FacebookTwitter

 

Historia

Sir John Charnley, trayectoria científica y legado para la medicina

Tomás J Frizza Salinas, Alejandro Frizza, Pablo Young, Hernán Del Sel

Revista Fronteras en Medicina 2020;(04): 0284-0290 | Doi: 10.31954/RFEM/2020004/0284-0290


En la Historia de la Medicina los avances tecnológicos y quirúrgicos se observan perfectamente en la rama de la Ortopedia y Traumatología, ya que la innovación de la artroplastia de cadera, por ejemplo, se nutrió de muchos avances de otras ciencias para renovarse en modelos de prótesis, materiales empleados y técnicas quirúrgicas. En este artículo se describirá la vida y obra del famoso cirujano traumatólogo inglés Sir John Charnley (1911-1982) quien se encuentra entre los cirujanos ortopédicos más innovadores y creativos de todos los tiempos.


Palabras clave: innovación, traumatología, ortopedia, historia de la Medicina.

In the history of medicine, the technological and surgical advances are perfectly observed in the field of orthopedics and traumatology, since the hip arthroplasty innovation, for example, was nourished from many other scientific advances in order to update types of implants, materials used and surgical techniques. We herein outline the life and works of EnglishsurgeonProfessorSir John Charnley (1911-1982), considered as one of the most innovative orthopedic surgeons of all times.


Keywords: innovation, traumatology, orthopedics, history of Medicine.


Los autores declaran no poseer conflictos de intereses.

Fuente de información Hospital Británico de Buenos Aires. Para solicitudes de reimpresión a Revista Fronteras en Medicina hacer click aquí.

Recibido 2020-11-11 | Aceptado 2020-12-28 | Publicado 2020-12-30


Esta revista tiene libre acceso a descargar los artículos sin costo (Open Acces), además se encuentra indizada en Latindex y LILACS (BVS.org) y en proceso de incorporación en el núcleo básico de revistas del CONICET

Licencia Creative Commons
Esta obra está bajo una Licencia Creative Commons Atribución-NoComercial-SinDerivar 4.0 Internacional.

Figura 1. Sir John Charnley (1911-1982).

Figura 2. A la izquierda Sir John Charnley, al medio Sir Harry Platt al cumplir 90 años, a la derec...

Figura 3. Portada del libro “Low Friction Arthroplasty of the hip” (Artroplastia de cadera de ba...

Figura 4. Cúpula de vitalium de Smith-Petersen.

Figura 5. Prótesis de Judet de material de acrílico (1952).

Figura 6. Figura de la prótesis de Thompson (1950) a la izquierda.

Figura 7. Prótesis de Moore (1952) a la derecha.

Figura 8. Prótesis de McKee-Farrar (1956).

Figura 9. Prótesis de Charnley con polietileno de peso molecular ultra elevado (PMUE).

Figura 10. John Charnley realizando una cirugía junto a su equipo médico.

Tabla 1. Cronología sobre el desarrollo de la artroplastia de cadera.

Introducción

En la Historia de la Medicina los avances tecnológicos y quirúrgicos se observan perfectamente en la rama de la Ortopedia y Traumatología, ya que la innovación de la artroplastia de cadera, por ejemplo, se nutrió de muchos avances de otras ciencias para renovarse en modelos de prótesis, materiales y técnicas quirúrgicas. Estos avances son también un reflejo de las nuevas necesidades y prioridades, así como de un cambio de valores de la sociedad muy especialmente después de la Segunda Guerra Mundial.

En un primer momento se diferenciaba la traumatología de la ortopedia. Traumatología se refería tanto a las lesiones traumáticas toracoabdominales como a aquellas de las extremidades y columna vertebral. Este término derivó del griego: “trauma” que significa daño físico o herida y “logos” por conocimiento, tratado o estudio.

Hipócrates, célebre médico griego natural de Cos (460-377 a. de C.), utilizó este término con el significado de tratamiento y estudio de las lesiones óseas.

