2020, Número 1-3
Biomodelos tridimensionales para el tratamiento quirúrgico de coaliciones astrágalo-calcáneas
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10.35366/97449
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Idioma: Español
Referencias bibliográficas: 16
Paginas: 11-15
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RESUMEN
Introducción: El tratamiento quirúrgico de las coaliciones astrágalo-calcáneas (CAC) es desafiante debido a la variabilidad de presentación y a la compleja anatomía de la articulación subastragalina. El objetivo de este estudio es describir nuestra experiencia con el uso de la impresión tridimensional para la planificación preoperatoria de las CAC. Material y métodos: Estudiamos prospectivamente a todos los pacientes con coaliciones astrágalo-calcáneas tratados entre enero de 2017 a enero de 2019. En todos los pacientes a los que se les indicó tratamiento quirúrgico se realizaron reconstrucciones tridimensionales a partir de las imágenes tomográficas utilizando el programa Mimics® 16 Materialise. La planificación se llevó a cabo con el programa 3-matic® Medical versión 8 Materialise. Posteriormente, se fabricaron biomodelos en PLA (ácido poliláctico) con una impresora de tecnología FDM (modelado por deposición fundida) Ultimaker 3. Los archivos digitales fueron preparados para la fabricación con el programa Ultimaker Cura 3.6. Resultados: Se evaluaron cinco pacientes consecutivos (seis pies). La edad promedio fue de 13.2 ± 1.3 años. Cinco pies no habían recibido tratamiento quirúrgico previo y un pie presentaba una resección fallida. Los modelos fueron obtenidos a escala real (proporción 1:1). La impresión de los biomodelos permitió determinar exactamente el grado de afectación de la faceta posterior, el plano de resección de la coalición, la magnitud de la deformidad del pie y, en caso de ser necesario, planificar las osteotomías para la realineación del mismo. En cuatro pies se planificó la resección de la coalición asociada con realineación, en un pie la resección aislada y en el restante una revisión de la resección. No2 se presentaron complicaciones postoperatorias. Al último seguimiento todos los pacientes se encontraban asintomáticos y conformes con el procedimiento realizado. Ningún paciente requirió cirugías adicionales. Conclusión: La utilización de biomodelos tridimensionales facilita el planeamiento prequirúrgico, lo cual permite trasladar un planeamiento virtual en uno más tangible. Potencialmente, una planificación de mejor calidad podría disminuir el tiempo de cirugía y permitiría una corrección más precisa de la deformidad. Se requiere de nuevos estudios para determinar si estas hipótesis son correctas.INTRODUCCIóN
Las coaliciones tarsales representan una anomalía congénita en la cual existe una fusión fibrosa, cartilaginosa u ósea entre dos o más huesos del tarso.1 La incidencia estimada en la población es de 1 a 6%; las más frecuentes son las localizadas entre el calcáneo-escafoides tarsiano y astrágalo-calcáneo (aproximadamente 90% de los casos reportados).2,3 Un alto porcentaje de los pacientes que presentan esta patología suelen requerir tratamiento quirúrgico para aliviar el dolor, mejorar la movilidad o corregir la deformidad asociada.
El tratamiento quirúrgico de las coaliciones astrágalo-calcáneas (CAC) es desafiante debido a la variabilidad de la presentación y la compleja anatomía de la articulación subastragalina. Algunos autores proponen la utilización de la tomografía computarizada4 o la navegación intraoperatoria5,6 para guiar la resección. De manera reciente, la utilización de impresiones 3D ha sido aplicada en diversas áreas y está jugando un papel cada vez más importante en la planificación de patologías ortopédicas complejas.7,8 La utilización de esta tecnología en patologías del pie ha sido reportada por múltiples autores,9-12 pero su aplicación en coaliciones tarsales ha sido mencionada escasamente.13,14
El objetivo de este estudio es describir nuestra experiencia con el uso de la impresión tridimensional para la planificación preoperatoria de las CAC.
