A fusão tem um lugar importante nos procedimentos para o restabelecimento da estabilidade da coluna lombar. É de importância clínica compreender as indicações para a fusão lombar, a abordagem cirúrgica, o uso de fixação interna, a biomecânica e a investigação relacionada. O desenvolvimento da fusão lombar e as suas indicações O desenvolvimento da fusão lombar tem uma história de quase 100 anos, com muitos procedimentos melhorados para melhorar os resultados clínicos. O estudo biomecânico elucida ainda mais a importância das estruturas lombares posteriores e das articulações intervertebrais lombares na estabilidade da coluna lombar e fornece uma base teórica para a fusão vertebral. As indicações incluem dor lombar discogénica, espondilolistese lombar, instabilidade segmentar, tuberculose, tumores, traumas e cirurgia secundária da coluna lombar. 2. técnicas de fusão lombar 2.1 Técnicas de fusão lombar e características biomecânicas As técnicas de fusão lombar incluem principalmente: fusão posterior de enxertos (incluindo a fusão de enxertos de espinha dorsal mediana, fusão de enxertos intervertebrais em forma de H, fusão de enxertos de espinha e lamina), fusão lateral posterior de enxertos (incluindo fusão lateral de pequenas articulações e de enxertos de processo intervertebral), e anterior, ou seja, fusão de enxertos de corpo intervertebral (anterior e posterior). Desde que Briggs, Milligan e Cloward propuseram pela primeira vez o procedimento de fusão intercorpo posterior lunbar (PLIF) em 1944-1945, a técnica PLIF tem sido aperfeiçoada através dos esforços de muitos cirurgiões. Actualmente, existe um novo entendimento da técnica PLIF, que pode ser utilizada para alcançar uma descompressão completa e fusão intercorpo ao mesmo tempo através da abordagem posterior, e é mais eficaz em casos de instabilidade espinal e estenose espinal; alguns estudiosos propuseram mesmo uma fusão combinado intercorpo e póstero-lateral anterior-posterior para alcançar uma fusão circunferencial de 360 graus das colunas lombares anterior e posterior para melhorar ainda mais a taxa de sucesso da fusão. Testes biomecânicos mostram que as fusões póstero-lateral e anterior são mais estáveis (menos movimento intervertebral no segmento fundido), enquanto as fusões posteriores ainda têm maior movimento intervertebral no segmento fundido; ao mesmo tempo, todas as fusões irão aumentar o stress biológico nos segmentos vertebrais adjacentes, sendo a fusão posterior a mais óbvia e a póstero-lateral a menos óbvia, e o stress anormal é frequentemente uma das causas do fracasso da fusão. Em geral, as duas vértebras adjacentes e os discos intervertebrais e pequenas articulações entre eles são considerados como um segmento cinemático, e o centro de movimento de cada segmento cinemático da coluna vertebral está na sua maioria localizado dentro dos discos intervertebrais. Quando ocorre movimento na coluna vertebral, as massas próximas do centro de movimento são deslocadas ao mínimo; as massas distantes do centro de movimento são deslocadas em maior medida. Teoricamente, a enxertia óssea intervertebral é a mais eficaz. 2.2 Domínio das indicações A fusão lombar é benéfica no restabelecimento da estabilidade vertebral, mas de um ponto de vista biomecânico, a fusão extensiva pode produzir complicações tais como concentração de stress, perturbação da curvatura fisiológica normal da coluna e degeneração de pequenas articulações [5]. Em casos de espondilolistese lombar tipo istmo, instabilidade lombar levando à estenose espinal (escorregamento degenerativo, escoliose degenerativa) e à presença de instabilidade segmentar objectiva, a fusão da coluna lombar pode melhorar os resultados, enquanto que as taxas de fusão têm sido relatadas de forma inconsistente em casos de dores lombares baixas devido a degeneração discal e cirurgia secundária. Quando existem deformidades complexas ou instabilidade segmentar significativa, a fusão lombar é favorecida, enquanto que em casos como hérnias discais, a fusão de segmento único não proporciona uma melhoria significativa dos resultados em comparação com o tratamento cirúrgico convencional. A eficácia da fusão lombar depende portanto de uma cuidadosa consideração da causa