Vertebral arthroplasty

Artroplastia vertebral

Vertebral arthroplasty

A Sánchez-Ramos ^a, MV Sotos-Borrás ^b, G Llorensi-Torrent ^a, C Fernández-García ^a, E Pérez-Martínez<sup>a

a</sup> Servicio de Medicina Física y Rehabilitación. Eurosport-Institut Universitari Dexeus (USP).
^b Servicio de Medicina Física y Rehabilitación. Hospital San Jaime (USP). Torrevieja. Alicante.

Palabras Clave

columna lumbar, artroplastia vertebral, rehabilitación, resultados, complicaciones.

Keywords

lumbar spine, vertebral arthroplasty, rehabilitation, outcomes, complications.

Resumen

La artroplastia vertebral es una alternativa terapéutica a la fusión lumbar en el tratamiento de la enfermedad degenerativa discal, que tiene como finalidad restaurar la altura discal, mantener una adecuada movilidad y minimizar las complicaciones, básicamente el deterioro de los segmentos vertebrales adyacentes. Se han desarrollado tres tipos diferentes de artroplastias: las totales, las endoprótesis nucleares y las facetarias, utilizándose fundamentalmente en la columna lumbar y en menor grado en la columna cervical. La indicación de la artroplastia ha de seguir un estricto protocolo de selección del paciente y un programa de rehabilitación específico que garantice su viabilidad. La evidencia actual permite concluir resultados similares entre las artroplastias y las fusiones vertebrales, con algunas ventajas para las primeras en relación con el índice de reintervenciones y movilidad, aunque el avance en los modelos y técnicas quirúrgicas permitirá en un futuro cercano su mayor utilización y mejoría de los actuales resultados clínicos.

Abstract

Intervertebral arthroplasty is an alternative therapeutic option to lumbar fusion for surgical treatment of lumbar degenerative disc disease. Its purpose is to restore disc height, maintain adequate motion and minimize complications, basically deterioration of the adjacent vertebral segments. Three different kind of arthroplasty have been developed: total lumbar joint replacement, nucleus pulposus replacement and facet joints posterior dynamic stabilization, currently used more in lumbar surgery than cervical surgery. Arthroplasty indication has to follow a strict patient selection protocol and specific rehabilitation program that assures its viability. Current evidence makes it possible to conclude similar results between arthroplasties and vertebral fusions. There are some added benefits of restoring and maintaining segmental motion in the arthroplasty surgery, although advances in orthopedic surgical procedures will allow for better clinical results than now in the near future.

Artículo

INTRODUCCIÓNEl disco intervertebral mantiene su homeostasis gracias a una complicada relación entre la biomecánica y su fisiología, que permiten una adecuada hidratación del núcleo pulposo y una competencia del anillo fibroso, que proporcionan al mismo sus funciones básicas de amortiguación y movilidad^1,2. El modelo fisiopatológico del proceso degenerativo discal ha sido ampliamente descrito, siendo el clásico modelo de Kirkaldy-Willis³ el más ampliamente aceptado, que en sus tres diferentes estadios explica desde un punto de vista clínico la inestabilidad segmentaria, la degeneración discal y la hernia discal.
El dolor lumbar de origen discogénico puede ser tratado en la actualidad mediante diferentes terapias, las tres más clásicas son el tratamiento conservador, la discectomía simple y la fusión intervertebral^4,5. La terapia conservadora se basa en el tratamiento farmacológico y en diferentes formas de terapia física y rehabilitadora que consiguen unos resultados aceptables gracias al carácter evolutivo benigno de la enfermedad. La discectomía simple se indica básicamente en pacientes con compresión directa de la raíz del nervio, inflamación o cambios vasculares que afecten el ganglio o raíz, pero habitualmente no se indica de forma aislada para el tratamiento del dolor discogénico lumbar. La fusión o artrodesis lumbar se utiliza desde hace más de 75 años, con diferentes técnicas (injerto de hueso, placas, barras, fijación transpedicular y fusión intersomática) y consigue una disminución del dolor discogénico inducido por el movimiento, pero esta eliminación de la movilidad segmentaria induce una degeneración más rápida del segmento adyacente, y por tanto una nueva fuente de dolor de raquis⁶.

