Estrategias de curación ósea para la fusión intersomática lumbar

Injertos óseos

Los injertos óseos, incluido el injerto óseo autógeno de la cresta ilíaca, se utilizan con frecuencia en los procedimientos de fusión espinal para promover la curación ósea. ICBG es el método de injerto óseo preferido para la fusión espinal debido a su capacidad para promover el crecimiento óseo nuevo y propiedades no inmunogénicas.

Sin embargo, la recolección de hueso de la cresta ilíaca puede provocar dolor y complicaciones. Los efectos negativos de la recolección de hueso de la cresta ilíaca para la fusión espinal resaltan la importancia de explorar técnicas alternativas.

Biomateriales óseos

Los biomateriales óseos se refieren a materiales sintéticos o naturales utilizados para facilitar la reparación ósea en casos de defectos óseos. Un biomaterial óseo ideal para reparar defectos óseos debe poseer características tales como biocompatibilidad, moldeabilidad, absorbibilidad, identificabilidad radiográfica, esterilizabilidad y accesibilidad.

Numerosos biomateriales, como poliésteres, andamios de colágeno, hidroxiapatita y fosfato β-tricálcico, se han empleado para la fusión espinal. La combinación de biomaterial óseo con células osteogénicas y / o factores de crecimiento es más efectiva para lograr resultados favorables de fusión espinal.

Los biomateriales óseos ayudan en la fusión espinal al servir como un andamio para la migración celular, la proliferación y la diferenciación osteogénica. También funcionan como portadores de proteínas osteogénicas.

Osteoinductivo Osteobiológico Basado en Proteínas

Se ha informado en la literatura que el uso de hueso de conejo desmineralizado puede inducir la formación de hueso nuevo. El descubrimiento de la capacidad del hueso de conejo desmineralizado para inducir la formación de hueso nuevo condujo a la producción de BMP-2 humano recombinante (rhBMP2), que se ha utilizado ampliamente como factor de crecimiento osteoinductivo en procedimientos de fusión espinal.

Se ha demostrado que RhBMP2 tiene mejores resultados de fusión que la técnica convencional de recolección de ICBG, lo que resulta en la aprobación de la FDA para la fusión lumbar anterior en 2002. Sus aplicaciones se han expandido a varios usos dentro y fuera de etiqueta.

Sin embargo, hay informes contradictorios sobre el potencial de altas dosis de rhBMP2 para causar tumorigénesis o complicaciones potencialmente mortales. Por lo tanto, se necesitan estudios de investigación adicionales con diferentes dosis y seguimiento a largo plazo para aclarar estas inquietudes.

Mejora de las jaulas intercorporales y técnicas quirúrgicas

Varios materiales, incluyendo titanio, PEEK, fibra de carbono, bioabsorbible e implantes compuestos, se utilizan como opciones intercorporales para la fusión espinal. Estos tienen su conjunto único de beneficios e inconvenientes.

Existe un creciente cuerpo de evidencia clínica, pero hay diferentes opiniones sobre la forma óptima de las jaulas intercorporales para la fusión espinal. Esto incluye consideraciones como el material de construcción, la forma, las propiedades biomecánicas y si se deben usar jaulas de altura expandible o fija.

Ventajas y desventajas de las jaulas Peek, de titanio y compuestas

Los implantes intersomáticos que se usan comúnmente en los procedimientos de fusión espinal incluyen titanio, PEEK e implantes compuestos que incorporan ambos materiales.

Las jaulas de titanio tienen el potencial de osteointegración y biocompatibilidad, pero también tienen una mayor rigidez y radiopacidad. La PEEK es radiolúcida y tiene una rigidez similar al hueso cortical, pero carece de osteoconductividad y puede afectar la estabilidad de la jaula y las tasas de fusión.

Las compañías de implantes espinales han desarrollado técnicas de procesamiento patentadas para abordar las limitaciones de los implantes intercorporales, como modificaciones de superficie e implantes compuestos, incluido PEEK con recubrimiento de titanio.

Investigaciones recientes han demostrado que los implantes compuestos, como el PEEK con recubrimiento de titanio, tienen un potencial significativo para el crecimiento óseo. Además, se ha demostrado que una nueva jaula intersomática PEEK con tecnología de inserción sin impactación mejora la fusión ósea lumbar y proporciona alivio del dolor de espalda y el TEA.

Jaulas ampliables frente a jaulas de altura fija

Una consideración importante del diseño es si se deben usar implantes intersomáticos expandibles o fijos. Los implantes intersomáticos fijos generalmente tienen una ventana de injerto óseo más grande, mientras que los implantes intersomáticos expandibles proporcionan un mejor contacto óseo de la placa terminal y la restauración de la altura del disco.

