Criterios para la selección del implante en la fusión

Criterios para la selección del implante en la fusión vertebral instrumentada
con apoyo transpedicular
José Barberá
Servicio de Neurocirugía, Hospital General Universitario, Valencia.
vértebras fuerzas de gran magnitud, de actuación constante, específicas y dirigidas a conseguir una reducción
eficaz de las deformidades axiales y a mantener esta reEn función de la propia experiencia y de un análisis
ducción hasta que alcance la fusión ósea que la haga perde la bibliografía, el autor revisa los conceptos actuales
manente.
El implante diseñado por Harrington utiliza code la biomecánica
de
la
instrumentación
vertebral
con
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apoyo transpedicular. Se estudian los tres componenmo puntos de aplicación de la fuerza unos ganchos que
tes habituales de los implantes: tornillos, barras y cose encajan en las láminas del arco posterior y, por imponectores, considerando sobre los requerimientos mecásición mecánica del sistema, ei tipo de fuerza aplicada
nicos de cada uno de ellos. Se comenta la mecánica del
sobre el raquis sólo puede ser de compresión o distracción. La indicación básica de la instrumentación de Haensamblado vértebra-implante en general. Se descrirrington es la escoliosis, pero con el tiempo el procediben algunos detalles técnicos de la intervención quimiento se extiende también al tratamiento de otras patorúrgica. Sobre estas bases se proponen unos criterios
logías. Sin embargo, la técnica cuenta con varios inconpara seleccionar el tipo de implante en cada caso convenientes. La necesidad de unas láminas íntegras para
creto.
apoyar los ganchos la hace inviable en los pacientes que
DESCRIPTORES: Raquis, Biomecánica del raquis, Furequieren laminectomía. El mecanismo de actuación exisión vertebral, Instrumentación transpedicular, Tomillos
ge que se instrumenten al menos dos niveles por arriba y
pediculares.
dos por abajo del espacio que se quiere fusionar, cuando
se trata de fijar fracturas. Y, además, existe el riesgo de
Summary
la lesión de estructuras nerviosas producidas por la punta
del gancho que asienta en el interior del canal raquídeo.
Based on his own experience and on the analysis of
Una derivación del sistema de Harrington es el alambrathe related bibliography the autor review the modern
do sublaminar sobre barras en L de Luque17 , que es muy
concepts on the biomechanics of transpedicular spine
eficaz para bloquear las rotaciones.
instrumentation. The three implant subcomponents
En 1970 Roy Camille25 describe por primera vez el uso
are studied: screws, rods and conectors, emphasizing
sistemático del pedículo como punto de apoyo para la fijatheir mechanical implications. The general concepts on
ción vertebral. Utiliza placas similares a las de osteosíntemechanics of the vertebral construc! are reviewed. Sosis de los huesos largos, tendidas a cada lado del arco posrne relevant details of the surgical technique. are desterior de las vértebras que se han de fijar y unidas a éllas
cribed. Based on these considerations, the author promediante tornillos introducidos en los pedículos. Con este
poses sorne criteria to select the type of device that has
procedimiento obtiene, por un lado, gran solidez en el
to be used in each defmite patient.
apoyo del implante y, por otro, proporciona a la instrumentación la capacidad de actuar simplemente como un
KEY WORDS: Spine, Spinal biomechanics, Spinal futirante neutro, sin necesidad de aplicar compresión o dission, Transpedicular instrumentation, Pedicular screws.
tracción. Con Roy Camille nace el concepto de osteosíntesis vertebral.
La evolución de esta idea sigue tres direcciones. En la
Introducción
primera, como conjunción de las técnicas de Harrington y
de Roy Camille, surgen algunos sistemas ap9yados a la
vez en tomillos pediculares y en ga~chos sublaminares.
En el año 1958, Harrington ll inicia una nueva etapa
Su indicación fundamental es el tratamiento de las deforen la cirugía del raquis cuando da a conocer una instrumidades axiales y, eventualmente, de algunas fracturas.
mentación que permite aplicar directamente sobre las
Resumen
76
Criterios para la selección del implante en la fusión vertebral instrumentada con apoyo transpedicular
Neurocirugía
ducción de fracturas, la versatilidad de su mecánica básica
La segunda se desarrolla en el sentido de depurar algu-tomillos sobre barras- hace que este concepto se extiennos inconvenientes del sistema. Dada la variable anatomía
da. Las barras van a sustituir a las placas en los nuevos
de la región, alterada además por la índole de la patología
dispositivos destinados a la osteosíntesis vertebral.
a tratar, no siempre resulta fácil hacer coincidir un orificio
De este modo, disponiendo de un procedimiento que
de la placa con el punto de entrada del tornillo en el pedíproporciona una estabilización firme y duradera, la cirugía
culo. La dificultad es tanto mayor cuanto más niveles se
vertebral se hace mucho más agresiva y desarrolla todas la
desea fijar. Por ello, el desarrollo se dirige a mejorar esta
posibilidades de la descompresión amplia: laminectomías
limitación de las placas. Louis 16 diseña placas con muchos
extendidas a las apofisis articulares o resecciones verteorificios y muy próximos entre sí. Steffee26 más tarde, trabrales
completas, que sólo son viables cuando pueden asobaja con placas que disponen de un orificio corrido que
ciarse
a
una estabilización instrumentada consistente y firacaba definitivamente con el obstáculo. Pero sigue sin reme,
que
garantice la fusión.
solverse el problema de la colinearidad longitudinal de los
tomillos cuando se trata de unir más de dos segmentos. >
Con la intención de perfeccionar el método, han. ido
La tercera dirección del desarrollo proporciona una inapareciendo en el mercado gran número de sistemas de fijación vertebral derivados del desarrollo del análisis bionovación conceptual importante. En 1982, Margerl 18 aplimecánico. Simultáneamente se ha ido sistematizando y
ca la teoría de los fijadores externos, utilizados en el trataperfeccionando
la técnica quirúrgica.
miento de las
fracturas
de
los
huesos
periféricos,
a
la
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Entre los meses de enero de 1989 y septiembre de
pia patología traumática vertebral. Tomando, también,
1993 he tenido la oportunidad de realizar personalmente
punto de apoyo en los pedículos, inserta y atornilla percualgo más de 200 intervenciones de fusión vertebral dorsal
táneamente en ellos unos largos vástagos de Schanz, que
sirven de brazos de palanca sobre los que aplica todo tipo
y dorsolumbar, instrumentadas sobre apoyo transpedicude fuerza necesaria para la reducción de las fracturas.
lar. Entre las patologías que indicaron la cirugía hubo
Conseguida la reducción, ésta se mantiene fijando los
fracturas inestables, tumores vertebrales y medulares, esvástagos, por fuera de la piel, mediante conectores y bapondilolistesis, estenosis del canal raquídeo, inestabilidad
asociada o no a hernia de disco en uno o en varios niverras de unión que los solidarizan entre sí. Junto a compreles, inestabilidad postoperatoria y otra patología yatrogésión o distracción, con este procedimiento se pueden aplinica, infecciones vertebrales y deformidades axiales del
car también fuerzas de flexión, de extensión o rotaciones
raquis con compresión medular. Se utilizaron seis modesobre las vértebras.
los diferentes de instrumentación vertebral transpedicular,
Dick7 toma la idea de Magerl y la mejora, internalizantres fijadores y tres tutores, cada uno con caracteres espedo el sistema y convirtiéndolo así en un fijador interno pacíficos.
ra el raquis. La idea de Dick, desarrollada simultánea y
El propósito de esta revisión no es ofrecer un análisis
paralelamente por Krag l 2, es muy atractiva, porque mecrítico de los resultados obtenidos ni discutir las indicadiante la fijación sólida y permanente de la reducción de
ciones generales de la instrumentación vertebral. Se dice
los desplazamientos en las fracturas vertebrales se evita el
que la curva de aprendizaje para la instrumentación transprolongado período de reposo en cama y la necesidad de
pedicular requiere como mínimo de cien casos. Pero el
recurrir a las incómodas e insuficientes ortesis de> acción
problema no es sólo llegar a saber cómo colocar correctaexterna.
mente un tomillo, lo importante es saber qué caracteres
Biomecánicamente es importante resaltar la matización que hace Krag 13 distinguiendo entre los términos de
específicos del instrumental se buscan. Para ello es indisfixateur y fixator, que podríamos traducir por tutor y fijapensable entender la capacidad y la actuación mecánica de
dor. El sistema desarrollado a partir de la idea de Roy Cacada uno de los elementos que se implanta. En este trabajo
mille es un simple fixateur -tutor-, cuya finalidad sería
se pretende transmitir una experiencia técnica, intentando
exclusivamente la de estabilizar una posición predetermidar cuenta de lo que mi aprendizaje, después de una revisión de la literatura, tras la valoración de los resultados
nada, sin sobrecarga dinámica añadida. Es un mero tirante
con algunos de los sistemas, y tras el análisis teórico de
neutro colocado sobre los arcos posteriores. Frente a ello,
algunos otros, me hace considerar como una base necesael sistema desarrollado sobre el concepto de Magerl se
ria para abordar con seguridad este tipo de cirugía. De esta
identifica deliberadamente como un fixator -fijador-, enbase, una gran parte corresponde al conocimiento del motendiendo como tal un mecanismo que aplica unas fuerzas
do de actuación del implante; por ello el análisis biomecádeterminadas para provocar unos desplazamientos buscanico, que se puede obtener a partir de los datos de la litedos, los que consiguen la reducción, y que mantiene aderatura, es imprescindible. Textos básicos para conocer los
más estos desplazamientos en la posición deseada. Es decaracteres específicos de algunos de los sistemas más uticir, el sistema está sometido a sobrecarga. Por otra parte,
lizados son los de An y Cotler 1 y Amold y Lonstein3 •
aún cuando inicialmente el fijador está pensado para la re77
Criterios para la selección del implante en la fusión vertebral instrumentada con apoyo transpedicular
Neurocirugía
Fig.l- A: Radiografía de una paciente mostrando una espondilolistesis congénita sintomática de grado JI!. B: Radiografía postoperatoria después de la reducción y fusión instrumentada. C: Radiografía anteroposterior dos años después de la intervención. Se ha retirado el instrumental porque producía molestias locales. La imagen muestra una excelente fusión ósea posterolateral, que fue el propósito de la cirugía.
