- Departamento de Neurocirugía, Hospital Italiano de Buenos Aires, Argentina
Correspondence Address:
Federico Landriel
Departamento de Neurocirugía, Hospital Italiano de Buenos Aires, Argentina
DOI:10.4103/sni.sni_428_17
Copyright: © 2018 Surgical Neurology International This is an open access journal, and articles are distributed under the terms of the Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 License, which allows others to remix, tweak, and build upon the work non-commercially, as long as appropriate credit is given and the new creations are licensed under the identical terms.How to cite this article: Federico Landriel, Santiago Hem, Jorge Rasmussen, Eduardo Vecchi, Claudio Yampolsky. Curva de aprendizaje en la colocación de tornillos pediculares percutáneos mínimamente invasivos. 10-May-2018;9:
How to cite this URL: Federico Landriel, Santiago Hem, Jorge Rasmussen, Eduardo Vecchi, Claudio Yampolsky. Curva de aprendizaje en la colocación de tornillos pediculares percutáneos mínimamente invasivos. 10-May-2018;9:. Available from: http://surgicalneurologyint.com/surgicalint-articles/curva-de-aprendizaje-en-la-colocacion-de-tornillos-pediculares-percutaneos-minimamente-invasivos/
Abstract
Objetivo:El objetivo de este estudio fue estimar la curva de aprendizaje necesaria para la correcta colocación de tornillos transpediculares percutáneos (TTP).
Introducción:Los TTP son la forma de instrumentación más utilizada en el tratamiento quirúrgico de lesiones espinales que requieren estabilización.
Métodos:Evaluamos retrospectivamente la inserción de 422 TTP (T5 a S1) en 75 pacientes operados entre 2013–2016, bajo guía fluoroscópica bidimensional. El cirujano 1 colocó siempre los tornillos del lado derecho y el cirujano 2, la totalidad del lado izquierdo. El posicionamiento y ruptura pedicular fue determinando con la clasificación tomográfica de Gertzbein. Se comparó la precisión en la colocación de TTP de nuestra serie con una tasa de ruptura de 8,08% (rango de 0,67-20,83%), valor de referencia obtenido de un meta-análisis propio.
Resultados:De los 422 TTP, 395 fueron insertados en el pedículo sin violación de su cortical (Grado 1 = 93,6%), 27 (6,4%) rompieron la pared pedicular, de los cuales el 3,8% fue Grado 2, el 1,65% Grado 3 y sólo el 0,9% Grado 4. El Cirujano 1, presentó una tasa se ruptura global de 6,6%, alcanzando valores estándares de precisión al colocar 74 TTP; el Cirujano 2 presentó una tasa de ruptura de 6,1%, alcanzando valores de referencia a los 64 TTP; la diferencia entre ambos no fue estadísticamente significativa (P = 0,9009).
Conclusión:En la serie evaluada se evidenció que se necesitan colocar aproximadamente 70 TTP para lograr resultados en términos de exactitud intrapedicular comparables con lo reportado por cirujanos experimentados en esta técnica mínimamente invasiva.
Keywords: Minimally invasive instrumentation, minimally invasive arthrodesis, percutaneous transpedicular screws, Artrodesis mínimamente invasiva, instrumentación mínimamente invasiva, tornillos transpediculares percutáneos
INTRODUCTIÓN
La utilización de técnicas quirúrgicas mínimamente invasivas en el tratamiento de diversas patologías espinales ha mejorado considerablemente los resultados intra y postoperatorios tempranos. Las ventajas de estas vías de abordaje han sido extensamente reportadas en la literatura e incluyen principalmente, menor sangrado durante la cirugía, menor tasa de infecciones, menor utilización de analgésicos e internaciones más cortas al compararlas con las técnicas quirúrgicas convencionales.[
El objetivo de este estudio fue evaluar la curva de aprendizaje necesaria para la correcta colocación de tornillos transpediculares percútanos mínimamente invasivos.
MATERIAL Y MÉTODOS
Presentamos un estudio retrospectivo que compara la curva de aprendizaje para la colocación de TTP de 2 cirujanos espinales sin previa experiencia en la técnica quirúrgica in vivo bajo la supervisión de un cirujano senior. Evaluamos la inserción de 422 TTP (T5 a S1) en 75 pacientes operados consecutivamente entre Noviembre del 2013 y Noviembre de 2016 en un mismo centro hospitalario. La instrumentación mínimamente invasiva fue colocada en todos los caso bajo guía fluoroscópica bidimensional (F-2D). Los tornillos percutáneos fueron utilizados en patología degenerativa como complemento de fusiones intersomáticas anteriores (ALIF), laterales (LLIF), transforaminales (TLIF) y extraforaminales (ELIF), o indicados para estabilizar lesiones tumorales o fracturas. El cirujano 1 (Cir 1) colocó siempre los tornillos del lado derecho y el cirujano 2 (Cir 2) colocó la totalidad de los TTP del lado izquierdo.