da dor do paciente, do seu estado funcional e das suas expectativas. Inflamação activa, osteoporose grave, alergia a metais e doença mental grave são contra-indicações absolutas à fusão lombar. O sistema Cotrel-Dubousset é um sistema pioneiro que demonstra a sua versatilidade em contraste com a instrumentação Harrington. Nos últimos anos, os sistemas CCD, TSRH, Isola de haste de pregos e dispositivos de fixação interna anterior foram introduzidos e são amplamente utilizados. Nos últimos anos, a PLIF tem sido cada vez mais utilizada no tratamento da instabilidade lombar inferior, mas complicações pós-operatórias como a subluxação e deslocamento do bloco interno implantado, prolapso para a formação posterior e pseudo-articular são propensas a ocorrer. Para resolver os problemas da fusão intercorpo convencional, foram desenvolvidos desde os anos 90 uma variedade de dispositivos de fusão implantáveis que podem transportar materiais de enxerto ósseo (aço inoxidável, biocerâmica, titânio, carbono, polímeros, etc.). Existe um consenso comparativo de que este desenho tem mais vantagens do que outros e é mais fácil de manusear, mas a sua eficácia clínica a longo prazo precisa de ser mais bem observada [7]. Estes implantes podem ser utilizados não só na abordagem posterior, mas também na anterior. A utilização de fixação interna permitiu que muitos procedimentos de fusão lombar fossem bem sucedidos. A combinação de fusão de implantes e fixação interna apropriada aumentou a estabilidade após o reposicionamento, melhorando a taxa de sucesso da fusão de implantes e encurtando o tempo de recuperação pós-operatória. Contudo, os dispositivos de fixação espinal nunca podem substituir uma boa fusão e implantação. Todas as fusões com instrumentação acabarão por falhar se a cura óssea não for alcançada. Além disso, a utilização de dispositivos de fixação interna como adjunto no tratamento da degeneração lombar é controversa. Em casos específicos de cirurgia secundária da coluna lombar, deslizamento da coluna lombar induzido medicamente ou degenerativo, a utilização de dispositivos de fixação interna pode melhorar a taxa de fusão da coluna vertebral [8]. No entanto, isto não é verdade para o deslizamento da coluna lombar de um segmento (suave) ou instabilidade lombar degenerativa. Num estudo prospectivo do efeito da instrumentação CD na fusão de implantes lombares laterais posteriores, Christerson[9] não encontrou correlação entre as taxas de fusão lombar e a aplicação de CD em casos de espondilolistese (I-II) ou instabilidade degenerativa segmentar. Dado que a utilização da fixação interna traz consigo muitas desvantagens, tais como custos acrescidos, tempo operatório prolongado, taxas de infecção e reoperação aumentadas, dores lombares residuais baixas, deformidade lombar plana, osteoporose do segmento fundido devido ao mascaramento de tensão da forte fixação interna, e fracturas por fadiga e pseudoartrose acima e abaixo da estrutura fixa, devemos ser cautelosos na selecção dos dispositivos de fixação interna, com o princípio de que as vantagens superam as desvantagens, para minimizar a possibilidade de complicações. A possibilidade de complicações é minimizada. Não existe um padrão uniforme para julgar o sucesso da fusão, mas os seguintes aspectos podem ser utilizados para ajudar a avaliá-la: (1) a altura do espaço intervertebral é sempre constante na película plana de raios X, o contorno do espaço ósseo enxertado não é claro 3-6 meses após a cirurgia, e um ano depois há trabéculas ósseas óbvias de passagem; (2) a fotografia dinâmica da coluna lombar, como na flexão, extensão posterior encontrada na altura das alterações do espaço intervertebral, sugerindo que existe actividade anormal entre o corpo vertebral, osso (3) tomografia lombar para observar a fusão a diferentes níveis do espaço intervertebral; e (4) TAC para observar o processo de fusão em visão transversal do espaço intervertebral. No entanto, estes critérios de determinação são incertos e, como já foi salientado, a taxa de fusão dos implantes depende em grande medida dos pressupostos subjectivos do investigador. Por conseguinte, é particularmente difícil comparar os resultados de diferentes estudos. Se a fusão tiver