Biomecánica del implante de apoyo transpedicular
l-A
l-B
78
Como condición previa a cualquier análisis, es necesario .tener siempre presente que la misión del implante
tiene una contingencia temporal. No puede concebirse
ninguna instrumentación v~rtebral, en un paciente con expectativa de vida larga, sin la aplicación simultánea de un
; injerto óseo entre los segmentos vertebrales que se pretende estabilizar. La incorporación biológica del injerto
óseoCopia
es elpara
único
hechoseque
garantiza
unadefusión
vertebral
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uso personal,
prohíbe
la transmisión
este documento
por cualquier m
definitiva y sólida. El implante sólo sirve para mantener
. una posición determinada en el segmento inestable hasta
que se alcanza la consolidación ósea del injerto en su lecho (Figura 1). Si ésta no se produce en un tiempo razonable el implante se debilita, bien por el fracaso de la interfase hueso:metal o bien por el colapso estructural del
montaje, y consecuentemente reaparece la inestabilidad o
se reproduce la deformidad con todas sus implicaciones28 •
I-C
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Neurocirugía
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Fig. 2.- A: Radiografía de una fractura por compresión flexión de L-l. B: La instrumentación transpedicular ha permitido manipular la fractura para reducirla.
Los principios mecánicos sobre los que asienta la instrumentación transpedicular son los siguientes:
Primero, tomar un apoyo sólido en las vértebras mediante tornillos que penetran desde atrás para discurrir
longitudinalmente a lo largo del trayecto anteroposterior
de cada uno de los pedículos.
Segundo, aplicar fuerzas determinadas sobre los tornillos, con el propósito de reducir los desplazamientos relativos anormales entre las vértebras o de reconstruir la alineación fisiológica perdida en un segmento del raquis.
Tercero, mantener de modo constante las fuerzas aplicadas mediante elementos longitudinales que solidarizan a
los tornillos entre sí, fijándolos en la posición adecuada
(Figura 2).
En ocasiones la aplicación directa de fuerzas sobre los
tornillos no es necesaria. En este caso la misión de los tornillos es la de servir como puntos de anclaje a los elementos longitudinales del implante, creando así un armazón rígido que tutela la consolidación de una situación anatómica potencialmente inestable, evitando los desplazamientos
(Figura 3).
Los componentes comunes a todos los sistemas con
apoyo transpedicular son dos: los tornillos que se introdu-
cen en los pedículos y los elementos longitudinales que
unen entre sí a los tornillos de cada lado. Cuando estos
elementos son placas, ya no hacen falta más piezas. Pero
cada vez con más frecuencia, en todos los nuevos sistemas, los elementos longitudinales son barras que requieren un tercer componente, el conector, para solidarizar cada tornillo a la barra longitudinal de su lado. Eventualmente se puede utilizar además un mecanismo de unión
transversal -transfijador~ que ':,incula entre sí a los elementos longitudinales. Cada uno de estos componentes
tiene unas exigencias específicas, derivadas de su función
y de sus interrelaciones.
En igualdad de condiciones, la solicitación mecánica a
la que está sometido el implante transpedicular en su conjunto varía radicalmente en relación con una única circunstancia: la existencia o no de distribución de la carga a
través de los cuerpos vertebrales. En el supuesto de que no
exista distribución de la carga anterior, el implante debe
asumir todo el esfuerzo y, de esta forma, se ve sometido a
una sobrecarga muy importante que puede llevarle al fracaso estructural. La propia filosofía de la indicación de la
fusión vertebral instrumentada hace que sea mucho más
frecuente el ensamblado en el que no se consigue una ade79
Criterios para la selección del implante en la fusión vertebral instrumenta,'" .
>11
apoyo transpedicular
Neurocirugía
3-A
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3-1::
3-B
3-C
Fig. 3.- A Y B: IRM de un epedimoma de la cola de caballo que ocupa todo el canal raquídeo, erosionando pedículos y
apófisis articulares en varios segmentos vertebrales. C: un corte de TAC que muestra la destrucción articular. D y E: Radiografías postoperatorias. Para extirpar completamente el tumo}'
hubo que sacrificar varias de las articulaciones posteriores.
quedando una importante inestabilidad. Esta se resolvió practicando una fusión vertebral instrumentada desde L-I a L-5.
80
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Neurocirugía
s
A
B
Fig. 4.- Caracteres de los tomillos. A: La forma del filete de
rosca más utilizada es la triangular, con una paso de rosca (pr)
entre 2 y 3 milímetros. B: El diámetro más importante del tomillo
es el interno (d) porque de él depende la resistencia a la fatiga por
sobrecarga cíclica.
La diferencia
entre
diámetro externo (D) e in-el 18/11/2016. Copia para uso personal, se prohíbe la transmisión de este documento por cualquier m
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terno (d) marca la profundidad de la rosca. Cuanto mayor sea ésta, más resistencia a la extracción ofrece el tomillo.
1
cuada distribución de la carga y esta situación es la que ha
hecho necesario el análisis biomecánico de cada uno de
los componentes para conseguir de ellos los caracteres óptimos22 •
Tornillos pediculares. Los tomillos de osteosíntesis
han sido estudiados de modo exhaustivo y prácticamente
todos sus parámetros formales han sido sometidos a análisis 2•15 • Sobre la superficie roscada del tomillo se dispone la
interfase hueso-metal, que es el área principal de contacto
entre el implante y el hueso. Esta interfase es el punto de
aplicación de las fuerzas y el tomillo es, así pues, el primer elemento sometido a carga.
Las cargas que actúan sobre el tomillo son de dos tipos: fuerzas de extracción y fuerzas de flexión. Una u otra
predominan en función del tipo de sistema que se utilice.
Cuando el elemento longitudinal no está fijo al tomillo,
como ocurre en la mayoría de los montajes placa-tomillo,
predominan las fuerzas de extracción,_ que aparecen en relación con el efecto gancho de martillo que analizaremos
posteriormente. Cuando el elemento longitudinal está sólidamente unido al tomillo mediante un conector, el tomillo
transmite la fuerza que recibe al elemento longitudinal al
que está unido. Por ello, en este caso predominan sobre el
conjunto las fuerzas de flexión.
La calidad del hueso con su concentración trabecular
normal y su natural densidad cálcica son condiciones imprescindibles para que se produzca un asentamiento sólido
del tomillo. Si fallan estas condiciones se producirá indefectiblemente el fracaso del ensamblado. La osteoporosis,
la osteopenia o la invasión tumoral de la vértebra escogida
como punto de apoyo de los tomillos hacen inviable y
contraindican este tipo de instrumentación6 •
Fig. 5.- Esquema de un conector semiabierto. Está constituído por dos piezas (C) unidas entre sí pero móviles, una para el
tomillo (T) y otra para la barra (B). El conector se bloquea en la
posición deseada mediante una tuerca (R) que fija entre sí a las
dos piezas móviles. Tiene la ventaja de que el ángulo relativo final entre tomillo y barra es variable. En el esquema, la posición
S, con un ángulo entre barra y tornillo superior a los 90°, abierto hacia abajo, es la que suele presentarse en la vértebra superior de la instrumentación, y la posición 1, con un ángulo superior a 90°, abierto hacia arriba, corresponde al nivel inferior.
La fuerza de extracción tiende a sacar el tomillo hacia
atrás. La resistencia a la extracción depende, por principio
y con hueso normal, de la extensión del área de la interfase hueso-metal. Cuanto mayor sea el área de contacto entre el tomillo y el hueso en el que éste se apoya, mayor será la resistencia a la extracción del tomillo. Las variables
relacionadas con esta resistencia son diversas l3 (Figura 4).
La importancia del perfil de la rosca está relacionada
con su profundidad que, en definitiva, depende de la diferencia entre los diámetros externo o interno -mayor y menor- del tomillo. A mayor profundidad de la rosca, mayor
superficie de contacto con el hueso y, por tanto, mayor resistencia a la extracción. Sin embargo, y debido a la restricción impuesta por el calibre del pedículo, que limita el
grosor de los tomillos, una mayor profundidad de rosca
81
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A
I
A
B
e
(
l
D
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Fig. 6.- Ajustabilidad de traslación en el plano coronal. En
el ejemplo del esquema la distancia A entre dos pedículos adyacentes es menor que la distancia B entre otros dos. Deslizando
verticalmente los conectores (C) sobre las barras, el sistema se
ajusta fácilmente a estas diferencias.
sólo se puede conseguir reduciendo el valor del diámetro
interno, lo cual es mecánicamente perjudicial para la resistencia a la flexión. La forma del filete de la rosca no modifica la resistencia a la extracción, aunque generalmente
se usa la rosca de filete triangular.
La distancia entre los filetes de la rosca tiene repercusiones contradictorias. La menor distancia entre filetes supone que para la misma longitud del tomillo existen más
filetes y, en consecuencia, más interfase hueso-implante,
con lo que la resistencia a la extracción queda aumentada.
Sin embargo, la menor distancia entre filetes disminuye la
cantidad de hueso entre ellos y, por tanto, hay menos presa eficaz ante el cizallamiento producido por las fuerzas
de extracción. Se puede concluir, pues, que, en el pedículo, el paso de rosca no tiene valor significativo, aún cuando la distancia de dos milímetros entre las crestas de los
filetes es la que parece proporcionar una ligera mayor resistencia a la extracción.
Cuanto más largo sea el tomillo mayor superficie de
contacto con el hueso ofrece y, en relación con ello, proporciona una mayor resistencia a la extracción. Pero en
este apartado hay que hacer una consideración más, que
82
Fig. 7.-A: Para conseguir ajustabilidad de traslación en el
plano coronal se dispone de placas con orificios corridos, de modo que la entrada del tornillo en el pedículo coincide siempre
con uno de los orificios. B: Si el agujero corriJo se extiende a toda la longitud de la placa, existe el riesgo de que la posición forzada de un tornillo (T) en un extremo provoque la expansión de
la parte central de la placa, aflojándose el tornillo de ese nivel.
