INSTRUMENTACIÓN POSTERIOR
COLUMNA LUMBAR EN PACIENTE
OSTEOPORÓTICO
Dra. Camila Azócar Sanhueza
Residente Ortopedia y Traumatología
Universidad de Chile
Equipo de Columna CLC
Noviembre 2014
Osteoporósis: Definición
”Enfermedad esquelética sistémica,
caracterizada por baja masa ósea y
deterioro en la microarquitectura del
tejido óseo, que origina fragilidad ósea
aumentada con el consecuente
aumento en el riesgo de fractura"
Fractura Osteoporótica
• Riesgo de tener una Fx ostoporótica en la vida
>40%
• Son el 34,8% del total de fracturas
• Alto costo
• Gran causa de morbilidad
• Hospitalización
• Rehabilitación  institucionalización
• Riesgo mortalidad
• Cadera  causa directa: 20 – 30% de las muertes
antes de los 6 meses; 12 – 20% mortalidad al año
Fractura Osteoporótica Morbilidad
Fractura Osteoporótica
• Riesgo de tener una Fx ostoporótica en la vida
>40%
• Son el 34,8% del total de fracturas
• Alto costo
• Gran causa de morbilidad
• Hospitalización
• Rehabilitación  institucionalización
• Riesgo mortalidad
• Cadera  causa directa: 20 – 30% de las muertes
antes de los 6 meses; 12 – 20% mortalidad al año
Fractura Osteoporótica Mortalidad
Fracturas: Sitio
Osteoporósis
• 10,7/1000 al año mujeres; 5,7/1000 hombre
• Chin et al. (>50 años)
• 14,5 % hombres
• 51,3% Mujeres
• Kanis et al (50 - 85 años)
• 6% hombres
• 14% mujeres
• Prevalencia en chile 22% >50 años (2002)
 Aumenta
• Osteopenía columna lumbar  21.7%
Metodos Diagnótico
• Densitometria ósea 
Densidad mineral ósea
• DXA “Dual X-ray
absorptiometry”
• T-Score
• Z-Score
Metodos Diagnótico
• OMS 1994
• Osteopenia  2,5 – 1,0
• Osteoporosis  < - 2,5 DS
• T < - 2,5 DS
• 50% Fx ocurren bajo este límite
• Baja correlación con histología
• No sería útil en la toma de decisiones terapéuticas
 Nuevos métodos más precisos
Metodos Diagnótico
• TBS “Trabecular Bone Score”
• Parámetro de textura  escala de grises de los
pixeles
• Descrito inicialmente para TAC
• Actualmente en DXA  buena correlación
• Densitometría sin correlación
• Mayor uso en columna (aun en desarrollo para
cadera)
TBS
TBS
• Utilidad clínica
• Predice riego de fractura (no solo de columna)
• Fácil acceso
• Complementario a la densitometria
• Más sensible  bajo en mujeres con Fx sin
osteopenia
• Punto de corte
• Solo validado para IMC 15 – 35 kg/mt2
 Aun faltan estudios
Métodos Diagnósticos
• Otros
• CT – RM  aun no validados
• Ecografía calcáneo  bajo índice de
correlación
• Flöter et al
Metodos Diagnótico
• Otros factores a considerar
• > 50 años
• Historia familiar
• Tabaquismo activo
• OH activo
• Terapia con glucocorticoides
• Causas secundarias de osteoporosis
• Fx osteoporóticas previas
Métodos Diagnósticos
• WHO FRAX®
• Score que une clínica + densitometría
• Probabilidad de fractura a los 10 años
Métodos Diagnósticos
Métodos Diagnósticos
Métodos Diagnósticos
Ya tenemos el diagnóstico . . .
¿Qué pasa en estos pacientes
cuando realizamos una
instrumentación posterior?
