Balance Sagital: una introducción teórica

Sesión Balance Sagital: una introducción teórica

Caso de cirugía de la columna vertebral

Introducción

La columna vertebral humana es una pieza maestra de biomecánica cuya principal función es permitir la bipedestación a través de modificaciones de los segmentos vertebrales obteniendo una curvatura espinal en forma de S. Uno de los ejemplos es como la lordosis lumbar permite mantener el centro de gravedad en un área relativamente estrecha entre los pies maximizando la eficiencia energética y minimizando por otro lado el efecto de la gravedad sobre las articulaciones, músculos y ligamentos.

Alteraciones en alguno de los componentes de dicho balance sagital van a suponer cambios compensatorios en segmentos adyacentes. En cuanto al alineamiento en el plano sagital Hardacker et al proponen los siguientes parámetros.

• Lordosis cervical: 40º ± 9,7
• La posición normal de la unión cráneo cervical debe de ser de cifosis.
• La mayoría de la lordosis cervical se produce en C1-C2
• La columna cervical inferior (C4-C7) es relativamente plana con una lordosis de 6º
• Cifosis torácica: normal 20-50º. Aumento con la edad, principalmente por encima de los 40 años, siendo mayor el aumento en mujeres.
• Lordosis lumbar: normal 31 – 79º

Por tanto, el balance sagital determina o estudia la curvatura normal o “ideal” en el plano sagital, para lo cual van a influir múltiples factores. Sin embargo, tenemos que comprender que el balance sagital o alineamiento sagital no está alterado únicamente en la patología deformativa, sino que se incluye en toda la patología de la columna, a pesar de lo cual no supone una indicación única de cirugía.

Debido a esto, en las últimas dos décadas se ha producido un mayor reconocimiento de la importancia del alineamiento sagital en el adecuado funcionamiento de la columna, y el restablecimiento del mismo se ha demostrado útil en la mejoría del dolor y el funcionamiento de la misma en diferentes patologías. Así, un buen entendimiento de los principios del balance sagital es vital para conseguir resultados óptimos a la hora de abordar la columna.

El disbalance o malalineamiento sagital por tanto va a consistir en la exageración o deficiencia en la lordosis o cifosis normal de la columna, lo cual puede ser causado por diferentes procesos:
• Congénito: Hipercifosis de la enfermedad de Sheuermann’s
• Edad: Incrementos de la lordosis cervical y cifosis torácica, y disminución de la lordosis lumbar.
• Traumático.
• Iatrogénico: síndrome de espalda plana postoperatoria.
• Patológica: osteoporosis.
• Enfermedades neuromusculares.

La clínica que vamos a observar consistirá en:
• Dolor
• Deformidad
• Dificultad para caminar

Definición

De acuerdo con la Scoliosis Research Society (SRS), el balance sagital es el alineamiento de C7 con el proceso posterosuperior del sacro en una teleradiografía. Para determinar dicho alineamiento hay que conocer distintos parámetros de valoración de la columna, y del alineamiento espinopélvico. El primer concepto que debemos de conocer es el “plumb line” o “plomada” de C7 y que consiste en una línea vertical desde el punto medio del cuerpo de C7 y que debe pasar por el platillo superior del sacro. Se considera normal cuando se encuentra más/menos dos centímetros del promontorio sacro.

Sin embargo, en esta definición no se habla del impacto de la posición de la pelvis o la angulación de las articulaciones de los miembros inferiores. Esto nos lleva a tener en cuenta otros conceptos que incluyen no solo el posicionamiento vertebral, sino también el alineamiento de la cabeza y la mirada o de la pelvis, así como los diferentes perfiles de alineamiento sagital.

