relat Res 2009;467(9):2349-55.
  34. Garbuz DS, Tanzer M, Greidanus NV, Masri BA, Duncan CP. Metal-on-metal hip resurfacing versus large-diameter head metal-on-metal total hip arthroplasty: a randomized clinical trial. Clin Orthop Relat Res 2010;468:318-25.
  35. Jacobsson SA, Djerf K, Wahlstrom O. A comparative study between McKee-Farrar and Charnley arthroplasty with long-term follow-up periods. J Arthroplasty 1990;5(1):9-14.
  36. Kothari M, Bartel DL, Brooker JF. Surface geometry of retrieved McKee-Farrar total hip replacements. Clin Orthop Relat Res 1996;329-Suppl:S141-7.
  37. Berry DJ, Harmsen WS, Cabanela ME, Morrey BF. Twenty-five-year survivorship of two thousand consecutive primary Charnley total hip replacements. J Bone Joint Surg Am 2002;84:171-7.
  38. Dorr LD, Faugere MC, Mackel AM, Gruen TA, Bognar B, Malluche HH. Structural and cellular assessment of bone quality of proximal femur. Bone 1993;3:231-42.
  39. Kwon YM, Thomas P, Summer B, Pandit H, Taylor A, Beard D, Murray DW, Gill HS. Lymphocyte proliferation responses in patients with pseudotumors following metal-on-metal hip resurfacing arthroplasty. J Orthop Res 2010;28:444-50.
  40. Glyn-Jones S, Pandit H, Kwon YM, Doll H, Gill HS, Murray DW. Risk factors for inflammatory pseudotumour formation following hip resurfacing. J Bone Joint Surg Br 2009;91:1566-74.
  41. Brodner W, Bitzan P, Meisinger V. Elevated serum cobalt with metal on metal articulating surfaces. J Bone Joint Surg 1997;79B:316-21.
  42. Chapman MW. Chapman`s orthopaedic surgery. 3rd ed. New York: Lippincott Williams & Wilkins; 2001.
  43. Wroblewski BM, Siney PD, Fleming PA. Charnley low-frictional torque arthroplasty: follow-up for 30 to 40 years. J Bone Joint Surg Br 2009;91(4):447-50.
  44. Wroblewski BM, Taylor GW, Siney P. Charnley low-friction arthroplasty: 19 to 25 year results. Orthopaedics 1992;15:421-4.
  45. Halley DK, Charnley J. Results of low friction arthroplasty in patients thirty years of age or younger. Clin Orthop Relat Res 1975;112:180-91.
  46. Buckwalter AE, Callaghan JJ, Liu SS, Pedersen DR, Goetz DD, Sullivan PM, Leinen JA, Johnston RC. Results of Charnley total hip arthroplasty with use of improved femoral cementing techniques, a concise follow-up, at minimum of twenty-five years, of a previous report. J Bone Joint Surg Am 2006;88(7):1481-5.
  47. Callaghan JJ, Templeton JE, Liu SS, Pedersen DR, Goetz DD, Sullivan PM, Johnston RC. Results of Charnley total hip arthroplasty at a minimum of thirty years. A concise follow-up of a previous report. J Bone Joint Surg Am 2004;86-A(4):690-5.
Dr. Leonardo Boschin

Ortopedista Especialista em
Quadril em Porto Alegre

Nascido no Rio de Janeiro (RJ) em 1974, foi aprovado em 1° lugar para graduação em Medicina pela Universidade Federal de Ciências da Saúde de Porto Alegre (1992 -1997). Residência médica na Irmandade da Santa Casa de Misericórdia de Porto Alegre (1998-2000). Especialização em Cirurgia do Quadril, Joelho e Tumores Ósseos pela Universidade Federal do Paraná (2001). Especialização em “Adult Reconstruction and Total Joints” pela University of Tennessee – USA (2001-2002).

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