Piezocirugía (3). La importancia de la biología ósea en la cirugía piezoeléctrica

Tercero de una serie de 11 artículos

Cambios en la evaluación de la biología ósea

El hueso es un tejido conjuntivo especializado cuya composición, organización y dinámica ejerce una función mecánica de sostén y de homeostasis mineral. Está conformado por una matriz mineralizada que incluye distintos tipos celulares que le proporcionan una gran dureza y resistencia. También por fibras de colágeno, iones de calcio y fosfato, y proteoglicanos depositados en forma de hidroxiapatita y glicoproteínas.¹ Alrededor del 20% del hueso es agua, el resto del peso seco está formado por un 30%-35% de sustancias orgánicas y un 65%-70% de sustancias inorgánicas.²

 

La matriz ósea está compuesta por proteínas colágenas en un 90%, especialmente colágeno tipo I y proteínas no colágenas en un 10%,³ entre las que se encuentran la osteonectina, la osteocalcina, la sialoproteína ósea, y la osteopontina.⁴ A nivel molecular, destaca la presencia de los proteoglicanos I y II, más conocidos como PG-1 y PG-2, que son productos de secreción de los osteoblastos, que son células propias relacionadas con el crecimiento y cambio en el diámetro de las fibras de colágeno.^4,5 También está presente la enzima fosfatasa alcalina, que promueve la formación de cristales minerales en la matriz extracelular.⁶ Todos estos son actores de los procesos de neoformación y metabolismo óseo.

Al ser un tejido dinámico, el remodelado es constante y equilibrado en condiciones normales. La remodelación se subdivide en etapas que van desde una quiescente o estática, seguida de una activación, en la que los osteoblastos maduros elongados existentes en la superficie se empiezan a retraer e inicia la digestión de la membrana endóstica. Al quedar expuesta la superficie mineralizada se produce la atracción de osteoclastos circulantes a la reabsorción, en la que se disuelve la matriz mineral gracias a los osteoclastos y se descompone la matriz osteoide por los macrófagos. Esto permite la liberación de los factores de crecimiento contenidos en la matriz, fundamentalmente TGF-β (factor transformante del crecimiento β), PDGF (factor de crecimiento derivado de las plaquetas), IGF-I y II (factor análogo a la insulina I y II). Simultáneamente, se inicia la neoformación ósea en las zonas reabsorbidas, aparecen lo preosteoblastos, atraídos por los factores de crecimiento que se liberaron de la matriz. Estas células precursoras sintetizan una sustancia cementante sobre la que se va a adherir el nuevo tejido y expresan BMPs (proteínas morfogenéticas óseas), responsables de la diferenciación. A los pocos días, los osteoblastos ya diferenciados van a sintetizar la sustancia osteoide que rellenará las zonas horadadas. Finalmente, a los 30 días del depósito de osteoide comienza la mineralización, que finalizará a los 130 días en el hueso cortical y a 90 días en el trabecular. Para entrar a nueva etapa de reposo.⁷

Una reciente investigación a partir de estudios con CBCT propone una modificación de la clasificación ósea tradicional, que especifica las diversas combinaciones de hueso cortical y esponjoso a fin de optimizar los resultados clínicos.

Durante años, se establecieron las propiedades biomecánicas del hueso basándose únicamente en medidas a gran escala, pudiendo diferenciarse entre el hueso trabecular y el hueso cortical. Sin embargo, actualmente es posible un mayor análisis a nivel micrométrico que permite explorar entre los componentes orgánicos, tisulares, celular y moleculares. Es así que gracias a aproximaciones nanoestructurales se muestran asociaciones entre las propiedades biomecánicas y las calidades óseas, las que se pueden presentar tanto en el hueso cortical como en el trabecular de manera indistinta. En el cortical, el espacio poroso ocupa el 5-10%, mientras que en el trabecular se encuentra en el 30-90% del total de la estructura⁹ (Figura 1).

Los esquemas clásicos de clasificación se basan en la proporción relativa que existe entre el hueso cortical compacto y el hueso trabecular esponjoso.^10,11 El hueso tipo I se considera el menos vascular y más homogéneo, el tipo II es una combinación de hueso cortical con cavidades medulares, el tipo III está predominantemente compuesto de hueso trabecular, y el tipo IV se describe como una corteza muy delgada con trabéculas de baja densidad.¹² Incluso se han propuesto diferentes analogías entre los tipos de huesos y los tipos de madera; que van desde la madera tipo balsa hasta la tipo roble.¹³ Posteriormente, siguieron surgiendo clasificaciones utilizando el criterio cuantitativo;¹⁴ sin embargo, su valor diagnóstico sigue siendo cuestionable.^15,16

Calidad ósea según la clasificación de Lekholm y Zarb (Figura 2).

• Tipo I: hueso compacto completamente homogéneo.
• Tipo II: capa gruesa de hueso compacto rodeando al hueso trabecular denso.
• Tipo III: capa delgada de hueso compacto rodeando al hueso trabecular denso.
• Tipo IV: capa delgada de hueso compacto rodeando al hueso trabecular poco denso.