MATERIAL Y MéTODOS
Estudiamos prospectivamente a todos los pacientes con coaliciones astrágalo-calcáneas tratados entre enero de 2017 a enero de 2019. Se registraron datos demográficos: edad, sexo, localización del dolor, tratamiento previo, complicaciones y necesidad de procedimientos adicionales. Las coaliciones astrágalo-calcáneas fueron evaluadas con tomografía computarizada (TAC), con reconstrucción 3D y clasificadas, de acuerdo con Rozansky y colegas,6 en cinco tipos: I: lineales, II: lineal con gancho posterior, III: teja, IV: ósea y V: posterior. La alineación del retropié se valoró utilizando el ángulo astrágalo-calcáneo (AAC).7 La afectación de la faceta posterior fue estimada para decidir si la barra era resecable de acuerdo al protocolo utilizado en nuestro servicio.1 En aquellos pacientes que presentaban una coalición que afectaba menos de 50% de la faceta posterior se indicó resección de la misma. Si el AAC era mayor a 16 grados se indicó realineación asociada. Si el paciente presentaba además una supinación rígida del antepié, se agregó una osteotomía de la primera cuña.
En todos los pacientes a los que se les indicó tratamiento quirúrgico se realizaron reconstrucciones tridimensionales a partir de las imágenes tomográficas utilizando el programa Mimics® 16 Materialise. En aquellos casos que requirieron realineación con osteotomías, la planificación se llevó a cabo con el programa 3-matic® Medical versión 8 Materialise. Posteriormente, se fabricaron biomodelos en PLA (ácido poliláctico) con una impresora de tecnología FDM (modelado por deposición fundida) Ultimaker 3. Los archivos digitales fueron preparados para la fabricación con el programa Ultimaker Cura 3.6.
RESULTADOS
Se evaluaron cinco pacientes consecutivos (seis pies). La edad promedio fue de 13.2 ± 1.3 años. Cinco pies no habían recibido tratamiento quirúrgico previo y un pie presentaba una resección fallida. Las características demográficas de los pacientes intervenidos se describen en la Tabla 1.
Los modelos fueron obtenidos a escala real (proporción 1:1). La impresión de los biomodelos permitió determinar exactamente el grado de afectación de la faceta posterior, el plano de resección de la coalición, la magnitud de la deformidad del pie y, en caso de ser necesario, planificar las osteotomías para la realineación del mismo. En cuatro pies se planificó la resección de la coalición asociada a realineación (Figura 1 A-D ), en un pie la resección aislada y en el restante una revisión de la resección. No se presentaron complicaciones postoperatorias. Ningún paciente requirió cirugías adicionales. Al último seguimiento (promedio 13 meses, rango 6-24 meses) todos los pacientes se encontraban asintomáticos, con mayor movilidad que la preoperatoria y conformes con el procedimiento realizado.
DISCUSIóN
El tratamiento quirúrgico de las coaliciones astrágalo-calcáneas requiere una planificación preoperatoria meticulosa y una ejecución muy precisa. Los datos proporcionados por los estudios prequirúrgicos (radiografías, tomografía computarizada, resonancia magnética) requieren que el cirujano desarrolle una imagen mental tridimensional de la patoanatomía para ser aplicada durante la cirugía.
Algunos autores han sugerido la utilización de TAC intraoperatoria o navegación para aumentar la precisión de la resección. Kemppainen y colaboradores4 compararon 26 pies sometidos a resecciones de CAC (12 pies sin TAC intraoperatoria y 14 pies con TAC intraoperatoria). De acuerdo con los autores, la calidad de la resección fue superior en el grupo con TAC intraoperatoria y en 21% de los pies llevó a un cambio en la toma de decisiones que incluyó mayor resección. Milbrandt8 y Noonan9 describieron la aplicación de navegación intraoperatoria en dos reportes de casos. Ambas técnicas presentan desventajas significativas como un mayor costo, la necesidad de tecnología no disponible en centros con menores recursos, mayor tiempo quirúrgico y el marcado incremento de radiación.
