Osteotomías lumbares de columna posterior: Anatomía quirúrgica en fotografías 3D

Título

Osteotomías lumbares de columna posterior: Anatomía quirúrgica en fotografías 3D

Autor

Martín Gagliardi
Lucas Zurdo
Francisco Fasano
Alfredo Guiroy

Fecha

Diciembre 2017

Lugar de Realización

Sección Cirugía de Columna, División Neurocirugía, Hospital de Clínicas “José de San Martín” C.A.B.A., Argentina.
Unidad de Patología Espinal, Hospital Español, Mendoza, Argentina.
III Cátedra de Anatomía, Facultad de Medicina, Universidad de Buenos Aires

Correspondencia

martingagliardi.32@gmail.com

Texto

REV ARGENT NEUROC | VOL. 31, N° 4: 278-286 | 2017

TRABAJO PREMIADO


Osteotomías lumbares de columna posterior:
Anatomía quirúrgica en fotografías 3D

Premio Junior "Dr. Raúl Carrea",
XIV Jornadas Argentinas de Neurocirugía 2017

Martín Gagliardi1, Lucas Zurdo3, Francisco Fasano1, Alfredo Guiroy1, 2
1
Sección Cirugía de Columna, División Neurocirugía, Hospital de Clínicas “José de San Martín” C.A.B.A., Argentina.
2Unidad de Patología Espinal, Hospital Español, Mendoza, Argentina. 3III Cátedra de Anatomía, Facultad de Medicina, Universidad de Buenos Aires


RESUMEN
Introducción: La hipolordosis lumbar y el disbalance sagital producen un profundo impacto en la calidad de vida de los pacientes que las padecen. La corrección quirúrgica de estas deformidades está indicada ante la falta de respuesta al tratamiento conservador, y ha demostrado buenos resultados clínicos. Las osteotomías espinales son maniobras quirúrgicas que permiten liberar el raquis de manera que la realineación espinal sea posible sin el uso de fuerza indebida. El objetivo de este trabajo consiste en describir la anatomía quirúrgica de las osteotomías de arco posterior en un preparado cadavérico utilizando fotografías en 3 dimensiones.
Materiales y materiales: En un preparado cadavérico formolizado de raquis lumbar se efectuaron las osteotomías tipo 1 y 2 de la clasificación de Schwab et al. en los segmentos L3 y L4. Se tomaron imágenes fotográficas en alta resolución. Posteriormente fueron procesadas para obtener una imagen estereoscópica en 3 dimensiones utilizando la técnica anaglífica.
Resultados: La osteotomía de grado 1 incluyó la resección de la faceta descendente y la capsula articular. En la osteotomía de grado 2 tanto las facetas articulares ascendentes como las descendentes fueron resecadas. El nervio ráquideo y la arteria radicular en el foramen intervertebral, se encuentran en relación estrecha con el tercio superior de la pars interarticular, y son estructuras pasibles de daño durante la resección ósea y cierre de la osteotomía.
Conclusión: Las osteotomías constituyen maniobras útiles para la corrección de deformidades espinales. La utilización de la técnica fotográfica 3D permitió demostrar el tipo y magnitud de resección ósea, así como las estructuras vasculonerviosas en riesgo en osteotomías lumbares de arco posterior.

Palabras clave: Osteotomías Lumbares; Disbalance Sagital; Deformidad Espinal

ABSTRACT
Introduction: Lumbar hypolordosis and sagittal imbalance have a profound impact upon quality of life in patients with this condition. When conservative treatment fails, surgical correction is indicated, with which good clinical results have been demonstrated. Spinal osteotomies are surgical maneuvers that allow for the spine to be released in a way that spinal realignment is possible without using undue force. The objective of this article is to describe the surgical anatomy of posterior column osteotomies in a cadaveric specimen using 3D photographs.
Materials and Methods: In a cadaveric preparation of the lumbar spine, type 1 and type 2 osteotomies were performed in the L3 and L4 segments. High-resolution photographic images were taken and processed to obtain stereoscopic 3D images, using an anaglyphic technique.
Results: A grade 1 osteotomy included resection of the inferior articular process and joint capsule. With a grade 2 osteotomy, both the inferior and superior articular processes were resected. The spinal nerve and radicular artery in the intervertebral foramen were in close proximity to the upper third of the pars interarticularis, and were at risk for damage during bony resection and osteotomy closure.
Conclusions: Using 3D photographic images allowed us to demonstrate the magnitude of bony resection, and identify the vascular and neural structures at risk during posterior column lumbar osteotomies.