ocorrido e for difícil determiná-la apenas a partir de imagens. Além disso, os ensaios de biomecânica espinal nem sempre concordam exactamente com a base da fusão por imagiologia. Os ensaios em animais demonstraram que uma coluna vertebral com uma crosta contínua no raio-X demonstrando que ocorreu uma forte fusão não é tão forte como uma coluna vertebral com ligações fibrosas entre vértebras de 2-3L. Dois critérios de fusão foram comparados: um foi determinado comparando o deslizamento da coluna vertebral nas radiografias de hiperextensão e hiperextensão e o outro foi a presença de trabéculas contínuas passando através do segmento fundido na radiografia; o primeiro foi considerado como sendo quase 20% mais susceptível de resultar em fusão do que o segundo. Os critérios para determinar a fusão por raios X ainda são controversos. É geralmente aceite que a fusão bem sucedida é definida como a formação de uma crosta óssea contínua e a ausência de movimento no segmento fundido, mas é frequentemente difícil determinar a fusão com base na mudança de movimento mostrada nas radiografias em hiperextensão e flexão da coluna vertebral. Em estudos recentes de dispositivos de fusão intervertebral, casos clínicos com 5% de movimento do segmento fundido foram julgados como sendo de cura óssea; outros sugeriram que um movimento de 5% em hiperextensão/hiperflexão deveria ser julgado como falha de fusão, enquanto a maioria sugeriu que um movimento de 2%-3% é aceitável. Foi também sugerido que o fracasso da fusão é indicado se houver uma área translúcida dentro da zona de fusão que tenha mais de 2L de largura e atravesse 50% da superfície do implante. Kant et al. compararam os resultados da avaliação da fusão utilizando radiografias com os da exploração cirúrgica directa, a fim de investigar melhor os critérios para determinar a fusão lombar. Setenta e cinco pacientes submetidos à fusão da coluna lombar com diferentes dispositivos de fixação interna foram seleccionados para reexposição à cirurgia, incluindo fusão póstero-lateral, póstero-lateral mais fusão intercorpo, e materiais de fusão incluindo osso autólogo, osso aloenxerto ou uma mistura de ambos. Os resultados mostraram que a fusão foi apenas 68% correcta na radiografia, sendo L4-5 o segmento menos propenso à fusão e o mais difícil de determinar na radiografia neste plano. Portanto, mesmo que as radiografias sugiram uma forte fusão, se o paciente ainda tiver dores lombares persistentes no pós-operatório, a cirurgia deve continuar a ser realizada activamente após terem sido excluídos factores não-mecânicos. 5. factores que influenciam a fusão lombar 5.1 Construção do leito do implante O sucesso do implante requer um processo lento de substituição óssea na área receptora. Um fornecimento rico de sangue ao leito do implante facilita o contacto estreito entre o osso hematopoiético da área receptora e o osso não hematopoiético do enxerto, permitindo que o tecido de granulação vascular activo cresça sobre o osso do enxerto. Portanto, deve ser criado um leito de enxerto ósseo ideal no momento da implantação, por exemplo, aparando o osso esclerótico, removendo suficientemente a córtex óssea da área do implante ou cinzelando a córtex óssea superficial para uma superfície áspera, à escala de peixe (aprox. 2-4 L de profundidade). 5.2 Tamanho e qualidade do enxerto ósseo A capacidade de indução osteogénica do osso esponjoso é superior à do osso cortical, e ao aplicar uma mistura de enxertos ósseos corticais e esponjosos, colocando o osso esponjoso na periferia de modo a que esteja em contacto com o tecido circundante resulta numa rápida formação óssea Ehrler et al. fizeram um estudo sistemático da utilização de osso alogénico na fusão lombar e concluíram que se pode obter mais osso alogénico do que osso autólogo, e que o osso fresco congelado tem um imunogenicidade e fusão mais completa do que osso liofilizado, e que a transmissão de doenças é mínima com métodos de aquisição padrão. A utilização de osso alogénico sozinho ou em combinação com osso autólogo tem uma taxa de sucesso reduzida na fusão lombar posterior em comparação com o enxerto ósseo autólogo, mas tem uma taxa de fusão mais elevada na fusão anterior; Wimmer et al [16] seguiram 94 pacientes que foram submetidos à fusão lombar anterior durante 1993 e não encontraram diferença significativa no efeito dos dois sobre as taxas de fusão vertebral. Além disso, a mistura de partículas de coral com osso autólogo também resultou em resultados de fusão mais favoráveis. 