Fig. 1.—Prótesis Charité^®.

Fig. 2.—Prótesis ProDisc^®.

Las artroplastias vertebrales surgen como una solución intermedia entre la discectomía y la fusión intervertebral, con el objetivo de preservar una mejor funcionalidad a través de un movimiento más fisiológico y el restablecimiento de la altura discal, intentando evitar a largo plazo el deterioro de los segmentos vertebrales adyacentes a la lesión^7-9.
TIPOS DE ARTROPLASTIASLa primera artroplastia vertebral fue diseñada e implantada en Alemania por el Dr. Ulf Fernstrom en la década de los sesenta, mediante bolas de acero que mantenían la altura y una cierta movilidad¹⁰. De éstas derivaron los posteriores diseños de artroplastias que se desarrollaron en Alemania y Francia en la década de los ochenta.
Actualmente se dispone de tres tipos de artroplastias vertebrales: la artroplastia total de disco (ATD), las endoprótesis nucleares de disco y las artroplastias de pequeñas articulaciones^8,11.
Las ATD son las más utilizadas en la cirugía protésica de raquis y, como su nombre indica, reemplazan todo el disco intervertebral (anillo y núcleo). Este tipo de prótesis consta de dos componentes, una base metálica que se implanta en las plataformas del cuerpo vertebral y un núcleo de polietileno central. Ambos componentes presentan un componente de fricción bajo, con un debrismínimo que asegura una larga vida de los materiales. Las plataformas de metal se fijan al cuerpo de las vértebras adyacentes mediante un sistema de anclaje específico, según los modelos, presentando una superficie osteoconductora que permite una osteointegración en un período aproximado de tres meses, evitándose así la cementación⁴.
Los dos modelos más empleados en Europa y en los EE. UU. son el Charité^®y el ProDisc^®, aprobados por Food and Drug Administration (FDA) en 2004 y 2006 respectivamente. Otros modelos como Maverick, Flexicore y Kineflex se encuentran en ensayos clínicos y pendientes de aprobar por la FDA.
El modelo Charité^® fue desarrollado en la década de los ochenta en el University Hospital en Berlín, extendiéndose su utilización a partir de los noventa. Está formada por tres piezas, dos plataformas metálicas de aleación de cromo-cobalto que se fijan a las plataformas vertebrales mediante 6 dientes que se introducen en el cuerpo vertebral y un núcleo central de polietileno. En éste se encuentra el centro de rotación y permite una movilidad de unos 20° de flexo-extensión (fig. 1)⁷. El modelo ProDisc^®fue diseñado a finales de los ochenta por el cirujano ortopédico francés Thierry Marnay. Está formada igualmente por tres piezas: dos plataformas metálicas de aleación de cromo-cobalto-molibdeno que se fijan al cuerpo vertebral mediante una aleta central longitudinal y dos dientes laterales, y un núcleo de polietileno semiesférico que se fija a la plataforma inferior. Permite rango de movilidad flexo-extensión, rotaciones axiales y lateroflexión (fig. 2)⁷.
Las endoprótesis nucleares de disco son una alternativa a las artroplastias vertebrales totales y han sido diseñadas para reemplazar únicamente la parte interior del disco, el núcleo pulposo. Se han estudiado diferentes materiales para realizar estos implantes: metal y cerámica, semifluidos inyectables, hidrogeles y espirales elásticas. Todos ellos reemplazan al núcleo mediante anulotomía y posterior discectomía, y restauran la altura discal permitiendo un rango de movimiento en los tres planos: flexo-extensión, rotación axial y lateroflexión. Existen diferentes modelos: Aquarelle Hydrogel Nucleus^®, compuesta de un alcohol de polivinilo, Newcleus^®que está compuesta de un policarbonato de uretano en forma de espiral elástica con memoria, y Prosthetic Disc Nucleus^® (fig. 3) e Hidraflex^®(Raymedica) que son las más utilizadas en la actualidad⁷.
Estas últimas están compuestas por una camisa de polietileno y un núcleo de un copolímero de poliacrilomitrilo (no hidrófilo) y poliacrilamida (hidrófilo). El núcleo es capaz de absorber un 80 % de su peso en agua, lo que le permite “hincharse” y mantener la altura del disco, y al mismo tiempo la camisa exterior impide una extensión desproporcionada del núcleo y mantiene su forma, evitando que pueda afectar la plataforma del cuerpo vertebral o migrar al someterse a cargas fuertes⁴.
La artroplastia de las pequeñas articulaciones o facetas articulares está mucho menos extendida, aunque en la actualidad hay varios ensayos clínicos multicéntricos en desarrollo que evalúan su utilidad en caso de estenosis lumbar leve-moderada, como son los modelos: Anatomic Facet Replacement System (AFRS™), Total Facet Arthroplasty System^® (TFAS) y Total Posterior Arthroplasty System (TOPS)^11,12.
Las endoprótesis cervicales también se están implantando en los últimos años, tras comprobar el éxito inicial de las artroplastias lumbares. Su esquema de funcionamiento es similar: dos plataformas metálicas que se fijan al cuerpo vertebral y un núcleo de polietileno. Los modelos más utilizados son el Kineflex|C™ Cervical Artificial Disc Implant, el CerviCore™ Intervertebral Disc, el Mobi-C^®Cervical Artificial Disc, el SECURE^®-C Cervical Artificial Disc y el PCM^® Artificial Cervical Disc, que están siendo analizados en diferentes ensayos clínicos para conseguir la aprobación de la FDA^11,13.

