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Introducción
La gran mayoría de los avances en cirugía de columna vertebral fueron llevados a cabo en el siglo XIX y XX. Sin embargo, para llegar este punto es meritorio comentar los cimientos que forjaron las pautas que conocemos hoy en día; a saber, las descripciones anatómicas y biomecánicas establecidas en el periodo Greco-Romano y el Renacimiento, las cuales significaron el uso de manejo conservador como reposo en cama y tracción vertebral 1. Una vez que se estableció la técnica antiséptica y los avances en anestesiología fue posible la generación de técnicas fundamentales de la cirugía de columna vertebral como lo son la descompresión vertebral y estabilización quirúrgica.
Este trabajo revisa la historia de la cirugía espinal, desde la primera mención por los egipcios hasta la cirugía de mínima invasión.
Material y método
Se realizó una búsqueda exhaustiva en diversas bases de datos (PubMed, Scopus y Google académico), utilizando términos de búsqueda con relación a la historia de la cirugía de la columna vertebral. Los manuscritos más notorios fueron seleccionados para la realización de este trabajo con base a la relevancia para su época y fueron categorizados dependiendo del periodo de tiempo en el cual fueron descritos en: Antiguo Egipto, periodo Greco-Romano, la Edad Media, Edad Oscura, el Renacimiento, la Edad Moderna (siglo XIX y XX) y la era tecnológica (finales del siglo XX y siglo XXI).
Antíguo Egipto
La alusión más antigua de un procedimiento de columna vertebral esta documentada en la mitología egipcia en el "Libro de la muerte" 35, en donde cuenta la historia del dios Osiris, el cual es resucitado por Thoth reensamblando su columna vertebral. Esto es representando con el pilar Djed mediante dos barras verticales y cuatro transversales, denotando su columna y costillas. Es uno de los símbolos más reproducidos en la mitología antigua, encontrado con frecuencia en los sarcófagos.
Es conocido que los médicos del periodo antiguo trataban padecimientos espinales con base en documentos históricos. Uno de los mas relevantes es el papiro de Edwin Smith (2600-2200 BCE) que contiene las descripciones más antiguas de los signos y síntomas de lesiones de columna vertebral. El documento contiene 48 casos en total de diversas patologías, seis de estos tratan lesiones espinales en diversos escenarios.
Dichas descripciones fueron basadas en el conocimiento de los médicos egipcios e incluyen factores pronósticos los cuales pudieron ser considerados en la toma de decisiones acerca del tratamiento 2.
Periodo Greco-Romano: la Era de Hipócrates
Hipócrates (460-375 BCE) es considerado el padre de la cirugía espinal 1. Fue el primero en describir la anatomía de la columna vertebral, desde sus segmentos, curvaturas normales, la estructura de una vértebra, los tendones unidos a ellas, el riego sanguíneo e incluso sus relaciones anatómicas con los vasos circundantes. En su tratado On Joints 3 divide a los padecimientos espinales en cinco grupos: cifosis, escoliosis, concusión, dislocación vertebral y fracturas de los procesos espinosos. Estableció diferentes manejos para tratar estas lesiones a partir de la invención de dispositivos como la escalera hipocrática (corrección de deformidades espinales) y tablero hipocrático (reducción de curvaturas espinales), los cuales fueron el tratamiento principal hasta el siglo XX tras el advenimiento de la cirugía.
Celso (25-50 BCE), consejero de emperadores y recopilador de los conocimientos médicos de la época, describió que las fracturas cervicales pueden producir alteraciones en el patrón respiratorio y las diferenciaba de lesiones bajas asociadas a parálisis de miembros inferiores y retención urinaria. Dada la complejidad de estas lesiones, no recomendaba su tratamiento 4.
Galeno (130-200 ce), quien fue el cirujano oficial de los gladiadores en los anfiteatros romanos; detalló el curso de los nervios espinales tras su salida del canal raquídeo por los forámenes intervertebrales. Dado que la disección en humanos estaba prohibida, utilizó sus observaciones de gladiadores lesionados, describió la consecuencia neurológica del trauma espinal cervical y las implicaciones de la transección del cordón espinal a diferentes niveles, considerándolas más severas en niveles inferiores 5.
La Edad Media y la Edad Oscura
Durante el periodo bizantino Paul de Aegina (625-690 ce) desarrolló una enciclopedia de siete tomos llamado Epítomo de Medicina, la cual reunía el conocimiento médico descrito por sus antecesores 6. Describe la técnica de la laminectomía, llevada a cabo en un paciente con fractura vertebral y compresión medular. Por ello se le da el crédito de haber sido el primero en realizarla.
