Resultado de la tenodesis subpectoral del biceps Vs tenodesis a nivel subescapular en un modelo utilizando el método de elementos finitos
Autor: Ramírez Flórez, Juan Miguel
Asesor: Marín Zuluaga, Dairo Javier (Thesis advisor)
Fecha: 2015
Programa: Bogotá - Medicina - Especialidad en Anestesiología y Reanimación
Facultad: Facultad de Medicina

Resumen: Introducción: Las cargas ejercidas sobre los tendones del bíceps braquial y su  alteración cuando se realizan modificaciones estructurales mediante técnicas quirúrgicas  no han sido suficientemente estudiadas.  Se desarrolló un modelo mediante el método de elementos finitos, evaluando las cargas  que soportan estos tendones y las variaciones que presentan al practicarse  procedimientos quirúrgicos.  Materiales y métodos: se desarrolló un modelo bidimensional mediante el método de  elementos finitos del bíceps braquial; posteriormente se modelaron y analizaron técnicas  quirúrgicas utilizadas para el tratamiento de las patologías sobre este músculo.  Resultados: el modelo normal, requiere 4.8Mpa, para producir una fuerza de 111,789N  en la cabeza larga(46.8%), mientras se producen 126,977N en la cabeza corta(53.2%).  Al modelar la tenodesis subescapular se produce una redistribución de cargas de 1.15%,  teniendo 114,483N(47.95%) en la cabeza larga y 124,283N(52.05%) en la cabeza corta,  evidenciándose un aumento de esfuerzo sobre la cabeza larga; en el caso de la  tenodesis subpectoral, la redistribución de cargas es del 2.4%, presentando  117,485N(49.2%) en la cabeza larga y 121,281N(50.8%) sobre la cabeza corta. al  realizar una tenotomía evidenciamos como el 100% de la carga, 238,766N se desplaza  hacia la cabeza corta. adicionalmente se modela un escenario cualitativo observándose  los aumentos de esfuerzos a nivel de la cabeza larga del bíceps, al realizar una  elongación de ±6.1 mm durante la tenotomía subescapular y la subpectoral.  Discusión: con las tenodesis observamos una redistribución de cargas, produciéndose  un aumento de la carga en la cabeza larga del bíceps, con una disminución subsecuente  sobre la cabeza corta; con la tenotomía todo el desplazamiento de la carga es hacia la  cabeza corta, generando un aumento de esfuerzo sobre ésta; finalmente, se demuestra  el sobreesfuerzo que genera una elongación tendinosa durante las tenodesis.  Importancia Clínica: Es el primer estudio que mide cargas a nivel del bíceps braquial y  sus variaciones al modificar la estructura de los tendones con un modelo bidimensional  mediante el método de elementos finitos. Este estudio contribuye al entendimiento del  comportamiento biomecánico del bíceps y sus variaciones al someterlo a éstos  procedimientos quirúrgicos.

Resultado de la tenodesis subpectoral del
biceps Vs tenodesis a nivel subescapular en
un modelo utilizando el método de elementos
finitos
Juan Miguel Ramírez Flórez
Universidad Nacional de Colombia
Facultad de Medicina
Departamento de Cirugía
Unidad de Ortopedia y Traumatología
Bogotá, D.C.
2015Resultado de la tenodesis subpectoral del
biceps Vs tenodesis a nivel subescapular en
un modelo utilizando el método de elementos
finitos
Juan Miguel Ramírez Flórez
Trabajo de grado presentado como requisito para optar al título de
Ortopedia y Traumatología
Director
Dr. Luis Fernando Calixto Ballesteros
Médico ortopedista. Cirugía de hombro
Coordinador Posgrado de Ortopedia y Traumatología
Universidad Nacional de Colombia
Universidad Nacional de Colombia
Facultad de Medicina
Departamento de Cirugía
Unidad de Ortopedia y Traumatología
Bogotá, D.C.
2015Agradecimientos
Quiero agradecer a mi esposa, quien durante éstos 4 años, y a pesar de las dificultades y
malos momentos, siempre se mantuvo a mi lado; aquella quien cada mañana, con su
suave mano, su cálida sonrisa y un dulce beso, me daba el ánimo, el apoyo, las fuerzas y
la más fuerte razón para recorrer y culminar ésta etapa tan importante en mi vida.
A mis docentes y/o tutores, que ahora veo como colegas y amigos, quienes con su
esfuerzo, paciencia, consejos y dedicación, me guiaron por este camino, me enseñaron
el que hacer ortopédico, pero más importante aún, me enseñaron a nunca olvidar quien
soy, que puedo ser, y como puedo servir a los demás.
A todos mis compañeros y amigos con quienes recorrí éste camino, aquellos con quienes
compartí buenos y malos momentos, tristezas y alegrías, aquellos que con sus
conocimientos, experiencias, sus bromas, sus virtudes y defectos, hicieron de éste, un
camino mucho más fácil y divertido de recorrer.Resumen y Abstract VII
Resumen
Introducción: Las cargas ejercidas sobre los tendones del bíceps braquial y su
alteración cuando se realizan modificaciones estructurales mediante técnicas quirúrgicas
no han sido suficientemente estudiadas.
Se desarrolló un modelo mediante el método de elementos finitos, evaluando las cargas
que soportan estos tendones y las variaciones que presentan al practicarse
procedimientos quirúrgicos.
Materiales y métodos: se desarrolló un modelo bidimensional mediante el método de
elementos finitos del bíceps braquial; posteriormente se modelaron y analizaron técnicas
quirúrgicas utilizadas para el tratamiento de las patologías sobre este músculo.
