Hospital Universitario "General Calixto García", Ciudad de La Habana

Hidroxiapatita en la estabilización y fusión intervertebral cervical baja

Dr. Ramiro Pereira Riverón, Dr. Enrique de Jongh Cobo, Dr. Juan Carlos Bermejo Sánchez² y Dra. Susana A. Fernández Benítez

¹ Doctor en Ciencias Médicas. Especialista de II Grado en Neurocirugía.
² Especialista de I Grado en Neurocirugía.
³ Especialista de I Grado en Neurología.

RESUMEN

Se realizó ensayo clínico el cual incluyó a 10 pacientes con lesiones cervicales bajas (C3/7), traumáticas o degenerativas y que requirieron implantes para sustituir discos intervertebrales, y en los que se utilizaron láminas de hidroxiapatita de 3 y 6 mm de espesor y porosidad de 50 %, de fabricación nacional. En 9 casos se obtuvo estabilidad y osteoconducción adecuadas, evaluadas por medio de controles clínicos y radiológicos. Se verificó en nuestro medio, la eficacia de la hidroxiapatita como implante para lograr la fusión intersomática vertebral, como sustituta eficiente de los injertos óseos autógenos, al evitar sus complicaciones habituales. Se recomienda su empleo y la fabricación de implantes de hidroxiapatita de configuración y dimensiones más específicas.

Descriptores DeCS: IMPLANTE ENDOOSEO/métodos; HIDROXIAPATITAS/uso terapéutico; VERTEBRAS CERVICALES/cirugía; DISCO INTERVERTEBRAL/trasplante.

En las intervenciones sobre la columna cervical, tanto por lesiones traumáticas como no traumáticas, es frecuente la necesidad de emplear injertos, para sustituir cuerpos vertebrales o discos incompetentes. Los de mayor uso son los que se obtienen de fragmentos de hueso autógeno, de cresta ilíaca, bóveda craneal o costillas.

Hay varios problemas con estos injertos óseos: requieren una operación adicional sobre el paciente, con mayor pérdida de sangre; hay más posibilidades de sepsis y dolor. En el posoperatorio pueden aparecer inestabilidad pélvica, fractura por fatiga, hernia del músculo ilíaco, fístulas y lesión ureteral, complicaciones que pueden provocar un retraso en la rehabilitación del paciente.^1-5

Es por todo ello que se ha experimentado con el uso de materiales biocompatibles y biointegrales que sean sustituidos por hueso endógeno y entre ellos, ocupan un lugar muy importante las cerámicas de fosfatos de calcio.

La hidroxiapatita (HA) ha sido empleada con éxito como implante en operaciones de la columna, en los últimos 10 años,^6-9 pero, en Cuba, no hay experiencia documentada sobre su empleo en este tipo de operaciones.

Motivados por los buenos resultados de su empleo en cirugía maxilofacial en nuestros hospitales, decidimos en 1990 obtener bloques de HA para emplearlos como implantes, en sustitución de cuerpos vertebrales o discos incompetentes; verificar su resistencia y capacidad para orientar y facilitar que el hueso nuevo llegue hacia la región afectada, es decir, sus posibilidades osteoconductoras.

Su aplicación práctica sólo se pudo comenzar en 1993, al obtener láminas de HA fabricadas por el Centro de Biomateriales de la Universidad de La Habana.

En este trabajo se informan las primeras experiencias de su empleo en un ensayo clínico, para verificar si las láminas de HA de 3 y 6 mm de espesor y porosidad del 50 % tienen la resistencia necesaria para ser empleadas como implantes en la columna cervical baja (C3 a C7), para sustituir discos intervertebrales incompetentes.

MÉTODOS

Ensayo clínico prospectivo que incluyó a todos los pacientes atendidos en el Servicio de Neurocirugía del Hospital Universitario "General Calixto García", por el grupo de trabajo integrado por los autores; con lesiones cervicales de C3 a C7 que requirieron sustitución quirúrgica de discos intervertebrales para lograr fusión somática y, en algunos casos, estabilización con fijación interna, por lesiones traumáticas o no traumáticas (mielopatía espondilótica o hernias discales cervicales), en pacientes operados durante 1994 y 1995.