Se excluyeron todos pacientes sin controles tomográficos postoperatorios, pacientes en quienes la instrumentación percutánea no fue realizada en espejo por los Cir 1/Cir 2 y los pacientes que requirieron TTP torácicos altos (T1–T4) o sacros por debajo de S1.
Evaluación de los tornillos
Se evaluó la indicación, trayectoria, precisión y complicaciones de todos los TTP colocados en la serie. La precisión y orientación intrapedicular de los tornillos fue registrada en tomografías computadas multiplanares y analizadas con el programa Alma Workstation. Ink 2016 que permitió ajustar las ventanas de saturación de las imágenes disminuyendo el artefacto metálico de los implantes. El posicionamiento incorrecto fue determinando por la ruptura del hueso cortical del pedículo y fue graduada con la clasificación propuesta por Gertzbein y Robbins8: Grado 1: sin ruptura; Grado 2: ruptura y exposición extrapedicular menor de 2 mm; Grado 3: ruptura y exposición de 2 a 4 mm y Grado 4: ruptura y exposición mayor a 4 mm [
Figura 1
Clasificación tomográfica de Gertzbein y Robbins.[
Cálculo de curva de aprendizaje
Se comparó la precisión en la colocación de TTP de los cirujanos de nuestra serie con valores de referencia obtenidos de un meta-análisis sobre el porcentaje de TTP que rompieron el hueso cortical del pedículo. Se realizó una revisión bibliográfica utilizando los datos de el Centro Nacional de Información Biotecnológica (NCBI) en PubMed/MEDLINE, bajo el término: “percutaneous pedicle screw”en adultos, in vivo escritos en inglés, desde Enero de 1977 hasta Enero de 2017. Se encontraron 216 artículos, y revisando sus referencias se agregaron 10 artículos más. Se incluyeron en la revisión sistemática sólo los artículos con tornillos colocados en forma percutánea, guiados por fluoroscopía 2D y controlados tomográficamente con la clasificación de Gertzbein u otra homologable. De los 226, 29 cumplieron los criterios de inclusión. El valor de referencia encontrado y considerado como “gold estándar” fue una tasa de ruptura menor a 8,08% (rango de 0,67–20,83%) para TTP puramente intrapediculares (Grado 1 de Gertzbein). Se consideró posicionamiento perfecto a la ausencia de violación de la pared cortical del pedículo, TTP aceptablemente colocado a una ruptura menor a 2mm y mal colocado a un TTP con una porción extrapedicular igual o mayor a 2 mm.
Para evaluar la curva de aprendizaje de la colocación de TTP, se compararon tornillo a tornillo los porcentajes en términos de precisión de los cirujanos de nuestra serie con los valores de referencia del meta-análisis, determinado de este modo el número de TTP en el cual CR1 y CR2 alcanzaron los porcentajes de error considerados de referencia.
Análisis estadístico
El análisis estadístico se realizó con el programa SPSS versión 18.0 (SPSS Inc, Chicago, USA). La precisión en la colocación de los TTP fue analizada con la prueba de ANOVA. Para la realización de metanálisis se utilizó la metodología para estudios observacionales descripta por Neyeloff y col.[
Técnica quirúrgica
Bajo anestesia general, se monitorean los potenciales somatosensitivos y motores basales. El paciente se coloca en decúbito prono con rollos debajo del tórax, pelvis y rodillas las cuales se flexionan. Esta posición mantiene la lordosis lumbar y evita la compresión abdominal que podría predisponer al sangrado de los plexos venosos epidurales durante la cirugía. Se utilizó la técnica de canulación pedicular descripta por Wiesner y col.[
Bajo control fluoroscópico AP, se introducen las agujas de Jamshidi en cada pedículo a instrumentar. El punto de entrada al pedículo se encuentra en la base de la apófisis transversa y corresponde imagenológicamente al cuadrante supero externo del pedículo correspondiente en proyección AP, conocido como en hora 3 para el pedículo derecho, y en hora 9 para el izquierdo [
Figure 2
Técnica quirúrgica: Las imágenes radioscópicas evidencian; (a) Punto de entrada en proyección AP al pedículo. (b) Progresión de la aguja en proyección lateral se hasta el borde posterior del cuerpo vertebral. (c) Control en AP de canulación bilateral simultánea. (d) Se evidencia el retiro de los estiletes. (e and f) Introducción y control de los K-wire. (g and h) Muestran el control radioscópico final
Bajo control fluoroscópico lateral, se procede a la colocación de los tornillos percutáneos del diámetro y longitud correspondiente a través de los K-wires, esta maniobra se realiza de forma bilateral simultánea para cada segmento. Se prefiere la utilización de mangos en T, ya que requieren menor esfuerzo para progresar el tornillo canulado. Una vez que la cabeza del tornillo alcanza en cuerpo vertebral, el alambre guía se retira para finalizar la maniobra de introducción del mismo sin obstáculos para asir el mango del porta tornillo. Finalmente se colocan las barras percutáneas, se reducen y se fijan a la instrumentación mediante tornillos o casquillos bloqueadores. Se realiza control radioscópico [Figura
RESULTADOS
Se colocaron un total de 422 tornillos de T5 de S1 en 75 pacientes, 53% Mujeres (n = 40), edad promedio fue de 57 años (rango 27-82). La indicación para instrumentación mínimamente invasiva fue: Patología degenerativa 80% (n = 60), tumoral 12% (n = 9) y traumática 8% (n = 6).