Durante la Edad Oscura (500-1000 ce), el progreso médico entró en recesión por 500 años, hasta el surgimiento de Avicenna (980-1037 ce), con su obra maestra "El Canon de Medicina" 7, el cual consiste en una recopilación de los conocimientos hipocráticos, galénicos y del periodo bizantino. Le dedica ocho capítulos a las lesiones vertebrales, en los cuales sentó las bases de la biomecánica comparando la columna vertebral con una cadena. Utilizó medicamentos herbolarios con propiedades antiinflamatorias para tratar el trauma espinal y la compresión nerviosa. Además, como Hipócrates, utilizó la tracción vertebral para la dislocación vertebral y respetó la doctrina de Paul de Aegina, describe que la descompresión quirúrgica debe de realizarse cuando la fractura vertebral comprima y destruya los nervios espinales o el cordón medular 8.
Serefeddin Sabuncuoglu (1385-1468 ce) fue un cirujano turco, quien describió el manejo de dislocaciones vertebrales mediante una interesante técnica de tracción axial 9, advirtiendo que solo podría realizarse en dislocaciones posterolaterales, dado que si era realizado en las anteriores y laterales podía llevar a la muerte.
El Renacimiento: Vesalius y Da Vinci
Leonardo Da Vinci (1452-1519 ce) es el epítome del Renacimiento. Estudió la perspectiva, geometría y anatomía de la columna vertebral 10, con gran atención en los detalles mostrando las curvaturas correctas, articulaciones y el número de vértebras. Además, sugirió que la estabilidad de la columna vertebral es dada por la musculatura cervical. Su trabajo no fue orientado a la disección, sino a la observación y análisis de la fisiología del movimiento, lo que condujo al establecimiento de la biomecánica, cuyos principios siguen vigentes hoy en día.
Andreas Vesalius (1514-1564), el llamado Padre de la Anatomía, con su libro De Humani Corporis Fabrica ocupa un lugar en la historia de la cirugía espinal por sus descripciones ampliamente acertadas de la anatomía de la columna vertebral, corrigiendo las inexactas observaciones de Galeno 11.
Giovanni Alfonso Borelli (1608-1679) es considerado el padre de la biomecánica. Estableció que los discos intervertebrales funcionan amortiguando las vértebras entre si, actuando como una suspensión. Incluso realizó cálculos describiendo la fuerza ejercida en cada vértebra de manera individual y el peso compartido en cada segmento de la carga espinal, de tal forma que explicó la locomoción humana en términos mecánicos 12.
Fabricus Hildanus (1560-1634) fue un prominente cirujano alemán, quien propuso un método de reducción espinal sumamente avanzado a su época, similar al concepto de tracción cervical usado en la actualidad. Este consistió en la colocación de una aguja entre el ligamento interespinoso con unos fórceps unidos a la misma, generando una tracción en la columna cervical esperando la reducción de la fractura13.
La Edad Moderna: Siglo XIX y XX
No fue si no hasta esta época cuando los cirujanos tuvieron la valentía de practicar ampliamente la cirugía espinal, debido a los avances en la técnica antiséptica por Lister J.14, la anestesiología descrita por Archer et al.15, la generación de instrumentos quirúrgicos y el entendimiento de la biomecánica.
Malgaingne (1806-1865) retomó la práctica quirúrgica de Paul de Aegina, al retirar los fragmentos óseos en fracturas con compresión medular 16, sin embargo no fue si no hasta 1828 cuando Smith AG realizó la primer laminectomía de manera exitosa 17. Él llevo a cabo una laminectomía multinivel en un paciente que sufrió la caida de un caballo, ocasionando paraplejia. Realizó un abordaje por línea media extrayendo las láminas deprimidas y los procesos espinosos.
El primer escrito de la resección de un tumor raquídeo fue hecha por Victor Horsley (1857-1916), neurocirujano lider de su era, llevó a cabo cirugías cerebrales y de columna vertebral con un nivel aceptable de morbilidad y mortalidad 18. En 1887 realizó dicho procedimiento en un paciente con paraplejia, encontró una lesión intradural (caracterizada como fibromixoma), presentando mejoría posquirúrgica considerable. Antes de sus observaciones, la cirugía espinal cervical era evitada. Sin embargo, reportó siete casos de pacientes con fracturas cervicales y cuadriplejía, intervenidos mediante laminectomía, tres de ellos con recuperación motriz19.
En 1891 Hadra utilizó por primera vez la fusión interna para estabilizar fracturas cervicales causadas por enfermedad de Pott. Fijó un alambre de plata al proceso espinoso en forma de 8, con resultados exitosos 20.
Albee y Hibbs 21 fueron los pioneros en la fusión posterolateral, quienes de manera independiente publicaron su técnica en 1911. La técnica de Hibbs fue la predominante y utilizaba hueso autólogo del proceso espinoso plegado hacia abajo y se sobreponía para contactar con el proceso caudal afectado.En 1923 se realizó una autopsia a nueve personas sometidas a dicho procedimiento revelando fusiones sólidas en todos los casos 22.
