1.
Introducción
El menisco es la estructura dañada más común de la rodilla y representa casi un millón de casos de cirugías de rodilla realizadas anualmente solo en los Estados Unidos. Una meniscectomía completa (extirpación completa del menisco) fue el procedimiento más común realizado en 1889 y fue el procedimiento estándar en los siguientes 80 años. Sin embargo, los estudios radiográficos de seguimiento desde finales de la década de 1960 hasta la década de 1980 informaron una alta frecuencia de artrosis de rodilla posterior a la meniscectomía.
El menisco funciona para transmitir carga, absorber golpes, estabilizar la articulación de la rodilla y nutrir la articulación. Una integridad completa del menisco es crucial para mantener la biomecánica normal de la rodilla y prevenir la aparición de artrosis prematura o traumática. La impresión 3D de silicona permite la sustitución artroscópica de los meniscos dañados, ya sea total o parcialmente, lo que permite al paciente volver al trabajo y deportes casi instantáneamente después de la cirugía.
Esta revisión resume la estructura meniscal, las propiedades biomecánicas, las lesiones meniscales, las características y los resultados clínicos de varios andamios meniscales sintéticos y biológicos biodegradables.
2.
Estructura meniscal y propiedades biomecánicas
2.1.
Anatomía de los meniscos
Los meniscos son un par de cojines fibrocartilaginosos que se asientan sobre la meseta tibial en la articulación de la rodilla. Actúan como cojines para las rodillas que transmiten el peso corporal uniformemente a través de las articulaciones de la rodilla, minimizando así las tensiones de contacto entre el fémur y la tibia y los daños a las superficies articulares. Las lesiones meniscales predisponen a las rodillas a desarrollar artrosis prematura (Figura 1).
El menisco se divide en 3 zonas, la zona roja-roja vascular más externa, la zona blanca-roja media y la zona blanca-blanca avascular más interna. -región blanca.
El menisco obtiene su riego sanguíneo limitado del plexo capilar perimeniscal dentro de los tejidos sinovial y capsular de la rodilla. Estos plexos, que se extienden de uno a tres milímetros sobre las superficies articulares de los meniscos, son ramas de las ramas inferior y superior de las arterias geniculadas lateral y medial.
El suministro vascular al menisco depende de la edad. En adultos, los desgarros que se producen en los 3 mm periféricos más vascularizados de los meniscos son más susceptibles de reparación y regeneración celular, a diferencia de los desgarros generalmente avasculares, a más de 5 mm de los meniscos. -unión sinovial, que no son reparables. Tanto para el menisco medial como para el lateral, la penetración vascular es de un 10-30% (Figura 2).
2.2.
Composición meniscal y características celulares
El menisco tiene una mezcla muy heterogénea de ECM y distribución celular. La MEC meniscal se clasifica por región. Más del 80% de la región rojo-roja está compuesta por colágeno tipo I en peso seco y el resto comprende colágeno tipo II, III, IV, VI y XVIII.
En la región blanca-blanca, el colágeno total comprende el 70 % del peso seco, y los tipos II y I de colágeno representan el 60 % y el 40 %, respectivamente (Figura 2).
2.3.
Lesiones de menisco y desarrollo de OA de rodilla
Las lesiones meniscales eventualmente pueden conducir a OA de rodilla y la OA de rodilla induce más desgarros meniscales, propagando así el círculo vicioso. Un menisco lesionado hace que el sinovio libere varias citocinas inflamatorias, que inducen cambios degenerativos dentro del cuerpo de la matriz y causan la extrusión meniscal de la rodilla. articulación. Estas extrusiones aumentan la tensión sobre el cartílago tibial y agravan aún más la lesión.[1].
De manera similar, las fibras de colágeno están dispuestas al azar en la región más superficial, radialmente en la capa intermedia y circunferencialmente en la capa más interna. Las fibras circunferenciales proporcionan tensión circunferencial contra las cargas de compresión ejercidas en la articulación de la rodilla (Figura 3). Las fibras dispuestas circunferencialmente tienen una resistencia a la tracción de 50 a 300 MPa, mientras que las fibras dispuestas radialmente tienen una resistencia a la tracción de 3 a 70 MPa.
2.3.1.