De los 422 TTP, 395 fueron insertados en el pedículo sin violación de su cortical (Grado 1 = 93,6%), 27 (6,4%) rompieron la pared pedicular, de los cuales el 3,8% fue Grado 2, el 1,65% Grado 3 y sólo el 0,9% Grado 4 [
Gráfico 1
Muestra la precisión global en la colocación de TTP de nuestra serie según la clasificación tomográfica de Gertzbein y Robbins.[
La violación de la pared del pedículo fue mayor en L5 (25,9%), seguido de L4 (18,5%) y S1 (14,8%). La distribución de todos los TTP y los que rompieron la pared pedicular se muestran en el
Tomando como referencia una exactitud puramente intrapedicular (Grado 1) mayor al 91,91% y una tasa de ruptura menor 8,08%, el Cir 1 alcanzó valores estándares de precisión al colocar 74 TTP, el Cir 2, al insertar 64. El
De los 27 TTP con violación de la pared pedicular en solo 11 (2,6%) fue igual o mayor a 2 mm (G3-G4), estos fueron interpretados como mal colocados y por lo tanto que podían potencialmente generar complicaciones. Sin embargo, 7 de estos pacientes no generaron síntomas y no necesitaron tratamiento (Grado 1a), los 4 restantes presentaron síntomas transitorios de irritación radicular y fueron tratados con medicación (Grado 1b).
DISCUSIÓN
La curva de aprendizaje para asimilar una determinada práctica implica que la repetición sistemática de una nueva tarea conlleve a mejorar la destreza para realizarla. Esta optimización en el desempeño de la actividad es muy notoria durante las primeras etapas, alcanzando luego un estado estacionario conocido como asíntota o meseta.[
Las técnicas de inserción de tornillos mínimamente invasivas teóricamente presentan una curva de aprendizaje técnicamente más demandante,[
El meta-análisis realizado demostró que la tasa de ruptura pedicular en tornillos percutáneos guiados con F-2D reportada es de 8,08% con un rango que oscila entre 0,67 y 20,83%, pero un tornillo extrapedicular no necesariamente es interpretado como mal posicionado, numerosos autores utilizan el término de “colocado aceptablemente” para violaciones de la corteza pedicular menores a 2mm en la clasificación de Gertzbein.[
Con respecto a la causa de ruptura de la pared pedicular el 51,8% (n = 14) de los TTP que violaron la cortical lo hicieron por presentar una angulación incorrecta con respecto al pedículo y el 48,2% (n = 13) restante por presentar un mal punto de entrada, estos hallazgos son similares a lo reportado por Raley y col.[
La exactitud en la colocación de los tornillos puede optimizarse si se utilizan técnicas de navegación o guía robótica intraoperatoria,[
La guía fluoroscópica con dos intensificadores de imágenes simplifica la inserción del tornillo y la hace más rápida[
Se ha descripto que cualquier invasión del canal lumbar menor de 4mm puede ser tolerada sin causar síntomas neurológicos debido a la existencia de una zona de seguridad de aproximadamente esa medida formada principalmente por la grasa epidural y el espacio subaracnoideo,[
La principal desventaja de la colocación de TTP con fluoroscopía 2D, es la gran exposición del paciente y personal quirúrgico a la radiación, nosotros canulamos los pedículos de la misma vertebra en espejo simultáneamente, lo que disminuye el número de adquisición de imágenes de control.