C: Para evitarlo hay modelos que llevan anillos móviles (am)
que pueden desplazarse a lo largo de la placa impidiendo la expansión. D: Alternativamente, hay placas que llevan dos o más
hileras independientes de orificios corridos con un puente central, que impide la expansión forzada.
no es de orden biomecánico. La presa de un tomillo sobre
hueso cortical es mucho más sólida que la presa sobre
hueso esponjoso. Así pues, un tomillo suficientemente largo para que haga presa en la cortical anterior del cuerpo
vertebral ofrecería no sólo una mucho mayor resistencia a
la extracción, puesto que la presa en hueso cortical la refuerza mucho, sino que, además, el doble apoyo cortical,
posterior y anterior, mejoraría las condiciones mecánicas
de resistencia a la flexión. Sin embargo, el riesgo de lesionar las grandes estructuras vasculares colocadas por delante del cuerpo vertebral hacen peligrosa esta maniobra
que, por ello, debe ser evitada. En todo caso, y para que
sea eficaz, la longitud del tornillo debe ser superior al
50% de la distancia entre su punto de entrada y la cortical
anterior, siguiendo la dirección del pedículo 13 •
El otro tipo de fuerza a la que están sometidos los tomillos es la carga axial, originada por el peso del cuerpo colocado por encima del implante. La actuación de esta fuerza
está condicionada por la rígida unión posterior entre tomillo y barra que convierte al implante en un cortocircuito de
transmisión de la carga, soslayando su derivación hacia la
columna anterior formada por los cuerpos vertebrales (Figura 14 B). La respuesta mecánica de un soporte ante una
fuerza perpendicular a su eje mayor es la flexión, que pue-
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Neurocirugía
A
B
Fig. 9.- Ajustabilidad de traslación en el plano sagital. Los
esquemas muestran cómo el tornillo más inferior es más posterior que los restantes, debido a la lordosis. En el esquema A la
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barra ha sido incurvada para ajustarse a esta disposición. En el
esquema B se ha utilizado un espaciador (E) en el tomillo central, lo cual permite incurvar menos la barra, para evitar tensiones.
Fig. 8.- Ajustabilidad angular y de traslación en el plano
transversal. En el esquema se observa cómo los tres tomillos pediculares de niveles contiguos tienen una dirección diferente en
el plano transversal. En la parte derecha de la figura se intenta
representar la ajustabilidad en este plano que proporcionan algunos conectores, que pueden ser colocados por dentro o por
fuera de la barra. En el recuadro se presenta una visión axial de
la barra (B) y de los tres conectores, uno de ellos colocado por
dentro y dos por fuera de la barra, para ajustarse a la dirección
de cada uno de los tomillos en el pláno transversal.
de llegar hasta producir la fractura por fatiga cuando se da
una repetición cíclica de la sobrecarga. Dada la arquitectura
del implante, con un punto fijo posterior para el tomillo, la
dirección de la flexión es anterior. En igualdad de condiciones, puesto que el tomillo inferior está sometido a más carga, porque soporta más peso del cuerpo, es el que se rompe
con más frecuencia, como se ha demostrado experimenta18
y clínicamente21 (Figura 17). La capacidad de soporte del
tomillo ante esta fuerza flexora está condicionada por su
resistencia específica, que depende obviamente del material
del que está construído y del algunos caracteres morfológicos. El más importante de todos ellos es el diámetro.
En un tomillo se deben considerar dos diámetros, el
externo o mayor, que corresponde al marcado por la cresta
de los filetes, y el interno, menor o nuclear, a nivel del
cual se originan los filetes (Figura 4 B). La resistencia a la
flexión depende de la tercera potencia del diámetro menor. Se ha demostrado que un incremento del 25% en el
diámetro menor consigue un incremento próximo al 100%
en la resistencia a la fatiga cíclica l3 • Por otra parte el diámetro externo del tomillo está condicionado por el propio
diámetro pedicular y tiene unos límites máximos, de modo
que la diferente resistencia a la flexión en dos tomillos de
igual diámetro mayor dependerá exclusivamente de la
profundidad de su rosca; cuanto más profunda es la rosca
menor es el diámetro interno y menor es la resistencia.
1--3_
A
B
Fig. 10.- En A se representa una configuración plana 4R4bar de Carson y cols5, constituída por cuatro elementos (dos
vértebras -1 y 3- Y dos barras -2 y 4-). Este ensamblado es absolutamente inestable y ante cualquier carga axial se produce el
colapso lateral del montaje (B) que se desmorona hasta que la
columna de los cuerpos vertebrales asume la distribución de la
carga.
83
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el lugar en donde cambia el perfil del diámetro interno y,
por tanto, donde se concentra la tensión'o (Figura 17). Por
ello conviene que el tornillo carezca en su parte posterior
de rosca, es decir que disponga de una cola que sea perfectamente cilíndrica o poligonal, para que el último filete
-el punto débil- se coloque a una distancia en donde el
momento de fuerza de flexión sea menor porque el brazo
de palanca es más corto.
Antes de que llegue a producir fractura por fatiga, la
flexión puede afectar a la interfase hueso-metal en la vertiente ósea, produciendo unaflojarniento del tornillo por
osteopenia de la vecindad que facilita la acción de las
fuerzas de extracción y que disminuye la resistencia torsional del anclaje.
I
PS
Elementos longitudinales. Los elementos longitudi-
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personal,
prohíbeentre
la transmisión
este documento
por cualquier m
nalesCopia
sonpara
lasuso
piezas
quese unen
sí los de
tornillos
pedicu-
D'IT
15"
A
B
Fig. 11.- Para resolver el problema que plantea el esquema
de la figura 10 hay dos soluciones. A: Si los tornillos se introducen con una angulación de 15° o más con respecto al plano sagital (PS), sus respectivos planos de giro hacen imposible que el
ensamblado se derrumbe lateralmente y lo convierten en una estructura estable 13• B: Si los elementos longitudinales que unen los
tornillos de cada lado se solidarizan entre sí mediante un dispositivo de tracción transversa (DTT), el balanceo lateral también
resulta imposible. La triangulación posterior proporciona además a los tornillos una gran resistencia a las fuerzas de extracción'·.
Otro factor que modifica la resistencia final de un dispositivo es la presencia de elementos físicos concentradores de tensión, que son aquellos lugares en donde se producen cambios en la forma o en el perfil. Así se explica un
hecho que puede parecer mecánicamente paradójico. El
momento de una fuerza depende de su brazo de palanca.
Una fuerza perpendicular aplicada sobre la punta del tornillo tendrá su máximo momento a nivel de la conexión
del tornillo con la barra longitudinal, que es el punto que
corresponde a la longitud total del tornillo. Sin embargo la
fractura por fatiga ante la carga cíclica sobre el tornillo no
se produce en el punto de unión al conector, en donde el
momento de fuerza es máximo, sino que suele aparecer a
nivel del último filete, el más próximo a la cabeza, que es
84
!
lares de cada lado. En algunos sistemas el elemento longitudinal es una placa y los tornillos pasan a través de los
agujeros para acceder al pedículo. El montaje de tornillos
sobre placa es técnicamente fácil de realizar cuando se
trata de solidarizar solamente dos niveles vertebrales.
Cuando se trate de fusionar más niveles, y haya que unir
tres o más tornillos a cada lado, surgirá el problema de
hacer coincidir los agujeros de la placa con la entrada de
los pedículos, y el de adaptarla al diferente ángulo de ataque de cada tornillo sobre su pedículo. Por ello, en los
implantes más modernos las placas han sido reemplazadas por barras a las que se fijan los tornillos mediante conectores especialmente diseñados, diferentes según el sistema utilizado. Los conectores pueden desplazarse longitudinalmente a lo largo de la barra, adaptándose a la disposición general de los tornillos. Una diferencia conceptual estriba, pues, en que con las placas se ha de colocar
primero la placa y, de algún modo, adaptar a élla los tornillos, mientras que con las barras se colocan primero los
tornillos y luego la barra se adapta a éstos mediante los
conectores.
Los elementos longitudinales están sometidos a momentos de fuerza fundamentalmente flexores similares a
los que actúan sobre los tornillos, de quienes reciben la
carga. La respuesta mecánica es la flexión anterior. Aunque con menores magnitudes, la barra es también solicitada por momentos de fuerza de flexión lateral o de torsión
axial que responden a los movimientos del tronco. Sin
embargo, el fracaso estructural y la fractura por fatiga se
dan muy raramente porque el diámetro de la barra, que es
el parámetro que proporciona la resistencia mecánica, no
está limitado y puede ser todo lo grueso que se desee. Dada la sección cilíndrica de las barras, la resistencia es la
misma sea cual sea la dirección de la fuerza que tiende a
flexionarla. Es excepcional que un implante transpedicular
sufra un fallo mecánico localizado en las barras. No obs-
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Fig. 12.- A: Radiografía postoperatoria inmediata de //1111
paciente a quién se practicó una fusión vertebral fA-SI instm
mentada con apoyo pedicular. Al despertar de la anestesia se
quejaba de fuerte dolor radicular en territorio de la 51 derecha.
B: La TAC mostró el error de colocación del tomillo sacro dere
cho, que fue retirado inmediatamente. Fue imposible recolocaF
el tomillo y se recortó la barra, dejando en ese lado una instrumentación desde fA a L5. C: Una radiografía practicada al mes,
demostró que la barra izquierda había escapado de la presa del
conector. Podemos atribuir esta complicación a una inestabilidad del ensamblado de la naturaleza de la que se describe en el
texto.
tante es preciso que en su construcción se tengan las mismas precauciones que en el tomillo, suprimiendo todos los
elementos que implican concentración de tensión. Por ello
la barra lisa es mecánicamente más resistente que la provista de filetes, que la moleteada, que la ranurada o que la
que lleva cualquier tipo de resalte24 •
Prácticamente todos los sistemas disponen de barras
más gruesas que los tomillos para evitar que el punto débil a la fatiga por sobrecarga cíclica sea el elemento longitudipal. Sólo el sistema de Wiltse dispone de barras delgadas diseñadas ex profeso así para dotarlas de elasticidad,
de modo que los tomillos dispongan de cierta capacidad
de balanceo y el conjunto trabaje con mayor flexibilidad 23 •
El sistema de Harms 'o también utiliza barras finas, pero
ello es debido a que la idea de su construcción lo destina a
trabajar exclusivamente bajo fuerzas de compresión, que
son menos agresivas mecánicamente.