El término ortopedia también deriva del griego: orthos que significa recto o derecho y paidos que significa niño y se refería a las malformaciones en el esqueleto principalmente de los niños que se originaban por mala nutrición, enfermedades como tuberculosis o poliomielitis, o malformaciones congénitas. De ahí que la Ortopedia se centraba en el estudio de las enfermedades del tronco y las extremidades y excluía las lesiones traumáticas.

Se han encontrado registros de la época prehistórica sobre traumatismos sufridos por los humanos desde su nacimiento en su lucha por sobrevivir. Los primeros documentos en donde se aluden y describen lesiones traumáticas y de ortopedia se encuentran en papiros egipcios de hace más de 2000 años.

Hipócrates, quien fuera también uno de los precursores de la ortopedia, ya sugería la utilización de férulas para inmovilización y la tracción continua como tratamiento de las fracturas, principios muy similares a los usados en la actualidad.

Durante el siglo XIX hubo un gran desarrollo de la ortopedia mediante el uso de métodos terapéuticos mecánicos, y hacia fines de ese siglo se inició el desarrollo de la cirugía, gracias a la incorporación de los conocimientos de asepsia, antisepsia y la anestesia, fundamentales para el desarrollo de las intervenciones quirúrgicas.

También a finales del siglo XIX se descubren los rayos X por Wilhelm Conrad Röntgen (1845-1923), lo que trae aparejado un avance importante en el diagnóstico de las lesiones internas al aportar datos del tipo de fractura y los desplazamientos de fragmentos, y el estado óseo del esqueleto en general, incluyendo procesos degenerativos, infecciosos y tumorales.

Como consecuencia del gran desarrollo de la cirugía ocurrido durante el siglo XX, la especialidad ha tomado impulso a través de las posibilidades de recuperación que se les ofrece a los pacientes que sufren traumatismos cada vez más frecuentes y de mayores proporciones. Además, el aumento del promedio de vida de las personas lleva a sufrir mayor número de lesiones osteoarticulares degenerativas e invalidantes.

Por eso es que partir de la segunda mitad del siglo XX cobra mucha importancia la cirugía de los reemplazos articulares, la cirugía de la columna, la cirugía artroscópica, el manejo quirúrgico de las fracturas a través de las distintas técnicas de osteosíntesis y la cirugía reparativa, todo dirigido relacionado a lograr una mejor calidad de vida de los pacientes afectados por patologías óseas.

Sir John Charnley, vida y obra

Sir John Charnley (Figura 1) fue uno de los más brillantes cirujanos ortopedistas del siglo XX y un extraordinario creador e innovador de técnicas quirúrgicas.

Nació en agosto de 1911 en Bury, Lancashire, Inglaterra, al norte de Manchester. Allí recibió la educación primaria y secundaria en el Bury Grammar School. Su padre fue químico de una farmacia y su madre enfermera1.

John Charnley creció en un ambiente relacionado a la medicina y eso hizo que se interesara por ella. Comenzó sus estudios en Medicina en el año 1929 en la Universidad Victoria de Manchester y en 1935, obtuvo los grados de MB (licenciado en Medicina); CHB (licenciado en Cirugía) y BSc (licenciado en Ciencias), en Anatomía y Fisiología2.

La edad mínima de ingreso como Fellow al Colegio Real de Cirujanos de Inglaterra (Royal College of Surgeons) eran los 25 años, requisito que cumplía Charnley, por lo que fue aceptado en la misma, haciendo a su vez la Residencia de Medicina en el Hospital Real de Enfermería de Manchester (Manchester Royal Infirmary)3.

La carrera médica de Charnley fue interrumpida por el estallido de la Segunda Guerra Mundial. Ingresó al Cuerpo Médico del Ejército Real como voluntario, comenzando como teniente y asistió a los soldados heridos de la evacuación de Dunkerque (Francia). Después de esta experiencia, fue enviado como Oficial Ortopédico a Oriente Medio como Comandante y Oficial a cargo del Centro Ortopédico Nº 2 en El Cairo. Durante su estadía en Egipto, conoció a Dudley Buxton (1889-1939), quien era el cirujano ortopédico consultor de las fuerzas de Medio Oriente3,4.

