Estudio biomecánico de la estabilidad tibioastragalina y subastragalina tras reconstrucción de los ligamentos peroneoastragalino anterior y peroneocalcáneo

Introducción

El esguince de tobillo es una de las lesiones más frecuentes del sistema musculoesquelético y evoluciona hacia la inestabilidad lateral crónica de tobillo (ILCT) en un porcentaje significativo de casos (10-53%)⁽¹⁾. Tradicionalmente, se ha asociado esta patología con lesiones de diferente gravedad del ligamento peroneoastragalino anterior (LPAA)⁽²⁾; no obstante, se pueden identificar lesiones combinadas de LPAA y el ligamento peroneocalcáneo (LPC) en el 64% de los pacientes con clínica de ILCT⁽³⁾. De aquí surge un creciente interés por el papel del LPC y su tratamiento en el manejo de estos pacientes con ILCT.

El LPC es un componente del complejo ligamentoso lateral del tobillo (Figura 1) y atraviesa y estabiliza 2 articulaciones: talocrural y subastragalina (SA)⁽⁴⁾. Este ligamento discurre oblicuamente en dirección posteroinferior y es más grueso que el LPAA⁽⁴⁾. Su rol es crucial en la estabilidad tibioastragalocalcánea, ya que limita la inversión en ambas articulaciones y se mantiene con una longitud y una tensión constantes a lo largo del arco de movimiento del tobillo^(4,5). Además, el LPC es el principal estabilizador en varo de la articulación SA⁽⁶⁾ y su afectación puede causar una inestabilidad SA⁽⁷⁾. La lesión combinada del LPC y LPAA genera una inclinación en varo tibioastragalina (TA) y SA significativa⁽⁶⁾.

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Figura 1. Disección anatómica lateral de un tobillo derecho; se han separado los tendones peroneos para facilitar la visión de ligamento peroneocalcáneo (LPC). 1: maléolo peroneo; 2: astrágalo; 3: calcáneo; 4: tendón peroneo corto; 5: tendón peroneo largo; A: ligamento peroneoastragalino anterior; B: LPC; *: articulación subastragalina.

En la actualidad, la técnica de reparación directa de Broström-Gould^(8,9) es el procedimiento de elección en el tratamiento de la ILCT tanto para lesiones aisladas de LPAA como combinadas de ambos ligamentos LPAA y LPC⁽¹⁰⁾. Sin embargo, las técnicas de reparación parecen no ser suficientes en pacientes con remanente ligamentoso pobre o insuficiente, laxitud ligamentosa generalizada, fracaso de tratamientos de estabilización previos (recidiva), elevado índice de masa corporal (IMC) o alta demanda funcional^{(11,12,13,14)}. La reparación, por tanto, no siempre es posible y parece ser insuficiente ante un escenario de inestabilidad SA por lesión de LPC⁽¹⁵⁾. La evidencia actual demuestra la importancia biomecánica del LPC, especialmente cuando se somete al tobillo a cargas multidireccionales⁽¹⁶⁾. Cuando el LPC es incompetente tras una lesión, su función no puede ser sustituida por otros ligamentos, aumentando el riesgo de lesión articular a largo plazo^(16,17). En la bibliografía publicada encontramos pocos trabajos que evalúen el comportamiento biomecánico de la reconstrucción con plastia de ambos ligamentos LPAA y LPC; todos ellos con una metodología heterogénea^{(18,19,20,21)}. El objetivo de este trabajo es evaluar la eficacia biomecánica a nivel TA y SA de la reconstrucción con plastia tendinosa doble del LPAA y LPC en casos de ILCT con afectación de ambos ligamentos. Secundariamente, se valora la repercusión en la estabilidad articular de la sección de los ligamentos LPAA y LPC.

Material y métodos

Hemos realizado un estudio experimental, comparativo y transversal sobre piezas anatómicas de tobillos de cadáveres frescos. Hemos medido la estabilidad angular de la articulación TA y SA al realizar maniobras de exploración de cajón anterior (CA), varo forzado (VF) y maniobra de pivote (MP) en 3 modelos cadavéricos diferentes y de forma secuencial: tobillo con complejo ligamentoso lateral intacto, tras la sección de LPAA y LPC, y tras la reconstrucción con plastia autóloga doble de LPAA y LPC.

