Biomecanica de La Columna Cervical

7/16/2019 Biomecanica de La Columna Cervical

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Biomecnica de la columna cervical 4: lesiones importantes

Joseph F. Cusick, Narayan Yoganandan

introduccion

La categorizacin de las lesiones de la columna cervical en un gran suceso'''' implica que ELCOMPROMISO ESTRUCTURAL de la columna vertebral cervical ha causado lesiones

neurolgicas (mdula espinal o las races nerviosas), o creados un entorno donde la

inestabilidad ofrece una significativa potencial amenaza a la integridad mdula

espinal. numeroso las clasificaciones de los tipos de lesiones han sido presentados, pero

ninguno ha logrado una aceptacin generalizada. Una variedad de factores que contribuyen a

esta falta de unanimidad de opinin incluyendo las diferencias en las interpretaciones de

estudios biomecanicos, la presencia frecuente de variable mitigacin o procesos que

contribuyen, as como potenciales limitaciones clnicas en la definicin plena de los patrones de

lesin. La presente discusin ser, por lo tanto, se dirige principalmente a la determinacin de

la factores clnicos importantes en la definicin de los carcter de tales grandes lesionesvertebrales cervicales.

Numerosos estudios de laboratorio han ayudado a clarificar la interrelacin entre los distintos

parametros biomecnicos (velocidad de aplicacin de la fuerza, magnitud de la aplicacin de

la fuerza, y el vector) con la

mayora de las investigaciones usando'' puro'' momento de fuerza aplicacin (flexin,

extensin, rotacin, axial y lateral flexin) para causar patrones selectivos de la lesin

vertebral de la columna. Otros investigadores han optado por utilizar carga compleja como

combinado de flexin-compresin, por lo general se aplica de forma dinmica con el fin de

ms de cerca replicar la situacin clnica. Un anlisis ms detallado de la atributos selectivos de

la metodologa biomecnico se discutir en una parte separada de esta serie y, aunque se

producirn algunas reas de superposicin, el presente nfasis es directo a los factores clnicos

que influyen patrones de las lesiones cervicales.

Aclaracin de estos potencialmente importante clnica elementos sern tanto ayudar en el diseo de

medidas preventivas y las opciones de tratamiento. Esta ltima consideracin tiene especial

importancia para ayudar al mdico tratante para evitar exacerbar las fuerzas de lesiones causantes

de reaplicacin del vector de lesin predominante con un potencial de acentuacin de la

inestabilidad y el riesgo de compromiso neurolgico. El tipo y el grado de lesin de la columna

cervical pueden ser influenciados por factores clnicos Que son deducidos desde un variedad de

evidencia radilogica histrica. La metodologa de los estudios clnicos se diferencia en comparacin

con las investigaciones de laboratorio que son controlados y observados cuidadosamente,

mientras que, la situacin clnica es incontrolado y frecuentemente observada. Este artculoprovee una mirada dentro de la investigacin clnica y de laboratorio sobre los aspectos

biomecnicos de las principales lesiones en el cuello.

2. inestabilidad

La mayora de las lesiones agudas tendr su base en los cambios agudos en la rigidez de

la columna (fractura, luxacin, el compromiso de ligamentos, etc) con inestabilidad. La

inestabilidad se ha definido en trminos anatmicos, biomecnicos y clnicos, pero la


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variabilidad de la presentacin clnica y la incapacidad de las lesiones de laboratorio

secuenciales para replicar la experiencia clnica indican que la inestabilidad se debe

definir en trminos anatmicos. Las secciones anteriores discuten la confianza en la

integridad de los diversos componentes de la columna vertebral para los patrones de

movimiento normal de la columna y la interaccin resultante con la mdula espinal.

Compromiso mecnico de los diversos elementos espinales puede resultar en

deformacin, ya sea aguda de la crnica, de la columna cervical bajo cargas fisiolgicas.

Larson ha enfatizado que la columna vertebral estable es simtrica en el movimiento y

configuracin, ya sea normal o anormal, y no cambia con el tiempo. Al considerar la

inestabilidad espinal, es necesario generalmente revisar la columna teorica de estabilidad

vertebral. Los 2 o 3 conceptos de columna de Holdsworth, White, Denis, y Louis son

frecuentemente usados para conceptualizar la integridad mecnica de la columna

vertebral. La definicin de la extensin de la lesin a los tejidos blandos (ligamentos,

discos, etc) y componentes seos de la columna ayudara al clnico en la determinacin

del riesgo a las estructuras neurales a partir de alteraciones en la curvatura o alineacin.

A pesar de la inclusin de una columna central tiene una ventaja terica en lesiones

torcicas y lumbares, estas consideraciones no son tan anatmicamente importante en la

zona cervical y es razonable utilizar el modelo de dos columnas en la regin cervical (Fig.