Buxton abrió un taller de ortopedia en el Nº 4 BOW (Base Ordenance Workshop) y recomendó que el Capitán Charnley estuviera a cargo, donde fue promovido con el rango de Mayor.

Charnley hizo que el taller fuera un éxito ya que él poseía conocimientos de fisiología y tenía mucha capacidad de diseño. Modificó la órtesis llamada férula de Thomas, adaptándola a cualquier lesión y permitiendo la deambulación. Esto fue de gran utilidad en el manejo de las fracturas que presentaban los combatientes que volvían del frente de batalla.Su taller era una unidad de los Ingenieros Eléctricos y Mecánicos Reales y esa oportunidad de trabajar con técnicos calificados unida a su gran inventiva fue una experiencia magnífica para él.

Luego de 6 años, regresó al Manchester Royal Infirmary por sugerencia de Sir Harry Platt (1886-1986), celebre cirujano ortopédico inglés y fundador de la Asociación Británica de Ortopedia (British Orthopaedic Association) (Figura 2). Ambos eran trabajadores infatigables, comenzó como su asistente principal y pronto se convirtió en Cirujano Ortopédico Consultor en el Departamento de Cirugía. Bajo la tutela de Platt, en 1946, tomó un entrenamiento de Ortopedia electiva durante 6 meses en el Hospital Ortopédico Robert Jones and Agnes Hunt en Oswestry (Gales) y fue precisamente allí donde comenzó a escribir su reconocido libro “El tratamiento incruento de las fracturas frecuentes” (The closed treatment of common fractures) que fue publicado en 1950 cuando se encontraba trabajando en la Real Enfermería de Manchester5.

Esta obra se convirtió en un éxito inmediato y fue muy utilizada como libro de consulta obligado de todos los ortopedistas durante casi medio siglo, con numerosas reediciones y traducción a varios idiomas.

En 1948, después de trabajar en diferentes experimentos con animales y luego con humanos, dio a conocer su técnica de “Artrodesis por compresión de la rodilla”, utilizando un “fijador-compresor externo” que lleva su nombre. La técnica de compresión para fijar huesos se sigue utilizando con gran éxito y a partir del compresor inicial se han originado aparatos más sofisticados.

Harry Platt fue crucial para Charnley cuando empezó a desarrollar ideas alrededor del reemplazo total de cadera, pues tenía plena confianza en él y pudo entender y visualizar la enorme trascendencia de lo que Charnley proponía. Fue él quien logró convencer a los miembros del Regional Hospital Board de apoyar la creación del “Centro para la Investigación y Cirugía de la Cadera” propuesta por Charnley, utilizando para tal efecto el Hospital local de Wrightington, localidad donde se establecería. Este era originalmente un hospital de reposo para tuberculosos cerca de la ciudad de Wigan, al noroeste de Manchester. El tratamiento de la tuberculosis se había modificado a partir de las drogas específicas y se evaluaba la posibilidad de cerrar el hospital. Charnley insistió en la necesidad de crear una unidad para el desarrollo de la cirugía protésica de la cadera y además conocía el hecho que la futura autopista M6 pasaría muy cerca del hospital, lo que le brindaría un fácil acceso.

En 1953, Charnley publicó su libro “Compression Arthrodesis” (Artrodesis por Compresión), en el cual detalla los principios de la fisiología y la práctica de la unión, mediante la compresión del hueso esponjoso.