Key words: Lumbar Osteotomies; Sagital Imbalance; Spinal Deformity


Martín Gagliardi
martingagliardi.32@gmail.com


INTRODUCCIÓN
En la actualidad, está demostrado que disbalance sagital tiene un profundo impacto en la calidad de vida y en el dolor de los pacientes adultos con deformidades raquídeas6, 9. La pérdida de lordosis es uno de los factores que más se relaciona con discapacidad en términos funcionales. Ante la falta de respuesta al manejo conservador, la cirugía demostró mejorías sustanciales en la calidad de vida para estos pacientes. Las osteotomías espinales son maniobras de liberación de la columna mediante las cuales puede aumentarse la lordosis. Algunas patologías que pueden requerir este tipo de abordajes terapéuticos incluyen la escoliosis del adolescente y del adulto, el síndrome de espalda plana, el disbalance sagital, tanto global como segmentario, posterior a una fusión, el síndrome de descompensación cifótica, las cifosis de Scheuermann y las cifosis postraumáticas, entre otros. Schwab et al10, clasificaron los tipos de osteotomías dorso lumbares en 6 grados (fig. 1 y Tabla 1), intentando resolver la confusa terminología existente entre las diferentes variantes técnicas que existen en la literatura. Para esto, tuvieron en cuenta el tipo de abordaje, la magnitud de resección ósea y el tipo de estructuras óseas resecadas, de manera que ante mayor resección, mayor grado. Las osteotomías de grado 1 y 2 involucran la resección de elementos óseos y ligamentarios posteriores sin incluir el cuerpo vertebral, motivo por el cual son también conocidas como osteotomías de arco o columna posterior (OCP). Ejemplos de este tipo de resecciones incluyen la osteotomía de Smith-Petersen y la de Ponte. Por otro lado, las osteotomías grado 3 al 6, son conocidas como osteotomías de tres columnas, ya que abarcan resecciones óseas que incluyen elementos de la columna posterior, media y anterior. Estas últimas incluyen la osteotomía de sustracción pedicular y sus variantes y la vertebrectomía4.

Tabla 1: Descripción de las estructuras resecadas en cada Grado de osteotomía, según la clasificación de Schwab et al.

El objetivo de este trabajo, consiste en describir las osteotomías de grado 1 y 2, en un preparado cadavérico formolizado de raquis lumbar, demostrando mediante fotografías en 3D tanto la magnitud y el tipo de resección ósea y ligamentaria, como las estructuras neurovasculares que se encuentran en riesgo de ser lesionadas.

MATERIAL Y MÉTODOS
Se utilizó un preparado cadavérico formolizado de raquis lumbar (figs. 2 a 4). Se efectuó la esqueletización ósea con exposición de láminas, apófisis espinosas, facetas articulares y ligamentos amarillos. Posteriormente, se realizaron osteotomías tipo 1 y 2 en los segmentos L3 y L4, utilizando gubias y drill neumático de alta velocidad.
Se tomaron imágenes fotográficas en 3 dimensiones utilizando equipo Nikon D90, con lente 50 mm. Af 1.8G, flash Nikon SB700, y una barra regulable para fotografía 3D. Las imágenes fotográficas obtenidas fueron procesadas con los siguientes softwares con técnica anaglífica: Anaglyph Maker versión 1.08 y StereoPhoto Maker versión 4.54.

RESULTADOS
Descripción de las osteotomías realizadas
Osteotomías de grado 1
Las osteotomías de grado 1 (figs. 5 y 6), también denominadas facetectomías parciales, involucran la resección de la faceta descendente y la capsula articular en un determinado nivel espinal. Pueden incluir en forma variable la remoción de apófisis espinosas y láminas, pero no involucran facetas ascendentes, pedículos ni cuerpo vertebral. Si bien estos procedimientos aportan una limitada capacidad de corrección, son frecuentemente aplicados para obtener pequeños cambios en la alineación y el potencial de un lecho ampliado para alcanzar la fusión mediante la remoción del cartílago articular. De la misma manera que en las osteotomías de grado 2, la movilidad de la columna anterior (no fusionada) es un prerrequisito para realizar una osteotomía de grado 1. Esta resección ósea suele realizarse por vía posterior (P)10.