1). Como se seal anteriormente, los estudios de laboratorio de la inestabilidad cervical

determinadas a travs de un patrn secuencial de seccin del componente de una

columna especfica no son usualmente representativa de la lesin clnica que puede

incluir slo los elementos selectivos de cada columna. El grado y el carcter del

compromiso de columna, sin embargo, son importantes indicadores de alerta al clnico

para el riesgo potencial de inestabilidad. Adems, esta informacin, especialmente el

papel potencial de ligamento comprometido, ayudar a reconocer el posible desarrollo de

la inestabilidad tarda (subaguda o crnica) que puede ser difcil de establecer en el

perodo post-trauma temprano. El grado de inestabilidad, con independencia de presencia

temporal, ser una influencia importante sobre la amenaza o la ocurrencia de lesiones

neurolgicas y, por lo tanto, clarificacin del grado de lesin de los componentes y unamedicin ms precisa del desplazamiento ayudar a determinacin la amenaza a la

integridad neurolgica.


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3. clasificacinUn anlisis descriptivo de los movimientos locales y las fuerzas que actan sobre la

columna cervical ha producido un consenso general en cuanto a la clasificacin de estas

lesiones y, en conjuncin con la magnitud y el vector de la fuerza, la tasa de aplicacin de

la fuerza es el tercer determinante esencial de lesiones de columna vertebral cervical. Las

estructuras viscoelsticas (ligamentos y discos) son capaces de absorber mayores niveles

de fuerza a velocidades ms bajas de aplicacin de la fuerza, pero estas estructuras se

tensan a tasas ms altas con una disminucin de la capacidad para absorber la energa a

travs de deformacin. Compromiso de la integridad del ligamento puede dar lugar a

inestabilidad mecnica con o sin lesin sea asociada y las dificultades diagnsticas de

esta ocurrencia se discutirn en las secciones siguientes. La siguiente clasificacin de las

principales lesiones patrones es propouesta como una gua general basada en ladireccin de carga y posicionamiento de la carga con el entendimiento de que otras

investigaciones pueden tener ciertas inclusiones o exclusiones. .

figura 2 ilustra que un vector dirigido principalmente a la flexin se traducir en la

compresin de los componentes an-terior y la distraccin de los elementos posteriores,

mientras que el patrn inverso de aplicacin de la fuerza se producir con la extensin. La

combinacin de la compresin axial o el modo se producen con menor frecuencia de

distraccin se magnifican potencialmente de manera significativa las fuerzas que actan

sobre los diversos componentes segmentarias y habr ms detallada en la evaluacin de

los patrones de lesin. Como se aplican mayores movimientos en el plano sagital,

Figura 1. El modelo de dos columnas de la

regin cervical. Columna anterior consiste

en cuerpos vertebrales, discos

intervertebrales y ligamentos longitudinales

anterior y posterior, mientras que la

columna posterior consiste decigapofisiarias articulaciones, ligamentos

capsulares, las apfisis espinosas y lmina

y ligamentos interespinosos.


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fuerzas de cizallamiento (traslacin anterior-posterior) se inducir cambios adicionales,

especialmente como un arco de movimiento asume mayor magnitud (Fig. 2). La columna

cervical est limitada por la cabeza y el trax, y por lo general incurre en daos por

fuerzas llevadas a cabo en el sentido de las cfalo-caudal a travs de los cndilos

occipitales siguiendo cabeza impacto. Las fuerzas de inercia no asociados con la cabeza

o el trax impacto son, por lo tanto, poco probable que cause suficiente compromiso

componente vertebral para provocar una lesin grave, en especial la fractura de

elementos seos. Harris et al. propuso que, dado que las columnas anterior y posterior

estn afectados simultneamente de manera recproca (hiperflexin causa compresin en

la columna anterior y distraccin en columna posterior, mientras que la hiperextensin

provoca distraccin en la columna anterior y de compresin en la columna posterior), no

es necesario incluir el trmino definitorio de compresin o distraccin. Esta

conceptualizacin, sin embargo, no reconoce el requisito experimental consistente para

una fuerza de compresin externa para producir patrones de fractura. La compresin delos trminos y la distraccin, por lo tanto, el suministro de informacin relativa a la

aplicacin de carga externa en relacin con el sentido de la carga que es necesaria para

producir las alteraciones de los componentes cervicales lesiones de la columna vertebral

severa. El vector predominante, sin embargo, puede asumir una direccin diferente en los

distintos niveles. Un estudio en cadver de lesiones de alta aceleracin produce un patrn

de lesiones contiguas y no contiguas, pero tambin ilustra que estas alteraciones

asociadas ocasionalmente demostraron cambios estructurales en los niveles separados

que indicados por una direccin diferente de la cargar la aplicacin. Las alteraciones en el

lugar principal, por lo tanto, pueden cambiar movimientos locales induciendo a diferentes

cargas de vector en la transmisin de la carga distal. Para definir mejor los determinantes

mecnicos de tolerancia cervical, la consideracin de ciertas variables del paciente queinfluyen en la susceptibilidad o resistencia a las lesiones son necesarios. La Tabla 1 lista a

nmeros de posible variables y es reconocido por no ser totalmente inclusiva. Estos

cambios en la integridad fisiolgica de la columna vertebral o las relaciones anatmicas

pueden cambiar las expectativas con respecto a los determinantes mecnicos de la

tolerancia columna espinal cervical y requieren consideracin en definir el riesgo de

compromiso de la columna cervical.

Figura 2. Ilustracin de vectores

de fuerza que puede actuarsobre la columna cervical.