INDICACIONES Y CONTRAINDICACIONES
La artroplastia vertebral es una alternativa al tratamiento de la enfermedad discal degenerativa, que ha evolucionado notablemente en los últimos años por los avances en la cirugía y que únicamente ha de contemplarse cuando las medidas conservadoras no han demostrado su eficacia en un período de 6 meses^4,14.
La indicación de la artroplastia vertebral es la del paciente que presenta dolor de raquis de tipo discogénico. El diagnóstico vendrá dado por la clínica y por el estudio mediante diferentes exploraciones complementarias. La resonancia magnética (RM) es la más importante para el estudio de la patología discal, utilizando la valoración de MODIC que clasifica los diferentes grados de degeneración discal según la señal de RM. La tomografía axial computarizada (TAC) y TAC-3D permite un estudio detallado del hueso y de las dimensiones del canal espinal, además de valorar el grado de artrosis de las facetas articulares, facilitando la planificación preoperatoria. La densitometría mineral ósea valora la calidad ósea de los cuerpos vertebrales adyacentes para permitir su implantación. El estudio mediante discografía lumbar, como técnica de provocación del dolor, se utilizará en pacientes con degeneración en dos o más niveles para así poder identificar el segmento responsable del cuadro clínico^6,7 (tabla 1).

Fig. 3.—Prosthetic Disc Nucleus^®.

TABLA 1. Pruebas diagnósticas para indicación de artroplastias vertebrales

TABLA 2. Indicaciones de artroplastias vertebrales

La indicación de artroplastias vertebrales en sujetos con dolor lumbar ha de seguir un riguroso protocolo de selección de pacientes, evaluando de forma estricta las indicaciones y contraindicaciones de cada modelo de artroplastia, para asegurar una correcta implantación y su viabilidad a largo plazo, y minimizar las complicaciones. No obstante, desde la década de los noventa en que se implantó su utilización, hasta la actualidad, se han ampliado las indicaciones y se es más flexible en las contraindicaciones, debido básicamente a la mejoría en los materiales de las prótesis y de las técnicas instrumentales y quirúrgicas, por lo que los criterios de inclusión y exclusión están evolucionando constantemente y no se pueden considerar como absolutos para aceptar o rechazar su indicación, y se deberán valorar de forma individualizada en cada sujeto (tablas 2 y 3)⁶.