Osteotomías de grado 2
En las osteotomías grado 2 (figs. 7 a 10), conocidas como facetectomías completas, tanto las facetas articulares ascendentes como descendentes en un determinado nivel espinal son resecadas. De la misma manera, se incluye la remoción del ligamento amarillo, y otros elementos del arco posterior tales como láminas y apófisis espinosas. Cualquier osteotomía que incluya el cuerpo vertebral es excluida de este grupo. Si bien suele ser realizado por vía posterior (P), no excluye la posibilidad de agregar maniobras sobre el ligamento longitudinal anterior o el disco intervertebral realizadas por vía anterior (A/P)10.

Figura 1: Clasificación de las osteotomías lumbares según Schwab et al. Grados 1 a 6 según la resección anatómica.


Figura 2:
Vista posterior del modelo cadavérico. Se observan los arcos posteriores esqueletizados de L1, L2, L3 y L4.


Figura 3:
Vista lateral izquierda del modelo cadavérico. Se observa la relación estrecha entre la raíz nerviosa en el neuroforamen con la pars interarticularis, por detrás y arriba, y la faceta ascendente, por detrás y abajo.


Figura 4:
Vista posterolateral izquierda del modelo cadavérico. Se observa en el centro de la imagen la pars interarticularis y el complejo articular. Por detrás, la lámina, por delante, el neuroforamen con su contenido.


Figura 5
: Vista posterior. Osteotomía de Grado 1. Resección parcial de la faceta descendente de L3.


Figura 6:
Vista posterolateral izquierda. Osteotomía de Grado 1. Luego de la resección de la faceta descendente de L3 se expone la superficie articular de la faceta ascendente de L4, recubierta por cartílago hialino.


Figura 7:
Vista posterior. Resección completa de la faceta descendente de L3. Constituye el primer paso para obtener una osteotomía de Grado 2.


Figura 8:
Vista posterior. Osteotomía de Grado 2. Resección completa de ambas facetas en forma bilateral. El canal formado adquiere la forma de una ¨V¨. En el fondo, se observa el saco dural.


Figura 9:
Vista posterolateral derecha. Osteotomía de Grado 2. Resección completa de ambas facetas articulares.


Figura 10:
Vista lateral derecha. Osteotomía de Grado 2. Resección completa de ambas facetas articulares. El ligamento amarillo debe ser removido antes del cierre de la osteotomía.


Figura 11: Vista lateral derecha. Simulación utilizando software Surgimap (versión 2.2.12.1) del cierre de la osteotomía. El eje de rotación se encuentra en relación al ligamento longitudinal posterior.