Los implantes utilizados en nuestra serie, fueron fabricados a partir de bloques de HA sintética denominada POROSIT, que se produce en el Centro de Biomateriales de la Universidad de La Habana. Este material ha pasado satisfactoriamente una serie de ensayos "in vitro" e "in vivo" que demostraron su carencia de citotoxicidad¹⁰ y de actividad hemolítica, así como su biocompatibilidad.¹¹

Para la obtención de éstos se emplearon como materias primas el hidróxido de calcio, y el ácido ortofosfórico, los que se hicieron reaccionar en condiciones controladas de acuerdo con la siguiente ecuación química:

10Ca (OH)_2(n) + 6H₃PO_{4 (an)} -Ca ₁₀ (PO₄)₆ (OH) _2(n) + 10 H₂0

y se obtuvo un polvo que posteriormente fue modelado en láminas, con una porosidad del 50 % y las siguientes medidas: largo 22 mm; ancho 9 mm y espesor 3 mm, y bloques de 22 x 9 x x 6 mm.

DESCRIPCIÓN DE LA TÉCNICA QUIRÚRGICA

Se realizó abordaje anterolateral a la región cervical. Después de exponer la cara anterior de los cuerpos vertebrales y de haber identificado el interespacio lesionado, se realizó discectomía y descompresión, en dependencia del caso y se colocaron las láminas de HA (figura), después de modelarlas y se

ajustaron a la profundidad del espacio, en sustitución del disco intervertebral. Sólo se empleó la técnica de instrumentación con osteosíntesis, en pacientes con inestabilidad de columna cervical. En estos casos se utilizaron láminas metálicas tipo A-O "Senegas" y tornillos que incluyeron las corticales anteriores y posteriores de los cuerpos vertebrales adyacentes.

FIGURA. Esquema del método de colocación del implante de hidroxiapatita y de la lámina y los tornillos para osteosíntesis.

DESCRIPCIÓN DE LOS CONTROLES

Control clínico bimensual para detectar deformidades y/o posturas anormales cervicales y posibles reacciones indeseables: irritación local, infecciones o evidencias de compresión neural por incompetencia del implante.

Control radiológico: radiografías simples en igual tiempo que el control

clínico, para detectar signos de resorción u osteomielitis, desplazamientos y/o aplastamientos del implante, luxación vertebral, cifosis u otras alteraciones atribuibles al implante, así como "osteo-conducción aparente", y se aceptó como tal, la desaparición imagenológica de la interfase hueso-implante y desaparición o disminución de la porosidad de la HA.

ESCALA DE RESULTADOS

Excelentes: Estabilidad y osteoconducción aparente adecuada.
Buenos: Se logró estabilidad pero la osteoconducción fue parcial.
Regulares: Se logró estabilidad u osteoconducción aparente.
Malos: No se obtuvo ninguna de las 2 anteriores o el cuadro clínico del paciente empeoró por causa atribuible a incompetencia del implante.

RESULTADOS

En esta serie se incluyeron 10 pacientes. El promedio de edad fue de 39 años: el menor con 21 y el mayor con 53 años. Predominó el sexo masculino, con 8 pacientes. El tipo de lesión mayoritaria en esta serie fue traumática, con 7 pacientes y, en 3, fue no traumática.

El injerto fue colocado en el espacio C3/4 en 2 pacientes, C4/5 en 3 casos, C5/6 en 3 y C6/7 en 4 pacientes (tabla 1).

TABLA 1. Pacientes y tipo de lesión

No	Tipo de lesión
Trauma Paciente	HC	Edad	Sexo	Nivel	Trauma
1. AAG	766137	52	M	C3/4	X
2. JRP	767207	23	M	C6/7	X
3. IGM	768234	21	F	C5/6	X
4. RMG	768691	34	M	C3/4/5	X
5. AHD	770541	48	M	C4/5	X
6. GLT	777973	29	M	C6/7	X
7. MMD	779320	51	F	C5/6	X
8. APA	778146	53	M	C4/5/6	X
9. REG	781632	47	M	C6/7	X
10. JGR	784595	30	M	C6/7	X

Trauma: lesión del disco por traumatismo raquimedular.
No trauma: lesión degenerativa del disco.
En 2 pacientes (4 y 8), se colocó implante en 2 espacios contigüos.

La tabla número 2, muestra las complicaciones detectadas en los controles clínicos y radiológicos.