La curva de aprendizaje para la colocación de TTP requiere tiempo y paciencia ya que el cirujano debe realizar las maniobras quirúrgicas sin visión directa y con un mínimo aporte táctil proporcionado a través de la aguja de Jamshidi. Creemos que la comparación en espejo es probablemente la mejor forma de evaluar el adiestramiento entre 2 cirujanos con similar grado de formación, esto se debe a que al operar al mismo paciente, la anatomía de los pedículos es prácticamente igual y por lo tanto afrontan la misma dificultad para la colocación de los tornillos en vértebras sin deformidades en el plano coronal. Cotejar sus resultados con un porcentaje de precisión tomado como “gold estándar” a partir de un meta-análisis hace, a nuestro entender, más fidedigno el seguimiento de su formación y el momento en que alcanzan el grado de asíntota obteniendo así niveles de exactitud de cirujanos expertos.
CONCLUSIÓN
En la serie evaluada se evidenció que se necesitan colocar aproximadamente 70 TTP para lograr resultados en términos de exactitud intrapedicular comparables con lo reportado por cirujanos experimentados en esta técnica mínimamente invasiva.
Financial support and sponsorship
Nil.
Conflicts of interest
There are no conflicts of interest.
References
1. Acikbaçs S, Arslan F, Tuncer M. The effect of transpedicular misplacement on late spinal stability. Acta Neurochir (Wien). 2003. 145: 949-55
2. Ahmad FU, Wang MY. Use of anteroposterior view fluoroscopy for targeting percutaneous pedicle screws in cases of spinal deformity with axial rotation. J Neurosurg Spine. 2014. 21: 826-32
3. Baird EO, McAnany SJ, Overley S, Skovrlj B, Guzman JZ, Qureshi SA. Accuracy of Percutaneous Pedicle Screw Placement: Does Training Level Matter?. Clin Spine Surg. 2017. 30: E748-53
4. Belmont P, Klemme W, Dhawan A, Polly DW Jr. In vivo accuracy of thoracic pedicle screws. Spine. 2001. 21: 2340-6
5. Chiu CK, Kwan MK, Chan CY, Schaefer C, Hansen-Algenstaedt N. The accuracy and safety of fluoroscopically guided percutaneous pedicle screw in the lumbosacral junction and the lumbar spine. Bone Joint J. 2015. 97-B: 1111-7
6. Foley KT, Gupta SK. Percutaneous pedicle screw fixation of the lumbar spine: Preliminary clinical results. J Neurosurg. 2002. 97(1 Suppl): 7-12
7. George D, Krag M, Johnson C, Van Hal ME, Haugh LD, Grobler LJ. Hole preparation techniques for transpedicle screws. Spine. 1991. 16: 181-4
8. Gertzbein SD, Robbins SE. Accuracy of pedicular screw placement in vivo . Spine (Phila Pa 1976). 1990. 15: 11-4
9. Gonzalvo A, Fitt G, Liew S, de la Harpe D, Turner P, Ton L. The learning curve of pedicle screw placement: How many screws are enough?. Spine (Phila Pa 1976). 2009. 34: E761-5
10. Gunzburg R, Gunzburg J, Wagner J, Fraser RD. Radiologic interpretation of lumbar vertebral rotation. Spine (Phila Pa 1976). 1992. 16: 660-4
11. Heintel TM, Berglehner A, Meffert R. Accuracy of percutaneous pedicle screws for thoracic and lumbar spine fractures: A prospective trial. Eur Spine J. 2013. 22: 495-502
12. Holly LT, Foley KT. Three-dimensional fluoroscopy-guided percutaneous thoracolumbar pedicle screw placement. Technical note. J Neurosurg. 2003. 99: 324-9
13. Khoo LT, Palmer S, Laich DT, Fessler RG. Minimally invasive percutaneous posterior lumbar interbody fusion. Neurosurgery. 2002. 51: S166-71
14. Kim DY, Lee SH, Chung SK, Lee HY. Comparison of multifidus muscle atrophy and trunk extension muscle strength: Percutaneous versus open pedicle screw fixation. Spine. 2005. 30: 123-9
15. Kotani Y, Abumi K, Ito M, Takahata M, Sudo H, Ohshima S. Accuracy analysis of pedicle screw placement in posterior scoliosis surgery: Comparison between conventional fluoroscopic and computer-assisted technique. Spine (Phila Pa 1976). 2007. 32: 1543-50