Descripción del procedimiento y de los reparos anatómicos de relevancia

Utilizando un abordaje posterior, se realiza la esqueletización de láminas, apófisis espinosas y complejos articulares de los segmentos involucrados (fig. 2). Por lo general, se realiza la colocación de los tornillos pediculares en los niveles a tratar previo a la realización de la resección ósea, ya que la osteotomía puede inestabilizar el raquis, siendo necesario la utilización de barras transitorias. Si bien esto último es más frecuente con resecciones de mayor grado, como la sustracción pedicular, se sugiere proceder de forma similar en las osteotomías de arco posterior cuando sea posible7. Se remueven los ligamentos interespinosos y supraespinosos, se reseca la apófisis espinosa. La magnitud de la resección de esta estructura es variable, según los grados de corrección que se quieran obtener y teniendo en cuenta la necesidad o no de descompresión posterior mediante laminectomía. En la mayoría de los casos, la resección de una porción de las espinosas de arriba y de abajo del nivel en cuestión es suficiente. El siguiente paso consiste en la osteotomía de la faceta descendente (fig. 5), la cual puede removerse de varias maneras, utilizando un osteotótomo o drill neumático. Es fundamental reconocer la unión de la faceta articular con la lámina y la pars interartricular. Al unir dichos puntos, se demarca una línea oblicua hacia arriba y afuera, que determina la posición en la que debe colocarse el osteótomo, o la trayectoria de resección a seguir con el drill. La realización del corte en un nivel muy superior, en relación a la pars interarticular, puede poner en riesgo el foramen intervertebral y su contenido, el nervio raquídeo y la arteria radicular (fig. 3). Si el corte es muy inferior, la magnitud de la corrección durante el cierre de la osteotomía será inferior al esperado. Una vez realizada la facetectomía de la descendente, queda expuesto el ligamento amarillo hacia medial, y la carilla articular de la faceta ascendente hacia lateral (fig. 7). El procedimiento se repite del lado opuesto. La eliminación con drill del cartílago hialino de la faceta ascendente expuesta otorga un excelente lecho óseo para realizar la fusión intervertebral. Al completar la osteotomía en ambos lados, el borde inferior de la lámina adopta una forma de “V” o Chevron.
Para continuar con una osteotomía de grado 2, se debe proceder a eliminar la faceta ascendente del segmento inferior (fig. 10). Esto, nuevamente, puede realizarse de varias maneras, utilizando un osteótomo, drill de alta velocidad o gubia. Este paso es crucial para evitar, durante la compresión, el atrapamiento del nervio raquídeo dentro del foramen. La resección de la faceta ascendente debe ser lo más completa posible. Cuando la resección está completa, queda formado un canal que partiendo desde la línea media se dirige bilateralmente hacia el ángulo superior y lateral (fig. 10). En términos generales, este canal mide entre 10 y 15 mm. de ancho. Es aceptado, que, por cada 1 mm. de hueso resecado, se obtendrá 1° de corrección durante el cierre 4. En síntesis, con el fin de evitar la lesión del nervio raquídeo en el foramen, es importante que no se deje ninguna estructura entre el pedículo superior y el inferior antes de realizar el cierre de la osteotomía7. Posteriormente, se retira el ligamento amarillo, con gubias de Kerrison, desde medial hacia lateral. Por último, antes de proceder con el cierre de la osteotomía se revisan los bordes libres de las láminas superior e inferior, y se recortan para evitar la compresión del saco dural durante el cierre.
Completado este último paso se realiza el cierre de la osteotomía (fig. 11). Esto puede realizarse bien mediante maniobras de compresión sobre los tornillos pediculares superiores e inferiores en ambos lados, o bien extendiendo los miembros inferiores del paciente manualmente o a través de la mesa quirúrgica.