Conservar las curvas normales del raquis en el plano
sagital, la lordosis lumbar y la curva de transición hacia la
cifosis en el segmento dorsolumbar, debe ser una preocupación constante durante la intervención quirúrgica para
evitar el dolor postural postoperatorio que puede ser seve-
85
Criterios para la selección del implante en la fusión vertebral instrumentada con apoyo transpedicular
Neurocirugía
utilizan barras como elemento de unión entre los tornillos
el conector es una pieza clave; las diferencias más importantes entre cada modelo de implante radican generalmente en la concepción mecánica de su conector. Los conectores se pueden clasificar según dos criterios: su estructura y
su ajustabilidad espacial.
A
Estructuralmente se distinguen tres tipos básicos de
conectores: cerrados, abiertos y hendidos 24 • El conector
cetrado es una pieza continua que dispone de dos conductos o pasos, uno para el tomillo y otro para la barra. El
conector abierto tiene dos piezas separadas, que son atravesadas ambas por un conducto para la cola del tomillo;
la barra queda atrapada entre las dos piezas que, después,
son firmemente unidas entre sí por la acción de una tuerB
ca, enroscada sobre la cola del tomillo. Tras la unión de
las dos piezas el conector abierto pasa a ser idéntico al de
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Fig. 13.- La
barra recta
(A) de
ajustada
dentro del conector el 18/11/2016.
tipo cerrado. Un subtipo de conector abierto es aquel doqueda sometida a una tensión homogénea, repartida por toda su
tado de dos piezas, una para el paso del tomillo y otra pasuperficie. La barra incurvada (B) dentro de un conector recto
ra
el de la barra, que permanecen unidas entre sí, pero no
concentra una tensión muy elevada en muy pocos puntos de conen
una posición predeterminada, sino que la posición retacto, que son zonas proclives al fracaso precoz por sobrecarga.
lativa del tomillo sobre la barra puede ser variable. Una
vez conseguida la posición deseada del tomillo sobre la
ro e incapacitante. Un problema que se plantea con frebarra,
los dos elementos de la pieza se bloquean impicuencia cuando se instrumentan más de dos niveles es la
diendo
los desplazamientos entre sí. Este es el tipo de codiferente profundidad a la que se encuentran los tomillos
nector
que
caracteriza a los fijadores, y podría ser clasifisegún el segmento vertebral en el que estén implantados y
cado
como
serniabierto (Figura 5). El conector hendido
que es debida generalmente a la incurvación lordótica de
estriba
en
una
simple bifurcación de la cola del mismo
la región. La dificultad estriba en que el diferente plano
tomillo.
La
barra
se introduce entre las dos mandíbulas,
anteroposterior en el que se encuentran las cabezas de los
que
después
se
aprietan
entre sí mediante una tuerca, atratomillos hace muy problemática la unión de estas por un
pándola.
elemento longitudinal recto. Cada dispositivo resuelve esUn parámetro estructural muy importante del conector
ta situación de un modo específico que, en un sentido ames
su
capacidad de presa sobre la barra que, en definitiva,
plio, podría agruparse según dos tipos de planteamiento
es
la
que
garantiza la rigidez de la fijación. Las fuerzas y
mecánico. Las diferencias radican en el modelo de conelos
momentos
de fuerza aplicados sobre los tomillos son
xión tomillo-barra y serán analizadas con algún detalle en
transmitidos
a
la
barra a través del conector. Si la presa de
el apartado siguiente. Brevemente se puede resumir diéste
sobre
aquella
es insuficiente o falla por fatiga del maciendo que en un modelo, la solución evita este problema
terial,
se
puede
producir
la rotación de la barra dentro del
utilizando conectores ajustables y tomillos implantados
conducto
o
el
deslizamiento
vertical de la barra a lo largo
sólo en dos niveles vertebrales, los dos extremos, dejando
16
y
17).
En ambos casos la consedel
conducto
(Figuras
las vértebras intermedias sin instrumentar. En el otro mocuencia
es
l¡:¡
desestructuración,
y
el fracaso de todo el sisdelo de solución la barra es moldeada durante la interventema.
Para
evitar
esta
eventualidad
en algunos sistemas las
ción, para darle la incurvación adecuada que le permita
barras
tienen
o
bien
una
superficie
irregular, moleteada o
adaptarse a la del raquis subyacente. La diferencia teórica
rayada
que
dificulta
los
desplazamientos
dentro de su cones importante porque al incurvar y moldear la barra, ésta
ducto
en
el
conector,
o
bien
están
dotadas
de un filete de
queda ya mecánicamente precargada y su resistencia a la
rosca
sobre
el
que
se
desplazan
tuercas
que
fijan verticalfatiga cíclica es menor. Esta desventaja se puede compenmente
la
barra
al
conector,
a
su
entrada
y
salida
en el consar utilizando barras de mayor calibre, más resistentes, o
ducto.
Pero
hay
que
tener
en
cuenta
que
todas
estas
alterabarras precurvadas en origen que siguen un arco standard.
ciones de la superficie de la barra concentran tensiones y
la debilitan ante las fuerzas de flexión.
Conectores. El conector es la pieza que une y fija el
La ajustabilidad espacial del conector es la mayor o
tomillo al elemento longitudinal. Los sistemas basados en
menor
capacidad que posee para poder adaptar una positomillos sobre placa no necesitan conector, porque el ención
determinada
del elemento longitudinal a una posición
samblaje se realiza cuando el tomillo se introduce por el
determinada
del
tomillo.
La ajustabilidad del conector se
orificio correspondiente de la placa. En los sistemas que
(~lmrJ~()
86
Criterios para la selección del implante en la fusión vertebral instrumentada con apoyo transpedicular
Neurocirugía
jeras corridos, formando una hendidura longitudinal con
crestas laterales de modo que el tornillo puede atacarla
placa a cualquier altura. Esta última disposición tiene el
inconveniente de que hace perder resistencia a la placa,
que tiende a ensancharse, aumentando su diámetro transversal y debilitando la presa del tornillo sobre ella (Figura
7). Cuando se trabaja con barras estos problemas no se
presentan porque el conector se puede deslizar longitudinalmente por la barra, adaptándose a cualquier distancia.
En el plano transversal el tercer tornillo puede estar
por fuera o por dentro de la línea que une a los otros dos
(Figura 8). Cuando se trabaja con placas este problema es
e
A
B
de difícil solución porque obliga a incurvar la placa hacia
afuera o hacia adentro, lo cual es muy laborioso y puede
afectar al calibre del agujero. Cuando se trabaja con barras
Fig. 14.-A: Esquema de una fractura vertebral que produla solución es más sencilla. El conector se puede colocar
ce una importante inestabilidad en la columna anterior. B: Espor Copia
dentro
fuera
de la labarra,
lo cual
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para o
usopor
personal,
se prohíbe
transmisión
de este proporciona
documento por cualquier m
quema que muestra
la distribución de las fuerzas tras colocar un
cierta
ajustabilidad
puesto
que
la
entrada
del tornillo queimplante posterior de apoyo pedicular. La flecha F es la carga
da también desplazada hacia dentro o hacia afuera. En úlaplicada sobre el conjunto. Como la columna anterior es incatimo extremo la ajustabilidad se consigue incurvando la
paz de vehicular la carga (flecha interrumpida), ésta se transmibarra
en el plano coronal para que se adapte a la posición
te exclusivamente por el cortocircuito que constituye el implante.
Cada lado recibe la mitad de la carga (flecha 112 F). Los tomidel tercer tornillo.
llos están sometidos a un momento de fuerza flexor (M) que es el
En el plano sagital el tercer tornillo puede estar coloproducto de 112 F por d, siendo d la distancia que separa al puncado más atrás que los dos primeros (Figura 9). Este es un
to de aplicación de la carga del punto de fijación del tomillo al
problema frecuente debido a la lordosis de la región lumelemento longitudinal posterior. C: En este esquema se ha añabosacra. Se resuelve contorneando la placa o la barra para
dido un injerto intersomático para reconstruir la columna anteadaptarla a la lordosis. Algunos sistemas, para evitar la
rior. Gracias a la reconstrucción anterior, 3/4 de la fuerza se
necesidad de incurvar mucho la barra en este plano, utilitransmite por los cuerpos vertebrales, de modo, que el implante
zan espaciadores que alargan la longitud del tornillo, haposterior sólo soporta 1/4 de la fuerza, repartida por cada uno
ciendo
sobresalir más su parte posterior hasta llevarla a la
de los lados. De este modo el momento flexor (m) que sufren los
componentes del implante es mucho menor.
altura de los vecinos.
En este momento es necesario puntualizar dos extremos. El primero es que no resulta fácil contornear un elemide según dos parámetros: ajustabilidad de traslación y
mento longitudinal para ajustarlo exactamente a la poside angulación 13 •
ción de los tornillos. Generalmente hay que hacer varias
La ajustabilidad de traslación supone que, colocados
manipulaciones que prolongan la intervención y, aún así,
los dos tornillos de un mismo lado, el elemento longitudinal pueda adaptarse sin problemas a un tercer tornillo cono siempre se consigue una incurvación exacta. Si esto
locado también en el mismo lado. La traslación del tercer
ocurre el resultado es que no se consigue una superficie de
contacto entre la barra incurvada y el conducto del conectornillo con respecto a los dos ya coLocados puede variar
tor, sino que el contacto se realiza sólo en algunos puntos,
en tres planos. Veámoslo con ejemplos. .
que automáticamente se convierten en lugares de concenEn el plano coronal el tercer tornillo puede estar a una
tración de tensiones debilitando la barra (Figura 13). Aldistancia longitudinal del segundo tornillo diferente a la
que existe entre el primero y el segundo (Figura 6). Este
gunos sistemas disponen de barras no definitivas, construidas en material muy maleable, sobre las que se toma
caso representará un problema sólo en el supuesto de que
un modelo previo de las incurvaciones necesarias, que
se esté trabajando con placas que dispongan de orificios
después -en la mesa de la instrumentista- se trasladan a la
individuales muy separados entre sí, pues podría ocurrir
que el orificio de la placa para el tornillo no coincidiera
barra definitiva mediante un instrumental de replicación23 •
con la entrada anatómica del tornillo en el pedículo. Para
El segundo punto de interés es que toda incurvación soresolver este conflicto hay dos soluciones. Los agujeros
mete a la barra a una precarga que debilita su resistencia y
individuales de las placas pueden ubicarse a distancias
que puede ser el origen de una precoz fractura por fatiga.
muy cortas entre sí, de modo que necesariamente haya un
La ajustabilidad de angulación es la mayor o menor
agujero muy próximo a la entrada del tornillo, sea cual sea
capacidad del conector para ajustarse a los ángulos de ataésta. Alternativamente, las placas pueden disponer de aguque del tornillo sobre el elemento longitudinal. Básica-
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Criterios para la selección del implante en la fusión vertebral instrumentada con apoyo transpedicular
Neurocirugía
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Fig. 15.- A: IMR de un paciente 'con una metástasis en LJ '111<' I/I\"lule el callal raquídeo comprimiendo la cola de caballo. B.o la
radiografía muestra que se ha extirpado el cuerpo vertebral. Para conseguir una eficaz distribución de la carga por la columna anterior se ha colocado una prótesis vertebral y una fijación posterior que estabiliza el ensamblado.
mente los ángulos del tomillo sobre el elemento longitudinal pueden variar en dos planos, el transversal y el sagital.