En la tabla número 3, se presenta la evaluación de la estabilidad y osteoconducción aparente, realizada en los controles clínicos y radiológicos.

En la tabla número 4, se relacionan los resultados obtenidos en el conjunto de la serie: excelentes en 9 pacientes y buenos en 1.

TABLA 4. Resultados

Evaluación	Número de pacientes	%
Excelentes	9	90
Buenos	1	10
Regulares	?	?
Malos	?	?
Total	10	100

DISCUSIÓN

En la neurocirugía la HA se ha utilizado en reparación del cráneo, operaciones craneofaciales y en las fusiones espinales. Cook et al.¹³ en 1986 usando la HA porosa en operaciones de la columna cervical en perros, llegaron a la conclusión de que aunque se había producido infiltración vascular y neoformación ósea, su uso no era prudente en las operaciones de columna cervical, por el alto porcentaje de desplazamientos y compresiones que se observaron en su trabajo.¹²

Koyama y Handa,^7,8 sin embargo, utilizaron la HA porosa para laminoplastia en 60 pacientes con estenosis del canal, sin complicaciones con los implantes.

Recientemente Senter et al.⁹ investigaron el uso de la HA densa en forma de bloques en disectomía cervical anterior y fusión; compararon los resultados en 75 pacientes con injertos de hueso ilíaco, con los obtenidos en 84 casos con injertos de HA densa; encontraron que en el primer grupo había 2 pacientes con desplazamientos o compresión de los fragmentos óseos, mientras que en el segundo grupo existían 5 casos. No obstante, observaron que en los pacientes en los que se empleó hueso como injerto, ocurrieron numerosas complicaciones asociadas con la zona de donde se extrajo el injerto como: infecciones, parestesia dolorosa y dolores crónicos. Los autores concluyeron en que el empleo de HA densa en forma de bloques, puede ser superior al uso de hueso autógeno en las fusiones cervicales anteriores.

Entre 1981 y 1986 Heise et al.¹³ usaron HA porosa (con poros entre 200 y 600?m) para la fusión espinal en 18 pacientes, y concluyeron en que su uso era de utilidad.

La HA por sí misma no es osteogénica, pues no induce la formación de hueso en sitios ectópicos, ni estimula un crecimiento óseo más rápido en los sitios de implante.¹⁴ Pero constituye una matriz física, en la que se deposita hueso nuevo y tiene propiedades de orientación que hacen posible que el hueso llegue a sitios que, de otro modo, no hubiese alcanzado. Por eso se usa el término de osteoconducción.

La acumulación de iones de fósforo y calcio en la superficie de los implantes ocurre por la libre difusión con el hueso adyacente, por ser idénticos al del hueso natural.

Este proceso toma parte en la formación de hueso nuevo entre la superficie del implante y el tejido óseo adyacente.

Un factor importante que se tendrá en cuenta en la formación ósea es el grado de porosidad del implante. A medida que el implante es más poroso presenta más posibilidades de formación de tejido fibrovascular que posteriormente se osifica, pero también es menos resistente a la compresión y viceversa.¹⁵ En el caso de la utilización de implantes artificiales en la columna vertebral, donde existen grandes fuerzas de compresión, es necesario lograr un implante que sea lo suficientemente resistente para soportar la compresión y lo suficientemente poroso para permitir una buena restauración ósea. Es por eso que en este estudio utilizamos láminas de HA con una porosidad del 50 %.

Lo limitado de nuestra serie, de sólo 10 pacientes, impide realizar un análisis porcentual significativo. Sin embargo, la obtención de excelentes resultados en 9 de ellos y bueno en 1, es un indicador muy interesante.

Cinco de nuestros pacientes tenían una evolución posoperatoria entre 12 y 15 meses al realizar este informe. De los 5 restantes uno tiene 8 meses de evolución, 3 tienen 6 meses y uno, sólo 3.

Tres de nuestros pacientes presentaron complicaciones. En los últimos controles radiológicos del pacientes número 4, se observó el aflojamiento de uno de los 5 tornillos, pero esto no tiene relación con el implante, ni produjo cambios en su estabilidad y osteoconducción, que fueron excelentes.