El tamaño muestral se ha calculado con la fórmula aplicable a poblaciones infinitas n = (Zα2 P Q) / e2. Se asumió un nivel de confianza del 95% y un error de estimación máximo aceptado (e) de 0,2, obteniendo una muestra estimada de 24 tobillos.

Las piezas anatómicas fueron obtenidas de acuerdo al programa del Centro de Donación de Cuerpos de la Universidad Complutense de Madrid. Todas procedían de donantes mayores de 18 años y se excluyeron donantes con antecedentes de cirugías previas locales, rigidez articular, deformidad anatómica significativa y cáncer metastásico o enfermedad reumática. Se procuró una longitud de tibia de al menos 15 cm desde la articulación TA en todos los casos. En total se trabajó con 24 tobillos (12 izquierdos y 12 derechos); 11 de sexo femenino y 13 masculino. La mediana de la edad de los donantes a su fallecimiento fue de 73 (48-95) años.

El trabajo se realizó en 3 fases consecutivas sobre cada modelo anatómico: primero se realizó una mínima disección para identificar los ligamentos LPAA y LPC, y se evaluó el tobillo intacto; a continuación, se realizó la sección de LPAA y LPC; y, por último, se realizó la reconstrucción con plastia autóloga doble LPAA y LPC, empleando autoinjerto de extensor hallucis longus (EHL) con una longitud mínima de 150 mm. Se empleó EHL por su disponibilidad local, sin que se trate de un estabilizador dinámico del tobillo (Figura 2).

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Figura 2. Localización y extracción del tendón extensor hallucis longus en el dorso del pie. Se prepara para utilizarlo como autoinjerto y se mide su diámetro.

La reconstrucción con plastia autóloga se procedió preparando el extremo de la plastia con una sutura de alta resistencia FiberLoop^® #0 (Arthrex, Naples, FL, EE. UU.) y el extremo opuesto con una sutura reabsorbible 2/0. En la huella anatómica del origen fibular de LPAA y LPC se realizó un túnel óseo de 6 × 15 mm en dirección anteroposterior y con una inclinación de 45°. En la huella anatómica de inserción del LPAA en el cuello del astrágalo se broca un hemitúnel ciego de 25 × 5 mm. Por último, se localizó la inserción del LPC en el calcáneo tomando como referencia el tubérculo de los peroneos; a través de una pequeña incisión cutánea posterior a este, se preparó un túnel ciego de 5,5 × 25 mm. La plastia se fijó en el peroné con un sistema de tendosuspensión cortical TightRope^® (Arthrex, Naples, FL, EE. UU.); el extremo distal anterior de la plastia se fijó en la huella del astrágalo con un implante SwiveLock^® 4,75 mm (Arthrex, Naples, FL, EE. UU.) manteniendo el tobillo en eversión y dorsiflexión neutra sustituyendo al LPAA. Por último, el extremo más posterior se condujo en profundidad a los tendones peroneos y se fijó en el hemitúnel del calcáneo con implante SwiveLock^® 5,5 mm (Arthrex, Naples, FL, EE. UU.) manteniendo el tobillo en ligera flexión dorsal y eversión para sustituir al LPC. Se completó el procedimiento tensionando el sistema de tendosuspensión en la cortical posterior del peroné (Figura 3).

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Figura 3. Imagen final de la plastia doble del ligamento peroneoastragalino anterior y del ligamento peroneocalcáneo una vez fijados los dos extremos y tensado el sistema de tendosuspensión cortical en el peroné.

Se midió en cada modelo la estabilidad angular de la articulación TA y SA utilizando un artrómetro diseñado específicamente para registrar desplazamiento angular, medido en grados, en los 3 planos del espacio (horizontal, coronal y sagital). El dispositivo combina un giroscopio y un acelerómetro triaxial conectados a un microcontrolador Arduino^® Mega 2560 y con el sensor Mpu6050, que registra y procesa el desplazamiento angular en tiempo real y en los 3 planos mediante un algoritmo de fusión y software especializado^(22,23). Cada pieza anatómica quedó fija por la tibia con una mordaza. Para evaluar la estabilidad angular de la articulación TA el sensor se colocó en el astrágalo con 2 agujas de Kirschner siguiendo su eje longitudinal a nivel del cuello; y para evaluar la articulación SA, el sensor quedó anclado a la pared lateral del calcáneo con 2 agujas de Kirschner paralelas a la articulación SA.