En las placas la ajustabilidad de angulación es total. El
tomillo se puede introducir por el agujero de la placa en
cualquier ángulo, dentro de ciertos límites. Sin embargo
como esta unión tomillo-barra no es rígida se producirá un
efecto mecánico deletéreo, el efecto de .cabeceo que estudiaremos posteriormente.
Casi todos los sistemas que utilizan barras tienen una
buena ajustabilidad angular en el plano transversal, porque el conector puede rotar libremente en tomo a la barra
como eje vertical (Figura 8) variando así el ángulo de ataque transversal del tomillo.
En aquellos sistemas con barras que actúan como tutores, según el concepto definido en párrafos anteriores, el
ángulo del tomillo sobre la barra en el plano sagital es
siempre perpendicular debido a que el conector dispone
de un conducto para el tomillo que prefija su dirección.
Esta es una limitación que obliga a contornear la barra para adaptarla a la dirección del tercer tomillo cuando se trata de inmovilizar más de dos niveles.
88
Los sistemas que trabajan como fijadores utilizan unos
conectores específicos que son los que establecen la diferencia. Se trata de conectores semiabiertos, articulados entre sus dos partes, en los que el ángulo sagital entre tomillo y barra no es inevitablemente un ángulo recto sino que
puede variar, permitiendo los giros del tomillo en el plano
sagital. Esta simple posibilidad es la que permite la reducción de las fracturas vertebrales por manipulación directa.
Efectivamente, una vez que han sido introducidos los vástagos pediculares en la vértebra superior e inferior, se puede aplicar sobre éllos fuerzas de hiperextensión, que son
las que reducen la fractura. Manteniendo fija esta posición
de los vástagos con un instrumento adecuado, se coloca
sobre ellos la barra recta y los conectores. En este momento el tomillo superior formará con la barra un ángulo
abierto hacia adelante y abajo, rllientras que el tomillo inferior formará un ángulo abierto hacia adelante y arriba
(Figura 5). El conector de estos sistemas permite cerrarse
sobre barra y tomillo sin modificar su posición relativa, de
este modo queda fija la posición de cada tomillo que es la
que mantiene la reducción de la fractura (Figura 2B).
Criterios para la selección del implante en la fusión vertebral instrumentada con apoyo transpedicular
Neurocirugía
mayor, no sólo la de carácter flexor sino también la de
deslizamiento dentro del conector.
Queda claro, pues, que el conector es una pieza clave,
que diferencia la forma de trabajar de un sistema frente a
otro. Así como tomillo y barra son elementos simples cuya capacidad biomecánica depende exclusivamente de su
propia morfología, el conector es un elemento complejo
compuesto por varias piezas. Su estabilidad depende de
que estas piezas se acoplen entre sí adecuadamente. Por
ello las manipulaciones necesarias para fijar el tornillo a la
barra mediante el conector han de realizarse con especial
meticulosidad, de otro modo la firmeza y solidez del ensamblado quedan comprometidas y el fracaso del montaje
se producirá indefectiblemente en este punto débil (Figuras 16 y 17).
Transfijadores. Carson y su grupos analizaron experimentalmente un ensamblado de dos niveles sin distribución anterior de la carga, con tomillos colocados en diferente ángulo en el plano transversal. Cuando cada uno de
los dos tornillos introducidos en una vértebra atraviesa al
pedículo respectivo siguiendo un plano sagital puro, es decir cuando son absolutamente paralelos entre sí y al plano
sagital medio, al quedar unidos por el elemento longitudinal correspondiente, adquieren una configuración típica
definida como conexión «p1anar 4R-4Bar». Este armazón
está formado por cuatro lados -las dos vértebras y las dos
barras- interconectados por los cuatro tomillos pediculares, de ejes paralelos entre sí, que actúan como bisagras de
baja fricción (Figura 10 A). El resultante mecánico es especialmente frágil y radicalmente inestable ante cualquier
carga aplicada con dirección axial o lateral. Sistemáticamente una carga aplicada sobre esta conexión produce el
colapso libre del ensamblado, con un derrumbe lateral que
sólo se detiene cuando se produce el contacto de los cuerpos vertebrales entre sí y se recupera la distribución anterior de carga (Figura 10 B). El fracaso se produce por la
rotación axial del tomillo dentro del pedículo debida a la
escasa resistencia torsional de la interfase hueso-metal, o
por una movilidad anormal de la barra O' del tomillo dentro del conector (Figura 12). La mecánica de este conjunto
cambia absolutamente cuando los tomillos se orientan de
modo que su punta se dirige hacia adelante y adentro, formando con el plano sagital un ángulo abierto hacia atrás y
afuera. Si el ángulo que forman entre sí los dos tornillos
es de 30° o superior la conexión se hace muy estable y adquiere ya el valor de estructura. En la práctica, esto se traduce en que cada tomillo traspedicular debe llevar una dirección de 15° o más hacia adelante y adentro, para que la
suma de los dos proporcione un ángulo de ataque de 30° o
superior (Figura 11 A). Experimentalmente se ha demostrado que esta disposición de los tornillos refuerza mucho,
además, la resistencia a la extracción 13• 14,29.
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Fig. 16.- Radiografía de un páciente operado dos meses
antes para tratar una fractura por compresión flexión de Ll. Ha
ocurrido un fracaso estructural del implante porque la barra ha
girado dentro de los conectores, insuficientemente apretados,
permitiendo la reproducción de la deformidad inicial.
Estos sistemas totalmente ajustables gozan de seis grados de libertad tal como los fijadores externos de las fracturas de los huesos periféricos. Los sistemas no totalmente
ajustables, con tomillo siempre perpendicular a la barra, actúan como meros tutores vertebrales porque controlan una
posición que no ha sido directamente forzada por ellos.
Para tratar una patología que afecte a varias vértebras
se puede utilizar un sistema con conector ajustable que
permite el apoyo transpedicular sólo en las vértebras de
los extremos superior e inferior, como se hace en las fracturas, utilizando barras rectas en lugar de utilizar tomillos
pediculares en todos los niveles, lo que requeriría la incurvación de las barras. Krag 13 demuestra que el momento de
fuerza flexor sobre el tomillo más alto es idéntico en los
dos montajes, y argumenta que al instrumentar sólo dos
niveles disminuye el tiempo operatorio y el riesgo inherente a la introducción de tornillos en todos los pedículos.
Sin embargo la tensión a que queda sometida la barra es
89
Criterios para la selección del implante en la fusión vertebral instrumentada con apoyo transpedicular
Neurocirugía
Sin embargo, algunos autores consideran que la estabilidad del ensamblado se consigu~ mejor uniendo los dos elementoslongitudinales entre sí mediante un transfijadorque
produce una tensión o tracción dinámica transversa y que st"
fija a los dos elementos longitudinales (Figura 11 B). El
transfijador, por otra parte, contribuye también a reforzar la
resistencia a la extracción de los tornillos pediculares.
Desde el punto de vista mecánico es obvio que la
transfijación impide el balanceo de las barras en el plano
coronal, por lo que si en la intervención surge la menor
duda sobre la posición de los tornillos (Figura 3) o el control radiológico muestra que el ángulo interpedicular no es
suficientemente amplio, conviene añadir un transfijador
del que disponen todos los sistemas.
Biomecánica del ensamblado vertebral de apoyo transpedicular Documento descargado de http://www.revistaneurocirugia.com el 18/11/2016. Copia para uso personal, se prohíbe la transmisión de este documento por cualquier m
En los párrafos precedentes se ha revisado el comportamiento mecánico aislado de cada uno de los elementos
del instrumental implantado, identificando sus caracteres,
sus variables y sus puntos débiles. Pero lo que más interesa al clínico es conocer el comportamiento del ensamblado en conjunto, es decir de las vértebras más el implante
que actúa sobre éllas.
Estabilidad del ensamblado. Distribucióu de la carga. El objetivo de la instrumentación es conseguir que el
segmento vertebral fijo conserv~ una posición determinada, la deseada, durante todo el tiempo necesario para que
se lleve a cabo la asimilación e incorporación del injerto
óseo. Para ello el implante debe absorber, sin fracaso estructural, unas cargas determinadas evitando así que éstas
actúen sobre las vértebras y las desplacen. La magnitud de
esta carga depende de las circunstancias que caracterizan
el tipo de inestabilidad pero, en cualquier caso, la carga
más importante es casi siempre la dirigida en el sentido de
la flexión, debido a la propia morfología general del raquis, a su función de transmisión del peso del cuerpo y a
la situación ventral del centro de gravedad con respecto a
la vértebra. La colocación dorsal del implante transpedicular hace que, por principio, se vea sometido sobre todo
a fuerzas de flexión.
La situación biomecánica ideal para que el implante
sea eficaz se consigue cuando se ha restaurado la distribución de la carga tal y como se realiza en circunstancias fisiológicas. Efectivamente, la disposición anatómica de las
vértebras permite distinguir dos columnas básicas de
transmisión de carga. La anterior está formada por los
cuerpos vertebrales y los discos invertebrales y la posterior está constituída por las dos articulaciones, una a cada
lado, del arco posterior. La columna anterior es la que
transmite la mayor cantidad de carga.
