Inovaciones

Cinemática de la Columna Lumbar

Kinematics of the lumbar column
– W. Skalli, A. Templier, F. Lavaste Laboratoire de biomécanique LBM ENSAM CNRS UMR 151, Bd de l’hôpital 75013 Paris FRANC

Fusionable  o no fusionable ,  es a menudo una decisión difícil para el cirujano de la columna vertebral. La fusión da lugar a la supresión del movimiento en un segmento vertebral y puede tener consecuencias adversas. [1] Para un paciente determinado, el resultado clínico depende de muchos factores, tales como el equilibrio, la musculatura, etc. Otro factor importante es la capacidad de compensar el movimiento perdido en la cadera o en los niveles vertebrales adyacentes, sin exagerar los tejidos. Las solucion en la  no fusión tiene  como objetivo restablecer un comportamiento cinemático lo más cercano posible a la articulación vertebral normal. Con el desarrollo de prótesis de disco y soluciones sin fusión, es prudente revisar tanto la cinemática de la columna lumbar normal como los medios utilizados para evaluar esto in vivo, particularmente la cinemática del plano sagital obtenida de los rayos X dinámicos.
Rango de movimiento en la columna lumbar
El rango de movimiento tridimensional (ROM) de la columna lumbar ha sido ampliamente estudiado in vitro usando curvas de desplazamiento de carga. Sin embargo, la ROM in vivo se ha investigado predominantemente sólo en el plano sagital utilizando radiografías dinámicas. La compilación de los resultados de la ROM puede ser difícil debido a las disparidades entre los protocolos utilizados por cada autor (de pie de  frente a sentarse, método de medición ...). Sin embargo, parece que la ROM en el plano sagital está entre 8 ° y 16 ° en los niveles L2-L3 y L3-L4, es ligeramente más pequeña (5 ° -12 °) en L1-L2 y es ligeramente más alta en la parte inferior Columna lumbar (8 ° -20 °).
Pocos estudios han examinado el movimiento del plano frontal asociado con la flexión lateral in vivo. Los datos de estudios in vitro indican que la ROM (curvatura lateral izquierda-derecha) está entre 6º y 14º en los niveles vertebrales L2-L3, L3-L4 y L4-L5 y entre 5º y 10º en L1-L2 y L5-S1. Debido a la orientación de las facetas articulares de la columna lumbar, la ROM se reduce en rotación axial. In vitro, la ROM de una unidad funcional lumbar aislada está entre 1 ° y 7 °, pero in vivo es mucho menor (1 a 2 °) y esta reducción se debe probablemente a la acción de los músculos del tronco. El movimiento acoplado es también una característica del comportamiento de la columna lumbar, aunque es menos significativo que en la columna cervical. Aunque estos datos proporcionan información útil para el diseño de prótesis de disco, es de poca ayuda en la práctica clínica debido a la amplia variación entre pacientes individuales y la dificultad en la obtención de mediciones precisas de movimiento in vivo en la práctica clínica. Un nuevo sistema estereorradiográfico de baja dosis, "EOS", con reconstrucción 3D contribuirá a la investigación in vivo de la cinemática de la columna lumbar en un futuro próximo. En el presente,  las radiografías dinámicas en el plano sagital se realizan rutinariamente para determinar un rango de movimiento cualitativo y la presencia de un movimiento anormal (evidenciado por la traducción postero-anterior). Los avances recientes en el procesamiento de imágenes permiten realizar de forma rutinaria con análisis cuantitativos.
Cinemática cuantificada in vivo en el plano sagital
En  flexión-extensión, el movimiento del plano sagital de una vértebra con relación a una zona adyacente inferior es un acoplamiento de movimiento rotacional y de traslación. Este movimiento acoplado puede ser cuantificado eficientemente usando el rango de movimiento angular y la localización del centro medio de rotación. La localización del centro medio de rotación (MCR) se calcula para cada segmento a partir de rayos X de flexión y extensión. A comienzos de los años ochenta, Dimnet et al [2], Pearcy et al [3] propusieron el uso de centros de rotación para la investigación de la cinemática de la columna lumbar. Sin embargo, la determinación manual de este parámetro en los rayos X fue tediosa y sufría de una falta de precisión. El uso de softwares especializados como Spineview1, basado en el procesamiento de imágenes (figura 1), hizo recientemente esta medición rápida (menos de 5 min para un par de rayos X de la columna lumbar), reproducible, precisa y por lo tanto práctica en un entorno clínico .
En el segmento de movimiento asintomático, los datos de Pearcy [3] y de nuestro grupo [4] se utilizó para localizar el MCR para unos 20 voluntarios. Si bien existe dispersión en los datos entre individuos y entre niveles vertebrales, la unidad funcional lumbar patológica, una localización proximal del MCR cerca de las facetas articulares puede indicar artrosis de la faceta, mientras que una localización anterior del MCR puede ser una localización proximal de la MCR en la parte media posterior de la vértebra inferior. Significan hiperlaxidad ligamentosa posterior. Una ubicación muy baja es sinónimo de la traducción horizontal de la vértebra superior. Se está llevando a cabo una investigación para evaluar la ubicación del MCR en pacientes con implantes de fusión y sin fusión. Los resultados preliminares muestran que estas mediciones tienen el potencial de proporcionar una mejor comprensión del efecto de las técnicas de no fusión sobre la cinemática de la columna lumbar.


References
1. Guigui P, Lambert P, Lassale B, Deburge A Évolution à long terme des niveaux adjacents à une arthrodèse lombaire. Rev. Chir. Orthop., 83, 685-696, 1997.
2. Dimnet J, Fisher LP, Gonon G, Carret J (1978) Radiographic studies of lateral flexion in the lumbar spine. J. Biomechanics; 11:143-150
3. Pearcy MJ, Bogduk N (1988) Instantaneous axes of rotation of the lumbar intervertebral joints. Spine, 13-9: 1033-1041.
4. Templier A. Paramètres et méthodes d’évaluation des implants rachidiens lombaires. Thèse ENSAM Paris, 1998.
1 Developed in collaboration between LBM-ENSAM, LIO Montreal (Pr de Guise) and Surgiview company.

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