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Tabla 1. Estadística descriptiva del desplazamiento angular del sensor, medido en grados, localizado en el astrágalo

La evaluación de cada pieza se dividió en 3 fases: LPAA y LPC intactos, sección de ambos ligamentos y reconstrucción de LPAA y LPC con la plastia doble descrita. La estabilidad se evaluó mediante maniobras de exploración de la práctica clínica habitual. CA valora la traslación anterior del astrágalo con respecto a la tibia y evalúa principalmente la resistencia ejercida por el LPAA⁽⁸⁾. El test de estrés en varo (VF) evalúa la inclinación lateral del astrágalo, que depende de la resistencia ofrecida por el LPC⁽¹⁵⁾; y la maniobra de pivote (MP) valora la rotación interna del astrágalo sin traslación anterior⁽²⁴⁾. Todas las maniobras del estudio fueron realizadas por el mismo examinador, simulando las condiciones habituales de una consulta médica. Cada medida se tomó estableciendo como referencia el eje horizontal de la mesa de trabajo y en la posición neutra de la mordaza de soporte. Las rotaciones y desplazamientos se definieron de la siguiente manera: en el plano axial, la rotación externa se asignó a valores positivos y la rotación interna a valores negativos; en el plano coronal, la inversión se registró como positiva y la eversión como negativa; y en el plano sagital, la flexión plantar (FP) se registró como positiva y la flexión dorsal, negativa. Cada variable se registró en reposo y tras someter la pieza anatómica a las maniobras de exploración (CA, VF y MP) con el sensor ubicado primero en el astrágalo y luego se repitió el mismo proceder tras posicionar el sensor en el calcáneo. El signo del desplazamiento nos indica la dirección del movimiento articular y el valor de estabilidad angular se calculó como la diferencia entre el desplazamiento final tras la maniobra y la posición de reposo registrada inicialmente. Para garantizar la fiabilidad de cada valor, se tomaron 3 mediciones consecutivas de cada variable, repitiendo cada maniobra por el mismo examinador. Se utilizó la media aritmética de estos 3 valores para el análisis estadístico.

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Figura 4. Maniobras de exploración y registro de la estabilidad angular con el sensor ubicado en el astrágalo. A: cajón anterior; B: estrés en varo; C: maniobra de pivote.

Los datos se procesaron con el software R versión 4.4.1 (R: A Language and Environment for Statistical Computing. R Foundation for Statistical Computing, Viena, Austria). Se han aplicado las pruebas estadísticas de t de Student y Wilcoxon para comparar las variables angulares en los distintos modelos debido a que la n es pequeña y las variaciones no siguen exactamente una distribución normal. Los resultados de la t de Student se consideran fiables si coinciden con los de la prueba no paramétrica de Wilcoxon. Se asumió un valor de p < 0,05 como estadísticamente significativo. El análisis incluyó el índice de correlación intraclase (ICC) para evaluar la variabilidad intraobservador.

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Tabla 2. Estadística descriptiva del desplazamiento angular del sensor, medido en grados, localizado en el calcáneo

Resultados

En la Tabla 1 se muestra el desplazamiento angular del astrágalo (articulación TA) indicando la media y la desviación estándar (DE) con cada maniobra de exploración realizada (CA, VF, MP) para cada uno de los modelos anatómicos descritos: tobillo intacto, sección LPAA y LPC, y plastia doble LPAA y LPC (Figura 4). En la Tabla 2 se muestran los valores correspondientes al desplazamiento angular del calcáneo (articulación SA) (Figura 5). La Tabla 3 refleja los resultados de comparar el modelo con los ligamentos íntegros LPAA y LPC, y con la sección de estos. En el análisis comparativo de LPAA y LPC íntegros frente a la plastia doble LPAA y LPC, no existen diferencias estadísticamente significativas entre ambos modelos salvo un menor desplazamiento con la plastia doble en el plano horizontal durante la maniobra de varo forzado y en el plano sagital durante la maniobra de pivote en la articulación TA. Igualmente, en la articulación SA, la plastia ofrece una estabilidad angular comparable al modelo nativo, aunque presenta un menor movimiento significativo en el plano horizontal en VF y en el plano coronal en MP (Tabla 4). La comparación entre los modelos con ligamentos seccionados y la plastia confirma una mejoría significativa de la estabilidad angular en los planos horizontal y coronal durante la maniobra VF y en los planos sagital y horizontal durante la exploración MP; en la articulación SA se aprecia mejoría significativa de la estabilidad en el plano sagital y coronal durante el CA y MP, en planos horizontal y coronal en VF (Tabla 5).