De la artrodesis, orientó su investigación hacia la artroplastía total y de la supresión del movimiento paso al concepto de la restauración de la movilidad de la cadera. Esto surgió de alguna manera por casualidad o serendipia (serendipity era un término que Charnley utilizaba con mucha frecuencia) ya que observó que cuando la cadera no se artrodesaba (fijaba), permanecía un ligero movimiento que les permitía a los pacientes caminar con mucho menor dolor y dificultad que antes de la cirugía. Los estudios iniciales de la artroplastía de cadera fueron expuestos por Charnley en 1959 en una sesión de la Asociación Médica Británica donde propuso la artroplastía como tratamiento ideal, ya que restauraba el movimiento articular y disminuía el dolor en los pacientes. Ello implicaba una cirugía difícil para la época, que requería de conocimientos técnicos y mecánicos y un entrenamiento especializado del cirujano.

Por interesarse en la mecánica y física de los materiales de implantación, pudo desarrollar y diseñar superficies artificiales que fueran durables. Estudió todos los temas relacionados al diseño de la artroplastia, especialmente sobre la tribología, que es la ciencia que estudia fricción, lubricación y desgaste de materiales. En el altillo de su casa tenía un torno, en el cual concibió y fabricó personalmente el instrumental específico para la preparación del hueso y la colocación del implante.

La infección fue otra complicación grave, por lo que desarrolló una sala de operaciones con flujo vertical de aire estéril, lo que permitió disminuir dramáticamente la tasa de infección de 9% a 1%.

A raíz de sus investigaciones, decidió utilizar el teflón ya que este era el material que en el laboratorio era el que menor fricción tenía en el rozamiento contra una cabeza de metal. Creó una copa fijada a presión en el acetábulo que articulaba con un vástago femoral cementado, disminuyendo así el diámetro de la cabeza femoral con el fin de disminuir la fricción. Con ello logró una prótesis que mejoraba el dolor de manera espectacular.

En 1960, tenía 97 pacientes operados y 2 años después tuvo 452 operados con artroplastia de baja fricción (LFA: low friction arthroplasty). Sin embargo, a pesar del éxito inicial, los resultados se comenzaban a deteriorar luego de pocos años ya que, al contrario de lo que ocurría en el laboratorio, el teflón sufría un importante desgaste cuando estaba implantado en el cuerpo humano, generando aflojamiento de la prótesis y granulomas que requirieron el retiro del implante.

Estos contratiempos resultantes de la cirugía, lo alentaron a dejar de utilizar el teflón y al ver las fallas que este material presentaba, puso en conocimiento de esto a cada paciente y asumió la responsabilidad de los resultados de la praxis y los convenció de la necesidad de ser sometidos a una nueva cirugía.

Charnley continúo sus estudios sobre las propiedades de los plásticos. En ese tiempo, Ken Marsh, un ayudante de su laboratorio, le sugirió emplear como superficie artificial el polietileno de alta densidad (HMWP) que se usaba para fabricar engranajes.

A Charnley no le pareció buena idea, pero Marsh lo probó en la máquina de desgaste encontrando un desgaste mínimo. Con ese resultado reemplaza en sus cirugías totales de cadera, la copa de teflón por una de polietileno de alta densidad y para el segmento femoral utilizó un vástago de cabeza fija (no modular) de acero inoxidable6.

En noviembre de 1962, finalmente, el reemplazo total de cadera de Charnley se hizo realidad. Introdujo la técnica de artroplastia de cadera con prótesis total de baja fricción entre el fémur y el acetábulo7.

En 1970, para evitar el movimiento entre los implantes y el hueso, fue el primero en usar el cemento acrílico de metilmetacrilato, material que se interdigita al hueso, es insoluble y soporta y distribuye mejor las cargas.

En 1979 publicó su libro Low friction arthroplasty of the hip (Artroplastia de cadera de baja fricción) (Figura 3) en el que resumió muchos años de trabajo y describió detalladamente la técnica quirúrgica del reemplazo total de cadera8.

Los cirujanos ortopédicos llevan más de cuarenta años formándose y aprendiendo sus técnicas de artroplastia de cadera. Los avances en esta materia siguieron a la par de las innovaciones y descubrimientos tecnológicos de materiales y técnicas. En la actualidad se usan otros materiales como el titanio y las cerámicas, diferentes diámetros para cabeza de fémur y hasta biomateriales.