En primer lugar, al hablar del alineamiento espinal global debemos conocer el SVA:

• Eje vertical sagital “Sagittal vertical axis” (SVA): establece la relación entre la cabeza y el centro de gravedad normal del cuerpo, es decir, la posición de la cabeza con el promontorio sacro. Es la distancia entre la plomada de C7 y el promontorio sacro. De acuerdo con esto el valor normal se considera más/menos 2,5 cm considerándose por encima de estos valores SVA negativo si es más posterior, o positivo en el caso contrario.
• Ángulo de inclinación de la cifosis “Kyphosis tilt angle”: es el ángulo entre la SVA y la línea dibujada desde el centro de C7 al centro del cuerpo de la vértebra cifótica inferior. Cuando la vértebra cifótica más inferior es L5, el ángulo de inclinación torácico coincide con el ángulo de inclinación vertebral (spinal tilt angle). Ambos son posturales.>

En cuanto al alineamiento regional debemos comenzar con los parámetros relacionados con el balance de la columna cervical y torácica:

• Eje sagital vertical cervical “Cervical sagital vertical axis” (cSVA): similar al concepto previo, cuantifica el alineamiento regional de la columna cervical y se define como la distancia entre la línea de plomada desde el centro de C2 en el plano sagital al aspecto posterosuperior de C7.
• Curvatura cervical “Cervical curvature” (CC) se define como el ángulo entre los cartílagos articulares inferiores de C2 y C7. Generalmente se considera que debe de ser lordótico, aunque en dos artículos recientes de Faline et al y Le Huec et al han demostrado la presencia de columnas cervicales cifóticas en pacientes sanos.
• Ángulo vertical ceja-mentón “chin-brow vertical angle”: es el ángulo formado por la línea que une la ceja con el mentón, respecto al SVA, cuando el paciente se encuentra en bipedestación, con las caderas y rodillas extendidas y el cuello en una posición neutra o fija. En cifosis, el eje vertical se inclina hacia delante y supone una afectación para la mirada. Es un ángulo postural.
• Cifosis torácica “Thoracic Kyphosis” (TK) se define como el ángulo entre el platillo articular superior de T4 y el inferior de T12.
• Angulo de inclinación torácica.

En cuanto a la región lumbar comentaremos a continuación el parámetro que define la lordosis lumbar. Sin embargo, puesto que este se va a relacionar íntimamente con el alineamiento pélvico los describiremos de forma conjunta. Pero primeramente debemos de introducir el concepto de la relación entre la pelvis y el resto de la columna. La pelvis es la piedra angular del balance sagital. Dubousset fue el que introdujo el concepto del conjunto de la pelvis como la última vértebra a partir de lo cual se ha desarrollado mucha investigación entre la relación de la morfología pélvica y el alineamiento sagital. Esto es así porque, como veremos a continuación la incidencia pélvica va a influenciar la lordosis lumbar y con ello todo el alineamiento de la columna.

• Indicencia pélvica “pelvic incidence” (PI): corresponde a la morfología de la pelvis y por tanto es un parámetro anatómico fijo. Se define como el ángulo entre la línea perpendicular al punto medio del platillo sacro y la línea que va desde ese mismo punto al eje de la cabeza femoral.
• Inclinación pélvica “Pelvic tilt” (PT): se define como el ángulo entre la línea que va del punto medio del platillo sacro a la cabeza femoral y la línea vertical trazada desde ese punto. Define la rotación de la pelvis con respecto a la cabeza femoral que consiste en un parámetro compensatorio en pacientes con disbalance positivo.
• Pendiente sacra “Sacral slope” (SS): es el ángulo definido por el platillo sacro y la horizontal.
• Lordosis lumbar “Lumbar lordosis” (LL): consiste en el ángulo formado entre el platillo superior de L1 y el platillo sacro.

Existe otros dos parámetros que relacionan el conjunto de la columna con la pelvis:

• Ángulo espino-pélvico “Spino-pelvic angle”: ángulo formado por la línea trazada desde C7 al centro del platillo sacro y la que se traza desde este punto hasta la cabeza femoral. Aumenta con la cifosis por lo que es un parámetro postural.
• Ángulo espino-sacro “Spino-sacral angle”: ángulo determinado por la línea desde C7 al punto medio del platillo sacro y la línea que pasa por dicho platillo. Es un parámetro fijo y se correlaciona con la pendiente sacra.

Mirar lo de los parámetros posturales y los fijos.