Instrumentación en Pacientes con
Osteoporósis
• Técnica compleja
Mantener los sistemas de fijación
Aflojamiento de tornillos
Pull-out
Interfaz hueso-tornillo
• 0,6 – 11% falla instrumentación
Pseudoartrosis
• Hasta 30%
Aumentar la Capacidad de Fijación
Diseño del
tornillo
Aumento con
cemento
Terapias médicas
sistémicas
Cemento
Cemento
• Polimetilmetacrilato (PMMA)
• Mejora fuerza de pull-out 25 – 348%
• Disminuye aflojamiento
• Hoppe et al.  Cargas axiales
• Menor migración con cemento
• Mayor que en no osteoporóticos
• Complicaciones
• Extrusión intracanal
• Obstrucción por extravasación a torrente sanguíneo
• Reacción exotérmica
• 40 -110ºC
• Difícil Cx de revisión
Cemento
•Fosfato de calcio
• Biodegradable  Degradación progresiva
reemplazado por trabeculas oseas
neoformadas
• Respuesta endotermica
• Yazu et al  244% mayor fuerza pull-out
• Menor que PMMA
Hidroxiapatita
• Características de la superficie importante para la
estabilidad
• Superficie rugosa, porosa irregular mejora fuerza de pull-
out al tener un bloqueo mecánico entre el implante y el
hueso
• Schartz et al  estimula actividad osteoblástica y reduce
actividad osteoclástica
• Hasegawa et al  Mejora fuerza de pull-out en 1.6 veces
• Aldini et al.  Menor osteolisis a largo plazo
Técnica de Inyección
• Vertebroplastía  inyección de cemento en orificio
pedicular previo a la inserción del tornillo
• Cifoplastía  con balon
Estudios contradictorios: distinto material de cemento y
distinto volumen
• Tornillo fenestrado …
Diseño de Tornillo
Diseño del Tornillo
• Características
• Ancho Hsu et al. 1mm es significativo
• Largo Patel et al 2mm es significativo
• Mejoran estabilidad, mejor fuerza de pull-out; mayor
complicaciones
• Profundidad  Zindrick et al. 50 – 80% penetracion sin
diferencia en hueso osteoporótico
• Diseño del tornillo
Diseños de Tornillos
• Cónicos
• Chen et al. Estudios biomecánicos  Sin diferencia con tornillos
cilíndricos convencionales
• Controversial
• Ancho del ala
• Brasiliense et al  ancho de ala y doble ala
• Sin diferencia en el ancho del ala
• Doble ala: 7,8% mayor fuerza pull-out no significativo
• Forma del ala  en V mejor
• Inserción
• Autoroscantes tienen mejor fuerza de pull-out
• Fijación bicortical
• Breeze et al., Zindrick et al30 – 120% mayor
Tornillo Expandible
• Wan et al. (Eur Spine J (2010) 19:2122–2129)
• Modelo biomecánico en ovejas
• 60% mayor fuerza de pull-out que tornillos convencionales
• Histología con tejido óseo entre ranura
• Wu et al.
• 157 pacientes raquiestenosis
• Menor aflojamiento
• Mejor score a lso 12 meses
• Rotura 0,4% (2 – 5%)
• Cook et al
• 50% mayor fuerza pull-out
Tornillo Fenestrado
• Modelo biomecánico cadavérico
• Aumenta fuerza de pull-out
• 461% que no aumentado
• Mejor que vertebroplastía
• Extravasación por orificio proximal en
pared posterior
Y entre las distintas
técnicas?
• Modelo biomecánico cadaverico 16 vertebras
• Resultados
• 65,4% mayor fuerza pull-out expandivles v/s convencional
• 102,5% mayor fuerza en cemento v/s sin cemento convencional
• Sin diferencia entre cemento y expansible
• Estudio biomecánico cadavérico
• 50 vertebras toracolumbares
• Tornillos
• Sólidos
• Fenestrados parcialmente canulados
• Fenestrados completamente canulados
• PMMA
• Alta viscosidad
• Baja viscosidad
Resultados
• Sin aumento
• Menor fueza de
pull-out
• Sin diferencia en
distribución de
semento según
el canulado
Tratamiento
Médico
Tratamiento Médico
• Bifosfonatos primera línea
• Disminuyen actividad osteoclástica  disminuir reabsorción ósea
• Disminuyen riego de fractura
• Alendronato 70mg semanales / Risedronato 35mg semanales
• PTH (Hormona paratiroidea)
• Cursos intermitentes  efecto anabolico en la remodelación ósea
• Tetrataratide  aprobada para el uso de osteoporósis severa
• Mejora calidad ósea
• Estudios preclínicos demuestran mejores tasas de fusión a nivel lumbar
• Inyección diaria mejores resultados que terapia oral
• Seiji et al.  Menor aflojamiento PTH v/s bifosfonato
• Sin diferencia en outcomes funcionales ni de dolor
Discusión
• Hueso osteoporótico  dificultad en la cirugía de
columna lumbar con instrumentación posterior
• Obtener adecuada fijación del tornillo pedicular en hueso de mala
calidad
• PMMA  herramienta más utilizada
• Buenos resultados
• Complicaciones asociadas
• Diseño de tornillos  Distintos tipos con buenos
resultados biomecánicos
• Terapia con PTH disminuiría el riesgo de osteolisis

Osteoporosis

  • 1.