90
Fig. 17.- Radiografía oblicua mostrando la fijación desde
lA a sacro en una paciente con una severa espondilolistesis
traumática de L5 sobre SI, muy inestable. La imagen está tomada un año después de la intervención. En el lado derecho se observa la fractura por sobrecarga cíclica del tomillo sacro. En el
lado izquierdo se observa que la fuerza de flexión transmitida
por el tomillo sacro hacia el conector ha provocado el escape de
la tuerca de fijación, descomponiendo el ensamblado.
En términos generales, en la cirugía vertebral se requiere de la instrumentación cuando hay que neutralizar
una inestabilidad real o potencial. La inestabilidad, a su
vez, se puede deber al fracaso de la columna anterior de
transmisión de carga, al fracaso de la columna posterior o
al fracaso de ambas al mismo tiempo.
Lo más frecuente es que la inestabilidad se deba a una
insuficiencia de la columna anterior que es real, por ejemplo, cuando se trata de fracturas inestables o de tumores
del cuerpo vertebral, y que es potencial tras una extirpación única o múltiple de discos intervertebrales. En estos
casos la mejor solución mecánica es asociar a la instrumentación posterior un sistema que garantice la distribución de la carga, transmitiéndola también por la columna
anterior, ya sea mediante un injerto óseo anterior, somático o intersomático, una prótesis o una instrumentación an-
Criterios para la selección del implante en la fusión vertebral instrumentada con apoyo transpedicular
Neurocirugía
terior (Figuras 14 y 15). Si no se hace así y se fía todo a la
capacidad de un implante posterior, este deberá actuar como un tirante activo y quedará sometido a un importante
esfuerzo de flexión que puede llevarle a la claudicación
estructural, ya sea por la producción de una fractura por
fatiga o por la descomposición del sistema (Figura 16).
Esta es la explicación del frecuente fracaso a medio plazo
de la instrumentación posterior como técnica aislada para
tratar las fracturas inestables del cuerpo vertebral por estallido o por una mecanismo de compresión-flexión 21 •
Harms lO lleva a su extremo esta filosofía de la distribución
de la carga cuando diseña su sistema de apoyo transpedicular. Para él es prioritario restaurar la columna anterior
de transmisión de fuerzas, y en todas las fracturas inestables asocia siempre a la instrumentación posterior un injerto anterior entre los cuerpos vertebrales protegido en
una malla deDocumento
titanio descargado
especialmente
diseñada. Considera, el 18/11/2016. Copia para uso personal, se prohíbe la transmisión de este documento por cualquier m
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Fig. 18.- Esquema del efecto de gancho de martillo. La
incluso, que la simple extirpación discal debilita o anula la
fuerza de carga F aplicada sobre la vértebra hace actuar a la
columna anterior de transmisión de carga, sometiendo a
placa como un gancho de martillo (representado en el recuaesfuerzo excesivo al tirante posterior. Por ello, en los cadro), haciéndola pivotar (M) en torno al punto G, de contacto
sos de hernia discal, asocia también una fusión intersomáplaca-hueso. Ello provoca una fuerza de extracción (E), de carácter cizallante, sobre el tornillo y una fuerza A que tiende a
tica realizada por vía posterior y apoyada en pequeños ciaplastar al hueso de apoyo. L es la distancia entre el eje del torlindros de su malla de titanio. De esta forma, la instrunillo y el punto de giro de la placa sobre el hueso. Cuanto menor
mentación transpedicular no queda nunca sometida a fueres
L mayor es la fuerza de extracción.
zas de flexión, que son las más perniciosas mecánicamente, sino que actúa siempre como un sistema de compresión
en el que el fracaso estructural es mucho más difícil. Deva a la osteoporosis de los segmentos inmovilizados, lo
bido a ello, y a pesar de que su implante está constituído
cual constituye un efecto secundario pernicioso. Goel y
por elementos muy finos y por lo tanto poco resistentes,
cols9 utilizando en dos series de animales la misma instruno se observan en él, cuando se utiliza bien, fracturas de
mentación, pero en una de ellas con un montaje menos rílos componentes debidas a fatiga por sobrecarga cíclica.
gido, demostraron que en este último caso se producía
Este planteamiento es biomecánicamente irreprochable
menos osteoporosis. Sin embargo, en ambos trabajos se
pero obliga a una cirugía mucho más agresiva, con aborobservó y, por otra parte, la experiencia clínica a largo
daje anterior asociado en la mayor parte de los casos.
plazo lo ha demostrado, que la instrumentación rígida de
Cuando el implante de apoyo transpedicular se utiliza
la columna vertebral consigue unas tasas de fusión ósea,
para tratar un problema de inestabilidad posterior exclusique es el objetivo final de la cirugía, próximas e incluso
va, por ejemplo la que aparece tras la extirpación de varias
superiores al 90%, es decir, muy elevadas.
articulaciones posteriores en una laminectomia extendida,
Un resultado de la rarefacción ósea provocada por la
rigidez del implante puede ser la debilitación' de la interfala función que se le encomienda es la de un tirante neutro
y la solicitación mecánica a la que está sometido es muse hueso-metal que provoque el aflojamiento del tomillo
cho menor. Los fracasos estructurales del instrumental,
en su anclaje óseo, dejándolo más expuesto a la rotura por
flexión y a las fuerzas de extracción. Frente a ello un sispor tanto, son menos frecuentes.
tema no totalmente rígido, con cierta movilidad del tomiSistemas rígidos y semirrígidos. Protección de tenllo sobre el elemento longitudinal, consigue que esta mosiones. El trabajo de Mac Afee y cols 19 abrió el foro de
vilidad absorba y amortigüe parte de las fuerzas flexoras
una discusión cuyas conclusiones no se han alcanzado toque actúan sobre el tomillo, disminuyendo la tensión medavía. Este grupo demostró que la fijación de las vértebras
cánica de la sobrecarga.
mediante un implante transpedicular puede llegar a ser tan
Todo ello ha hecho surgir las dudas sobre la ventaja o
sólida que impida cualquier movimiento entre los elemendesventaja de utilizar sistemas de apoyo a la fusión que
tos óseos. Como consecuencia de ellos los huesos, libres
proporcionen una inmovilización absoluta.
de la acción osteoformadora de la compresión, sufren una
Generalmente la mayor o menor rigidez depende del
rarefacción que lleva a la osteoporosis de los segmentos
tipo de conexión entre el tomillo y el elemento longitudiinmovilizados, lo cual constituye una rarefacción que llenal. En las placas con tomillo simple este pasa a través del
91
Criterios para la selección del implante en la fusión vertebral instrumentada con apoyo transpedicular
Neurocirugía
roscas troncocónicas, conformando una conexión tipo perno. La rosca anterior está incorporada integralmente al
F
propio tomill026 • Esta modificación da una gran rigidez al
sistema pero, a su vez, cuando el tornillo no ataca perpendicularmente a la placa, crea un punto de concentración de
tensión flexora que puede fracturar al tornillo (Figura 20).
Algunos sistemas dotados de barras buscan deliberadamente que en el conector se produzcan micromovimientos
para evitar la máxima ridigez y la fatiga por sobrecarga cíclica del sistema. En la descripción técnica que proporciona la empresa que los manufactura debe constar siempre
este dato. Otros buscan la semirrigidez con otros procedimientos. El más característicos es el instrumental de Wiltse que posee unas barras de un espesor mucho más fino de
lo habituaF3. La mayor flexibilidad de las barras absorbe
gran parte de la carga flexora permitiendo cierta flexión al
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conjunto del sistema. Si se requiere mayor rigidez, el instrumental dispone de conectores que permiten utilizar dos
barras a cada lado.
En el momento actual la ventaja de una cierta flexibilidad sobre la rigidez del implante no está aclarada. En todo
Fig. 19.- Esquema del efecto de cabeceo. Cuando se pierde
caso una actitud prudente es la de retirar una instrumentala fricción entre placa y hueso subyacente, la carga (F) sobre la
ción rígida cuando se ha cumplido el objetivo para el que
vértebra desplaza al tornillo haciéndolo rotar según un eje (G)
fue utilizada, es decir cuando exista evidencia de la consoque pasa por su orificio en la placa. Estos movimientos, reprelidación de la fusión ósea, para que la movilidad residual
sentados en el recuadro, convierten al montaje en semirrígido,
permita la recuperación de la densidad ósea.
absorbiendo parte de la tensiónflexora.
agujero y se introduce en el pedículo, aplicando directamente la placa sobre la lámina vertebral creando una nueva interfase hueso-metal. Es lo mismo que ocurre en la osteosíntesis con placas atornilladas de los huesos largos.
Pero, a diferencia de estos, en la instrumentación transpedicular la superficie de contacto en esta interfase huesoplaca es muy pequeña debido a la superficie irregular de
la apófisis articular superior, del istmo y de la lámina sobre los que se apoya la placa. En estas condiciones la carga vertical sobre el tomillo produce un momento'de fuerza
con un centro de rotación o fulcro a nivel del punto de
contacto inferior de la interfase placa:hueso, cuyo resultado es otra fuerza que tiende a aplastar el hueso en el que
se apoya y a extraer el tomillo. Es el denominado efecto
de gancho de martillo (Figura 18). Cuando esto ocurre y
en cuanto el tomillo afloja su presión sobre la placa disminuyendo la fricción en la interfase hueso-metal, cualquier
carga axial sobre la vértebra que aloja al tornillo produce
el desplazamiento angular de este en la dirección contraria, movilizando el ensamblado. Es lo que se denomina
efecto de cabeceo o de clavija de interruptor (Figura 19).
