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Eligiendo la cirugía adecuada para la estenosis espinal lumbar

Las opciones mínimamente invasivas pueden mejorar los resultados para los pacientes con estenosis espinal.

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Tabla de contenidos

La Estenosis espinal lumbar es una condición común que causa dolor en la parte baja de la espalda y debilidad, especialmente en adultos mayores. En los próximos diez años, se espera que más de dieciocho millones de personas se vean afectadas. Aunque los tratamientos no quirúrgicos suelen ser la primera opción, la laminectomía lumbar ha sido la principal elección quirúrgica durante muchos años. Este procedimiento es invasivo y busca aliviar la estenosis espinal eliminando una parte de la columna llamada lámina. Sin embargo, esta cirugía puede causar daños significativos a los músculos que rodean la columna, lo que puede resultar en complicaciones como dolor de espalda persistente.

El Problema con la Laminectomía

Durante una laminectomía, la cirugía puede causar un daño considerable a los músculos multifidos, que son importantes para estabilizar la columna. Además, se eliminan ligamentos clave que ayudan a mantener la columna unida. Este daño puede llevar a inestabilidad y, a veces, requiere cirugías adicionales para solucionar los problemas causados por la operación inicial. Los reportes indican que más de la mitad de los pacientes pueden experimentar dolor de espalda continuo después de una laminectomía.

Alternativas Mínimamente Invasivas

En los últimos años, opciones menos invasivas como la laminotomía bilateral y unilateral están ganando popularidad. Estos procedimientos implican incisiones más pequeñas y menos daño muscular en comparación con la laminectomía. Al eliminar solo una pequeña parte de la lámina, la laminotomía busca aliviar la presión sobre los nervios mientras se preserva más de los músculos y ligamentos circundantes. La investigación indica que estos métodos pueden ser efectivos para tratar la estenosis espinal minimizando los riesgos de complicaciones asociadas con la laminectomía tradicional.

Hipótesis del Estudio

Creemos que, dado que la laminotomía preserva los músculos multifidos, conduce a menos tensión tanto en los músculos de la espalda como en los frontales. Esto debería resultar en niveles de estrés más bajos en el sitio quirúrgico y áreas adyacentes en comparación con la laminectomía. Para probar esto, utilizaremos simulaciones por computadora para analizar cómo estos dos métodos quirúrgicos diferentes afectan la Actividad Muscular y el movimiento espinal.

Creando el Modelo por Computadora

Para estudiar los efectos de estos procedimientos quirúrgicos, desarrollamos un modelo computarizado detallado de una columna vertebral saludable en un adulto usando escáneres CT. Este modelo incluye la caja torácica, la sección lumbar de la columna y la pelvis. Creamos cuidadosamente una versión tridimensional de la columna y la mapeamos para imitar condiciones de la vida real.

En nuestro modelo, los huesos vertebrales fueron simulados para representar tanto las capas óseas exteriores como las interiores. También se incluyeron los discos intervertebrales, que son almohadillas suaves entre los huesos. El modelo toma en cuenta cómo el peso del cuerpo superior afecta la columna durante el movimiento.

Validando el Modelo

Verificamos que nuestro modelo computarizado representa con precisión el rango de movimiento de la columna al compararlo con estudios previos. El modelo demostró una flexibilidad similar a los movimientos reales de la columna, asegurando que nuestros datos fueran fiables.

Simulando Opciones Quirúrgicas

Creamos tres modelos diferentes para simular los efectos de los procedimientos de laminectomía y laminotomía. El modelo de laminectomía tradicional implicó eliminar partes significativas de la columna y ligamentos circundantes, mientras que los modelos de laminotomía retuvieron más integridad estructural al preservar componentes clave.

Se realizaron simulaciones para cada modelo para observar cómo se movía la columna y cómo se comportaban los músculos durante la flexión y la rectificación.

Analizando las Fuerzas Musculares

Después de simular las cirugías, analizamos cómo reaccionaron los diferentes músculos de la espalda. Observamos varios grupos musculares para determinar cómo cambiaron sus fuerzas dependiendo de si se realizó una laminotomía o laminectomía.

Cuando comparamos laminotomía bilateral y unilateral, las fuerzas musculares mostraron diferencias menores, indicando que ambos procedimientos produjeron resultados similares. Por lo tanto, decidimos enfocarnos en la laminotomía bilateral para nuestro análisis posterior.

Efectos en los Músculos Después de la Cirugía

En pacientes que se sometieron a laminotomía, encontramos que algunos músculos funcionaron más como lo harían en una columna saludable. Por ejemplo, el músculo iliocostalis mostró un aumento de fuerza después de la laminotomía, pero no en un extremo exagerado. Otros músculos mostraron cambios más pequeños.