Resultados: el modelo normal, requiere 4.8Mpa, para producir una fuerza de 111,789N
en la cabeza larga(46.8%), mientras se producen 126,977N en la cabeza corta(53.2%).
Al modelar la tenodesis subescapular se produce una redistribución de cargas de 1.15%,
teniendo 114,483N(47.95%) en la cabeza larga y 124,283N(52.05%) en la cabeza corta,
evidenciándose un aumento de esfuerzo sobre la cabeza larga; en el caso de la
tenodesis subpectoral, la redistribución de cargas es del 2.4%, presentando
117,485N(49.2%) en la cabeza larga y 121,281N(50.8%) sobre la cabeza corta. al
realizar una tenotomía evidenciamos como el 100% de la carga, 238,766N se desplaza
hacia la cabeza corta. adicionalmente se modela un escenario cualitativo observándose
los aumentos de esfuerzos a nivel de la cabeza larga del bíceps, al realizar una
elongación de ±6.1 mm durante la tenotomía subescapular y la subpectoral.
Discusión: con las tenodesis observamos una redistribución de cargas, produciéndose
un aumento de la carga en la cabeza larga del bíceps, con una disminución subsecuente
sobre la cabeza corta; con la tenotomía todo el desplazamiento de la carga es hacia la
cabeza corta, generando un aumento de esfuerzo sobre ésta; finalmente, se demuestra
el sobreesfuerzo que genera una elongación tendinosa durante las tenodesis.
Importancia Clínica: Es el primer estudio que mide cargas a nivel del bíceps braquial y
sus variaciones al modificar la estructura de los tendones con un modelo bidimensional
mediante el método de elementos finitos. Este estudio contribuye al entendimiento del
comportamiento biomecánico del bíceps y sus variaciones al someterlo a éstos
procedimientos quirúrgicos.
Palabras clave: Tendones, Tenodesis, Tenotomía, Análisis de Elementos Finitos, Rotura
opción “Bases de datos”.VIII Resultado de la tenodesis subpectoral del biceps Vs tenodesis a nivel subescapular
en un modelo utilizando el método de elementos finitos
Abstract
Introduction: The loads exerted on the tendons of the bíceps brachii and its alteration
when structural modifications are made using surgical techniques not been sufficiently
studied.
A model was developed using the finite elements method, assessing the loads exerted on
these tendons and variations that provide surgical procedures performed.
Materials and Methods: A two-dimensional model of brachial bíceps was developed
using the finite elements method; then surgical techniques used for the treatment of
diseases of the muscle were modeled and analyzed.
Results: in the normal model, 4.8Mpa required to produce a force in the long head
111,789N (46.8%), while 126,977N occur in the short head (53.2%). By modeling the
subscapularis tenodesis a redistribution of loads of 1.15% occurs, taking 114,483N
(47.95%) in the long head and 124,283N (52.05%) in the short head, showing an
increased effort on the long head; in the case of the subpectoral tenodesis, redistribution
of loads is 2.4%, with 117,485N (49.2%) in the long head and 121,281N (50.8%) on the
short head. when performing a tenotomy we show as 100% load, 238,766N moves the
short head. a qualitative stage further increases being observed efforts at the long head
of bíceps, when performing an elongation of ± 6.1 mm during the subscapularis tenodesis
and subpectoral is modeled.
Discussion: tenodesis observed with a redistribution of charges, resulting in an
increased load on the long head of the bíceps, with a subsequent decrease of the short
head; with tenotomy whole load shifting is to the short head, causing increased stress on
it; Finally, the overuse tendon elongation generated during tenodesis is demonstrated.
Clinical Significance: This is the first study to measure loads at the brachial bíceps and
variations by modifying the structure of tendons with a two-dimensional model using the
finite elements method. This study contributes to understand the biomechanical behavior
of the bíceps and variations when it is subjected to these surgical procedures
Keywords: Tendons, Tenodesis, Tenotomy, Finite Element Analysis, RuptureContenido IX
Contenido
Pág.
Resumen ........................................................................................................................ VII
Lista de figuras ................................................................................................................ X
Introducción .................................................................................................................... 1
1. Objetivos ................................................................................................................... 3
1.1 Objetivo general ...................................................................................................... 3
1.2 Objetivos específicos .............................................................................................. 3
2. Justificación ............................................................................................................. 5
3. Marco teórico ............................................................................................................ 7
3.1 Anatomía ............................................................................................................ 7
3.2 Biomecánica ........................................................................................................... 9
3.3 Fisiopatología ......................................................................................................... 9
3.4 Evaluación clínica ................................................................................................. 10
3.5 Tratamiento ........................................................................................................... 11
4. Materiales y métodos ............................................................................................. 15
5. Resultados .............................................................................................................. 17
6. Discusión ................................................................................................................ 25
7. Conclusiones .......................................................................................................... 29
Bibliografía .................................................................................................................... 31Contenido X
Lista de figuras
Pág.
Figura 1. Modelo del músculo bíceps braquial 16
Figura 2. Acercamiento de la parte proximal del modelo 18
Figura 3. Modelo del corte a nivel de una tenodesis subescapular artroscópica el
tendón de la cabeza larga del bíceps braquial 19
Figura 4. Modelo de tenodesis subpectoral abierta de la cabeza larga del tendón del
bíceps 20
Figura 5. Modelo de tenotomía de la cabeza larga del tendón del bíceps 21
Figura 6. Elongación del tendón en modelo de tenodesus subescapular 22
Figura 7. Elongación del tendón en modelo de tenodesus subpectoral 23Introducción
El músculo bíceps braquial, compuesto por su cabeza larga y cabeza corta, se considera,
según estudios recientes, que contribuye con un 37 – 44% en la supinación y entre el 10
– 40% en la flexión del antebrazo.