16. Landriel Ibañez FA, Hem S, Ajler P, Vecchi E, Ciraolo C, Baccanelli M. A new classification of complications in neurosurgery. World Neurosurg. 2011. 75: 709-15
17. Nakahara M, Yasuhara T, Inoue T, Takahashi Y, Kumamoto S, Hijikata Y. Accuracy of Percutaneous Pedicle Screw Insertion Technique with Conventional Dual Fluoroscopy Units and a Retrospective Comparative Study Based on Surgeon Experience. Global Spine J. 2016. 6: 322-8
18. Nakashima H, Sato K, Ando T, Inoh H, Nakamura H. Comparison of the percutaneous screw placement precision of isocentric C-arm 3-dimensional fluoroscopy-navigated pedicle screw implantation and conventional fluoroscopy method with minimally invasive surgery. Spinal Disord Tech. 2009. 22: 468-72
19. Neyeloff JL, Fuchs SC, Moreira LB. Meta-analyses and Forest plots using a microsoft excel spreadsheet: Step-by-step guide focusing on descriptive data analysis. BMC Research Notes. 2012. 5: 52-
20. Nowitzke A. Assessment of the learning curve for lumbar microendoscopic discectomy. Neurosurgery. 2005. 56: 755-62
21. Raley DA, Mobbs RJ. Retrospective computed tomography scan analysis of percutaneously inserted pedicle screws for posterior transpedicular stabilization of the thoracic and lumbar spine: Accuracy and complication rates. Spine (Phila Pa 1976). 2012. 37: 1092-100
22. Rampersaud R, Pik J, Salonen D. Clinical accuracy of fluoroscopic computer-assisted pedicle screw fixation: A CT analysis. Spine. 2005. 30: E183-90
23. Ravi B, Zahrai A, Rampersaud R. Clinical accuracy of computer assisted two-dimensional fluoroscopy for the percutaneous placement of lumbosacral pedicle screws. Spine (Phila Pa 1976). 2011. 36: 84-91
24. Regev GJ, Lee YP, Taylor WR, Garfin SR, Kim CW. Nerve injury to the posterior rami medial branch during the insertion of pedicle screws: Comparison of mini-open versus percutaneous pedicle screw insertion techniques. Spine (Phila Pa 1976). 2009. 34: 1239-42
25. Schwarzenbach O, Berlemann U, Jost B, Visarius H, Arm E, Langlotz F. Accuracy of computer-assisted pedicle screw placement. An in vivo computed tomography analysis. Spine (Phila Pa 1976). 1997. 22: 452-8
26. Spitz SM, Sandhu FA, Voyadzis JM. Percutaneous “K-wireless” pedicle screw fixation technique: An evaluation of the initial experience of 100 screws with assessment of accuracy, radiation exposure, and procedure time. J Neurosurg Spine. 2015. 22: 422-31
27. Upendra B, Meena D, Chowdhury B, Ahmad A, Jayaswal A. Outcome based classification for assessment of thoracic pedicular screw placement. Spine. 2008. 33: 384-90
28. Villavicencio AT, Burneikiene S, Bulsara KR, Thramann JJ. Utility of computerized isocentric fluoroscopy forminimally invasive spinal surgical techniques. J Spinal Disord Tech. 2005. 18: 369-75
29. Wiesner L, Kothe R, Schulitz KP, Rüther W. Clinical evaluation and computed Tomography scan analysis of screw tracts after percutaneous insertion of pedicle screws in the lumbar spine. Spine (Phila Pa 1976). 2000. 25: 615-21
30. Wiesner L, Kothe R, Ruüther W. Anatomic evaluation of two different techniques for the percutaneous insertion of pedicle screws in the lumbar spine. Spine (Phila Pa 1976). 1999. 24: 1599-603
31. Wood MJ, McMillen J. The surgical learning curve and accuracy of minimally invasive lumbar pedicle screw placement using CT based computer-assisted navigation plus continuous electromyography monitoring-a retrospective review of 627 screws in 150 patients. Int J Spine Surg. 2014. 8: 27-
32. Xu R, Ebraheim N, Ou Y, Yeasting RA. Anatomic considerations of pedicle screw placement in the thoracic spine: Roy-Camille technique versus Open-Lamina technique. Spine. 1998. 23: 1065-8
33. Yang BP, Wahl MM, Idler CS. Percutaneous lumbar pedicle screw placement aided by computer-assisted fluoroscopy-based navigation: Perioperative results of a prospective, comparative, multicenter study. Spine (Phila Pa 1976). 2012. 37: 2055-60