5.3 Aplicação de dispositivos de fixação interna da coluna vertebral Após a enxertia óssea, a fixação da coluna vertebral é importante, especialmente durante as primeiras 3 semanas. Isto porque o movimento do osso e cartilagem neste momento pode facilmente danificar os pequenos vasos que fornecem o enxerto ósseo esponjoso. Uma fixação interna forte pode aumentar a estabilidade da coluna vertebral e melhorar a taxa de fusão dos implantes; ao mesmo tempo, Kanayama et al. descobriram que a aplicação de dispositivos de fixação interna à coluna vertebral também acelerou a taxa de fusão vertebral, correlacionando o processo com a fusão dos implantes num modelo ovino. 5.4 Influência de factores físicos O bloco ósseo deve ser implantado na área receptora logo que possível após a libertação. A salina, a iluminação da sala de operações, a temperatura (superior a 42°C) e a imersão antimicrobiana podem afectar a sobrevivência das células no bloco do enxerto ósseo. Ito et al [18] descobriram que as ondas electromagnéticas tiveram um efeito positivo na redução da osteoporose devido à fixação interna e foram eficazes no aumento da taxa de fusão óssea; foi utilizado um estimulador eléctrico implantável numa população com elevado risco de fusão vertebral e os resultados mostraram um aumento significativo na taxa de sucesso da fusão vertebral e alívio dos sintomas clínicos em comparação com o grupo de comparação. 5.5 A influência de factores biológicos A tendência na fusão vertebral é a utilização de materiais biológicos e substâncias tecidulares. Na última década, tem havido progressos consideráveis na aplicação de materiais biológicos derivados de ossos como mediadores osteocondutores e osteoindutores. O mais importante destes é a utilização da matriz óssea desmineralizada (DBM) e da proteína morfogenética óssea (BMP) para a reparação de defeitos ósseos segmentares e modelos de fusão vertebral. Recentemente, devido à melhoria das técnicas endoscópicas e minimamente invasivas e à utilização de dispositivos avançados de fixação interna, tais como gaiolas e anéis de aloenxertos rosqueados, a investigação sobre factores de crescimento osteogénico tem vindo a aumentar. A utilização de proteína-1 recombinante osteogénica (rhOP-1), P-15, células intersticiais derivadas de mitótica e pequenas doses de terapia genética mediada por adenovírus têm demonstrado promover a fusão óssea, encurtar a duração da cirurgia e do internamento hospitalar e reduzir o trauma cirúrgico. 5.6 Materiais utilizados na produção de instrumentos de fixação interna Sun Changtai et al [21] compararam histologicamente e mecanicamente a diferença entre a interface osso-parafuso de titânio e parafusos pediculares de aço inoxidável. Os resultados mostram que: material de liga de titânio feito de parafusos de pedículo em comparação com instrumentos de aço inoxidável, o primeiro tem uma melhor ligação entre osso e osso; teste de torção de parafuso mostra que a liga de titânio do que os parafusos de pedículo de aço inoxidável têm um momento de torção mais elevado. Não há dúvida que a utilização de fixadores internos de titânio aumentará a estabilidade da coluna vertebral e, consequentemente, a taxa de sucesso da fusão. Fixadores internos feitos de tântalo metálico estão também a ser desenvolvidos devido ao seu papel na promoção do crescimento ósseo. 5.7 Factores individuais Os pacientes que são fisicamente fortes e bem nutridos têm uma elevada e rápida taxa de sucesso de fusão lombar, enquanto os osteoporóticos e os fumadores têm uma taxa de sucesso relativamente baixa de fusão lombar. Numerosos estudos demonstraram que a nicotina aumenta a taxa de descontinuidade óssea na cirurgia de fusão vertebral e que o tabagismo a longo prazo reduz a probabilidade de fusão vertebral e cura de doenças, enquanto Wing descobriu que parar de fumar antes da cirurgia aumentou o sucesso da fusão num estudo de um modelo de fusão vertebral de coelho.