Las patologías del bíceps braquial, ya sean de origen traumático y/o degenerativo, son
causa frecuente de dolor anterior de hombro.2-3-4-5.
Se han descrito diferentes técnicas quirúrgicas, como la tenotomía y/o la tenodesis de la
cabeza larga del bíceps, ya sea a nivel subescapular o subpectoral de manera
artroscópica o abierta respectivamente, para las lesiones de la cabeza larga del bíceps.4-
12-13; sin que existan datos concluyentes sobre las ventajas o desventajas de dichas
técnicas quirúrgicas13.
El propósito de este estudio es realizar un análisis de las fuerzas que se ejercen sobre el
Bíceps braquial y las modificaciones que éstas presentan con algunos procedimientos
quirúrgicos utilizados para el tratamiento de sus patologías, realizando una
representación mediante un modelo bidimensional utilizando el método de elementos
finitos.1. Objetivos
1.1 Objetivo general
Realizar una comparación sobre las técnicas empleadas en el tratamiento de las
patologías del tendón de la cabeza larga del bíceps, como lo son la tenodesis
subescapular (artroscópica) y la tenodesis subpectoral (abierta) de la cabeza larga del
bíceps mediante un modelo utilizando el método de elementos finitos.
1.2 Objetivos específicos
Realizar el modelamiento de un bíceps braquial utilizando el método de elementos
finitos, teniendo en cuenta la anatomía normal y datos biomecánicos disponibles.
Realizar el modelamiento del bíceps, posterior a la realización de algunas técnicas
quirúrgicas como lo son la tenodesis subescapular y la tenodesis subpectoral de la
cabeza larga del bíceps.
Realizar la valoración de los cambios que se presentan en el tendón de la cabeza
larga del bíceps posterior al modelamiento de cada una de las técnicas mencionadas.2. Justificación
Las patologías de la cabeza larga del bíceps son relativamente frecuentes, y se asocian
a otras patologías del hombro como las lesiones del manguito rotador, la inestabilidad
anteroposterior del labrum (SLAP) y el pinzamiento subacromial, entre otras.
Entre las opciones terapéuticas, cuando ha fallado el manejo médico, encontramos entre
los procedimientos quirúrgicos la tenodesis subescapular, la tenodesis subpectoral y la
tenotomía. Sin embargo, hasta la fecha no existe evidencia concluyente a cerca de las
ventajas o desventajas, que incline la balanza hacia una u otra técnica.
Mediante la realización de éste estudio queremos contribuir con el conocimiento y la
evidencia existente, con respecto al funcionamiento del bíceps braquial en su estado
natural, y cuando ha sufrido cambios estructurales por la realización de algunas de éstas
técnicas quirúrgicas.3. Marco teórico
Se El músculo bíceps braquial, compuesto por su cabeza larga y cabeza corta, se
considera, según estudios recientes, que contribuye con un 37 – 44% en la supinación y
entre el 10 – 40% en la flexión del antebrazo1.
Las lesiones de la cabeza larga del bíceps, ya sean de origen traumático y/o
degenerativo, son una causa común de dolor y disfunción del hombro2-3-4-17-19; existen
múltiples entidades patológicas que afectan este tendón incluyendo la tendinitis, las
lesiones parciales, y la inestabilidad4.
El rol exacto del tendón del bíceps dentro de la biomecánica del hombro sigue siendo
poco entendida, algunos autores le atribuyen efectos sobre la depresión de la cabeza
humeral y la estabilidad glenohumeral, mientas otros rechazan esta teoría5-7-8-14, sin
embargo, la cabeza larga del tendón del bíceps es conocida por generar dolor y ser
prono a patología, especialmente en el set de lesiones del manguito rotador y procesos
de pinzamiento4.
3.1 Anatomía
La cabeza larga del tendón del bíceps, es una estructura presente en la articulación
gleno-humeral, la cual es intra articular pero extra sinovial, que se origina desde el
tubérculo supra glenoideo y se encuentra íntimamente relacionada con el labrum; esta
corre a través de la corredera bicipital, hasta salir de la articulación; el tendón es
estabilizado por un sistema de poleas justo proximal al surco, y por el ligamento humeral
transverso en el surco bicipital. La cabeza corta se origina en la apófisis coracoides, y los
vientres musculares de cada origen convergen para formar el músculo bíceps braquial,
propiamente dicho. La inserción distal del bíceps se encuentra sobre el radio proximal en
la tuberosidad bicipital5-6-7-12-13.8 Resultado de la tenodesis subpectoral del biceps Vs tenodesis a nivel
subescapular en un modelo utilizando el método de elementos finitos
El sistema de estabilización de este tendón en el surco bicipital, está conformado por el
ligamento coraco-humeral, el ligamento glenohumeral superior y por fibras provenientes
de los tendones del subescapular y el supraespinoso6-7-13.
De acuerdo a los estudios de Hussain et al8. En 43 especímenes de cabezas largas del
bíceps braquial, las longitudes promedio desde el origen del tendón en la tuberosidad
supraglenoidea hasta los siguientes puntos de referencia son: 1. borde proximal del
surco bicipital: 2.8 ± 0.6 cm. 2. borde distal del surco bicipital: 5.2 ± 0.8 cm. 3. Borde
proximal de la inserción del pectoral mayor: 8.1 ± 1 cm. 4. Unión mio- tendinosa: 13.8 ±
2.6 cms. Sin encontrar diferencias significativas entre hombres y mujeres8.Marco teórico 9
3.2 Biomecánica
El rol preciso de la cabeza larga del tendón del bíceps sigue siendo controversial.