TABLA 3. Contraindicaciones de artroplastias vertebrales

COMPLICACIONESEl porcentaje de complicaciones es muy variable según las diferentes series, oscilando entre un 3-50 %, y se relacionan con la vía de abordaje, infección, la propia prótesis o el dolor lumbar persistente. La tasa de mortalidad es inferior al 1 % en las diferentes series analizadas^8,14_.
En relación con el acto quirúrgico, oscilan entre el 1-4 %, y son más frecuentes cuando la vía de abordaje es anterior para las ATD, y menos frecuentes en posterior y lateral para las endoprótesis. Se describen lesiones vasculares (venosas-arteriales), hematomas abdominales y retroperitoneales y lesiones vasculares (venosas-arteriales), sobre todo en el abordaje L4-L5, y lesiones de vejiga y uretrales.
La incidencia de lesiones neurológicas oscila entre el 4-16 %, observándose complicaciones mayores como déficits motores, trastornos sensitivos severos, lesiones radiculares y afectación del plexo sacro con eyaculación retrógrada; y complicaciones menores como trastornos sensitivos leves como adormecimiento o entumecimiento de la extremidad^15,16.
En relación con las prótesis, éstas pueden aparecer en el postoperatorio inmediato, como la luxación de la artroplastia, y a medio largo plazo la migración y subluxación de la misma por problemas en la fijación o colocación inadecuada. Se puede observar también una fusión vertebral espontánea en el nivel de la prótesis, que puede llegar hasta un 26 %, suprimiendo la movilidad a este nivel¹⁷.
En relación con la persistencia del dolor lumbar, se relacionan con degeneración discal en segmentos adyacentes y síndrome facetario al mismo nivel y adyacentes, con una incidencia entre un 2,8-22 %^4,15.
El índice de reintervenciones es variable según los autores y oscila entre un 2,8-24 %, requiriéndose la artrodesis o la combinación de artrodesis y extracción de la prótesis. La incidencia es menor en los últimos estudios por la mejoría técnica y la experiencia quirúrgica^18-20.
TRATAMIENTO REHABILITADORLa rehabilitación después de la cirugía lumbar todavía tiene un papel por definir, dada la escasez de trabajos de buena calidad metodológica, siendo más difícil todavía analizar su eficacia tras artroplastias vertebrales²¹.
La rehabilitación basada en programas de ejercicios tras cirugía lumbar parece ser de dudosa eficacia en el postoperatorio inmediato. Sin embargo, hay una evidencia de moderada a fuerte, de mejoría a corto plazo en programas que empiezan entre la cuarta y la sexta semana basados en ejercicios intensivos en comparación con ejercicios suaves, con buenos resultados en mejoría funcional, retorno precoz al trabajo y actividades de la vida diaria, no demostrando eficacia a largo plazo. No hay evidencia de la eficacia de entrenamientos supervisados ni programas multidisciplinarios, y existe evidencia limitada de programas específicos dirigidos al retorno laboral^22,23.
La mayoría de programas de rehabilitación se basan en ejercicios de fortalecimiento del tronco y de las extremidades, flexibilizantes de raquis y extremidades inferiores y de reacondicionamiento aeróbico (deambulación, natación y bicicleta). Parece existir en este caso una relación entre la intensidad del ejercicio y la respuesta a corto plazo. Los programas se realizan en grupo, pero con una prescripción individualizada, durante 6-8 semanas, y posteriormente se continúan en el domicilio durante un período prolongado entre 6 y 12 meses, con supervisiones periódicas para evitar el bajo cumplimiento y el abandono a largo plazo^24,25.
Aunque no existe evidencia científica de programas específicos de rehabilitación tras la artroplastia vertebral, hay algunos protocolos que utilizan unidades específicas de raquis, en los que se recomiendan programas que incluyen ejercicios de fortalecimiento, flexibilizantes, de estabilización y aeróbicos (tabla 4).
