Método quirúrgico podría cambiar las reglas del juego para pacientes con enfermedad degenerativa de la columna cervical

La discectomía y fusión cervical anterior (ACDF, por sus siglas en inglés) es un tipo común de cirugía de cuello que consiste en extraer un disco dañado para aliviar la presión sobre la médula espinal o la raíz nerviosa y, por lo tanto, aliviar el dolor, el entumecimiento, la debilidad o el hormigueo asociados. El disco dañado se extrae de entre dos huesos vertebrales junto con una cirugía de fusión simultánea. La fusión consiste en colocar un injerto óseo o “caja” y/o implantes donde se encontraba originalmente el disco para estabilizar y fortalecer el área. El uso de cajas para ACDF es importante en el posoperatorio para la alineación de la columna cervical y para mantener la altura del disco intervertebral. Sin embargo, pocos estudios han examinado el impacto del contacto del hueso “esponjoso” subyacente con respecto al manejo de grandes cargas desde la jaula. Además, todavía no está claro si una jaula con o sin tornillos será la mejor opción para la fusión a largo plazo, ya que el micromovimiento o la distancia de deslizamiento y el hundimiento o la penetración de la jaula todavía se producen repetidamente. Ahora, por primera vez, los investigadores han evaluado el efecto del rango de movimiento, la migración de la jaula y el hundimiento utilizando tornillos de ángulo variable.

Para el estudio, los investigadores de la Florida Atlantic University (Boca Raton, FL, EUA) desarrollaron cinco modelos de elementos finitos a partir de un modelo de columna cervical. El primer modelo era un modelo de columna vertebral intacta y el segundo modelo era un modelo alterado con inserción de caja y una placa estática de 2 niveles. Los otros tres modelos fueron modelos alterados con la misma inserción de caja y una placa dinámica de 2 niveles. Compararon jaulas ACDF con y sin tornillos en las características biomecánicas de la columna vertebral humana, la caja implantada y las herramientas asociadas al comparar el micromovimiento y el hundimiento. Los resultados del estudio mostraron que el modelo de combinación de caja-tornillo y placa anterior tiene un potencial prometedor para reducir el riesgo de micromovimiento y hundimiento de las cajas implantadas en ACDF de dos o más niveles. Este método podría aumentar la rigidez de la construcción y reducir la incidencia de fallas clínicas y de fusión después de la ACDF, lo que a su vez podría disminuir la necesidad de cirugías de revisión o realineamiento posterior complementario.

Según los investigadores, debido a la estabilidad biomecánica de la construcción actual, no ha habido necesidad de un collarín cervical rígido, que normalmente utilizan otros cirujanos. Un ángulo de rotación del tornillo más bajo dio como resultado un rendimiento biomecánico superior y una menor incidencia de migración y hundimiento en comparación con un ángulo de rotación más alto en aplicaciones multinivel, independientemente de la carga. Los investigadores creen que el mecanismo subyacente puede deberse al tornillo de jaula adherido al hueso y la parte inferior restringida de la vértebra C5 que la hace más rígida. Los investigadores demostraron que la jaula con tornillos podía evitar hundimientos en todos los escenarios de carga mejor que la jaula sin tornillos.

“La discectomía y fusión cervical anterior se usa ampliamente para tratar pacientes con trastornos de la columna, donde la caja es un componente crítico para lograr resultados de fusión satisfactorios. Los factores de riesgo para la migración de la jaula son multifactoriales e incluyen factores del paciente, características radiológicas, técnicas quirúrgicas y factores posoperatorios”, dijo Frank Vrionis, MD, autor principal del estudio y director del Instituto de Neurociencia Marcus. “Nuestros resultados mostraron que la placa utilizada en nuestro estudio proporcionó estabilidad direccional y obtuvo una excelente fusión, lo que indica resultados clínicos prometedores para pacientes con enfermedad degenerativa de la columna cervical”.

“Nuestra investigación tiene como objetivo desarrollar una plataforma para la cirugía de columna de próxima generación específica para cada paciente mediante la combinación de un proceso de imagen inteligente, tecnología de IA/aprendizaje automático, simulación de elementos finitos e impresión 3D para ayudar a los cirujanos a diseñar un plan de cirugía para cada paciente”, agregó Chi-Tay Tsai, Ph.D., coautor del estudio y profesor del Departamento de Ingeniería Mecánica y Oceánica de la FAU, y director del Laboratorio Biomecánico de la Columna Vertebral de la FAU. “Nuestros datos clínicos y biomecánicos han demostrado que los resultados con la placa estática rígida son muy buenos. La razón principal puede deberse a una mayor área de contacto entre la cortical y el hueso esponjoso en la caja con tornillo que en las construcciones de jaula no ancladas”.

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Florida Atlantic University