Actualmente se ha considerado que puede actuar como un depresor de la cabeza
humeral cuando el brazo se encuentra en rotación externa y abducción; y actúa como
estabilizador anterior del hombro en una posición del brazo sobre la cabeza, sin
embargo, éste no es activo durante la elevación del brazo3-4-5-6-7-8-12-13-17.
3.3 Fisiopatología
La patología de la cabeza larga del tendón de bíceps puede ser catalogada como
inflamatoria, traumática o relacionada a inestabilidad; la causa de la patología se
encuentra íntimamente relacionada a la anatomía del sistema de poleas y puede también
estar relacionada a trauma mayor, micro-trauma repetitivo, o por cambios degenerativos
relacionados con el envejecimiento2-3-4-5-6-7-12-13-14-15-17. Sin embargo, la patología de éste,
es vista comúnmente en asociación con lesiones del labrum anteroposterior (SLAP)
inestables, pinzamiento subacromial, lesión del manguito rotador y patología de la
capsula anterior13-15.
Todos los 3 subtipos producen síntomas discapacitantes similares, y pueden
sobreponerse.
PATOLOGIA INFLAMATORIA: éste es el tipo más común de patología, la inflamación sin
evidencia de patología del hombro asociada, se ha denominado tenosinovitis primaria
bicipital. Se presenta como resultado de la relación estrecha entre el tendón y su
transcurso a través del sistema de poleas lo cual produce desgaste y posterior lesión del
tendón; esté desgaste puede ser sustancial en personas que participan en deportes de la
extremidad superior como lo son el tenis, el baseball y la natación o en aquellos trabajos
en que se requiere movimientos repetitivos por encima de la cabeza, especialmente
cuando se soportan cargas pesadas5-6-7-13.
Ciertas condiciones anatómicas pueden predisponer a la patología, como lo son el
engrosamiento del surco bicipital, o cambios producidos por fracturas a nivel de dicho
surco6.10 Resultado de la tenodesis subpectoral del biceps Vs tenodesis a nivel
subescapular en un modelo utilizando el método de elementos finitos
Neer consideraba que la causa más común de la tendinitis bicipital era el pinzamiento
subacromial, adicionalmente las condiciones hipertróficas sinoviales como las artritis
inflamatorias y la sinovitis villonodular pigmentada, pueden producir hipertrofia sinovial en
el surco bicipital y comprometer el tendón6.
PATOLOGIA TRAUMATICA: cualquier estructura en el cuerpo humano puede ser
susceptible a una fuerza traumática; la causa más común de sobre esfuerzo del tendón
del bíceps es la tracción longitudinal sobre el brazo, en la cual, la falla del tendón es el
resultado de una sobrecarga de tensión excesiva; otra causa de falla del tendón es un
trauma contundente directo producido por una caída sobre un brazo en extensión6.
El micro trauma repetitivo como el que se presenta en los deportistas de actividades
sobre la cabeza o de trabajo pesado, también puede llevar a rupturas del tendón6.
PATOLOGIA RELACIONADA A INESTABILIDAD: la inestabilidad de la cabeza larga del
tendón del bíceps es causada por una anormalidad en el sistema de poleas, como
resultado de una alteración en los tejidos blandos, y también puede estar relacionado a
alteraciones propias del piso del sistema de poleas como el producido durante fracturas
de 2, 3 o 4 fragmentos del húmero proximal que ha alterado el surco bicipital o sus
paredes6. La inestabilidad más común es una subluxación antero inferior del tendón
resultado de una lesión en la polea de reflexión generalmente por compromiso del
ligamento gleno-humeral superior en su inserción en el surco bicipital6-12.
3.4 Evaluación clínica
El dolor es el síntoma común en las patologías que involucran el tendón del bíceps; en la
mayoría de pacientes con lesión de la cabeza larga del tendón del bíceps el dolor es
confinado a la parte anterior del hombro iniciando en el surco bicipital e irradiado
distalmente hasta el vientre muscular. Los pacientes con inestabilidad pueden reportar un
clic doloroso o secuestro en el área del sistema poleas, especialmente con el brazo en
rotación máxima especialmente cuando el brazo se encuentra elevado6-7-12-14.
Pacientes con dolor crónico por lesiones parciales del tendón, pueden experimentar alivio
agudo del dolor, y calambres posterior a una ruptura completa espontánea. En este caso,
se debe estar atento a la presencia de deformidad en Popeye aunque esta no seMarco teórico 11
presenta en todos los casos, y es más difícil de evidenciar en los pacientes con
sobrepeso6.
El hallazgo más común es la hipersensibilidad sobre el surco bicipital, el surco es
palpado con el brazo en rotación neutral, y de allí se realiza rotación interna y externa,
palpando la tuberosidad mayor y la menor con el tendón de la cabeza larga del bíceps
entre los dos6-7.
Los test de Speed (S: 67%, E: 61%), O’Brien (S: 67%, E: 64%) y Yergason han sido
usados como ayuda para identificar pacientes con esta patología, sin embargo, estos
presentan baja sensibilidad y una especificidad moderada, por lo cual se considera que
afectan poco el diagnóstico6-7-12-15.