    INSTRUMENTACIÓN POSTERIOR COLUMNA LUMBAREN PACIENTE OSTEOPORÓTICO Dra. Camila Azócar Sanhueza Residente Ortopedia y Traumatología Universidad de Chile Equipo de Columna CLC Noviembre 2014
  • 2.
    Osteoporósis: Definición ”Enfermedad esqueléticasistémica, caracterizada por baja masa ósea y deterioro en la microarquitectura del tejido óseo, que origina fragilidad ósea aumentada con el consecuente aumento en el riesgo de fractura"
  • 3.
    Fractura Osteoporótica • Riesgode tener una Fx ostoporótica en la vida >40% • Son el 34,8% del total de fracturas • Alto costo • Gran causa de morbilidad • Hospitalización • Rehabilitación  institucionalización • Riesgo mortalidad • Cadera  causa directa: 20 – 30% de las muertes antes de los 6 meses; 12 – 20% mortalidad al año
  • 4.
  • 5.
    Fractura Osteoporótica • Riesgode tener una Fx ostoporótica en la vida >40% • Son el 34,8% del total de fracturas • Alto costo • Gran causa de morbilidad • Hospitalización • Rehabilitación  institucionalización • Riesgo mortalidad • Cadera  causa directa: 20 – 30% de las muertes antes de los 6 meses; 12 – 20% mortalidad al año
  • 6.
  • 7.
  • 8.
    Osteoporósis • 10,7/1000 alaño mujeres; 5,7/1000 hombre • Chin et al. (>50 años) • 14,5 % hombres • 51,3% Mujeres • Kanis et al (50 - 85 años) • 6% hombres • 14% mujeres • Prevalencia en chile 22% >50 años (2002)  Aumenta • Osteopenía columna lumbar  21.7%
  • 9.
    Metodos Diagnótico • Densitometriaósea  Densidad mineral ósea • DXA “Dual X-ray absorptiometry” • T-Score • Z-Score
  • 10.
    Metodos Diagnótico • OMS1994 • Osteopenia  2,5 – 1,0 • Osteoporosis  < - 2,5 DS • T < - 2,5 DS • 50% Fx ocurren bajo este límite • Baja correlación con histología • No sería útil en la toma de decisiones terapéuticas  Nuevos métodos más precisos
  • 11.
    Metodos Diagnótico • TBS“Trabecular Bone Score” • Parámetro de textura  escala de grises de los pixeles • Descrito inicialmente para TAC • Actualmente en DXA  buena correlación • Densitometría sin correlación • Mayor uso en columna (aun en desarrollo para cadera)
  • 12.
  • 13.
    TBS • Utilidad clínica •Predice riego de fractura (no solo de columna) • Fácil acceso • Complementario a la densitometria • Más sensible  bajo en mujeres con Fx sin osteopenia • Punto de corte • Solo validado para IMC 15 – 35 kg/mt2  Aun faltan estudios
  • 14.
    Métodos Diagnósticos • Otros •CT – RM  aun no validados • Ecografía calcáneo  bajo índice de correlación • Flöter et al
  • 15.
    Metodos Diagnótico • Otrosfactores a considerar • > 50 años • Historia familiar • Tabaquismo activo • OH activo • Terapia con glucocorticoides • Causas secundarias de osteoporosis • Fx osteoporóticas previas
  • 16.
    Métodos Diagnósticos • WHOFRAX® • Score que une clínica + densitometría • Probabilidad de fractura a los 10 años
  • 17.
  • 18.
  • 19.
  • 20.
    Ya tenemos eldiagnóstico . . . ¿Qué pasa en estos pacientes cuando realizamos una instrumentación posterior?
  • 21.