Debido a estos dos efectos, que en mayor o menor medida
aparecen constantemente en este tipo de montaje, el implante de tornillo sobre placa suele ser un sistema semirrígido. Un modo de evitar los efectos de gancho de martillo
y de cabeceo es que el tornillo atrape a la placa entre dos
92
Selección de instrumental de apoyo a la fusión vertebral
Una consideración, que no debe olvidarse nunca al
planear la cirugía, es que para conseguir una fusión vertebral quirúrgica no se requiere siempre el apoyo de una
instrumentación. El implante tiene la misión exclusiva de
estabilizar temporalmente las vértebras en una posición
determinada hasta que se produce la incorporación biológica del injerto óseo, que es la que proporciona definitivamente la solución del problema. Pero la presencia del implante conlleva tres tipo de inconvenientes serios: los derivados de la complejidad de las maniobras quirúrgicas necesarias para su colocación, que pueden acarrear complicaciones graves; los derivados de la presencia de un cuerpo extraño con el consecuente mayor riesgo de infección;
y los derivados del elevado precio de la prótesis que encarece mucho el costo económico del tratamiento. Por tanto
la fijación instrumentada sólo debe plantearse cuando la
inestabilidad que obliga a la intervención quirúrgica no
puede ser controlada postoperatoriamente con garantía por
otros medios menos agresivos, como ortesis o corsés, hasta que se consiga la artrodesis por consolidación del injerto óseo.
La segunda consideración, derivada del análisis realizado en los apartados anteriores, es que no existe una úni-
Criterios para la selección del implante en la fusión vertebral instrumentada con apoyo transpedicular
Neurocirugía
ca instrumentación que sea óptima para todos los casos'.
Biomecánicamente no se puede comparar la fijación que
requiere una fractura vertebral en un varón joven y musculado,de huesos sólidos, con la fijación necesaria para
tratar de espondilolistesis degenerativa en una mujer mayor, de huesos frágiles, casi osteoporóticos. La selección
del instrumental de apoyo a la fusión depende de factores
tan variables como el tipo de patología a tratar, la edad del
paciente, las circunstancias específicas de su actividad coA
B
tidiana e incluso de la simplicidad técnica del propio sistema de instrumentación o de lo familiarizado que esté el cirujano con un modelo concreto de implante.
Fig. 20.- Conexión tipo perno. A: El tornillo lleva una tuerPor ello, y siempre de modo esquemático, con lo que
ca (T) incorporada al vástago. La placa se coloca sobre él y
eso supone de generalización y ambigüedad, al intentar
queda atrapada por otra tuerca. B: Si el ángulo de ataque del
establecer criterios teóricos de selección sólo se pueden
tomillo no es estrictamente perpendicular a la placa, el sistema
proponer opciones extremas referidas a los caracteres más
también queda fijo, gracias a que las tuercas, de perfil esférico,
conspicuos de cada tipo de instrumentación y en relación
se acoplan sobre el agujero. Pero, a nivel de vástago, entre las
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dos tuercas, hay una concentración de tensión (S) que puede
con las diferentes variables que puede plantear cada pafracturarlo.
ciente.
Fijador o tutor. La primera decisión que se presenta es
la selección entre un fijador o un tutor. Hemos denominado
fijador a aquel sistema que permite al tomillo un ángulo de
ataque variable sobre el elemento longitudinal, mientras
que tutor es el sistema en el que el conector sólo permite al
tomillo un ángulo de ataque de 90. 0 • Esta circunstancia hace que con el fijador se pueda manipular directamente una
fractura para reducir sus desplazamientos, mientras que con
el tutor la fractura se ha de reducir manualmente, para después aplicar la instrumentación. Por tanto, parece obvio que
en el tratamiento de las fracturas vertebrales sea más adecuado utilizar una fijador. Pero no hay que olvidar que la
mejor solución mecánica es la de garantizar una distribución de carga eficaz, resolviendo primero el defecto de
transmisión por la columna anterior. Una vez que se ha
cumplido este requisito, que en si mismo implica la reducción de los desplazamientos, la estabilidad se conseguirá
igualmente con un fijador que con un tutor.
Entre los fijadores hay unos cuyo conector es cerrado
y otros cuyo conector es semiabierto. Para conseguir la
adaptabilidad del tomillo en el plano sagital, los primeros
necesariamente deben de actuar como una placa, de modo
que el tomillo queda fijo en su posición mediante una conexión tipo perno, con la acción de dos tuercas, una por
delante y otra por detrás del conector, evitando así el efecto de cabeceo (Figura 20). El problema es que este montaje somete al tomillo a una tensión sobreañadida a nivel del
paso por el conector, lo cual puede acelerar la aparición de
una fractura por fatiga del tomillo ante la carga cíclica.
Por tanto es más seguro trabajar con un sistema que posea
un conector semiabierto.
En la correción de deformidades axiales de carácter
degenerativo, cuyo ejemplo más típico es la escoliosis del
adulto, resulta también más eficaz el fijador que el tutor.
Efectivamente, en estos casos es a menudo necesario aplicar fuerzas de distracción en un lado y de compresión en
el otro para enderezar la curvadura. Todos los fijadores
disponen de elementos que permiten la distracción y la
compresión, aplicables simultánea y altérnativamente en
cada una de las barras. Como estas maniobras pueden
cambiar la angulación del tomillo sobre la barra es más
seguro trabajar con un fijador, que permite esta angulación. Si se coloca un tutor y se ejerce distracción sobre los
tomillos antes de solidarizarlos a la barra, se precarga el
sistema a nivel del conector, de modo que se hace más
vulnerable al fracaso estructural.
En la inestabilidad no traumática, que es la indicación
más frecuente de cirugía, la elección entre fijador y tutor
no es tan clara, puesto que no es necesaria la aplicación
directa de fuerzas reductoras. Cuando es necesario instrumentar más de dos niveles, los fijadores permiten colocar
los tomillos sólo en el segmento superior y el inferior,
uniéndolos por una barra que no precisa estar contorneada
para ajustarse a las variaciones angulares de los tomillos
en el plano sagital. Sin embargo esta disposición tiene el
inconveniente de que la barra no incurvada forma una
cuerda de arco que, al tener un perfil más alto, puede producir molestias al paciente e incluso puede ser palpable
bajo los músculos. Por tanto, la elección de uno u otro sistema dependerá de factores independientes de la condición de fijador o tutor.
Placas o barras. Cuando se trata de fusionar solamente dos niveles prácticamente es igual de sencillo utilizar
unas u otras. Las placas cuentan con la ventaja de que tienen un perfil mucho más bajo y con la desventaja de que
93
Criterios para la selección del implante en la fusión vertebral instrumentada con apoyo transpedicular
por su proximidad al hueso dejan menos superficie para la
colocación de injerto óseo superpuesto. Si se utilizan placas, el bloqueo del tomillo mediante la conexión tipo perno proporciona una gran rigidez a la unión.
Cuando es necesario fusionar varios niveles, las placas
tienen el gran inconveniente de que la entrada del tercer
tomillo, y de los sucesivos, debe adaptarse a la posición
previa de la placa, que está condicionada por los dos primeros tornillos debido a la falta de ajustabilidad del sistema en el plano coronal. Precisamente es esta dificultad la
que más ha impulsado el desarrollo de sistemas basados
en barras.
Neurocirugía
litando al mismo tiempo la consolidación del injerto intersomático 1o• 27 (Figura 14).
Esta solución es cada vez más asumida y aceptada en
el caso de fracturas por flexión o compresión axial y en el
caso de colapso vertebral por un tumor. Sin embargo, no
se puede ignorar que en situaciones menos agudas, como
puede ser la interrupción de la transmisión de carga por la
columna anterior que ocurre tras la extirpación de uno o
de varios discos, esta concepción implica una actuación
quirúrgica mucho más complicada y agresiva, por lo que,
en consecuencia necesariamente se enfrenta a muchas actitudes reluctantes, más simplificantes y conservadoras.
La evolución fisiológica tras la extirpación discal lleva a
una sustitución fibrosa del tejido extirpado con una reducSistema rígido o semirrígido. Esta es una elección
ción limitada de la altura del espacio intervertebral y una
más matizable. Los sistemas rígidos proporcionan una indiscreta angulación hacia adelante del segmento vertebral
movilización estricta de los segmentos vertebrales sobre
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aplicados,
con lodeque
el reposo necesario pa- el 18/11/2016.
articulaciones posteriores. Si en esta situación se considera la consolidación del injerto óseo está garantizado. Pero,
ra necesaria la instrumentación para garantizar la artrodeal lado de ello, tienen dos desventajas. La rigidez de la
sis será mejor utilizar un implante semirrígido que absorunión tomillo-elemento longitudinal hace que gran parte
be fuerzas y está menos expuesto a la fractura por sobredel esfuerzo mecánico del sistema se concentre en la intercarga cíclica.
fase hueso-metal, a nivel del tornillo. De este modo se faEn cualquier caso, y siempre que no se haya conseguicilita la reabsorción ósea a nivel del hueso en tomo al tordo una reconstrucción estricta y sólida de la columna antenillo y el aflojamiento del sistema, que pierde su función.
rior, es convenie,nte añadir en el postoperatorio la ayuda
Por otro lado, la estricta inmovilidad que proporciona un
sistema rígido elimina el factor osteoformador de las carde una ortesis que mantenga la extensión del segmento
gas cíclicas de compresión, con lo cual se facilita la aparilumbar, para aliviar el esfuerzo mecánico al que está soción de osteoporosis. Estos inconvenientes se soslayan
metido el implante.
con los sistemas semirrígidos dotados de micromovilidad
a nivel de la unión tomillo-eleménto longitudinal o proDiámetro, longitud y otros caracteres de los tornivistos de barras delgadas y por tanto flexibles.
llos. Una vez decidida la indicación quirúrgica es impresConocidas estas variables se puede aconsejar la eleccindible disponer de un estudio preoperatorio iconográfico
ción de un sistema rígido en pacientes jóvenes, musculaespecífico de los pedículos de cada una de las vértebras
dos, activos, en los que se acepta que la densidad trabecuque ha de ser instrumentada. En él se debe incluir siempre
lar de sus vértebras es más alta y el riesgo de debilitación
la radiografía simple, al menos en las proyecciones antepor osteoporosis es razonablemente menor. Frente a ello
roposterior y lateral standard, y la TAC con cortes realizaen personas de más edad, poco musculadas y de vida sedos con ventana ósea y orientados sobre el plano anterodentaria puede ser mejor utilizar sistemas semirrígidos,
posterior de los pedículos. El objetivo es conocer exactadotados de cierta movilidad y en consecuencia menos promente la disposición anatómica y el calibre exacto de los
clives a facilitar la osteoporosis. Asimismo, cuando se ha
pedículos (Figura 3) para escoger siempre el tomillo más
utilizado un fijador para conseguir una reducción, es lógigrueso posible para cada segmento, teniendo en cuenta
co que se busque el que sea más rígido para que no permiademás que ante diámetros externos iguales será siempre
ta los redesplazamientos.
preferible aquel tomillo que tenga un diámetro inttimo
mayor y, por lo tanto, que sea más resistente. La TAC perDistribución o no de carga por la columna antemite también conocer la angulación del trayecto transpedirior. A lo largo de toda esta exposición se ha insistido vacular en el plano transversal de modo que se pueda escorias veces en la considerable ventaja biomecánica que suger el tomillo de longitud máxima sin riesgo de perforar la
pone para el implante la recuperación de la distribución
cortical anterior del cuerpo vertebral.
de la carga mediante un injerto óseo interpuesto en la coEn igualdad de condiciones es preferible el sistema
lumna anterior cuando ésta está interrumpida. Una vez reque disponga de tomillos con su parte posterior sin rosca,
cuperada la transmisión anterior de la carga el montaje
puesto que este nivel es el que sufre los mayores momendorsal actuará además con efecto compresor, aliviando
tos de fuerza flexores y, por ello, necesita de un calibre inmucho el esfuerzo mecánico a que queda sometido y facitemo mayor.