El paciente número 8, en el que se emplearon implantes en 2 interespacios (C4/5/6), mostró fragmentación y migración parcial lateral de la lámina de

HA del interespacio superior; complicación informada también por otros autores.^6,12 En este caso no hubo repercusión clínica y se mantuvo la estabilidad, pero la osteoconducción fue considerada parcial, en el momento del último control, porque se produjo sólo a partir de los fragmentos no migrados (tablas 2 y 3).

TABLA 2. Complicaciones detectadas clínica o radiológicamente

Paciente	HC	Edad	Sexo	Nivel	Complicación
1. AAG	766137	52	M	C3/4
2. JRP	767207	23	M	C6/7
3. IGM	768234	21	F	C5/6
4. RMG	768691	34	M	C3/4/5	Aflojamiento de un tornillo
5. AHD	770541	48	M	C4/5
6. GLT	777973	29	M	C6/7
7. MMD	779320	51	F	C5/6	Parálisis N. Recurrente
8. APA	778146	53	M	C4/5/6	Fragmentación y migración parcial de lámina C4/5
9. REG	781632	47	M	C6/7
10. JGR	784595	30	M	C6/7

TABLA 3. Estabilidad y/o osteoconducción

Paciente	HC	Edad	Sexo	Nível	E O	Op
1. AAG	766137	52	M	C3/4	X	X
2. JRP	767207	23	M	C6/7	X	X
3. IGM	768234	21	F	C5/6	X	X
4. RMG	768691	34	M	C3/4/5	X	X
5. AHD	770541	48	M	C4/5	X	X
6. GLT	777973	29	M	C6/7	X	X
7. MMD	779320	51	F	C5/6	X	X
8. APA	778146	53	M	C4/5/6	X	X
9. REG	781632	47	M	C6/7	X	X
10. JGR	784595	30	M	C6/7	X	X

E: Hay estabilidad.
O: Osteoconducción aparente.
Op: Osteoconducción parcial.

En un futuro próximo, esperamos obtener implantes con la configuración y dimensiones específicas, que permitan una correlación más exacta entre las interfases injerto-hueso y una distribución vectorial más uniforme de las fuerzas dinámicas en el interespacio.

En conclusión podemos decir, que logramos utilizar HA sintética en forma de láminas y bloques de configuración y dimensiones no específicas que fueron adaptados, transoperatoriamente, para sustituir discos intervertebrales incompetentes en la columna cervical baja; verificamos que las láminas de HA de 3 y 6 mm de espesor, 9 mm de ancho y 50 % de porosidad, tienen la resistencia necesaria para ser empleadas como implantes en la columna cervical baja (C3-7) y es recomendable la fabricación de láminas y bloques de HA de configuración y dimensiones específicas para la sustitución de discos intervertebrales incompetentes.

SUMMARY

It was conducted a clinical assay of 10 patients with cervical low (C3/7), traumatic or degenerative injuries that required implants to substitute intervertebral disks. Hydroxyapatite laminae 3-6 mm thick with a porosity of 50% made in Cuba were used. Adequate stability and osteoconduction were attained in 9 cases that were evaluated by clinical and radiological controls. The efficiency of hydroxyapatite as an implant to achieve the intersomatic vertebral fusion, and as an efficient substitute of the autogenous bone grafts, was verified in our environment, on preventing its habitual complications. It is recommended its use and the making of hydroxyapatite implants of more specific configuration and dimensions.

Subject headings: DENTAL IMPLANTATION, ENDOSSEOUS/methods; HYDROXYAPATITES/therapeutic use; CERVICAL VERTEBRAE/surgery; INTERVERTEBRAL DISK/ transplantation.

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12. Cook SD, Reynolds MC, Whitecloud TS, Routman AS, Harding AF, Kay JF, et al. Evaluation of hydroxyapatite graft materials in canine cervical spine fusions. Spine 1986;11:305-9.
13. Heise U, Osborn JF, Duwe F. Hydroxyapatite ceramic as a bone substitute. Int Orthop 1990;14:329-38.
14. Herskovits J, Malagrino S. Calcium phosphate materials. Rev Asoc Odontol Argent 1991;36-40
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Recibido: 24 de diciembre de 1996. Aprobado: 5 de febrero de 1997.

Dr. Ramiro Pereira Riverón. Hospital Universitario "General Calixto García". Calle 29 esquina a J, municipio Plaza de la Revolución. Ciudad de La Habana, Cuba.