Valores normales

En situaciones normales el valor de la CBVA es cercano a 0º. La incidencia pélvica se encuentra cerca de 52º variando de 34-84º. La inclinación pélvica se encuentra cerca de 12º variando de 5 a 30º. La pendiente sacra se encuentra en torno a 40º con un rango entre 20-65º.
En cuanto a los valores normales de la lordosis cervical se encuentran en 40º ± 9.7, la cifosis torácica esta entre 20 y 50º y la lordosis lumbar se encuentra entre 31-79º entre L1-S1, siendo tan variable por la posición del L5 con S1 que es muy variable, mientras que la transición T12-L1 suele ser relativamente plana.

Incidencia pélvica y parámetros espinopélvicos

La incidencia pélvica es el parámetro clave a la hora de la valoración del balance sagital, como hemos comentado en cuanto al valor de la vértebra pélvica. La incidencia pélvica refleja la anatomía de la pelvis sin que presente cambios con el posicionamiento de la pelvis o la columna, frente al SS y la PT que si están en relación con la posición de la pelvis. Durante la infancia y adolescencia la pelvis presenta cambios en la pelvis que se reflejan en la PI, presentando una correlación con la edad que se estabiliza en la adolescencia temprana. La PI aumenta con el desarrollo al irse produciendo la horizontalización del sacro y el desarrollo de la lordosis lumbar, que es imprescindible para la bipedestación. Con esto la PT y la LL aumentan durante la niñez para permitir el desplazamiento del centro de gravedad del cuerpo hacia delante. La relación entre la PI y el SS y PT se ha demostrado en diferentes estudios, correlacionándose con SS (r = 0,80) y la LL (r = 0,60), y la LL se correlaciona a su vez con el SS (r = 0,86).

Así la lordosis lumbar está regulada por la PI, y una PI alta requiere una LL también alta. Esto es así porque en casos de una PI elevada, la columna y la pelvis aumentarán el PT y reducirán la TK y con ello aumentarán la LL para mantener así el alineamiento sagital.

Esto se ha demostrado con una relación geométrica entre estos tres parámetros:
PI = SS + PT

Por tanto, la capacidad de la columna y la pelvis para mantener un adecuado balance depende en la incidencia pélvica y la variación de los parámetros previamente definidos. A pesar de que la PI es fija, regula e intenta mantener el balance sagital modificando la LL. Cuando hay un disbalance importante, esto puede conducir a cambios en la TK y la posición de la pelvis. El objetivo durante la cirugía debe ser, por tanto, promover una LL y SS consistente con la PI.
En un estudio en el que se compararon 49 pacientes con 3 patrones diferentes de disbalance espinopélvico se clasificaron en: LL excesiva con SS y PI normal, compensándose con una TK excesiva; elevada SS y LL con PI normal compensada con flexión de las caderas; y hipolordosis rígida (deformidad con espalda plana) que fuerza la retroversión pélvica disminuyendo la SS y avanzando el tronco hacia delante. Así una PI elevada debe de ser compensada con una SS y LL elevadas. Una elevación del PT es un signo de disbalance sagital.

Esta relación entre la PI, SS y LL se ha observado, viendo que la relación entre la PI y la LL puede ayudar al planteamiento quirúrgico. Así el mismatch entre estos parámetros se ha establecido como una de las metas del alineamiento espinopélvico.
PI – LL

Variaciones del perfil sagital

No existe un único perfil sagital que debe de considerarse normal. En un estudio en el que se estudiaron a 160 individuos asintomáticos mediante un modelo generado en 3D, Roussouly definió 4 tipos diferentes:

• Lordosis tipo 1: el punto de inflexión (punto en el que la orientación de los cuerpos vertebrales cambia) se encuentra en L3-L4. La SS es menor de 35º y la PI es pequeña. La cifosis torácica es larga mientras que la lordosis lumbar es corta comparado con la delineación normal entre los segmentos torácicos y lumbar que presenta una relación 80:20.

Lordosis tipo 2: el punto de inflexión se encuentra en L1-L2. La SS es menor de 35º y la PI es pequeña.