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4. Variables del paciente

La Tabla 2 enumera una lista de posibles variables que pueden influir en la aparicin y

extensin de la lesin la columna cervical. Excepto por el acuerdo que el movimiento

cervical vara y disminuye con la edad, en la actualidad, el impacto clnico de la edad y el

gnero en las lesiones cervicales agudas slo puede ser la hiptesis. Algunos estudios de

laboratorio ofrecen cierta informacin con respecto a estos factores. Estos se discuten en

una seccin posterior titulada determinacin del umbral de lesin en el cuello cuantificado.

Enfermedad degenerativa, evidencia radiolgica especialmente significativo de la

degeneracin espondiltica (SD) en el envejecimiento de la poblacin, merece atencin.

La influencia de la SD en la columna cervical tiene la doble consideracin de los cambios

en el carcter mecnico y la morfologa de la columna. Como se mencion anteriormente,

los estudios de laboratorio sobre las lesiones de aceleracin de la columna cervical

demostraron que los niveles ms severos de lesiones ocurrieron adyacente a las regiones

de cambio degenerativo mxima. El aumento de la rigidez local en las regiones de mayor

degeneracin significativa puede provocar un aumento de los movimientos y las posibles

deformaciones excesivas en los niveles menos involucrados. Los estudios clnicos y

radiolgicos realizados recientemente en pacientes mayores de 65 aos con mielopata

espondiltica cervical (CSM) han demostrado la progresin de la mielopata era con

frecuencia el resultado de un aumento de movimiento en los niveles cervicales medias

(C3-C4 y C4-C5), en asociacin con estenosis multinivel espinal ms gravemente

afectando a los niveles cervicales inferiores (C5-C6 y C6-C7). Por lo tanto, tales pacientes

sometidos a altas fuerzas de aceleracin, pueden incurrir en un aumento movimientos

locales en estos niveles medios con tensiones adversas resultantes que actan sobre la

mdula espinal con potencial mielopata traumtica. Estas consideraciones, tomadas en

conjuncin con SD, pueden definir una circunstancia en la cual la mdula espinal puede

ser sometido a fuerzas perjudiciales sin incurrir fractura o dislocacin notable. Variacin

de las lesiones, por lo tanto, se puede anticipar como marcados aumento de tensiones de

cizallamiento en la columna central

Tabla 1 Clasif icacin de las lesion es (mecanic ista)Compresin axialFractura conminuta de fracturas C1 (Jefferson)Verticales o fracturas oblicuas (burst) de axisFracturas conminutas de los cuerpos vertebrales (burst)Flexion (hiper)Inestabilidad (ligamentos)

La flexin-cortanteFractura de odontoides con posterior desplazamientode la inestabilidad atlanto-axial del ligamento atlantal transversal(TAL) comprometidoLa flexin-compresin

Fracturas del cuerpo vertebral (cua lgrima) compromiso del complejo ligamentosoposteriorLa flexin-distraccinLuxacin facetaria bilateral

La flexin-rotacinLuxacin facetaria unilateralExtensin (hiper)Inestabilidad mantenimiento (ligamentos)Extension-distraccin


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Espondilolistesis de C2Fractura anterior C1Dislocacin occipital-cervical (O-C)Extensin-compresinligamento longitudinal anterior y el compromiso anularfractura del arco vertebral (lmina, pilar articular, apfisis espinosa)

fractura del cuerpo vertebral verticalesExtensin de cortefractura de odontoides (desplazamiento anterior)posterior luxacin atlanto-axial (sin fractura)Rotacin y flexin lateral lesiones no estn incluidos debido a la rara asociacin con'' lassituaciones de lesiones''.

durante la accin de pinza compromiso de la mdula espinal incurridos durante una

hiperextensin repentina contundente. En este contexto, una de las principales lesiones

de la mdula espinal puede ocurrir en un paciente con el correspondiente conducto

congnitamente poco profunda o ms comnmente severa SD con el canal resultante

estenosis. El proceso de la lesin de la mdula espinal asociada con SD cuando la

columna sufre una rpida hiperextensin (ms all de los lmites fisiolgicos) con

acortamiento resultante del rea de seccin transversal del canal espinal y el

ensanchamiento de la mdula espinal permite un potencial de tenaza de compresin de la

la mdula espinal. Las fuerzas que actuarn de manera centrpeta que tiene el mayor

efecto potencial sobre las estructuras de la mdula espinal situados ms centralmente. La

estructura somatotpico de los tractos motores principales y el compromiso de fibras

internunciales frecuentemente causar un patrn de lesin neurolgica exhibiendo un

deterioro motor ms profunda en las extremidades superiores, especialmente las manos,

que en las extremidades inferiores (sndrome de mdula central).