Las radiografías estándar son de ayuda en determinar fracturas o deformidades que
comprometen el surco y el piso del sistema de poleas; la RMN es de ayuda en evaluar la
anatomía de los tejidos blandos del sistema de poleas y la arquitectura ósea del surco,
pero presenta una sensibilidad baja a moderada para determinar patología del tendón del
bíceps, aunque la artroresonancia mejora la sensibilidad; la ecografía intra-articular
también tiene solo una moderada sensibilidad y especificidad para la mayoría de las
patologías del tendón y es operador dependiente; sin embargo, tanto la RMN como la
ecografía son altamente sensibles en detectar las rupturas completas del tendón de la
cabeza larga del bíceps6-7-12-15.
3.5 Tratamiento
El tratamiento inicial sigue siendo no quirúrgico en la mayoría de pacientes, incluyendo
reposo, modificación de actividades, rehabilitación, anti-inflamatorios no esteroideos, e
infiltraciones con cotico-esteroides. Si estos tratamientos fallan, o persiste la
sintomatología por más de 3 meses, existe una indicación quirúrgica4-5-6-7-12-14-15-18.
Las indicaciones quirúrgicas varían entre autores, pero generalmente concuerdan en que
el manejo quirúrgico está indicado en casos de lesión de la cabeza larga del tendón del
bíceps mayores a 25 – 50% del diámetro, subluxación medial de éste y subluxación del
tendón asociada a lesión del subescapular7-13-15-18.12 Resultado de la tenodesis subpectoral del biceps Vs tenodesis a nivel
subescapular en un modelo utilizando el método de elementos finitos
Sigue existiendo debate acerca del tratamiento quirúrgico más adecuado, teniendo
evidencia favorable tanto para la tenodesis como para la tenotomía4-13-14-15-17-18.
Actualmente no existe un consenso por falta de evidencia sobre las indicaciones para la
elección entre éstos procedimientos, pero, de forma general, se ha sugerido que la
tenotomía del bíceps está indicada en pacientes sobre los 55 a 60 años de edad;
mientras que los pacientes menores de 50 años, o aquellos que desarrollan actividades
de trabajo pesado pueden beneficiarse de la tenodesis4-7-14-15-17-19.
A favor de la tenotomía encontramos que es un procedimiento simple de realizar, bien
tolerado, que requiere poca rehabilitación con un retorno rápido a la actividad, sin
embargo, esta puede resultar en una deformidad cosmética denominada “signo de
Popeye”, calambre o dolor por fatiga del bíceps3-4-5-7-12-13-18-19. Por otro lado, las tenodesis
del bíceps son procedimientos técnicamente más demandantes, que requieren una
rehabilitación más prolongada, pero mantiene una mejor relación longitud – tensión,
mantiene el poder de flexión y supinación del codo, minimiza las deformidades
cosméticas, y evita el calambre en el bíceps4-12-13.
Existe poca diferencia en los resultados, entre tenotomía y tenodesis cuando son usadas
como tratamiento de lesión de la cabeza larga del bíceps, la rata de satisfacción fue
similar con ambos procedimientos (77% en el grupo de tenotomía y 74% en el grupo de
tenodesis) 4-13-14-17. La única diferencia significativa consistente fue la deformidad
cosmética “Popeye” en el grupo de tenotomía (42%) comparado con tenodesis (8%) 4.
Hawkins y colaboradores evaluaron la fuerza muscular después de tenodesis y tenotomía
de la cabeza larga del bíceps utilizando test de fuerzas isoquineticas y no encontró
diferencias en las fuerzas de supinación del antebrazo ni en la flexión del codo4-13. Sin
embargo, otros estudios han reportado una disminución de hasta 20% en el poder de
flexión y supinación del antebrazo, después de tenotomía, al igual que, un incremento en
la incidencia de dolor bicipital4-13.
La tenodesis proximal de bíceps braquial se ha vuelto una opción de tratamiento
quirúrgico primario para los pacientes con dolor persistente o inestabilidad del tendón de
la cabeza larga del bíceps5-10-12-13 Esta técnica intenta mantener una adecuada relación
tensión-longitud, disminuyendo la deformidad cosmética “Popeye”, vista con laMarco teórico 13
tenotomía5-13. Sin embargo, la aproximación óptima y la ubicación adecuada del tendón
en la tenodesis siguen siendo inciertas5
Las aproximaciones más comúnmente utilizadas para la tenodesis de la cabeza larga del
bíceps son la subescapular artroscópica y la subpectoral abierta5-10-12-13-14. Una limitación
principal para la amplia utilización de la tenodesis artroscópica es que puede existir dolor
persistente y tendinopatía debido a la retención del tendón dentro del canal bicipital5.
Hasta el momento no se ha evaluado suficientemente la ubicación del tendón con
relación al surco bicipital de la tenodesis subescapular artroscópica vs la subpectoral
abierta5. Y no se ha establecido superioridad de alguna técnica de tenodesis según su
ubicación, ya sea subescapular o subpectoral5-13-14-15. En los estudios realizados por
Sanders en 200716, encontró que las técnicas que dejan el tendón en el surco bicipital
presentan una rata de revisión de 12% comparadas con 2.7% para las técnicas distales a
éste.