RESULTADOSLa ATD es una alternativa terapéutica a la fusión lumbar que tiene como finalidad mejorar los resultados de las artrodesis manteniendo la altura discal, una adecuada movilidad, una correcta funcionalidad y un menor número de complicaciones y reintervenciones quirúrgicas.
La fusión lumbar elimina el movimiento anormal y la inestabilidad en las zonas discales afectas, contribuyendo a eliminar el dolor, pero produce una movilidad anormal en las zonas adyacentes a la fusión, con los consecuentes cambios degenerativos a largo plazo que requerirán en ocasiones de reintervenciones quirúrgicas. En una serie de 106 pacientes con artrodesis lumbar, Gillet²⁶ reporta un 20 % de reintervenciones por sintomatología en zonas adyacentes. En otro estudio de 215 pacientes con artrodesis lumbar y un seguimiento de 2 a 15 años Ghiselli et al²⁷ registran un 27,4 % de reintervenciones a los 10 años. Por tanto, la artrodesis es una intervención terapéutica con un índice de reintervención no despreciable en patología discal, debiéndose valorar por tanto otras alternativas terapéuticas como las ATD.
Para analizar los resultados obtenidos con la cirugía protésica valoraremos tres perspectivas distintas: por un lado, podemos analizar el resultado obtenido en comparación a las artrodesis, en segundo lugar analizaremos la mejoría en cuanto a la movilidad y la biomecánica y, por último, estudiaremos si los resultados guardan relación con el tipo de indicación diagnóstica.
En general, los buenos resultados obtenidos con la prótesis Discal Charité III^® y ProDisc II^® a corto plazo y a largo plazo se han descrito en diversos trabajos^28-31, sin embargo sólo algunos de ellos son estudios prospectivos y randomizados y comparan los resultados clínicos obtenidos entre ATD con artrodesis interver-tebral^32,33.
El trabajo efectuado por Blumenthal et al³², multicéntrico, prospectivo y randomizado sobre los resultados clínicos de la ATD Charité III^® comparados con la fusión intervertebral anterior en niveles L4-S1, muestra que los resultados ob tenidos con la ATD Charité III^® son equivalentes a los obtenidos con la fusión anterior, si bien la recuperación del dolor, escala analógica visual (EAV), y la disminución de la discapacidad producida por el mismo (Escala de Oswestry) se presentan antes en el tiempo en los pacientes con ATD Charité III^®, igualándose los resultados a los 24 meses de seguimiento. La satisfacción del paciente a los 24 meses es mayor para los pacientes con ATD (73,7 %) que con fusión vertebral (53,1 %). La estancia hospitalaria es menor en los pacientes con ATD.
Se concluye, con los buenos resultados obtenidos con la Charité III^®, que es un tratamiento equivalente a la fusión lumbar en cuanto a seguridad y eficacia en el tratamiento de la patología degenerativa discal en niveles de L4-S1.
El objetivo de la prótesis discal es restaurar y mantener el movimiento normal en el segmento intervertebral afecto y proteger las zonas adyacentes, a la vez que disminuir el dolor. Al evaluar los resultados radiológicos funcionales de las ATD Charité III^®, McAfee et al³³ demuestran que la ATD Charité III^® restaura y mantiene el arco de movimiento y la ratio flexión/extensión a los 24 meses postcirugía, restaura en mayor medida la altura del espacio discal que la fusión intervertebral anterior y con una colocación anatómica y correcta de la prótesis se correlaciona con los buenos resultados clínicos. Ahora bien, el beneficio potencial de la ATD en reducir o eliminar los cambios degenerativos en niveles adyacentes a la lesión es imposible de observar en este trabajo, dado el corto tiempo de seguimiento (24 meses en dicho estudio).