Osteopenia se refiere a la disminucin del contenido mineral del hueso, y la osteoporosis

se define como la prdida paralela de ambos mineral sea y de la matriz. Los posiblescausaciones subyacentes listados en la Tabla 2 son las condiciones de prdida de masa

sea fisiolgica, que puede hacer sea mineralizada residual inadecuada para soportar

los niveles menores de trauma. Esta susceptibilidad a la lesin ha sido bien reconocido en

las regiones torcica y lumbar, pero tal cuantificada y informacin correlacionada no est

disponible para la columna cervical. De una manera similar, ciertos trastornos del sistema

endocrino metablicas (hiperparatiroidismo, enfermedad de Cushing, etc) pueden alterar

el contenido mineral, as como la variada prdida de hueso cortical y trabecular. El riesgo

resultante de compromiso mechanico en los niveles ms bajos de fuerza puede ser

encontrado, pero para la regin cervical, la informacin no es actualmente adecuada para

definir con claridad el aumento de los factores de riesgo con estas entidades.

Algunas de las artritis, sin embargo, presentan condiciones que tienen un mayor riesgoreconocido de lesin en la zona cervical. Esta consideracin es especialmente vlida para

la espondilitis anquilosante (AS). La columna vertebral aparece rgido como un resultado

de la anquilosis multinivel, pero la fuerza en cizallamiento y la carga en flexion es

disminuida

Tabla2Variablesque podran afectarla tolerancialesiones

A Edad


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B Gnero

C Enfermedades degenerativas

1. Degeneracinespondiltica

2. La osteopenia

(a) senil(> 70 aos)

(b) despus de la menopausia(por lo general la menopausiaantes de los 45aos deedad)

(c) hypogonal(gonadotropinas bajas)

(d) glucocorticoides inducida

(e) la deficiencia de vitaminaD

(f) la enfermedad seade aluminio(dilisis, TPN)

D Artritis

reumatoide, la espondilitis anquilosante(AS), hiperostosis esqueltica idioptica difusa

(HSID)

E endocrino

hiperparatiroidismo, hypoparathroidism, acromegalia, enfermedad de Cushing

F congnita (gentica)osteognesisimperfecta, sndrome de Down, anemia de clulas falciformes,enfermedadesde

almacenamiento de lpidos, Klippel-Feil, fusinatlanto-occipital, agenesia delodontoides,

osodontoidism, enfermedadespondiloepifisaria, achondrodysplasia.

debido a la fragilidad de la columna vertebral. La columna vertebral anquilosado tiene una

reducida capacidad por deformacin y absorber las fuerzas aplicadas a la columna, y, por

lo tanto, es cada vez ms susceptible a las lesiones de baja fuerza de aplicaciones. Los

pacientes con lesin de la columna vertebral incurrir tienden a ser hombres de edad

avanzada con enfermedad avanzada y los dficits neurolgicos resultantes, y la

mortalidad es alta con algunas estimaciones que se acerca el 35%. Cargando factores

resultarn en la mayora de tales lesiones que se producen en las regiones toracolumbar,pero las lesiones cervicales catastrficas son bien conocidos. La inclusin de los

individuos con hallazgos radiogrficos de hiperostosis esqueltica idioptica difusa (DISH)

como tener una mayor susceptibilidad a la lesin se ha propuesto, pero actualmente no

hay firme evidencia confirma esta impresin.

Una variedad de trastornos congnitos relativamente inusuales, ya sea a travs de

cambios en la configuracin anatmica (Klippel-Feil, fusin atlanto-occipital, odontoides

Agene-sis, etc) o alteraciones de la integridad sea y ligamentosa (sndrome de Down, la

osteognesis imperfecta, etc) de la columna cervical, puede reducir la tolerancia a las

cargas aplicadas. La presentacin clnica vara con realizacin que los segmentos

fusionados (Klippel-Feil, atlanto-occipital fusin) puede resultar en la transmisin del

caudal alterada de las cargas aplicadas, as como potenciar la atenuacin ligamentosa o

el desgarro. El punto de apoyo / concepto de articulacin con potencial disminucin de la

integridad ligamentosa y mayor potencial de inestabilidad. Las alteraciones congnitas de

la odontoides (agenesia, os odontoidism) o ligamentos incompetencia tambin

potencialmente alterar la integridad anatmica de la columna con una mayor

susceptibilidad a las lesiones.


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5. Consideraciones radiolgicas en las lesiones cervicales agudas

La magnitud de la inestabilidad se tiene una relacin importante a las amenazas nocivos a

las estructuras neuronales, y una medicin precisa del desplazamiento o angulacin es

deseable. Como se seal anteriormente, definicin radiolgica de patrones de lesin a

travs de anlisis de la direccin de la carga y aplicacin de la carga es la base para la

determinacin mecanicista generalmente aceptada de lesiones (Tabla 1). Ciertas

consideraciones y variaciones de la examinacion radiolgica, sin embargo, deben ser

considerada con el fin de aclarar el valor y las limitaciones de estos estudios para obtener

el mecanismo de la lesin. No es factible en esta revisin que inclusive detalla las

mltiples consideraciones radiologicas de patrones de lesin de la columna cervical, y una

informacin ms comprensiva es presentada en los textos dedicados a este tema. El

evaluador, sin embargo, debe ser advertido de que la correlacin de la aparicin de plano

de radio-grficos estticos en el perodo post-traumtico inicial a las formaciones de

incurridos por la columna cervical y estructuras neuronales relacionadas durante el

proceso rpido y dinmico de la lesin puede ser engaoso o incompleta. No siempre se

puede predecir que la apariencia radiogrfica post-traumtico inicial replicar los cambios

que dieron lugar a lesin importante, especialmente la relacin de la deformacin

transitoria biomecnico de los tejidos neurales a los cambios estructurales. La lesin

inicial se produjo en un perodo de milisegundos, pero los acontecimientos posteriores,

incluyendo los movimientos de inercia y los cambios de posicin durante la eliminacin

paciente y el transporte puede inducir la curvatura y la alineacin de los diferentes

cambios del patrn de lesin inmediata.