En un estudio realizado por Johannsen y colaboradores en 20 hombros de 10 cadáveres
frescos congelados, al realizar comparaciones entre la técnica artroscópica y la abierta
encontró que al realizar el análisis anatómico, en promedio el sitio de tenodesis
subpectoral se encontraba a 2.2 cms distal al de la aproximación artroscópica5; Y que la
localización artroscópica se encontraba siempre distal al surco bicipital5. En el análisis
radiográfico se evidenció que en promedio el túnel subpectoral abierto se encontraba 2.1
cms distal al túnel realizado con técnica artroscópica; todos los túneles fueron ubicados
distales al aspecto más medial de la tuberosidad menor en la radiografía lateral. En
promedio el ancho del húmero era 8.5 mm mayor en el sitio de la tenodesis artroscópica;
y el porcentaje del diámetro del túnel cuando se comparaba con el ancho del húmero en
sitio del túnel era 25% menos con la aproximación artroscópica5. Y concluyen que con la
técnica artroscópica se puede remover el tendón del bíceps del surco, como se evidenció
en todos los especímenes5.
Dickens y colaboradores describen que el Nervio Musculocutáneo, el Nervio Radial y la
Arteria Braquial se ponen en riesgo con la retracción medial que se realiza con la técnica
abierta5. En adición a las complicaciones neurovasculares, se han reportado fracturas de
húmero proximal posterior a tenodesis abierta, una ventaja potencial de la técnica
artroscópica es que puede disminuir el riesgo de fractura iatrogénica en el sitio del túnel,14 Resultado de la tenodesis subpectoral del biceps Vs tenodesis a nivel
subescapular en un modelo utilizando el método de elementos finitos
teniendo en cuenta que con la técnica artroscópica el ancho del húmero es 8.5 mm
mayor y la relación del diámetro del túnel en comparación con el ancho del húmero en el
sitio del túnel es 25% menor5.
En cuanto a las diferentes técnicas utilizadas para la fijación del tendón durante las
tenodesis existen estudios que realizan pruebas de resistencia del constructo como el
realizado por Ozalay y colaboradores2, en la cual se comparan 4 técnicas: 1. La técnica
del túnel descrita por Snyder, 2. La técnica de tornillo de interferencia, 3. Técnica con
suturas de anclajes y 4. Técnica del orificio clave (keyhole), encontrando fallas de los
constructos a los 229±44 N para 1; 243.3 ±72 N para 2; 129 ± 16.6 N para 3 y 101.7 ±
27.9 para 42-13.4. Materiales y métodos
Tomando como base imágenes por resonancia magnética nuclear del bíceps braquial del
brazo en individuos asintomáticos sin patologías en dicha estructura, sumado a datos
obtenidos de estudios anatómicos7-8 y biomecánicos9. Se desarrolla un modelo
bidimensional utilizando el método de elementos finitos de una sección coronal del
conjunto muscular y tendinoso del bíceps desde sus puntos de inserción proximales en la
fosa supra-glenoidea y labrum superior para la cabeza larga y la apófisis coracoides para
la cabeza corta; hasta los puntos de inserción distales en la tuberosidad bicipital del
radio7.
La geometría de la estructura es determinada usando mediciones anatómicas de un caso
de estudio en conjunto con los datos reportados en la literatura (Fig. 1A). Los tejidos se
asumen como isotrópicos y su comportamiento es definido mediante el modelo elástico
lineal, se establecen las propiedades mecánicas respectivas, basándose en los estudios
previamente mencionados8-9. Como condiciones de frontera se establecen las
inserciones tendinosas superiores e inferiores. La generación de las cargas se hace
mediante un desplazamiento nodal que representa la contracción muscular concéntrica
(Fig. 1B); obteniendo fuerzas similares a las reportadas en la literatura sobre la inserción
de la cabeza larga del tendón del bíceps (112 N)10, y sobre la inserción distal del tendón
del bíceps (67 N)11.
El tendón de la cabeza larga se dibuja recto, asumiendo que el giro que presenta dicho
tendón sobre la cabeza humeral a nivel intra-articular, se puede considerar como un
mecanismo de polea, el cual, entre sus propiedades, permite cambiar una dirección sin
modificar el vector de fuerza resultante.
Posteriormente se realiza el modelamiento de algunas situaciones quirúrgicas y se
realiza el análisis de resultados.16 Resultado de la tenodesis subpectoral del biceps Vs tenodesis a nivel
subescapular en un modelo utilizando el método de elementos finitos5. Resultados
El modelo desarrollado es una aproximación simplificada al complejo musculo-tendinoso
del bíceps braquial, que permite observar los efectos mecánicos de la aplicación de
cargas en la región y los cambios producidos tras modificar el punto de anclaje de la
cabeza larga del tendón, escenario relacionado con los procedimientos de tenotomía y
tenodesis de la cabeza larga del tendón del bíceps braquial.
En el primer escenario analizamos la porción proximal del bíceps braquial en su
funcionamiento normal, al cual se le aplica una presión de 4.8 Mpa, necesaria para
generar una fuerza de 111,789 N en la inserción de la cabeza larga del bíceps a nivel de
la fosa supra-glenoidea (similar a los 112 N reportados en los estudios por Patzer, et
al.)10 y una fuerza de 126,977 N en el punto de inserción de la cabeza corta a nivel de la
apófisis coracoides; encontrando que, de acuerdo a nuestro modelo, durante el
funcionamiento normal del bíceps braquial, la cabeza larga soporta el 46.8%, mientras la
cabeza corta soporta el 53.2% de la fuerza producida por la contracción del bíceps
braquial (ver Fig. 2).18 Resultado de la tenodesis subpectoral del biceps Vs tenodesis a nivel
subescapular en un modelo utilizando el método de elementos finitos
En el segundo escenario se realiza un modelo con un corte a 10 mm del inicio del surco
bicipital; Lo cual corresponde con el nivel de una tenodesis subescapular artroscópica7.