En 1933 Burns BH trató a un paciente con listesis lumbosacra utilizando un tabique óseo extraido de su tibia, para realizar una fusión anterior L5-S1 y corregir el desplazamiento 23. El paciente tuvo una adecuada evolución con reposo absoluto en cama y logró caminar sin dolor después de dos meses.
Tourney en 1943, describió una técnica novedosa al utlizar por primera vez tornillos facetarios favoreciendo la fusión y acelerando el proceso de recuperación 24.
Uno de los avances mas importantes en fusión espinal, fue a finales de 1950 por Harrington 25, quien creó un sistema usando barras y ganchos de acero en pacientes con escoliosis para corregir la deformidad mediante compresión y distracción; después utilizó el sistema en trauma y otras etiologías.
King fue pioner en la colocación de un tornillo transpedicular, pero Boucher 26 en 1959 perfeccionó la técnica obteniendo una considerable tasa de éxito, colocando los tornillos a traves de la lámina y pedículo e insertándolos en el cuerpo vertebral. Desde entonces múltiples cirujanos han desarrollado técnicas de fijación utilizando el pedículo de mayor adeherencia.
La era tecnológica: finales del siglo XX y siglo XXI
Tras la invención de la tomografía computarizada en 1972 por Hounsfield y la resonancia magnética dos años después 27, los avances en la cirugía de columna no se hicieron esperar. Su uso diagnóstico y para la evaluación de patologías espinales llevaron a la adopción de técnicas de imagen para su uso transoperatorio. Yasargil en 1977 reportó la utilización de la microcirugía para llevar a cabo una disectomía de forma exitosa 28. En 1981, Spetzler, Selman y Brown realizaron una serie de cirugías para remover las apófisis odontoides con guía fluoroscópica 29, instrumento ampliamente utilizado hoy en día e indispensable para la mayor parte de las cirugías de columna.
Fueron varios los intentos realizados para tratar de disminuir las complicaciones asociadas a la cirugía de columna vertebral, utilizando abordajes cada vez más pequeños, surgiendo la cirugía mínimamente invasiva. Uno de los primeros en utilizar este manejo fueron Ascher y Hepner en 1984 30 quienes realizaron una disectomía percutánea con el fin de disminuir la compresión de las raíces nerviosas. Sin embargo, dicho procedimiento falló para el tratamiento de fragmentos discales migrados o secuestrados y se optó por el manejo mínimamente invasivo con visualización directa mediante endoscopía y sistema tubular en 2002, convirtiéndose muy popular en los últimos años para la realización de disectomías, laminectomías y foraminotomías31.
¿Hacia dónde vamos? Directrices futuras?
La pseudoatrosis continúa siendo un problema mayor hasta nuestros días, debido en parte a la falta de osteoinducción, osteoconducción y osteogenecidad de los materiales utilizados para la fusión ósea. La proteína morfogénica osea tipo 2 y la proteína osteogénica tipo 1 (rhBMP-2 y OP-1) han sido utilizadas para favorecer la fusión ósea, sin embargo; pueden ocasionar formación ósea ectópica y posible riesgo de cáncer 32. Nuevas tecnologías basadas en células madre, terapia génica e ingeniería tisular utilizadas para favorecer la fusión ósea, mostraron resultados alentadores en animales, lo que deberá demostrarse en estudios futuros en humanos 33.
El uso de cirugía robótica ofrece una guía en la trayectoria durante la colocación del material de instrumentación, reduciendo la posibilidad de una inadecuada colocación de los tornillos transpediculares. A pesar de ello han surgido dudas con respecto a la estandarización de uso, por la relación costo beneficio, dado que aumenta el costo de la cirugía de forma considerable 34.
Conclusión
Es este breve trabajo hemos mencionado los antecedentes más relevantes en la historia de la medicina que han contribuido al desarrollo de avances y técnicas con el fin de hacer los procedimientos de la columna vertebral mas seguros y efectivos. En la Figura 1 se presentan dichos hitos históricos en forma de una línea de tiempo.
Figura 1 Línea de tiempo mostrando los hitos históricos más importantes en la cirugía de columna vertebral, desde su primer mención en documentos antiguos hasta la cirugía robótica
El periodo Egipcio nos ayudó a comprender la anatomía y en el periodo Griego y Bizantino los signos y síntomas de los padecimientos espinales. Fue en el periodo Arábico / Islámico cuando surgieron nuevos instrumentos y técnicas quirúrgicas. Durante el Renacimiento se establecieron los conceptos de la biomecánica, así como la redacción de obras maestras en la literatura médica. Sin embargo, fue en la edad moderna cuando hubo una evolución importante tras el establecimiento de la técnica anestésica y la antisepsia, con un repunte considerable del desarrollo de la cirugía de columna vertebral en los últimos 100 años.
Los avances en dicho campo siguen creciendo día con día debido al uso de las nuevas tecnologías, el desarrollo de nuevas técnicas y la mejoría en el pronóstico de los pacientes, producto de siglos de trabajo e investigación de los cuales hacemos mención en este manuscrito.