DISCUSIÓN
Muchos trabajos realizados que evaluaron el resultado clínico y calidad de vida en pacientes adultos con patología espinal, demostraron la importancia del balance sagital6, 9. De manera que en los pacientes que requieren cirugía, la restauración de la alineación sagital constituye un objetivo quirúrgico mayor. Estas conclusiones llevaron a un aumento del uso de técnicas que permitieran obtener lordosis, como lo son las osteotomías posteriores.
Las osteotomías grado 1 y 2 son también conocidas como osteotomías de “arco” o “columna” posterior, ya que incluyen la resección de elementos posteriores tales como facetas articulares, laminas y apófisis espinosas, sin incluir el cuerpo vertebral. La magnitud y tipo de resección ósea, puede apreciarse en detalle en las imágenes realizadas en este trabajo. Si bien este tipo de maniobras son consideradas las más simples dentro del amplio espectro de las resecciones óseas correctivas, deberían ser tenidas en cuenta en toda oportunidad en la que se desee obtener un raquis balanceado. Las curvas largas, redondeadas y suaves con un disco anterior móvil, constituyen el tipo ideal de deformidades para la realización y corrección con múltiples osteotomías de arco posterior, tal como ocurre en las cifosis seniles o cifosis de Scheuermann1-3. En este sentido, ha sido demostrado que la práctica de este tipo de osteotomías en lugar de otras más complejas, como la sustracción pedicular, ofrece correcciones estables con menor perdida sanguínea, tiempo operatorio y complicaciones4,7.
Mediante el cierre de las osteotomías grado 1 y 2 se acorta la longitud de la columna posterior. Esto permite aumentar la lordosis del segmento involucrado. A diferencia de lo que ocurre con las osteotomías tipo 3 y 4 (sustracción pedicular y sus variantes) en las cuales el eje de rotación se encuentra en la parte anterior del segmento, a la altura del ligamento longitudinal anterior, en las osteotomías de arco posterior, el eje de rotación se encuentra a nivel del ligamento longitudinal posterior o del canal espinal, es decir en la columna media. Generalmente, con cada osteotomía de este tipo se esperan entre 5° y 15° de corrección, aunque esto se encuentra limitado, entre otros factores, por el grado de osificación anterior y la altura del disco intervertebral, es decir por la movilidad del segmento.
Existen varias técnicas descriptas en la literatura asociadas a estas osteotomías. Lamentablemente, la denominación de las mismas, así como sus indicaciones y características suelen generar una gran confusión. Es así como la osteotomía de Smith-Petersen puede encontrarse como osteotomía de apertura en cuña (“opening wedge osteotomy”), osteotomía en Chevron o en “V”, osteotomía de extensión, e incluso, en algunas publicaciones, se intercambia sin diferencia por el nombre de osteotomía de Ponte.
La osteotomía de Smith-Petersen (OSP) fue descripta en el año 1945 como una resección espinal posterior con osteoclasis de la columna anterior para el tratamiento de la deformidad cifótica relacionada con la espondilitis anquilosante. Luego de la osteotomía en “V” a lo largo de las apófisis articulares fusionadas, laminas y espinosas de 2 segmentos lumbares, la corrección de la deformidad se lograba mediante una fuerte extensión manual del raquis para cerrar la cuña generada. Esta manipulación producía la ruptura del ligamento longitudinal anterior, creando una apertura mono segmentaria intervertebral con elongación de la columna anterior, la cual en algunas circunstancias requería un abordaje anterior y la colocación de un injerto para llenar dicho espacio. Es decir, la técnica original resultaba en el acortamiento de la columna posterior, la elongación de la columna anterior, y la columna media funcionando como un punto pivote. Debido al ángulo agudo producido por esta elongación de la columna anterior, esta maniobra ha sido asociada con importantes y graves complicaciones tales como ruptura aórtica, síndrome de cauda equina, paraplejia y síndrome de la arteria mesentérica. Este tipo de osteotomía es considerada un grado 2 de la clasificación de Schwab8, 10.
La osteotomía de Ponte (OP), descripta por Alberto Ponte en 1984, fue desarrollada para el tratamiento de las cifosis torácicas flexibles3,5. Originalmente, incluye la resección agresiva de facetas articulares no fusionadas, laminas, ligamentos interespinosos y ligamento amarillo en múltiples niveles torácicos, con el posterior cierre de la cuña ósea realizada. Este tipo de osteotomía requiere un disco móvil por delante de la misma. La columna anterior se mantiene intacta, de manera que no es necesario la utilización de abordaje e injerto anterior. Al igual que en la OSP, en la OP el punto pivote se encuentra en relación a la columna media. Además de ser utilizada en forma aislada para la corrección de curvas largas y flexibles, puede utilizarse en los segmentos adyacentes a una osteotomía de tres columnas, tales como la sustracción pedicular, de manera que la transición de la lordosis adquirida sea más armónica y balanceada, mientras se consiguen unos grados extra de corrección. Esta osteotomía es incluida dentro del grado 2 de Schwab8 10.
Por último, es importante recordar que estas herramientas son útiles no sólo para la corrección de grandes deformidades globales, sino también para realinear segmentos espinales hipocifóticos en patología localizada.
Dada la alta tasa de complicaciones relacionadas con este tipo de maniobras quirúrgicas, se requiere un conocimiento profundo de la anatomía espinal, de los elementos óseos a ser resecados, y de los elementos vasculares y nerviosos pasibles de ser lesionados. En este sentido, creemos que la aplicación de imágenes fotográficas en 3 dimensiones constituye una herramienta muy útil en la comprensión de dichos procedimientos.

CONCLUSIÓN
Las osteotomías constituyen maniobras útiles para la corrección de deformidades espinales. La utilización de la técnica fotográfica 3D permitió demostrar el tipo y magnitud de resección ósea, así como las estructuras vasculonerviosas en riesgo, en osteotomías lumbares de arco posterior.