En este escenario evidenciamos una fuerza ejercida a nivel del anclaje de 114,483 N en
la cabeza larga del tendón del bíceps y una fuerza de 124,283 N a nivel de la inserción
de la cabeza corta, lo cual corresponde con una distribución de cargas de 47.95% para la
cabeza larga y un 52.05% para la cabeza corta; cabe destacar que con este
procedimiento se aumenta la carga a nivel de la inserción de la cabeza larga en un
1.15%, y en forma recíproca, disminuye en la cabeza corta en igual proporción. Sin
embargo, el esfuerzo evidenciado por la escala de colores, a nivel del tendón de la
cabeza larga del bíceps es mayor (ver Fig. 3).Resultados 19
En el tercer escenario se modela un corte a 50 mm del inicio del surco bicipital, lo cual
corresponde con el nivel de una tenodesis subpectoral abierta7. Allí encontramos que la
fuerza ejercida a nivel del anclaje de la cabeza larga del bíceps es de 117,485 N,
mientras que en la inserción de la cabeza corta se ejerce una fuerza de 121,281 N, en
este caso, la distribución de cargas sería del 49.2% para la inserción de la cabeza larga y
50.8% para la inserción de la cabeza corta del bíceps; es decir, existe un incremento en
la carga sobre la inserción del anclaje de la cabeza larga y una disminución sobre la
inserción de la cabeza corta del bíceps de 2.4%, respecto al escenario sin cortes (ver Fig.
4).20 Resultado de la tenodesis subpectoral del biceps Vs tenodesis a nivel
subescapular en un modelo utilizando el método de elementos finitos
En el cuarto escenario, se realiza una simulación de una tenotomía de la cabeza larga
del tendón del bíceps, retirando la restricción de anclaje de la inserción proximal,
encontrando, como era de esperar, un desplazamiento de toda de la fuerza hacia la
inserción de la cabeza corta, alcanzando los 238,766 N que corresponde a 100% de la
carga (ver Fig.5).Resultados 21
En el último escenario, se realiza una elongación de ±6.1 mm del tendón de la cabeza
larga del bíceps (elongación máxima que permitía el modelo), tanto al modelo de la
tenodesis subescapular artroscópica (ver Fig.6), como para el modelo de la tenodesis
subpectoral abierta (ver Fig.7), lo cual nos permite evidenciar de forma cualitativa por la
escala de color, un incremento considerable en el esfuerzo tendinoso.22 Resultado de la tenodesis subpectoral del biceps Vs tenodesis a nivel
subescapular en un modelo utilizando el método de elementos finitosResultados 236. Discusión
Para la realización de este estudio modelamos un bíceps braquial con el método de
elementos finitos, teniendo como punto de partida una Resonancia Magnética Nuclear de
un brazo en un individuo sano, complementado con datos anatómicos y biomecánicos
reportados en la literatura. Es de tener en cuenta que existen limitantes de tipo anatómico
y biomecánico para la construcción de este modelo, entre ellos, la complejidad de las
variables estructurales y biomecánicas a nivel del área de transición mio-tendinosa, que
en este modelo no se representa, pasando de un componente con características
musculares a uno tendinoso en un nivel específico, lo cual puede alterar la distribución de
las cargas ejercidas y por consiguiente los resultados obtenidos. Otro componente que
no se tuvo en cuenta para la realización de este modelo es el lacertus fibroso, que si
bien, no se encontraron datos de cuanta carga soporta, debe tener algún valor en la
distribución de cargas a nivel distal, sin embargo, teniendo en cuenta que en éste
estudio, se realiza un análisis principalmente de las inserciones proximales, no se
considera que este detalle produzca alteración en los resultados.
Encontramos que para recrear las fuerzas generadas en la inserción de la cabeza larga
del bíceps10, se requiere la aplicación de una presión de 4.8 Mpa; llama la atención que,
en la distribución de cargas de acuerdo a nuestro modelo, la cabeza larga soporta un
46.8% mientras la cabeza corta soporta un 53.2% del total de la carga y un poco más de
esfuerzo cuando se compara con la cabeza corta, sin embargo en la literatura, no se
reporta síndromes dolorosos, o de desgaste relacionados con esta estructura.
Al modelar el corte al nivel que corresponde la tenodesis artroscópica o subescapular,
evidenciamos una redistribución de las cargas, en la cual, al nivel del anclaje que soporta
la cabeza larga se incrementa en 2,694 N la fuerza soportada que corresponde a un
1.15% del total de la carga, y de forma recíproca se genera un descenso en igual
proporción sobre la inserción a nivel de la cabeza corta. Adicionalmente observamos, de
acuerdo a la escala visual de colores, un incremento en el esfuerzo que realiza el tendón26 Resultado de la tenodesis subpectoral del biceps Vs tenodesis a nivel
subescapular en un modelo utilizando el método de elementos finitos
en su 1/3 medio (ver Fig.3), lo cual podría generar una nueva tendinitis y ser causa de
dolor recidivante lo cual podría explicar la mayor rata de revisión reportada por Sanders16
en las técnicas que dejan el tendón dentro del surco.
Al realizar el modelo a un nivel de corte que representa la tenodesis subpectoral abierta7,
se evidencia una redistribución de cargas que corresponde a 5.696 N (2.94%) con
respecto al modelo sin cortes, con un aumento sobre el anclaje de la cabeza larga y una
disminución igual sobre la inserción de la cabeza corta; pero, a diferencia del caso
anterior, encontramos que, el esfuerzo se realiza en al 1/3 proximal del tendón de la
cabeza larga (ver Fig.4).