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Figura 5. Descripción gráfica de los valores del desplazamiento angular tibioastragalino (A) y subastragalino (B) en cada uno de los modelos anatómicos en los 3 planos del espacio, tras la realización de las maniobras de exploración (maniobra de cajón anterior, varo forzado y maniobra de pivote).

En todas las maniobras realizadas, el CCI alcanza valores iguales o muy cercanos a 1, lo que quiere decir que la concordancia entre las mediciones es perfecta o prácticamente perfecta.

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Tabla 3. Comparación entre el desplazamiento angular del astrágalo y el calcáneo con ligamento peroneoastragalino anterior (LPAA) y ligamento peroneocalcáneo (LPC) íntegros frente a su sección 

Discusión

La plastia doble LPAA y LPC mejora significativamente la estabilidad angular TA y SA en todas las maniobras de exploración y en todos los planos del espacio a tiempo cero, en comparación con el tobillo con ambos ligamentos lesionados. El comportamiento biomecánico de la plastia doble se asemeja al tobillo sano; no obstante, se detectó una mayor restricción de movimiento en la articulación TA en el plano horizontal durante la maniobra de VF y en el plano sagital en la MP. En la articulación SA esta restricción se observó en el plano horizontal en VF y en el plano coronal en MP. Esta mayor limitación del movimiento podría ser atribuida a la posición del tobillo y/o la tensión aplicada durante la fijación de la plastia. Se considera improbable que esta discrepancia se deba a un error de medida, dado que los resultados del CCI se aproximaron a 1.

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Tabla 4. Comparación entre el desplazamiento angular del astrágalo y el calcáneo con ligamento peroneoastragalino anterior (LPAA) y ligamento peroneocalcáneo (LPC) íntegros frente a la reconstrucción con plastia doble del LPAA y del LPC

Existen pocos trabajos publicados que evalúen el comportamiento biomecánico de la reconstrucción con plastia de ambos ligamentos, LPAA y LPC^{(18,19,20,21)}. Todos ellos coinciden en que las técnicas quirúrgicas evaluadas no consiguen recuperar completamente la cinemática fisiológica ni el comportamiento biomecánico articular a tiempo cero de la reconstrucción. A pesar de esta limitación, sí se logra una mejoría significativa de la estabilidad evaluada y, en cualquier caso, ofrecen mejores resultados que las técnicas que siguen procedimientos no anatómicos⁽¹⁸⁾.

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Tabla 5. Comparación entre el desplazamiento angular del astrágalo y el calcáneo con ligamento peroneoastragalino anterior (LPAA) y ligamento peroneocalcáneo (LPC) seccionado frente a la reconstrucción con plastia doble del LPAA y del LPC