6. Patrones de lesiones especficas

La distribucin de las lesiones cervicales por niveles se siempre ser superior de 100%

desde lesiones contiguos o no contiguos encontradas. La mayor incidencia de lesin se

produce en los segmentos superior e inferior de la columna cervical que indica una mayor

susceptibilidad de estas regiones a la creciente aplicacin de la fuerza. La aplicacin de la

fuerza ser diferente entre estas regiones con los segmentos superiores incurrir en un

patrn de lesiones directamente relacionados con la direccin de las fuerzas de contactodel crneo en el crneo occipital-atlantal, mientras que, el patrn de lesin para bajar

niveles espinal cervical est primordialmente influenciado por fuerzas aplicadas

directamente a la de vertebrados o a travs de un brazo de palanca de varios segmentos

adyacentes. Aunque la mayora de los detalles con respecto a los mecanismos de la

lesin son bastante bien definida, ciertos problemas inusuales o controvertido requieren

aclaracin. Lesiones fuerzas siguientes impacto de la cabeza suelen ser canalizado a

travs de los cndilos occipitales en una direccin cefalocaudal (compresin) hacia el eje

vertebral. El porcentaje ms pequeo, sin embargo, tendr lesin cervical de las fuerzas

dirigidas hacia fuera del eje vertebral, la cual se denomina como la distraccin o

perjudicial (fig. 2). Aunque el modo de distraccin de aplicacin de la fuerza como un

vector primario es poco comn, los efectos pueden ser dramticos. La integridadestructural de la unin occipital-cervical (O-C) depende principalmente de un fuerte

complejo de msculo-ligamentosa que puede estar comprometida por una fuerza de

distraccin de alta magnitud vertical, causando atenuacin o la alteracin de estas

estructuras. Lesiones neuronales en la unin medular cervical pueden potencialmente

resultar no slo en la prdida completa caudal del motor-sensorial, sino tambin la prdida

de la respiracin voluntaria y, por lo tanto, el reconocimiento clnico de tal inestabilidad

occipital-cervical se ve comprometida por la mortalidad inmediata frecuente. En este


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sentido, la mayora de las lesiones de O-C fue descubierto en los exmenes post-mortem

de los peatones expuestos a impactos de vehculos de alta velocidad, pero la mejora de

las tcnicas de reanimacin en el lugar del accidente y la ocurrencia de inestabilidad O-C

como una lesin singular demostr la supervivencia y el aumento de la presentacin de

estas lesiones a las instalaciones de emergencia. El empleo contundente de bolsas de

aire en colisiones de automviles recientemente se ha implicado en la produccin de tales

fuerzas de distraccin verticales en la unin O-C o en la columna cervical en nios o

adultos de estatura pequea. La identificacin radiologica de esta entidad, sin embargo,

puede ser sutil o oscurecida por la mala calidad tcnica de las radiografas de

emergencia. La interrupcin puede ser completa o incompleta y los detalles anatmicos

se describe ms ampliamente en los textos dedicados a la interpretacin radiogrfica de

las lesiones vertebrales. Powers, y ms tarde Lee, presento mtodos de x-lnea en los

estudios radiogrficos simples para determinar la dislocacin O-C y subluxacin anterior

y, aunque estos mtodos mejoran la conciencia de la dislocacin O-C o subluxacin,

anlisis presentan ciertas dificultades tcnicas que limitan su valor diagnstico . Harris et

al. propuso un sistema de medicin sobre la base de puntos de referencia de forma ms

fiable visibles. El intervalo de base-axial (BAI) se compone de la distancia entre la lnea

del margen cortical posterior del cuerpo del eje y la basion (parte superior del clivus o arco

anterior del agujero magno), y el intervalo BDI es la distancia desde la punta de las

cuevas a la base. Ninguna de estas distancias deben exceder de 12 mm. . Figura 3 ilustra

el examen radiogrfico de una mujer de 52 aos de edad, de baja estatura, que han

incurrido en una lesin airbag inducida. Se present de emergencia facilitada

esencialmente en un'' locked-in'' sndrome con ausencia de la funcin neurolgica por

debajo de la unin medular cervical.

Procedimientos de las vas respiratorias de emergencia siguiente, las radiografas

mostraron anormalidades O-C indicativos de O-C dislocacin y halo chaleco de fijacin se

aplic inicialmente. Curiosamente, apretando los tornillos craneales caus cambios

dramticos en los movimientos oculares extraoculares indicativos de compromiso del

tronco cerebral. Estas anomalas se revirtieron rpidamente por el alivio de esta fuerza de

distraccin trivial lo que sugiere que incluso una fuerza de distraccin mnima inducira

compromiso del tronco cerebral. El paciente hizo una recuperacin notable de re-

Figura 3. (a) la radiografa cervicallateral que muestra la subluxacin

occipital-atlantal, y (b) imagen de RM

que muestra la lesin de los

ligamentos de la parte anterior

ligamentos en la unin O-C (flecha).


