¿Qué tan cerca estamos de simular una fractura de rodilla en el computador?

Una revisión sistemática analizó 31 estudios que usan modelos computacionales para evaluar cirugías de fracturas de platillo tibial. Los autores concluyen que la herramienta tiene un gran potencial, pero que todavía falta camino para que llegue al pabellón.

Las fracturas de platillo tibial afectan la parte superior de la tibia, justo donde se forma la articulación de la rodilla. Representan el 1,2% de las fracturas en adultos y son la lesión ósea más común de la rodilla. Aparecen en personas mayores tras caídas de baja energía y en personas jóvenes tras accidentes de alto impacto. En estos últimos casos suelen requerir cirugía, en la que se fijan los fragmentos de hueso con placas y tornillos. Aunque las técnicas han avanzado, muchos pacientes siguen con secuelas: menor movilidad, licencias médicas de más de un año y una percepción general de malos resultados.

Para mejorar estos tratamientos, la investigación biomecánica necesita probar cómo se comportan distintos implantes. Lo ideal es hacerlo en huesos de cadáveres humanos, pero eso es caro, cada pieza sirve para un solo ensayo y tiene exigencias éticas y de seguridad complejas. Por eso cada vez se usa más el modelamiento por elementos finitos, una técnica de ingeniería que permite hacer estos ensayos en el computador.

Un equipo de la Pontificia Universidad Católica de Chile, la Fundación Epistemonikos, la Universidad del Desarrollo, la Universidad de los Andes, la Universidad Técnica Federico Santa María e iHEALTH revisó en forma sistemática todo lo publicado sobre el uso de esta técnica en fracturas de platillo tibial. El trabajo se publicó en el Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials.

“Los elementos finitos son un ejemplo de trabajo interdisciplinario que interesó a nuestro grupo, y para iniciar la línea de investigación nos parecía relevante tener claro el estado del arte en la aplicación de este método a una patología relevante de nuestra subespecialidad”, explica el traumatólogo Pablo Besa, primer autor del estudio.

Dividir un problema grande en muchos pequeños

¿Qué es un modelo de elementos finitos? “Permite dividir problemas mecánicos complejos en problemas más pequeños para resolverlos uno a la vez. Así, la suma de todos esos resultados más pequeños resuelve el sistema en su conjunto”, resume Besa.

En la práctica, el hueso, la fractura y los implantes se reconstruyen en tres dimensiones, a menudo a partir de tomografías de pacientes. Luego el modelo se divide en miles de piezas diminutas y se calcula cómo responde cada una cuando la rodilla recibe una carga, por ejemplo, al estar de pie. Así se puede controlar y observar cada variable, repetir el ensayo todas las veces que se quiera a bajo costo y, en teoría, crear simulaciones a la medida de cada paciente.

El equipo revisó más de 700 artículos y seleccionó 31 estudios publicados entre 2011 y 2025. Los resultados muestran un área en crecimiento, pero con limitaciones importantes. La mayoría de los estudios creó la fractura en el computador en vez de usar casos reales de pacientes, y casi ninguno simuló las cargas dinámicas que se producen al caminar. Solo uno comparó sus resultados con ensayos mecánicos reales. Además, cada estudio usó supuestos distintos para representar el hueso y los implantes, lo que dificulta compararlos entre sí.

Para evaluar la calidad de los estudios, los autores usaron ROBFEAD, una herramienta creada originalmente para evaluar este tipo de modelos en odontología. Con ese criterio, los 31 estudios fueron clasificados como de alto riesgo de sesgo. Sobre su uso en traumatología, Besa explica que, “más que adaptaciones”, lo que se necesita es “validar que su uso en traumatología tiene buena correlación inter e intra-observador”, es decir, que distintos evaluadores, o el mismo evaluador en distintos momentos, lleguen a las mismas conclusiones. También hay que confirmar “que permite diferenciar la calidad metodológica y de reporte de los estudios”.

¿Cuánto se alejan estas simulaciones de lo que ocurre en la rodilla de un paciente real? “Se aleja bastante, pero eso no implica que los resultados obtenidos no tengan utilidad ni sean menos válidos”, aclara Besa. “Lo relevante es la pregunta que uno le hace a los modelos y ahí determinar si la fidelidad del modelo está impidiendo responder esa pregunta”.

Lo ejemplifica así: “Si mi objetivo es comparar dos técnicas de fijación, puede que el impacto de la simplificación tenga poco efecto en la comparación. Lo que afecta esa baja fidelidad es la capacidad de hacerle preguntas más complejas y paciente-específicas”.

Esa es justamente la meta de largo plazo: que un cirujano pueda simular la fractura de un paciente concreto antes de operarlo. ¿Qué tan lejos estamos? “Muy lejos, pero para allá vamos”, responde. “Faltan conocimientos de ciencia básica para poder acercar más los modelos a lo que está pasando en la vida real. Ese paso es muy relevante, y los trabajos que hemos realizado nos acercan a conocer las limitaciones e ir resolviendo los vacíos de información uno a la vez”.

Besa P, Vidal C, Ramos-Rojas JT, Goldbaum E, Andia ME, Mura J. Finite element analysis in tibial plateau fractures: a systematic review of literature. Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials 182 (2026) 107530.  https://doi.org/10.1016/j.jmbbm.2026.107530