En base a estudios realizados en biomodelos, consideramos que es importante, además de los clásicos parámetros, analizar el grosor de las trabéculas óseas y las dimensiones de los espacios medulares, ya que juegan un rol determinante en la calidad y dureza del hueso.

Las clasificaciones tradicionales asocian la calidad ósea con ciertos sectores en los maxilares. Por ejemplo, se dice que el sector anteroinferior de la mandíbula suele presentarse hueso tipo I y en el posteroinferior tipo II. La variante en la zona posterioinferior mandibular se debe a que, a pesar de tener una buena cortical ósea y cantidad de hueso esponjoso, la dimensión de los espacios medulares es muy amplia y el grosor de las trabéculas tan finas como el espesor de un cabello¹¹ (Figura 3).

La menor lesividad de los tejidos favorece a la biología ósea y es la razón de que el sistema piezoeléctrico se haya convertido en una elección segura y predecible.

Una reciente publicación de estudios con CBCT propone una modificación a lo anteriormente propuesto por Lekholm y Zarb, que permite sugerir su aplicabilidad para distinguir entre las diversas combinaciones de hueso cortical y esponjoso para definir adecuadamente el tratamiento a fin de optimizar los resultados.¹⁷ Esta propuesta se basa en la evaluación de la calidad ósea respecto al grosor de la cortical y a la visibilidad de la cantidad de trabéculas y el tamaño de los espacios medulares en el hueso esponjoso (Figura 4): 

• Tipo I: Hueso cortical predominante que rodea al hueso esponjoso de cantidad escasa con trabéculas nítidas en toda la imagen y presencia de espacios medulares pequeños y visibles.
• Tipo II-A: Hueso cortical grueso que rodea al hueso esponjoso de cantidad abundante con trabéculas nítidas en toda la imagen y presencia de espacios medulares pequeños y visibles.
• Tipo II-B: Hueso cortical grueso que rodea al hueso esponjoso de cantidad abundante con predominio de trabéculas difusas en el hueso basal y presencia predominante de espacios medulares amplios y visibles.
• Tipo II-C: Hueso cortical grueso que rodea al hueso esponjoso de cantidad abundante con predominio de trabéculas muy gruesas y nítidas en la basal, con presencia de espacios medulares pequeños y visibles.
• Tipo III-A: Hueso cortical delgado que rodea al hueso esponjoso de cantidad abundante con trabéculas nítidas en toda la imagen y presencia de espacios medulares pequeños y visibles.
• Tipo III-B: Hueso cortical delgado que rodea al hueso esponjoso de cantidad abundante con predominio de trabéculas difusas y presencia de espacios medulares difusos.
• Tipo IV: Hueso cortical difuso que rodea al hueso esponjoso de cantidad abundante con predominio de trabéculas difusas y presencia de espacios medulares difusos.
• Tipo V: Hueso regenerado, de cantidad, visibilidad de las trabéculas y espacios medulares variables.
• Tipo VI: Hueso con patología, de cantidad, visibilidad de las trabéculas y espacios medulares variables.
  

  Figura 4. Calidad ósea según la clasificación de Lekholm y Zarb modificada. A: Tipo I, B: Tipo II-A, C: Tipo II-B, D: Tipo II-C, E: Tipo III-A, F: Tipo III-B, G: Tipo IV, H: Tipo V, I: Tipo VI.

 

Conclusión

Es precisamente la menor lesividad de los tejidos lo que favorece a la biología ósea, y la razón de que el sistema piezoeléctrico se haya convertido en una elección segura y predecible.

Ver el próximo miércoles el siguiente artículo de la serie:

Piezocirugía (4). Principios generales de la piezocirugía

 

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Nota Editorial

 

Fecha de publicación de la serie de artículos del libro “Cirugía Piezoeléctrica: Generalidades y aplicaciones clínicas”.

 

Septiembre 18

Piezocirugía 1. Las ventajas clínicas de la Cirugía Piezoeléctrica

 

Septiembre 25

Piezocirugía 2. "Esta tecnología cambió totalmente mi práctica clínica"

 

Octubre 2

Piezocirugía 3. La importancia de la biología ósea

 

Octubre 9

Piezocirugía 4. Principios generales de la Piezocirugía

 

Octubre 16

Piezocirugía 5. El éxito de la cirugía apical en endodoncia

 

Octubre 23

Piezocirugía 6. Exodoncia de terceros molares simplificada

 

Octubre 30

Piezocirugía 7. "Esta tecnología corta solo tejidos duros"

 

Noviembre 6

Piezocirugía 8. La llegada de la exodoncia atraumática

 

Noviembre 13

Piezocirugía 9. Ventajas del piezoeléctrico en la terapia sinusal

 

Noviembre 20

Piezocirugía 10. Efectividad del piezoeléctrico en la terapia ósea regenerativa

 

Noviembre 27

Piezocirugía 11. Casos clínicos de terapia ósea regenerativa con piezoeléctrico

 

Libro “Cirugía Piezoeléctrica: Generalidades y aplicaciones clínicas”.

 

Referencias

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