    Instrumentación en Pacientescon Osteoporósis • Técnica compleja Mantener los sistemas de fijación Aflojamiento de tornillos Pull-out Interfaz hueso-tornillo • 0,6 – 11% falla instrumentación Pseudoartrosis • Hasta 30%
  • 22.
    Aumentar la Capacidadde Fijación Diseño del tornillo Aumento con cemento Terapias médicas sistémicas
  • 23.
  • 24.
    Cemento • Polimetilmetacrilato (PMMA) •Mejora fuerza de pull-out 25 – 348% • Disminuye aflojamiento • Hoppe et al.  Cargas axiales • Menor migración con cemento • Mayor que en no osteoporóticos • Complicaciones • Extrusión intracanal • Obstrucción por extravasación a torrente sanguíneo • Reacción exotérmica • 40 -110ºC • Difícil Cx de revisión
  • 25.
    Cemento •Fosfato de calcio •Biodegradable  Degradación progresiva reemplazado por trabeculas oseas neoformadas • Respuesta endotermica • Yazu et al  244% mayor fuerza pull-out • Menor que PMMA
  • 26.
    Hidroxiapatita • Características dela superficie importante para la estabilidad • Superficie rugosa, porosa irregular mejora fuerza de pull- out al tener un bloqueo mecánico entre el implante y el hueso • Schartz et al  estimula actividad osteoblástica y reduce actividad osteoclástica • Hasegawa et al  Mejora fuerza de pull-out en 1.6 veces • Aldini et al.  Menor osteolisis a largo plazo
  • 27.
    Técnica de Inyección •Vertebroplastía  inyección de cemento en orificio pedicular previo a la inserción del tornillo • Cifoplastía  con balon Estudios contradictorios: distinto material de cemento y distinto volumen • Tornillo fenestrado …
  • 28.
  • 29.
    Diseño del Tornillo •Características • Ancho Hsu et al. 1mm es significativo • Largo Patel et al 2mm es significativo • Mejoran estabilidad, mejor fuerza de pull-out; mayor complicaciones • Profundidad  Zindrick et al. 50 – 80% penetracion sin diferencia en hueso osteoporótico • Diseño del tornillo
  • 30.
    Diseños de Tornillos •Cónicos • Chen et al. Estudios biomecánicos  Sin diferencia con tornillos cilíndricos convencionales • Controversial • Ancho del ala • Brasiliense et al  ancho de ala y doble ala • Sin diferencia en el ancho del ala • Doble ala: 7,8% mayor fuerza pull-out no significativo • Forma del ala  en V mejor • Inserción • Autoroscantes tienen mejor fuerza de pull-out • Fijación bicortical • Breeze et al., Zindrick et al30 – 120% mayor
  • 31.
    Tornillo Expandible • Wanet al. (Eur Spine J (2010) 19:2122–2129) • Modelo biomecánico en ovejas • 60% mayor fuerza de pull-out que tornillos convencionales • Histología con tejido óseo entre ranura • Wu et al. • 157 pacientes raquiestenosis • Menor aflojamiento • Mejor score a lso 12 meses • Rotura 0,4% (2 – 5%) • Cook et al • 50% mayor fuerza pull-out
  • 32.
    Tornillo Fenestrado • Modelobiomecánico cadavérico • Aumenta fuerza de pull-out • 461% que no aumentado • Mejor que vertebroplastía • Extravasación por orificio proximal en pared posterior
  • 33.
    Y entre lasdistintas técnicas?
  • 34.
    • Modelo biomecánicocadaverico 16 vertebras • Resultados • 65,4% mayor fuerza pull-out expandivles v/s convencional • 102,5% mayor fuerza en cemento v/s sin cemento convencional • Sin diferencia entre cemento y expansible
  • 35.
    • Estudio biomecánicocadavérico • 50 vertebras toracolumbares • Tornillos • Sólidos • Fenestrados parcialmente canulados • Fenestrados completamente canulados • PMMA • Alta viscosidad • Baja viscosidad
  • 36.
    Resultados • Sin aumento •Menor fueza de pull-out • Sin diferencia en distribución de semento según el canulado
  • 37.
  • 38.