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neurolgica funcin casi normal despus de una fijacin occipital-cervical y el

procedimiento de fusin. Este ejemplo pone de relieve la necesidad de reconocimiento de

estas lesiones infrecuentes pero potencialmente catastrfica.

Lesiones por compresin axial de los segmentos cervicales superiores son

acontecimientos inusuales, y, normalmente, no resultan en compromiso neurolgico

catastrfico. Fracturas condilares occipitales pueden ocurrir como el impacto al vrtice delcrneo se transmite a las masas laterales del atlas con desplazamiento centrfugo de

estos elementos potencialmente causantes de las fracturas de las masas laterales, as

como los arcos anterior y posterior de C1 (Jeffer-hijo la fractura). Un desplazamiento

lateral de ms de 7 mm indica el riesgo de rotura de la insercin del ligamento atlantal

transversal (TAL) con el riesgo resultante de la inestabilidad atlanto-axial. La LAT es

importante en el mantenimiento de la integridad mecnica del nivel C1-C2 con la funcin

principal de restriccin del proceso odontoides contra el arco anterior del atlas. Un

compromiso ms comn de TAL ocurre durante la flexin forzada en la que los desgarros

del ligamento cerca de la lnea media antes de que ocurra fractura de odontoides, y esta

lesin suele presentarse en un grupo de mayor edad de los pacientes. Se reconoce la

hipermovilidad de la articulacin C1-C2 con desplazamiento odontoidea posterior en laflexin cuando el espacio entre el margen anterior del aspecto odontoides y posterior del

arco anterior de C1 (predental) excede 3 mm en el adulto.

Las fracturas de la apfisis odontoides son las lesiones ms comunes en el mbito

atlanto-axial (C1-C2) y el vector principal es generalmente la flexin que puede causar

fractura-luxacin anterior (posicin de los fragmentos proximales), mientras que, el vector

de extensin menos comn dar lugar a desplazamiento posterior. Odontoides fracturas

representan aproximadamente una cuarta parte de las fracturas de la columna cervical y

han sido clasificados por Anderson y D'Alonso como tipo I (fractura de la punta), tipo II

(fractura de las casas por encima del cuerpo del eje) y tipo III ( la fractura de la base de

madrigueras en el cuerpo superior del eje). Las lesiones de la articulacin atlanto-axial,

excepto O-C interrupcin, comparten la baja incidencia del correspondiente compromisoneurolgico como otro trauma en los niveles cervicales superiores (16.5%). El factor ms

importante en la preservacin de la funcin neural son las dimensiones del canal espinal

relativamente abundantes en esta regin. Aunque la incidencia de deterioro neurolgico

es relativamente baja con fracturas cervicales superiores, el potencial de compromiso

neurolgico catastrfico existe, especialmente con inestable lesiones en el segmento

atlanto-axial. Fracturas de odontoides pueden ser difciles de documentar en las

radiografas simples iniciales, y el caso de una mujer de 67 aos de edad, quien en

INCURRIDOS trauma mltiple no asociada con lesiones en la cabeza o el cuello ilustra

esta consideracin. Radiografas de la columna cervical iniciales fueron normales para la

evidencia de la lesin, pero tres meses ms tarde, las quejas de dolor de cuello, llevaron

al descubrimiento de una fractura de odontoides tipo III, con casi el 100% dedesplazamiento anterior (Fig. 4). Ella era neurolgicamente intacta, y esta secuencia de

eventos hace hincapi en la importancia de la tasa de la fuerza aplicacin en la

causalidad de dficit neurolgico. Si el marcado grado de desplazamiento demostrado en

estas radiografas se haba producido como parte de la lesin inicial, el potencial de lesin

neurolgica catastrfica sera casi inevitable. El proceso, sin embargo, probablemente

representa un desplazamiento incremental de la odontoides con las fuerzas adversas


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disminuy marcadamente ser aplicada a la mdula espinal, lo que resulta en la

deformacin tolerable de los elementos neurales.

Espondilolistesis traumtica del eje es otra de las fracturas de la columna cervical superior

que est por lo general asociados con un pequeo riesgo de lesin neurolgica. Esta

lesin fue descrita originalmente por lesiones cervicales por suspensin judicial (fractura

del ahorcado) y, si bien el consenso general de la causalidad es por las fuerzas deextensin-distraccin, ciertos patrones de fractura con anterolistesis de C2 a C3 se han

sugerido por una minora de investigadores para ser principalmente una lesin en la

flexin. Si el patrn de fractura se extiende hasta incluir las facetas articulares superior y

pilares que articulan la subluxacin puede ser ms extensa y aumentar el riesgo de dao

neurolgico. Las variaciones de esta categora lesin especfica nuevamente hincapi en

la necesidad de definir correctamente el mecanismo de la lesin con el fin de aplicar el

tratamiento adecuado, ya que ciertos tipos de tratamiento pueden acentuar la deformidad

en lugar de la reduccin de la oferta.