Investigaciones recientes han demostrado que el uso de implantes intersomáticos expandibles puede resultar en una mayor mejora en la altura del disco y la altura del foraminal que los implantes fijos. El elastómero de cristal líquido (LCE) semicristalino dinámico impreso en 3D para una jaula de fusión intersomática expandible que se ajusta a la placa terminal puede haber mejorado las propiedades mecánicas en comparación con otros implantes intersomáticos expandibles.

Sin embargo, los estudios han arrojado hallazgos inconsistentes sobre la eficacia de los implantes intersomáticos expandibles en comparación con los implantes fijos. Se necesitan estudios más extensos y a largo plazo para evaluar la eficacia clínica de diferentes tipos de jaulas de fusión intercorporales.

Mejora de las técnicas quirúrgicas

Hay un progreso continuo en las técnicas quirúrgicas para mejorar la efectividad de los procedimientos de fusión espinal y mejorar los resultados del paciente. El uso de la inserción del tornillo de trayectoria ósea cortical (TCC) a través de un punto de partida caudomedial es una técnica quirúrgica que ofrece beneficios como la reducción de la necesidad de disección de las articulaciones facetarias superiores y los músculos.

Como resultado, se ha encontrado que tiene tasas más bajas de degeneración temprana del segmento adyacente cefalado (TEA) después de la fusión intersomática lumbar posterior (PLIF) en comparación con la fijación tradicional con tornillo de trayectoria (TT-PLIF). Sin embargo, es necesario realizar estudios adicionales con una población de pacientes más grande y un período de seguimiento más largo para hacer comparaciones precisas de nuevas técnicas quirúrgicas y jaulas de fusión.

La realización de estudios futuros con una población de pacientes más grande y un período de seguimiento más largo puede ofrecer una mayor comprensión de las estrategias para mejorar las tasas de fusión, aliviar el dolor de espalda y los síntomas neurológicos, y mitigar el riesgo de TEA.

Desarrollo de productos osteobiológicos más eficaces y estimuladores formadores de hueso

Los resultados de la fusión espinal dependen tanto del procedimiento quirúrgico como del uso de injertos óseos efectivos o productos osteogénicos. A pesar de los avances realizados en el desarrollo de proteínas osteoinductivas y biomateriales osteoconductores, actualmente no existe un acuerdo sobre el tipo o la cantidad específica de productos osteogénicos necesarios para una fusión espinal exitosa.

Descubriendo nuevas proteínas osteogénicas

La literatura ha informado que AB204, una quimera de activina A / BMP2, tuvo una mejor fusión ósea que rhBMP2 sola a una dosis baja en un modelo de rata de fusión espinal posterolateral. Sin embargo, se necesitan estudios adicionales para explorar otras proteínas osteogénicas para la fusión espinal.

Desarrollo de nuevos biomateriales y técnicas de liberación controlada

Se han empleado diferentes tipos de biomateriales, como colágeno, cerámica y polímeros sintéticos, para administrar proteínas para promover la curación o fusión ósea. Sin embargo, estos biomateriales difieren en su capacidad para someterse a reabsorción y remodelación.

El uso de materiales de administración con baja afinidad por rhBMP2 puede resultar en una liberación de ráfaga, lo que puede causar dosis suprafisiológicas y complicaciones asociadas. Para resolver estos problemas, es necesario desarrollar nanomateriales que puedan limitar el movimiento de proteínas, contenerlas en áreas particulares y liberarlas gradualmente con el tiempo.

Definición del papel de las células madre mesenquimales en la fusión espinal

Investigaciones recientes han indicado que las terapias basadas en MSC tienen el potencial de ser efectivas para la fusión espinal tanto en modelos animales como en ensayos clínicos en humanos. Sin embargo, todavía se necesita más investigación para obtener una mejor comprensión de los mecanismos de acción y la eficacia a largo plazo de estas terapias.

Se ha demostrado que las células madre mesenquimales (MSC) son seguras y efectivas para la reparación del disco intervertebral y la fusión espinal, aunque, en algunos estudios, no mostraron mejores resultados en comparación con los tratamientos actuales.

Estimulación eléctrica

Tanto los estudios preclínicos como los clínicos sugieren que las tecnologías de estimulación eléctrica, particularmente la estimulación de corriente continua (EDC), tienen el potencial de aumentar la tasa de fusión espinal.