94
Criterios para la selección del implante en la fusión vertebral instrumentada con apoyo transpedicular
Neurocirugía
fuerzas de flexión. Por tanto, en los casos en que no se ha
Un caso especial se plantea en el tratamiento de la eshecho
laminectomía y existe el riesgo de una claudicación
pondilolistesis. Existen dos alternativas terapéuticas que
lateral,
sólo debe usarse la transfijación cuando el control
son igualmente válidas porque ambas están soportadas por
radiológico
demuestre que los tomillos pediculares no
una amplia experiencia: la descompresión radicular seguimantienen
entre
sí una angulación suficiente.
da de artrodesis in situ o de artrodesis tras reducción. En
el primer caso, si se juzga que la instrumentación es neceOtros condicionantes del implante de apoyo transsaria, basta con colocar un tutor. En el segundo caso la
pedicular. Los caracteres biomecánicos propios de cada
instrumentación es siempre necesaria porque primero hay
sistema de apoyo a la fusión constituyen un requisito preque aplicar una fuerza distractora que movilice la vértebra
vio que es necesario conocer para adecuar el modelo de
desplazada y, luego, hay que aplicar sobre esta vértebra
implante a las circunstancias de la patología que se va a
una fuerza de tracción hacia atrás para alinearla con las- intratar y a las condiciones biológicas de cada paciente demediatas. En este último caso es más efectivo el fijador.
terminado. Estos caracteres están cuantificados, y son rePero la peculiaridad reside en que, en ambas situaciones,
lativamente frecuentes las publicaciones en las que se rees imprescindible utilizar, a nivel de la vértebra emigrada
gistran y discuten los resultados de estudios comparativos
hacia adelante, tomillos pediculares más largos que los de
entre varios sistemas referidos a parámetros específicos
las vértebras vecinas porque el pedículo a este nivelo bien
como rigidez, resistencia a la carga cíclica, resistencia a la
está elongado
por
la
lisis
o
bien
está
desplazado
hacia
adeDocumento descargado de http://www.revistaneurocirugia.com el 18/11/2016. Copia para uso personal, se prohíbe la transmisión de este documento por cualquier m
extracción de los tomillos, etc.
lante por el defecto de las articulaciones posteriores. AdeSin embargo, hay otros aspectos que no son cuantificamás, para intentar la reducción se debe utilizar un tomillo
bles pero que pueden tener también una significación imtranspedicular de rosca más profunda puesto que deberá
portante en el resultado final, tanto en lo relativo al objetisoportar, sobre todo, fuerzas de extracción provocadas por
vo básico que es alcanzar una buena fusión ósea como en
la tendencia de la vértebra a redesplazarse hacia adelante.
cuanto a la producción más o menos frecuente de efectos
secundarios no deseados. Estos aspectos deben ser consiConectores y barras. Generalmente los caracteres
derados con el mismo interés que los puramente biomecábiomecánicos de las barras, muy similares en todos los canicos.
sos, no son argumento que justifique por sí mismo la elección de un sistema, salvo en el dispositivo de Wiltse, de
barras muy finas, que pueden emplearse simples cuando
Tamaño del implante. El implante es un cuerpo extrase quiere obtener un montaje semirrígido o dobles cuando
ño que se dispone sobre la cara posterior de los arcos pos•
se le quiere dotar de rigidez23 •
teriores de las vértebras y, una vez colocado, se recubre
con los músculos de los canales vertebrales. Los moviTampoco los conectores pueden considerarse aisladamientos de estos músculos sobre las aristas del cuerpo exmente fuera del contexto del dispositivo en conjunto para
traño provocan la aparición de bolsas serosas que tienden
el que están diseñados. Habitualmente la empresa que maa proteger las áreas de contacto sometidas a mayor fricnufactura un implante proporciona los datos de resistencia
ción. Las bolsas serosas pueden infectarse tardíamente, lo
al desplazamiento longitudinal y a la rotación de la barra
cual no es frecuente, pero sobre todo pueden manifestarse
dentro del conector. Cuando se ha de operar a un paciente
como abultamientos debajo de la piel que, en pacientes
excepcionalmente obeso, en quién la sobrecarga mecánica
delgados, llegan a hacerse perceptibles al tacto e incluso a
se sospecha excesiva, estos datos pueden ser importantes
la simple vista, siendo la causa de molestias subjetivas.
para seleccionar el sistema que ofrezca más resistencia a
Este problema es particularmente frecuente a nivel del saestos eventuales desplazamientos.
cro, en donde la musculatura de recubrimiento es más delTransfIjador. El transfijador es el elemento horizontal
gada. Los sistemas que disponen de placa no tienen este
problema. Los conectores son los que necesariamente tieque solidariza entre sí a las dos barras longitudinales para
nen más volumen y, por tanto, más alto perfil. En igualdad
evitar la claudicación lateral del ensamblado. Hemos visto
de prestaciones mecánicas parece, pues, aconsejable utilien párrafos anteriores que una triangulación de los tomizar el sistema cuyo conector tenga un perfil más bajo.
llos pediculares construída de modo que entre ambos forOtro inconveniente relacionado con el tamaño e inclumen un ángulo de 30° o superior, abierto hacia atrás, impide también el colapso lateral, haciendo mecánicamente
so con la forma del implante es el obstáculo físico que el
propio implante crea para conseguir un amplio lecho de
innecesaria la unión transversal de las dos barras. Este dahueso cruento necesario para la fusión ósea. Esta dificulto es especialmente valioso porque para unir transversaltad es más frecuente con las placas, pegadas al hueso y
mente las dos barras es necesario sacrificar, al menos, la
que por ser más anchas ocupan un área mayor. Cuando se
continuidad del ligamento interespinoso, eliminando así
trabaja con un sistema de barras, y si es posible, debe coun importante elemento estabilizador natural frente a las
95
Criterios para la selección del implante en la fusión vertebral instrumentada con apoyo transpedicular
Neurocirugía
locarse la barra en el lado interno, para no obstaculizar la
mente y menos tiempo se perderá en manipulaciones repeaposición de los injertos óseos en los canalaes posterolatetidas, tediosas, que tienen el inconveniente añadido de
prolongar la exposición del material extraño a una evenrales.
Afectación de las articulaciones vecinas. Uno de los
tual contaminación. En cualquier caso es muy conveniente
factores que pueden producir problemas a medio plazo
el conocer con exactitud el funcionamiento y estar famicon la instrumentación de apoyo transpedicular es la degeliarizado con los detalles técnicos de la instrumentación
que se va a utilizar, aspectos que deben haber sido ensayaneración de las articulaciones sanas inmediatas a los nivedos previamente.
les fusionados. La utilización de una instrumentación muy
rígida se ha invocado como causa de una más rápida degeAgradecimiento
neración articular proximal, pero como demuestra Krag l4 ,
la mera existencia de una fusión ósea sólida entre los segQuiero expresar mi agradecimiento a Francisco Más Gómez,
mentos vertebrales inferiores provoca una situación mecáIngeniero Industrial, por la supervisión crítica de los conceptos
nica que facilita la sobrecarga de las articulaciones postebiomecánicos vertidos en el texto.
riores colocadas inmediatamente por encima del primer
segmento artrodesado. Parece pues que el deterioro articuBibliografía
lar proximal es una evolución inevitable, aunque es cierto
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que en la mayor
parte
de los decasos
no tiene mayor reper-el 18/11/2016. Copia
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gico, de las articulaciones superiores. Esto se puede deber
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Material de construcción del implante. La mayor parte
de los sistemas de instrumentación transpedicular están
construídos en una aleación de acero quirúrgico convencional. El principal inconveniente de este material es la
imposibilidad de obtener controles postoperatorios mediante imágenes por resonancia magnética. La alternativa
que ofrecen algunos modelos es la construcción de las piezas en una aleación de titanio, material que no genera
efectos secundarios con la resonancia magnética aunque la
calidad de las imágenes obtenidas sigue ligeramente artefactada. En igualdad de condiciones mecánicas, en nuestra
opinión, la indicación para escoger una instrumentación
de titanio se dá cuando la patología del paciente haga pensar que serán necesarios controles evolutivos mediante
IRM y esto prácticamente sólo ocurre con los tumores. En
otros casos la mielografía podría detectar perfectamente
los casos de recidiva de hernia, de estenosis de canal no
resuelta, etc.
Sencillez del montaje. Generalmente la colocación del
implante se realiza como uno de los últimos pasos de la
intervención, después de la manipulación quirúrgica descompresiva y después de preparar el lecho del injerto, maniobras que con frecuencia exigen más de 90 minutos. Por
ello el cirujano puede llegar cansado al momento en el
que debe realizar la introducción de los tornillos y en ensamblaje de toda la instrumentación. Cuanto más sencilla
sea esta, menos tiempo requerirá el colocarla correcta96
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