En contraste, después de una laminectomía, algunos músculos presentaron niveles de actividad mucho más altos, sugiriendo que estaban compensando la falta de soporte de los músculos y ligamentos dañados. Esta sobrecompensación podría potencialmente conducir a dolor y complicaciones.

Comparando Laminotomía y Laminectomía

Al comparar los resultados de la laminotomía y la laminectomía, las diferencias eran más evidentes. En casos de laminectomía, parecía haber un aumento notable en la actividad muscular en varios niveles de la columna, indicando un mayor riesgo de inestabilidad y malestar. Músculos como el oblicuo interno y el multifidus tenían mayor actividad, sugiriendo que estaban bajo más estrés para soportar la columna.

Las laminotomías, por otro lado, mantuvieron más estabilidad y requirieron menos compensación muscular. Las fuerzas musculares se mantuvieron más cerca de lo que se esperaría en una columna normal y saludable.

Conclusión

Nuestros hallazgos indican que los procedimientos mínimamente invasivos, como la laminotomía, pueden ofrecer mejores resultados en términos de preservar la función muscular y prevenir complicaciones en comparación con la laminectomía tradicional. Mantener intactos los músculos multifidos parece ser clave para mantener la estabilidad en la columna y reducir la necesidad de aumentar la actividad muscular, lo que puede llevar a dolor y malestar.

Estos hallazgos subrayan la importancia de elegir opciones quirúrgicas que minimicen el daño a los músculos y ligamentos circundantes. A medida que continúa la investigación sobre estas técnicas, es esencial considerar cómo diferentes enfoques quirúrgicos impactan la salud espinal a largo plazo y la calidad de vida de los pacientes que sufren de estenosis espinal lumbar.

En resumen, elegir métodos quirúrgicos que se centren en preservar la integridad muscular puede llevar a una mejor recuperación y resultados funcionales para los pacientes. La investigación futura debería seguir investigando la biomecánica de las cirugías espinales para optimizar las estrategias de tratamiento para aquellos afectados por la estenosis espinal.

Fuente original

Título: Evaluating Paraspinal Muscle Response and Compensation via Musculoskeletal Modeling in Spinal Stenosis Surgeries

Resumen: IntroductionLumbar spinal stenosis is a common cause of lower back pain and weakness in elderly patients. The gold standard treatment for this is lumbar laminectomy which involves widespread muscle damage to the multifidus, a complete loss of the posterior tension band which contains the supraspinous and interspinous ligaments. However, in recent years minimally invasive techniques such as bilateral and unilateral laminotomy have become more popular and are showing efficacy in the decompression of spinal stenosis. Due to its minimally invasive approach, the muscle retraction required for laminotomy is less intensive than that required for laminectomy. The overall body of literature on the surgical treatment of spinal stenosis is sparse in its interrogation of the biomechanical outcomes of these techniques and to our knowledge, there are no current publications that incorporate muscle forces. MethodsA previously validated thoracolumbar ribcage finite element (FE) model was used for this study. Three different surgeries, traditional laminectomy, unilateral and bilateral midline sparing approaches at L4-L5 segment were simulated by removing the spinous process, supraspinous, and interspinous ligaments. The segmental range of motion (ROM) for all models were acquired and input into a musculoskeletal modelling software to calculate muscle forces. ResultsUnilateral and bilateral laminotomy showed similar muscle forces for every muscle group in both flexion and extension motion. While comparing the muscle forces in laminotomy to the laminectomy in extension motion displayed an increase in Iliocostalis lumborum (IL) by 12 % and multifidus (MF) by 16% and decrease in transverse abdominus (TA) by 138% and erector spine (ES) by 12%. For flexion, there was an increase in IL by 35%, and MF by 12%. ConclusionOur results highlight that laminectomy, which involves the removal of paraspinal muscles and posterior ligamentous structures to relieve stenosis, can lead to increased instability and necessitate muscle compensation, particularly in adjacent and thoracic spine segments. Conversely, midline sparing approaches such as laminotomies, are associated with decreased muscle compensation across spinal segments and enhanced stability.

Autores: Yogesh Kumaran, R. Jones, A. Padgaonkar, B. Hoffman, K. Behrens, H. Elgafy, S. Tripathi, V. K. Goel

Última actualización: 2024-03-17 00:00:00

Idioma: English

Fuente URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.03.17.585440

Fuente PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.03.17.585440.full.pdf

Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

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