Su dedicación a la ortopedia, a través de estudios e investigaciones, lo hicieron merecedor de múltiples honores y reconocimientos, tales como:

  • 1964, recibió el título de doctor en ciencias de la Universidad de Manchester.
  • 1970, fue nombrado “Comandante del Imperio Británico”.
  • 1975, fue nombrado “Miembro de la Sociedad Real”, recibiendo en esa ocasión la medalla Lister.
  • 1977, fue nombrado Caballero por la Reina de Inglaterra, Fellow de la Real Sociedad, (FRS), Fellow del Colegio Real de Cirujanos (FRCS).
  • 1978, fue condecorado con la “Medalla de oro de la Asociación Médica Británica”.

    Sir John Charnley fue muy meticuloso con sus investigaciones y sólo permitía que las cirugías las realizaran aquellos ortopedistas que habían hecho el entrenamiento específico en el Centro de Cirugía de cadera que él dirigía, siendo también ellos los únicos autorizados para la adquisición del instrumental respectivo, fabricado y distribuido exclusivamente por la firma Thackray de Leeds1.

    Entre los años 1970 y 1990, el Centro para la Cirugía de Cadera de Wrightington se convirtió en un Centro de importancia mundial al que durante todo el año visitaban cirujanos ortopedistas de todo el mundo para aprender esta nueva práctica quirúrgica.

    Sir John Charnley fue invitado a innumerables congresos y simposios por su notable labor sobre cirugía de cadera y visitó nuestro país en 1980 en ocasión del Congreso Argentino de Ortopedia realizado en Mendoza. La escuela Charnley es muy fuerte en Argentina y Uruguay, bastante menos en Brasil y muy poco en el resto de Sudamérica. La escuela del Hospital Italiano con Carlos E. Ottolenghi (1904-1984) y Luis Petracchi; la del Hospital Español con José Manuel del Sel (1911-2007) y la del Hospital Británico con Hernán Del Sel fueron y son fieles seguidores, además de estar presentes con presentaciones en los cursos homenaje. Charnley continuó siempre con sus estudios hasta su inesperada muerte por un infarto de miocardio el 5 de agosto de 1982.

    Su esposa Lady Jill Charnley continuó el legado de su esposo creando el Fondo The Charnley Trust, donde se continúa la investigación de técnicas y resultados y se ofrece entrenamiento a los cirujanos ortopedistas que quieren especializarse en esta área.

    Cronología sobre el desarrollo de la artroplastia de cadera

    Desde fines del Siglo XIX se comenzaron a diseñar prótesis de cadera hechas con materiales como el oro, vidrio y aluminio y marfil. Los prototipos de estas prótesis no tuvieron buen resultado ya que eran frágiles al implantarse o provocaban ciertas reacciones que impedían su adecuada funcionalidad. Desde fines de la Segunda Guerra Mundial, la esperanza de vida de la población aumentó y por ende aumentaron los problemas degenerativos de las articulaciones, los que anteriormente tenían poca prevalencia por la menor esperanza de vida9. A mediados del siglo XX, la utilización de materiales biológicos e inorgánicos se hizo popular (Tabla 1).

    Conclusión

    Actualmente, el concepto básico de Charnley de artroplastia de baja fricción y la utilización del par metal-polietileno es paradigma de la artroplastia total de cadera. Se sigue investigando y buscando mejores resultados, tratando de eliminar el uso del cemento para la fijación de los componentes protésicos. Las nuevas técnicas de fijación prescinden del cemento por bloqueo mecánico a presión, el recubrimiento poroso del vástago para aumentar la superficie específica para que el crecimiento óseo fije el vástago y la utilización de recubrimiento de los componentes con materiales biológicos como la hidroxiapatita. En esta última técnica se intenta que el tejido óseo se una químicamente a la hidroxiapatita y que sea dicha unión la que produzca la fijación del implante mejorando así la durabilidad de la fijación de la prótesis.