En el modelo de la tenotomía (ver Fig.5), se observa, como era de esperarse, la
distribución de toda la carga hacia la inserción en la cabeza corta del bíceps, en la cual
se incrementa una fuerza de 111.789 N (87.96%), sin embargo, como se mencionaba
previamente, no es frecuente el reporte de dolor o rupturas a nivel de esta estructura
anatómica posterior a dicho procedimiento, lo anterior, nos puede hacer pensar, que para
la generación de tendinitis en la cabeza larga, juega un papel importante, la carga
adicional que ésta soporta al funcionar como estabilizador anterior y depresor de la
cabeza humeral12, adicionalmente a la fricción que se genera por el paso a través de las
poleas.
Al realizar las elongaciones en la cabeza larga del tendón del bíceps, posterior a la
realización de los cortes para tenodesis y realizar el anclaje de éstas a ± 6.1 mm proximal
del punto de anclaje inicial (ver Fig.6 y Fig.7), observamos de forma cualitativa, de
acuerdo a la escala de colores, un incremento considerable del esfuerzo al cual está
sometido la parte proximal del tendón de la cabeza larga del bíceps, lo cual, a nivel
clínico, se puede traducir en la generación de dolor por tendinitis a éste nivel. Cabe
mencionar que debido a las simplificaciones realizadas en el diseño, no se pudo realizar
una cuantificación del aumento de las fuerzas que se generan en estos escenarios.
En algunos artículos reportan una disminución de la fuerza de flexión y supinación del
antebrazo posterior a la realización de las tenodesis, sin embargo, mediante éste modelo,
no evidenciamos una causa intrínseca que pueda explicar este fenómeno, ya que, la
capacidad contráctil se presenta a nivel de los vientres musculares, los cuales
permanecen íntegros durante los procedimientos quirúrgicos descritos, por lo anterior,Discusión 27
consideramos que esta disminución de fuerza puede ser atribuida a factores extrínsecos
como lo son las fibrosis por cicatrización, los cambios hipotróficos e hipoplásicos a nivel
muscular que se pueden generar a largo plazo, al igual que, como puede ocurrir con un
anclaje de implantación más bajo del requerido, caso en el cual, existiría un
funcionamiento similar al de una tenotomía.
Si tenemos en cuenta los estudios realizados acerca de las resistencias de los
constructos en las tenotomías con las diferentes técnicas según Ozalay y colaboradores2.
La técnica del túnel descrita por Snyder (229±44 N), 2. La técnica de tornillo de
interferencia (243.3 ±72 N), 3. Técnica con suturas de anclajes (129 ± 16.6 N) y 4.
Técnica del orificio clave (keyhole) (101.7 ± 27.9N), y los comparamos con las fuerzas
encontradas en nuestro modelo al realizar las tenodesis 114.4N para la subescapular y
117.4 N para la subpectoral, encontramos que todas las técnicas con excepción del
keyhole presentan resistencias que superan las fuerzas generadas en la punto de
inserción del tendón, por lo cual se consideran adecuadas.
El presente trabajo es un modelo realizado con el método de elementos finitos del bíceps
braquial y algunas técnicas utilizadas para el tratamiento de patologías relacionadas a
esta estructura; si bien es cierto que su diseño presenta limitaciones naturales, dado el
hecho, que se está representando un fenómeno espacial de forma bidimensional, el cual
tiene una complejidad geométrica considerable, es un paso inicial en el modelamiento de
dicha estructura y contribuye con nuestro conocimiento acerca de las respuestas
biomecánicas del tendón a los escenarios quirúrgicos mencionados. Esperamos que este
trabajo de pie a la creación de otros estudios que al igual que este, nos permitan de una
forma más objetiva, aclarar tantas dudas que existen a cerca de los diferentes
tratamientos utilizados para las patologías del bíceps braquial.7. Conclusiones
De acuerdo a los resultados obtenidos con éste estudio, podemos concluir que:
1. Todo acortamiento realizado en la parte proximal del tendón de la cabeza larga del
bíceps, produce un aumento en la fuerza de carga en el nuevo punto de inserción, el
cual aumenta con el incremento en la longitud del corte, siendo 1.15% para la
tenodesis subescapular y 2.4% en el caso de la tenodesis subpectoral.
2. El aumento en el esfuerzo en toda la longitud del tendón que se produce con la
tenodesis subescapular es mayor al que se produce con la tenodesis subpectoral (en
el cual, se produce a nivel de su inserción proximal), lo cual se puede relacionar con
recidiva de la sintomatología, y una mayor rata de revisiones.
3. La técnica del túnel descrita por Snyder, la técnica de tornillo de interferencia y las
técnicas con suturas de anclajes ofrecen una resistencia del constructo que sobrepasa
las cargas que son ejercidas a nivel de la inserción proximal del tendón al realizar las
tenodesis, por lo cual se consideran adecuadas para su utilización, a diferencia de la
técnica del keyhole cuya resistencia es menor a las establecidas en este estudio.
4. No encontramos causa directa que pueda explicar una disminución de fuerza
muscular luego de la realización de alguna de las técnicas quirúrgicas descritas, ya
que éstas no afectan la capacidad contráctil del vientre muscular y consideramos que
en caso de presentarse pérdida de fuerza debe ser atribuida a causas extrínsecas
como la fibrosis por cicatrización, o la hipoplasia o hipotrofia a nivel muscular a largo
plazo de forma adaptativa.Bibliografía
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