• La cifosis toracia es menor y la lordosis lumbar mayor con una relación 60:40. A pesar de la lordosis mayor, la columna lumbar tiene apariencia plana.
• Lordosis tipo 3: la inflexión se encuentra en T12-L1 y la SS se encuentra entre 35-45. La PI es alta. La longitud de la cifosis y la lordosis es 50:50, lo que supone que la columna está bien balanceada.
• Lordosis tipo 4: el punto de inflexión está en T9-T10. La SS es mayor de 45º con una PI elevada. La lordosis es mayor que la cifosis dorsal, con una relación 20:80.

Clínica

Hay una distribución por edad trimodal.
• Adolescentes: secundario a enfermedad de Scheuermann. Ocasionalmente se puede ver en adultos no diagnosticados.
• 40-50 años: en relación a enfermedades inflamatorias o a espondilitis anquilosante.
• Pacientes mayores de 60 años: procesos degenerativos.

La clínica se debe a que con la edad hay una tendencia natural del tronco a desplazarse hacia delante, lo que se contrarresta con la lordosis lumbar, para lo que es necesario la integridad de los discos. Sin embargo, cuando hay una enfermedad subyacente, el colapso de los discos conduce a la pérdida de la curvatura normal en el plano sagital y a una rectificación que es biomecánicamente ineficiente, lo que ocurre también con la edad. Esto supone que el centro de gravedad se desplaza anteriormente y al no compensarse por la columna mediante un aumento de la lordosis supone una contractura para mantener la posición erecta. Esto finalmente desencadena la aparición de deformidades, fatiga, dolor vertebral, nalgas y muslos.

La deformidad conduce a una inclinación hacia abajo con incapacidad de mantener la mirada hacia el horizonte. Al presentar el centro de gravedad hacia anterior la postura se encorva in en compensación el paciente inclina la pelvis hacia atrás, extiende las caderas, flexiona las rodillas y dorsiflexiona los tobillos.

La capacidad para compensar esta postura depende de la morfología intrínseca de la pelvis determinada por la PI. Al inclinar la pelvis hacia atrás la SS disminuye y la capacidad de compensar el disbalance sagital mediante la SS y la PT depende del valor de la PI. Aquellos pacientes con una PI mayor son capaces de compensar una deformidad cifótica induciendo una inclinación posterior amplia y reduciendo la SS. Al contrario, con una PI baja, no se tiene la capacidad adecuada para inducir la inclinación pélvica necesaria para restaurar el balance. Esto se puede generalizar observando que los pacientes con una incidencia pélvica menos y alteraciones del plano sagital van a presentar una deficiencia en la capacidad de desarrollar este mecanismo compensatorio.

Pruebas de imagen

Las pruebas fundamentales consisten en la telerradiografía que consiste en una placa AP y lateral de 36” que muestre desde C0 a las cabezas femorales como mínimo. Se suele recomendar que incluyan todo el cuerpo para determinar la presencia de fenómenos compensadores y el adecuado alineamiento. En cuanto a la posición se recomienda la posición clavicular (codos flexionados con las manos en un puño, muñecas flexionadas sobre la fosa supraclavicular ipsilateral) como la que permite una mejor visualización. Si se quieren observar movimientos compensatorios se debe de explicar al paciente que permanezca relajado, en caso contrario se debe de insistir en que permanezca recto con las caderas y rodillas extendidas.
En primer lugar, se recomienda determinar la armonía espinopélvica mediante la diferencia entre la incidencia pélvica y la LL. En aquellos con una pérdida de LL de más de 10 grados con respecto a la PI deberían presentar una evaluación adicional.

Por último, hay que estudiar los mecanismos compensatorios. Éstos suelen comenzar con la rectificación de la columna torácica, seguida de retroversión de la pelvis y flexión de las rodillas y tobillos. Estos mecanismos buscan regular el disbalance espinal global actuando sobre el SVA. Este parámetro nos da una idea del balance global y de la inclinación del tronco debido a una pérdida de la LL como mecanismo compensatorio de la retroversión pélvica (aumento de la PT). Por tanto, estos son los tres parámetros más importantes a la hora de la evaluación.