Schmidt et al.⁽²¹⁾ estudiaron el movimiento tanto TA como SA después de la reparación de Broström y la plastia con autoinjerto de peroneus brevis, mostrando ambos procedimientos una recuperación de la estabilidad SA para la inversión/eversión y las rotaciones, aunque la plastia presentó mayor laxitud en la movilidad TA. Por otro lado, Prisk et al.⁽¹⁹⁾ evaluaron la fuerza soportada por el tejido, la mecánica de contacto (distribución de fuerzas) y los patrones de movimiento del retropié (articulación SA) en 8 tobillos. Estos tobillos fueron sometidos a carga axial en inversión a 0 y 20° de FP tras la reparación de Broström, el refuerzo Broström-Gould y la plastia autóloga LPAA y LPC con peroneus brevis. La reconstrucción con plastia limitó la inversión en un 25% respecto al tobillo nativo en 0° de FP, además, limitó significativamente la rotación axial acoplada en comparación con la condición intacta, tanto a 0° como a 20° de FP. Coincide, por tanto, con nuestro trabajo en la recuperación de la estabilidad del movimiento del retropié en inversión después de la reconstrucción con plastia. Es notable que el estudio de Schmidt et al. indicara que la plastia doble era más laxa que el tobillo nativo, lo cual contrasta con los resultados de Prisk et al. y del presente trabajo, donde se observó una mayor restricción del movimiento en maniobras de inversión forzada. Esta discrepancia podría explicarse por la posición del tobillo al fijar la plastia; en nuestro caso, ligera eversión con flexión extensión neutra en LPAA y ligera flexión dorsal en LPC, en el trabajo de Schmidt et al. fijan todo el injerto en posición neutra y no se especifica en el trabajo de Prisk et al. Otra posible causa es la tensión aplicada al fijar el injerto, un parámetro que no se midió en ninguno de los estudios. Finalmente, una posible mayor rigidez del tejido del injerto en comparación con los ligamentos nativos LPAA y LPC también podría ser una causa de esta restricción al movimiento.

Aunque los trabajos revisados comparan el comportamiento biomecánico de la plastia anatómica LPAA y LPC con las técnicas de reparación directa^(18,19,21), nosotros consideramos que se trata de procedimientos diferenciados con indicaciones particulares. La reconstrucción ligamentosa con plastia, ya sea auto- o aloinjerto, está especialmente indicada en pacientes con pobre remanente ligamentoso, lo cual muchas veces queda a criterio del cirujano y para lo cual está recomendada una valoración artroscópica⁽²⁵⁾. También se recomienda su elección en pacientes con laxitud ligamentosa generalizada, recidiva, IMC elevado, alta demanda funcional o en presencia de un osículo de gran tamaño distal al peroné^{(11,12,13,14,25)}.

La reconstrucción de ambos ligamentos, LPAA y LPC, ha demostrado ser una técnica que proporciona resultados clínicos satisfactorios en las escalas de la American Orthopaedic Foot and Ankle Society (AOFAS) y de Karlsson-Peterson, y que mejora objetivamente la estabilidad del tobillo sin comprometer la movilidad articular^(26,27). Estos resultados son similares a los obtenidos en pacientes con reparación directa de ambos ligamentos^(26,28), por lo que la evaluación y la adecuada indicación de cada técnica son claves para conseguir el mejor tratamiento de cada paciente.

Este estudio presenta ciertas limitaciones: dado que se trata de un estudio en cadáver, no podemos tener en cuenta el efecto biológico de la cicatrización tisular que contribuye a la estabilidad articular a largo plazo. De la misma manera, solo se ha evaluado la estabilidad intrínseca proporcionada por las estructuras osteoligamentosas, sin tener en cuenta la estabilización muscular. Por otro lado, la evaluación basada en maniobras de exploración dependientes del examinador no cuantifica la fuerza o presión ejercida para su realización, es por ello que cada una de las mediciones era realizada por el mismo observador 3 veces, con unos resultados de correlación intraobservador muy próximos a 1, asegurando la fiabilidad y consistencia de los resultados. No obstante, cuenta con importantes fortalezas, como un tamaño muestral relativamente alto para estudios cadavéricos (n = 24), un diseño riguroso que minimiza los sesgos sistemáticos y de medición, y el empleo de un instrumento de medida previamente validado en investigaciones biomecánicas del tobillo.

Se requieren estudios prospectivos para validar estos hallazgos en un entorno clínico y evaluar los beneficios de esta técnica de reconstrucción con plastia doble, frente a otras alternativas terapéuticas.

Conclusiones

La reconstrucción anatómica combinada del LPAA y el LPC con plastia autóloga, a tiempo cero en modelo cadavérico, reproduce la estabilidad angular de las articulaciones TA y SA con valores comparables al complejo ligamentoso nativo.

La sección de los ligamentos laterales del tobillo LPAA y LPC provoca una inestabilidad articular, especialmente significativa en el plano coronal tanto en la articulación TA como SA.