BIBLIOGRAFÍA

  1. Bridwell KH. Decision making regarding Smith-Petersen vs. pedicle subtraction osteotomy vs. vertebral column resection for spinal deformity. Spine (Phila Pa 1976). 2006; 31(19 suppl):S171-S178.
  2. Chang KW, Cheng CW, Chen HC, Chang KI, Chen TC. Closing-opening wedge osteotomy for the treatment of sagittal imbalance. Spine (Phila Pa 1976). 2008; 33 (13):1470-1477.
  3. Chang KW. Smith-Petersen and Ponte Osteotomy. En Yan Wang, Spinal Osteotomy Springer Netherlands, 2015.Chapter 7, pp 75-88.
  4. Enercan M, Ozturk C, Kahraman S, Sarıer M, Hamzaoglu A, Alanay A. Osteotomies/spinal column resections in adult deformity. Eur Spine J. 2013 Mar; 22 Suppl 2:S254-64.
  5. Geck MJ, Macagno A, Ponte A, Shufflebarger HL. The Ponte procedure: posterior only treatment of Scheuermann’s kyphosis using segmental posterior shortening and pedicle screw instrumentation. J Spinal Disord Tech. 2007; 20(8):586-593.
  6. Glassman SD, Berven S, Bridwell K, Horton W, Dimar JR. Correlation of radiographic parameters and clinical symptoms in adult scoliosis. Spine (Phila Pa1976). 2005; 30(6):682-688.
  7. Kim KT, Park KJ, Lee JH. Osteotomy of the spine to correct the spinal deformity.. Asian Spine J. 2009 Dec; 3(2):113-23.
  8. Pellise F, Vila-Casademunt A, European Spine Study Group (ESSG) Posterior thoracic osteotomies. Eur J Orthop Surg Traumatol (2014) 24 (Suppl 1):S39–S48.
  9. Schwab F, Farcy JP, Bridwell K, et al. A clinical impact classification of scoliosis in the adult. Spine (Phila Pa 1976). 2006; 31(18):2109-2114.
  10. Schwab F, Blondel B, Chay E, Demakakos J, Lenke L, Tropiano P, Ames C, Smith JS, Shaffrey CI, Glassman S, Farcy JP, Lafage V. The Comprehensive Anatomical Spinal Osteotomy Classification. Neurosurgery. 2015 Mar 1; 76(suppl_1): S33-S41.
  11. Smith-Petersen MN, Larson CB, Aufranc OE. Osteotomy of the spine for correction of flexion deformity in rheumatoid arthritis. Clin Orthop Relat Res. 1969; 66:6-9.
  12. Wang Y. History of Spine Osteotomy. En Yan Wang, Spinal Osteotomy Springer Netherlands, 2015.Chapter 1, pp 1-10.

Apéndice: Figuras originales


Figura 2:
Vista posterior del modelo cadavérico. Se observan los arcos posteriores esqueletizados de L1, L2, L3 y L4.


Figura 3:
Vista lateral izquierda del modelo cadavérico. Se observa la relación estrecha entre la raíz nerviosa en el neuroforamen con la pars interarticularis, por detrás y arriba, y la faceta ascendente, por detrás y abajo.


Figura 4:
Vista posterolateral izquierda del modelo cadavérico. Se observa en el centro de la imagen la pars interarticularis y el complejo articular. Por detrás, la lámina, por delante, el neuroforamen con su contenido.


Figura 5
: Vista posterior. Osteotomía de Grado 1. Resección parcial de la faceta descendente de L3.


Figura 6:
Vista posterolateral izquierda. Osteotomía de Grado 1. Luego de la resección de la faceta descendente de L3 se expone la superficie articular de la faceta ascendente de L4, recubierta por cartílago hialino.


Figura 7:
Vista posterior. Resección completa de la faceta descendente de L3. Constituye el primer paso para obtener una osteotomía de Grado 2.


Figura 8:
Vista posterior. Osteotomía de Grado 2. Resección completa de ambas facetas en forma bilateral. El canal formado adquiere la forma de una ¨V¨. En el fondo, se observa el saco dural.


Figura 9:
Vista posterolateral derecha. Osteotomía de Grado 2. Resección completa de ambas facetas articulares.


Figura 10:
Vista lateral derecha. Osteotomía de Grado 2. Resección completa de ambas facetas articulares. El ligamento amarillo debe ser removido antes del cierre de la osteotomía.