Tratamiento

La elección del tratamiento depende de la flexibilidad de la deformidad. Bridwell definió tres pacientes en función a este criterio: totalmente flexible, deformación parciamente corregible mediante los segmentos móviles; fijas.
• Deformidad flexible: son procedimientos basados en el abordaje de los discos. Se mejora el balance a través de abordajes anteriores o posteriores con implantes óseos y dispositivos intersomáticos. Las osteotomías en cuña polisegmentarias (PWO) se pueden usar en la parte posterior.
• Deformidad fija: depende del grado de corrección necesaria. Se han planteado osteotomías pediculares de substracción (PSO) o la resección de columna posterior vertebral (PVCR).

Polysegmental wedge osteotomy (PWO): es una modificación de la técnica de Smith Peterson. Se utiliza para deformidades menos graves. Consiste en resecar unas cuñas óseas de los arcos posteriores de forma bilateral con facetectomía y flavectomia. La osteotomía es de 1 cm, obteniéndose la corrección al colapsar dichas osteotomías. Con la ayuda de una fijación corta. En el caso de las de Smith Peterson, aquí no se fresan las columnas anteriores. Esta técnica se basa en la movilidad de los discos para cerrar las osteotomías posteriores. Por tanto la capacidad de corrección angular depende del número de osteotomías y de la capacidad de apertura de la columna anterior, pudiéndose valorar la necesidad de cajas intersomáticas. Con una PWO se puede obtener una corrección sagital de 10-15º al hacerse en dos o más niveles. En un paciente que requiere una reconstrucción de 10-20º de lordosis para conseguir una corrección de 4-7 cm de la plomada de C7 esta técnica seria apropiada.

Pedicle subtraction osteotomy: se usa en casos con una rigidez de la columna anterior o posterior (epondilitis anquilopoyetica). La técnica consiste en realizar una cuña de las columnas anterior y posterior de la vértebra y reposición de las mismas. El ápex de la cuña se encuentra en el centro del cuerpo vertebral y la base en las facetas articulares y la lámina posterior. Si la necesidad de corrección es menor de 45º con un único nivel a nivel lumbar sería suficiente. El nivel de la osteotomía determinará la nueva posición del ápex de la LL, así una a nivel L4 producirá una LL más corta que una a nivel L4. En segundo lugar, cuanto más cerca se encuentre del ápex de la curvatura, mayor será la corrección angular lo que puede llevar a un riesgo de sobrecorrección (mirada vertical). En la cirugía se colocan múltiples tornillos transpediculares al menos en tres niveles y se fijan con una barra en un lado. Tras la descompresión del arco posterior se reseca el pediculo y se reseca la cuña de la vértebra cerca de la parte anterior de la vértebra y retirando la esponjosa y dejando la parte lateral de la vértebra. Una vez realizado en los dos lados se realiza la maniobra de reducción elevando la parte distal de la columna y reorientando la pelvis.

Asymetrical pedicle substraction osteotomy: en casos con deformidad fija en el plano coronal. En este caso se centran en lo pedículos.

Posterior vertebral column resection: deformaciones rígidas que requieren angulación y translación. Consiste en un abordaje posterior con resección del cuerpo vertebral y el arco posterior. El ligamento longitudinal anterior evita la sobrecorrección. Una caja intersomática se usa para rellenar el hueco.
Smith Peterson osteotomy: se usa menos por las complicaciones vasculares asociadas, debido a que se obliga a la apertura de la columna anterior y utilizaba de bisagras la columna media y posterior.
Para calcular la corrección necesaria tenemos que tener en cuenta que el valor normal del PT se encuentra en 12º, por tanto, a la hora de la corrección necesitamos calcular cuanta angulación hay que usar para volver a colocar la plomada de C7 en su lugar y la corrección para llevar la PT a la normalidad.

Complicaciones

Las principales complicaciones que podemos encontrar son:

• Sangrado: la mayoría proviene del huesoy por ello la colocación de la instrumentación debe realizarse antes que la osteotomía y el cierre precoz de la misma reduce el sangrado.
• Infección: la presencia de infecciones superficiales y profundas se da en un 43% de los casos.
• Mortalidad: se observa una mortalidad perioperatoria del 4%, en relación a afectaciones pulmonares, digestivas, fallo cardiaco o sepsis.
• Inadecuada corrección o pérdida de la misma: puede ser por exceso o por defecto. La pérdida puede ser por pseudoartrosis o fallo de instrumentación.

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