La impresión 3D ha demostrado ser una herramienta valiosa en cirugías ortopédicas que implican una anatomía compleja como malformaciones congénitas, lesiones tumorales osteomioarticulares, fracturas de pelvis o periarticulares, patologías de columna, artroplastias de revisión y secuelas de trauma o infecciones.9,10 Los biomodelos impresos en 3D pueden simplificar este ejercicio mental y proporcionar una representación realista, tangible y fácil de usar. Además, las impresoras 3D tienen un costo cada vez menor, lo cual las convierte en una tecnología accesible. Puntualmente, en el pie ha sido utilizada para la planificación de fracturas y deformidades complejas.11-14 Al analizar la literatura, sólo dos trabajos mencionan la utilización de impresión 3D en el tratamiento de coaliciones tarsianas. De Wouters y su equipo15 evaluaron nueve pacientes con edades comprendidas entre los 11 y 21 años que presentaban coaliciones CE y AC tratados con resección de la coalición utilizando biomodelos 3D y guías de corte específicamente diseñadas para cada paciente. En todos los casos utilizaron aloinjerto de fascia lata como material de interposición. A un seguimiento promedio de 17.9 meses (rango 12 a 37 meses) ningún paciente presentaba recidiva y se encontraban asintomáticos luego de retornar a la actividad. De manera reciente, Sobrón y sus colegas16 detallaron más extensamente el uso de biomodelos y guías de corte en esta patología, describiendo algunos aspectos técnicos en coaliciones tipo III y IV, que son aquellas que presentan mayor dificultad durante la resección. En nuestra serie no utilizamos guías de corte. Creemos que estas guías son de gran utilidad para aumentar la precisión en la corrección de secuelas o deformidades complejas de los miembros. Sin embargo, para la resección de una coalición, consideramos que no tendrían el mismo beneficio, ya que el plano de la resección puede ser determinado preoperatoria e intraoperatoriamente con el biomodelo. Por otra parte, requeriría ampliar la incisión para tener el espacio suficiente para la colocación de las mismas, lo que implica una mayor morbilidad.
Este estudio debe ser considerado dentro de sus limitaciones. Si bien los pacientes fueron recolectados de manera prospectiva, la serie es pequeña y el seguimiento es corto para demostrar resultados funcionales. El estudio ideal sería comparar dos cohortes de pacientes con CAC. No obstante, los beneficios de esta tecnología son difíciles de demostrar objetivamente en esta patología debido a la gran variabilidad de presentación en cuanto al grado de afectación de la faceta posterior, tipo de coalición (fibrosa, cartilaginosa u ósea), degeneración de la articulación subastragalina y deformidad asociada. Para disminuir esta subjetividad, estudios a futuro podrían evaluar diferencias en el tiempo quirúrgico, pérdida de sangre y tiempo de radioscopia, aunque la muestra necesaria en una patología infrecuente y tan variable excedería las posibilidades de un solo centro. A pesar de estas limitaciones, consideramos que este estudio aporta información sobre las ventajas de la impresión 3D en una aplicación poco descripta. A medida que esta tecnología evolucione y se vuelva más accesible, es probable que se convierta en un componente estándar de muchos procedimientos ortopédicos.
CONCLUSIóN
La utilización de biomodelos tridimensionales facilita el planeamiento prequirúrgico, lo cual permite trasladar un planeamiento virtual en uno más tangible. Potencialmente, una planificación de mejor calidad podría disminuir el tiempo de cirugía y permitiría una corrección más precisa de la deformidad. Se requiere de nuevos estudios para determinar si estas hipótesis son correctas.
REFERENCIAS (EN ESTE ARTÍCULO)
AFILIACIONES
1 Departamento de Ortopedia y Traumatología Infantil, Sanatorio Allende. Córdoba, Argentina.
NIVEL DE EVIDENCIA
IVRecibido para publicación: 22/06/2020. Aceptado: 04/11/2020.