TABLA 4. Programa básico de rehabilitación tras artroplastia vertebral

No obstante, un análisis realizado por Leivseth et al³⁴, en un plazo similar (dos años) apunta en sentido contrario: tras analizar los datos de movimiento torsional (rotación axial), movimiento traslacional, desplazamiento posteroanterior y altura discal, concluyen que el arco de movimiento de los segmentos lumbares en el eje sagital es bajo. Justifican estos resultados por una contractura rebelde de los tejidos que hubiera aparecido durante el período sintomático prequirúrgico, ya que también es bajo el arco de movimiento de los segmentos no intervenidos en esos mismos pacientes.
Existen pocos estudios cinemáticos in vivo de los segmentos vertebrales después de la colocación de una prótesis discal con un largo seguimiento. SariAli et al³⁵ estudian la rotación axial del segmento afecto con un seguimiento de 10 a 14 años, no encontrando alteraciones en la rotación vertebral si es un disco el reemplazado, pero existen aumentos de los grados de rotación vertebral si son dos los discos reemplazados. Estos resultados van a favor de la existencia de elementos estabilizadores activos en el disco intervertebral. David¹⁸ analiza el rango de movilidad con una media de flexo-extensión de 10,1° y en lateroflexión de 4,4°. Rabischong et al³⁶ señalan la existencia de inervación nociceptiva y propioceptiva en la periferia del disco, que participa activamente en el control de la movilidad, por lo que la preservación de la periferia del disco tendría un papel importante en la prótesis discal.
Con respecto a los resultados obtenidos en función de la indicación, el estudio de Siepe et al³⁷analiza los resultados funcionales obtenidos en pacientes intervenidos con reemplazo con ProDisc II^®en un seguimiento mínimo de dos años, observando si existen diferencias entre grupos según la indicación. Las indicaciones fueron: enfermedad degenerativa discal, enfermedad degenerativa discal asociada a hernia blanda (prolapso del núcleo pulposo), osteocondrosis postdiscectomía y enfermedad degenerativa discal con cambios de Modic. Concluyen que ni los cambios de Modic ni la discectomía previa influyen negativamente, aunque los mejores resultados fueron en aquellos pacientes que asociaban una hernia blanda. Por otro lado, los pacientes menores de 40 años obtuvieron mejores resultados funcionales y si los reemplazos son multisegmentarios presentan peores resultados y se asocian a una mayor tasa de complicaciones.
Por último, aludiendo a las complicaciones, McAfee et al²⁰ analizan la supervivencia y la incidencia de reintervenciones quirúrgicas en pacientes portadores de ATD discal frente a fusión intervertebral anterior, no encontrando diferencias significativas en el índice de reintervenciones entre ellos, siendo de un 8,8 y un 10,1 respectivamente. Los pacientes con ATD tenían una mayor incidencia de reintervención basada en la retirada de prótesis más artrodesis, y una menor incidencia de reintervenciones para la fijación posterior complementaria. La supervivencia a los 5 años para las ATD frente a la fusión, si aplicaban criterios estrictos de la FDA, era de un 97 y un 68,6 % respectivamente, por lo que la selección de pacientes ha de ser muy estricta para garantizar un buen resultado y la viabilidad de la ATD.
Sin embargo, en un estudio más reciente de seguimiento de ATD Charité^® durante 10 años, David¹⁸presenta un índice global de reintervención tras ATD de un 7,5 %, pero por enfermedad discal en el segmento adyacente la incidencia es de sólo un 2,8 %, considerablemente menor que tras fusión vertebral.
En cuanto a la vuelta a la práctica deportiva, Siepe et al³⁸, en un seguimiento de 39 sujetos deportistas intervenidos mediante ATD, observan un retorno del 94 % de pacientes en un promedio de 5,2 meses, considerando el nivel deportivo previo a la cirugía como un fuerte factor predictivo para el retorno a la misma.
Los resultados obtenidos por otros tipos de artroplastias, como las endoprótesis nucleares, también son positivos. En una revisión de De Pedro-Moro et al⁴ se objetiva una mejoría a largo plazo (24 meses), la escala de Oswestry de 52,7 a 9, la EAV de 7,1 a 1,8, y una mejoría de la altura discal de 8,1 mm a 10,2 mm, con resultados satisfactorios de un 65-87 % de los pacientes.
Se puede concluir que las ATD son una buena alternativa a las artrodesis vertebrales tras una rigurosa selección del paciente. Es difícil establecer las ventajas de las mismas en cuanto a los resultados clínicos, resultados radiológicos (aflojamiento-colapso-desgaste), conservación a largo plazo de la movilidad, degeneración del segmento adyacente y complicaciones debido a la escasez de ensayos clínicos y seguimiento a largo plazo de este tipo de artroplastias, que limitan un análisis de su eficacia. No obstante los resultados actuales son alentadores y su utilización se incrementará a medida que se clarifiquen las indicaciones óptimas de implantación de las ATD.
Los autores declaran que no existe conflicto de intereses.

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