Los patrones de fractura en el medio y bajo la columna cervical comparten muchas

caractersticas similares, pero la predileccin por este tipo de lesiones es mayor en los

niveles inferiores. La relativamente mayor incidencia de fractura-luxacin a niveles ms

bajos aguda es probablemente influenciada por el punto de fijacin aproxima a su con la

columna torcica, as como potencialmente experimentar un aumento del efecto de

palanca de la columna cervical superior y medio. Modos de flexin o extensin

generalmente modificados por las fuerzas de compresin o distraccin darn lugar a

diferentes patrones de lesin vertebral componente de la columna. Independientemente

de la extensin o vectores de flexin, la produccin de fracturas requiere la aplicacin de

una fuerza de compresin con componentes seos anteriores (cuerpo vertebral)

susceptibles en flexin, mientras que elementos seos posteriores (facetas articulares,

pilar, y las apfisis espinosas) estn implicados en las lesiones de extensin. La influencia

de la excentricidad de la fuerza de compresin, por lo tanto, va a determinar la

susceptibilidad de los componentes posterior o anterior a la lesin.


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Las fuerzas que actan sobre el espacio de cuello sern modificados por la curvatura de

la columna. La curvatura lordtica normal de la columna se identifica como la posicin depunto muerto y, con pequeos incrementos de la flexin, la columna asume una

configuracin enderezada. Pintar et al. identifica esta alineacin como la ms dura'' axis'' y

se ha encontrado que esta configuracin era necesario producir una fractura por estallido.

Este patrn de fractura fue inicialmente identificado como una fractura conminuta de la

vertebral cuerpo con retropulsin variable de la posterior aspecto del cuerpo vertebral en

el canal. Tomografa computarizada (TC) ha demostrado que el cuerpo fracturas tambin

pueden estar asociados con el elemento posterior del fracturas indicando a ms amplia

dispersin de energa en el categora principal de lesiones. Las cargas axiales colocadas

a lo largo el eje de un (neutro) columna vertebral enderezada es la posicin que sostiene

las cargas ms altas al fracaso. La fractura rafaga se consideran resultar en compromiso

significante del canal espinal y la inestabilidad, pero la estenosis puede ser transitoria conrecuperacin parcial de los cambios estructurales en el cuerpo vertebral despus del

evento inicial. Por lo tanto, las lesiones con un nmero relativamente pequeo canal

compromiso sobre los estudios despus de la lesin puede haber sido ms evento de

lesin aguda Duringthe severa. El eje rgido o la columna se enderez presenta una

situacin biomecnica donde la columna es capaz de withstandingincreased mayor riesgo

de cargas, sino tambin Havinga de grave estructural compromiso como cargas de mayor

magnitud se aplican. La columna, por lo tanto, va a mostrar una mayor tolerancia a cargas

Figura 4. (a) la columna cervical lateral

que muestra una alineacin normal, y

estructuras de tejido blando; (b) radiogr

cervicales laterales dos meses despus

inicial

traumatismo que muestra marcada

subluxacin de C1 en C2 secundaria a

fractura odontoides (flecha), y (c) image

RM que demuestra el canal significativa

comprometida de la dislocacin fractura

C1 en C2.


13/27

de compresin axial, pero muestran una mayor riesgo de falla estructural como los

enfoques de aplicacin de carga los niveles ms altos.

Excentricidad anterior adicional de compresin axial transferencia de carga con una

proporcin mayor de momento de flexin a fuerza de compresin dar lugar a una fractura

de tipo cua para el cuerpo vertebral. Experimentalmente, este patrn de fractura

exposiciones oclusin mnima del canal, y, por lo tanto, ha sido reconocida para

representar un proceso clnico ms benigno de las fracturas por estallido. Figura 5, sin

embargo, muestra que una fractura por compresin puede resultar en la lesin de la

mdula espinal. Con nuevos aumentos de excentricidad anterior, un marcado aumento en

el momento de flexin puede ser inducida en los segmentos de la columna media o ms

baja que causan dislocaciones bilaterales facetarias y compromiso medular

7. Determinacin de cuantificar la tolerancia lesin en el cuello

7.1. Normal columna cervical y la mecnica mdula espinal

La capacidad de los diversos componentes de la columna vertebral (vertebral cuerpos,

discos intervertebrales, pilares particular, facetas y ligamentos) para soportar una fuerza

de deformacin determinara el carcter del compromiso estructural. El ligamento nucal

representa el ligamento supraespinoso y ofrece una unin bastante fuerte a la apfisisespinosas cervicales, pero los otros ligamentos subaxial y los discos intervertebrales son

relativamente dbiles en comparacin con otras partes de la columna vertebral. La

orientacin de las articulaciones cigapofisiarias permite sustancial movimientos en

extensin y flexin que se asocian con una normal disminucin movimiento traslacional de

C2 a C7, y los lmites superiores de normal para este ltimo movimiento se han sugerido

para ser 3,5 mm. Modos de flexin y extensin son descriptivos de momentos de flexion

en el plano sagital con hiperflexin o hiperextensin lo que sugiere la inclusin de

interrupcin ligamentosa o atenuacin que permite excesiva rotacin sagital. En la

columna cervical, normales movimiento suele ir acompaada de movimiento alrededor de

por lo menos uno otro eje, y, puesto que las articulaciones cigoapofisiaria tienen una

orientacin mdica unirse con los procesos uncovertebrales, la rotacin est acoplado conflexin lateral. La consideracin de rotacin, por lo tanto, como simplemente girando sobre

un plano horizontal, es incompleta y necesita consideracin de flexin lateral.