    Tratamiento Médico • Bifosfonatosprimera línea • Disminuyen actividad osteoclástica  disminuir reabsorción ósea • Disminuyen riego de fractura • Alendronato 70mg semanales / Risedronato 35mg semanales • PTH (Hormona paratiroidea) • Cursos intermitentes  efecto anabolico en la remodelación ósea • Tetrataratide  aprobada para el uso de osteoporósis severa • Mejora calidad ósea • Estudios preclínicos demuestran mejores tasas de fusión a nivel lumbar • Inyección diaria mejores resultados que terapia oral • Seiji et al.  Menor aflojamiento PTH v/s bifosfonato • Sin diferencia en outcomes funcionales ni de dolor
  • 40.
    Discusión • Hueso osteoporótico dificultad en la cirugía de columna lumbar con instrumentación posterior • Obtener adecuada fijación del tornillo pedicular en hueso de mala calidad • PMMA  herramienta más utilizada • Buenos resultados • Complicaciones asociadas • Diseño de tornillos  Distintos tipos con buenos resultados biomecánicos • Terapia con PTH disminuiría el riesgo de osteolisis

Notas del editor

  • #3 1991
  • #8 Cirugia 42 – 48% cifosis
  • #9 Paises desarrollados Caucasico Mujeres 10.7 per 1000 person-years in women and 5.7 per 1000 person-years in men
  • #10 0,97 y 1,28 mg/cm² El T-score es una comparación de la DPH del paciente con el de una persona sana de 30 años del mismo sexo y etnia. Ese valor es usado en hombres y mujeres postmenopáusicas de más de 50 años, ya que hace mejor predicción del riesgo de futuras fracturas. 
Los criterios de la Organización Mundial de la Salud son:2 Normal es un T-score de -1,0 o mayor Osteopenia se define a tan bajo como -1,0 y mayor que -2,5 Osteoporosis se define como -2,5 o menor, significando una densidad ósea que es dos y medio las desviaciones estándar por debajo de la media de una mujer de 30 años. Z-score[editar] El Z-score es el número de desviaciones estándar de un paciente con DPH diferente del promedio de DPH por su edad, sexo, etnia. Este valor es usado en mujeres premenopáusicas, hombres debajo de los 50, y en niños. También sirve para establecer si el paciente tiene un DPH tan baja con respecto a su grupo etario que haga presumir alguna causa secundaria.
  • #12 Volumen óseo Ancho trabecular Espacio intertrabecular Numero de trabecular Conectividad
  • #13 Tamaño de pixel 4 veces más grande que el tamaño promedio de trabéculas TBS 1.350 is considered to be normal; TBS between 1.200 and 1.350 is considered to be consistent with partially degraded microarchitecture; and TBS 1.200 defines degraded microarchitecture
  • #14 Más bajo en postmenopausicas y hombres con fx osteoporotic S
  • #22 Sitio mas debil y suceptible a aflojamiento Hasta un 30% en osteoporoticos
  • #25 Multiples estudios biomecanicos Transpedicular Canulado Cifoplastía Transtornillo
  • #27 Among them, hydroxyapatite (HA) plasma coating is a superior coating to strengthen the interface.
  • #30 Fractura del pediculo penetration with ensuing vascular or visceral injury for longer screws [ Rotura de pared anterior
  • #31  roughly 60%of the pullout strength of a pedicle screw is dependent on the cortical bone of the pedicle itself,while only 15% to 20% depends on the trabecular bone of the vertebral Body 16 Y 13% mas
  • #32  Spinal fusion was considered successful as follows [18 , 19 ]: (1) clear trabecular bone bridging across the segment to be fused; (2) translation of 3 mm or less and angulation of \ 5 on flexion–extension radiographs; (3) continuous bone growth connecting the vertebral bodies.
  • #34 1.3 veces mas fuerza
  • #36 Cook et al 250% mas fuerza en expandible + cemento sin mucha diferencia que los sin cemento  no valdria la pena agreggar cemento Expansible vs cementado
  • #37 Grupos I  Tornillo sólidos sin aumento II  Tornillo sólido con aumento con PMMA de alta viscosidad III  Tornillo fenestrado parcialmente canulado con PMMA de alta viscosidad IV Tornillo fenestrado completamente canulado con PMMA de alta viscosidad V  Tornillo fenestrado completamente canulado con PMMA de baja viscosidad
  • #40  recombinant human PTH(1-34) Aumenta grosor de corticales y trabeculas 20 μg of teriparatide and 100 μg of PTH (1–84) daily, given as a subcutaneous injection