Patrones de lesiones meniscales
Todas las lesiones meniscales se pueden clasificar en ocho categorías según la clasificación de Casscells, a saber, i) Longitudinal vertical (asa de cubo), ii) Transversal vertical (radial), iii) Desgarro horizontal (escisión), iv) Desgarro oblicuo (colgajo), v) desprendimiento de cuernos meniscales, vi) desgarro complejo, vii) degenerativo y viii) misceláneo (discoide),
Sin embargo, con fines terapéuticos, las lesiones meniscales pueden clasificarse clínicamente de forma sencilla en lesiones meniscales periféricas y lesiones avasculares centrales. El patrón de las lesiones meniscales también depende de la edad. Las lesiones traumáticas en los jóvenes y atletas generalmente dan como resultado patrones de desgarro longitudinal o patrón de desgarro vertical radial de espesor total. Estos desgarros suelen ocurrir en las zonas vasculares rojas-rojas y, por lo tanto, son más susceptibles de reparación. Por el contrario, los desgarros degenerativos en los ancianos suelen ser horizontales, intrasustancia y de naturaleza compleja. Estas lesiones son menos susceptibles de reparación.[2].
2.3.2.
Opciones de tratamiento de meniscos
Los tratamientos convencionales incluyen reparaciones meniscales, meniscectomías parciales, meniscectomías totales, reemplazos meniscales parciales, implantes meniscales porosos o reemplazos meniscales artificiales totales, aloinjertos y autoinjertos meniscales.[3-8].
Una meniscectomía parcial generalmente se realiza para lesiones meniscales irreparables o degenerativas. Sin embargo, el procedimiento reduce el área de contacto entre el cóndilo femoral y la plataforma tibial, lo que predispone a la rodilla a la osteoartritis.[9].
En consecuencia, se pone más énfasis en las técnicas de reparación y reconstrucción de meniscos. Los procedimientos de reparación varían desde técnicas de adentro hacia afuera, de afuera hacia adentro y todas las técnicas internas.[10].
Mientras tanto, también se han experimentado estrategias reconstructivas que restauran las funciones meniscales, como los aloinjertos meniscales, los implantes de submucosa del intestino delgado (SIS) y los injertos de tendones autógenos.[11-13].
El primer trasplante de aloinjerto de menisco gratuito, realizado por MIlachowski y Wirth en 1984, reduce el dolor y mejora las funciones de la rodilla en pacientes relativamente jóvenes después de un breve seguimiento. Sin embargo, sus efectos condroprotectores no han sido probados. Las preocupaciones sobre la transmisión de enfermedades, la contracción del injerto y el deterioro de las propiedades del material han obstaculizado su uso generalizado. [14-16]. Del mismo modo, el SIS y los injertos tendinosos autógenos no han obtenido resultados satisfactorios. [17,18].
3.
Propiedades mecánicas y transducción de fuerza del menisco
De la tabla 1, la región posteromedial del menisco tiene las propiedades de compresión y el módulo de tracción más bajos. Estos resultados, junto con la relativa inmovilidad de los cuernos posteriores del menisco, como se muestra arriba, explicarían las frecuentes ocurrencias de la mayoría de los desgarros traumáticos clínicos en estos casos. regiones.
3.1.
El efecto de la flexión de la rodilla en el área de contacto de la rodilla y las fuerzas articulares
Al ocupar el 60% de las áreas totales de contacto entre el fémur y la tibia, los meniscos distribuyen uniformemente las fuerzas del cartílago articular subyacente, minimizando así el punto de contacto. El área de contacto disminuye un 4%, con un aumento simultáneo de las fuerzas de contacto, por cada 30 grados de flexión de la rodilla.
Los meniscos soportan del 40 al 50 % de la carga total transmitida a través de la articulación de la rodilla en extensión y el 85 % de la carga total transmitida a través de la articulación de la rodilla con una flexión de 90 grados. En flexión completa de la rodilla, el menisco lateral y el menisco medial transmiten el 100 % y 50% de la carga respectivamente.
El movimiento meniscal permite la máxima congruencia durante la flexión de la rodilla y ayuda a proteger los meniscos de lesiones. En el estudio de Vedi V et al. [19]se estudió el movimiento meniscal mediante resonancia magnética dinámica: Con carga, el cuerno anterior del menisco medial se mueve una media de 7,1 mm, el cuerno posterior se mueve 3,9 mm…