    A pesar de todas las innovaciones, no se puede negar que Sir John Charnley fue el creador de una cirugía que benefició a millones de pacientes en el mundo entero con enormes implicancias socioeconómicas positivas, razón por la que siempre ocupará un sitial de honor en la Ortopedia mundial.

    Bibliografía

  1. Bernal SJJ. Biografía, Sir John Charnley (1911-1982). Revista Colombiana de Ortopedia y Traumatología 2001;15:2-12.

  2. Camacho Galindo J, Fernández Vazquez M. Sir John Charnley (1911-1982). Acta Ortopédica Mexicana 2006;20:37-9.

  3. Burgers PTPW, Jan van Gijn J. Sir John Charnley and total hip arthroplasty. Ned Tijdschr Geneeskd 2011;155:A3564.

  4. Anderson J. Innovation and Locality: Hip Replacement in Manchester and the Northwest of England, Bulletin of the John Rylands. University Library of Manchester 2007;87:155-66.

  5. Gomez PF, Morcuende A. Una perspectiva histórica y económica sobre Sir John Charnley, Chas F. Thackray Limited y la industria de la artroplastia temprana. Iowa Orthop J 2005;25:30-7.

  6. Caton J, Prudhon JL. Over 25 years survival after Charnley’s total hip arthroplasty. Int Orthop 2011;35(2):185-8.

  7. McKee GK, Charnley J, Hicks JH. The use of metal in bone surgery. Proc R Soc Med 1957;50(10):837-46.

  8. Jackson J. Father of the modern hip replacement: Professor Sir John Charnley (1911-82). J Med Biogr 2011;19(4):151-6.

  9. García HA. Artroplastia total de cadera. Cirugía Ortopédica.Campbell 1ª edición Editorial Marban, 2013.

Autores

Tomás J Frizza Salinas
Alumno de Medicina de la Pontificia Universidad Católica Argentina.
Alejandro Frizza
Director Médico del Instituto Diagnóstico de Bahía Blanca.
Pablo Young
Servicio de Clínica Médica.
Hernán Del Sel
Servicio de Ortopedia y Traumatología, Hospital Británico de Buenos Aires..

Autor correspondencia

Pablo Young
Servicio de Clínica Médica.

Correo electrónico: pabloyoung2003@yahoo.com.ar

Para descargar el PDF del artículo
Sir John Charnley, trayectoria científica y legado para la medicina

Haga click aquí


Para descargar el PDF de la revista completa
Revista Fronteras en Medicina, Volumen Año 2020 Num 04

Haga click aquí

Auspicios

Titulo
Sir John Charnley, trayectoria científica y legado para la medicina

Autores
Tomás J Frizza Salinas, Alejandro Frizza, Pablo Young, Hernán Del Sel

Publicación
Revista Fronteras en Medicina

Editor
Hospital Británico de Buenos Aires

Fecha de publicación
2020-12-30

Registro de propiedad intelectual
© Hospital Británico de Buenos Aires

Reciba la revista gratis en su correo


Suscribase gratis a nuestra revista y recibala en su correo antes de su publicacion impresa.

Auspicios


Hospital Británico de Buenos Aires
Perdriel 74 (1280AEB) Ciudad Autónoma de Buenos Aires | Argentina |Argentina | tel./fax (5411) 4309 - 6400 | www.hospitalbritanico.org.ar

Hospital Británico de Buenos Aires | ISSN 2618-2459 | ISSN digital 2618-2521

La plataforma Meducatium es un proyecto editorial de Publicaciones Latinoamericanas S.R.L.
Piedras 1333 2° C (C1240ABC) Ciudad Autónoma de Buenos Aires | Argentina | tel./fax (5411) 4362-1600 | e-mail info@publat.com.ar | www.publat.com.ar

Meducatium versión 2.2.1.3 ST