Los correspondientes efectos de estos cambios dinmicos del canal espinal en la columna

vertebral son parte integral imprescindible para entender el tipo y potencial de lesin

neuronal en fracturas-luxaciones agudas. Numerosas investigaciones han demostrado

que el canal espinal cervical es alargado en flexin y en extensin ms corta. Cuando se

coloca la columna cervical en flexin, el canal se vuelve ms largo en ambos las paredes

anterior y posterior con el contorno vertebral posterior convirtindose en convexo. Se ha

estimado que el canal cervical se alarga 2,8 cm a partir de la extensin completa de la

flexin completa, y en tanto la flexin y la extensin del mayor cambio en la dimensin

toma colocar en la pared posterior. Durante mxima extension, el movimiento hacia atrsde la vrtebra superior en la faceta inclinada de la vrtebra inferior puede dar lugar a

choque laminar e inducir mayor acortamiento del canal. El movimiento de la lmina y la

posible invaginacin del ligamento amarillo puede contribuir a una disminucin en el

dimetro de la seccin transversal del canal. La importancia de las dimensiones del canal

espinal preexistentes ha sido propuesto como una influencia sobre un posterior

compromiso medular espinal. Dimensiones del canal anteroposterior normal se estima

que oscilan entre 16 y 18 mm en el C3 a C7, y el dimetro de la mdula espinal en un


14/27

rango de 8.5 a 11,5 mm. La capacidad del canal espinal disminuye en los niveles

cervicales inferiores ocupando aproximadamente la mdula espinal el 50% del canal a

nivel C1 y el 75% a nivel C6. Wolfe et al. sugiri que un canal de 10 mm o menos era un

factor predisponente en el desarrollo de la mielopatia subaguda y crnica y otros

investigadores han observado que un ms pequeo el dimetro del canal puede ser un

pariente contribuyendo factor de las lesiones agudas de la mdula espinal.

La mdula espinal participa con la columna vertebral en cambios configuracionales en

relacin con alteraciones en posicionamiento funcional, y la susceptibilidad a la lesin

variar con anormalidades especficas de la vertebral la columna. La mayora de la

informacin con respecto a la propiedades fsicas de la mdula espinal y de races de

nervios relacionados, ligamentos dentados y pia y duramadre tiene su base en los

estudios de Breigand compaeros de trabajo.

Figura 5. (a) La radiografa cervical lateral de una fractura de compresin de C5 conretropulsin mnimo en el canal espinal. La flecha muestra la ampliacin de la

complejo ligamentario interespinoso (Fanning), (b) RM sagital que muestra la presencia

de una pequea hematoma epidural (flecha) y el compromiso del canal es leve;

y (c) La radiografa cervical lateral mostrando rfaga (triturada) fractura de C5 con

retropulsin de fragmentos en el canal. La fuerza axial director

no pone en peligro el complejo ligamentoso posterior.


15/27

En consideracin de las propiedades fsicas de la mdula espinal, es importante sealar

la aclaracin del Breig que la mdula espinal es parte de un tracto de tejido continuo

originarios de el mesencfalo y extendindo el punto donde el races de los nervios de

salida. Esta estructura participa en fsica alteraciones en su conjunto, con los efectos

predominantes ocurriendo en el nivel local de la distorsin. Este concepto indica, sin

embargo, que las anomalas influenciadas a la mdula espinal puede tener efectos

acabados a distancia sitios a largo del tronco cerebral-espinal tracto de tejido espinal.

Figura 6. (a) La radiografa cervical lateral que muestra faceta unilateral bloqueado

(rotacin de flexin) con un mnimo de subluxacin; (b) que muestra proyeccin lateral

facetas bilaterales cerradas con casi el 100% subluxacin en C5 en C6 no asociada con

evidencia de fractura (flexin-distraccin).

cadver preparacin, la distraccin de la mdula espinal demuestra una curva de carga-

desplazamiento con dos distintos fases. Grandes desplazamientos iniciales se llevan a

cabo con pequeas cantidades de fuerza, demonstrando las cualidades elsticas de la

mdula espinal, pero estas etapas iniciales figura una rigidez abrupta que adicional

pequeos incrementos de estiramiento requieren grandes niveles de carga. Estos

hallazgos estn de acuerdo con la biomecnica fisiolgica las pruebas obtenidas en los

estudios de distraccin axial en la que niveles de carga iniciales resultaron en la distorsin

reversible leve de conduccin axonal hasta un nivel crtico de estiramiento era logrado. En

esta etapa, despus, la fuerza adicional dio como resultado en marcado deterioro de la

conduccin axonal que por lo general era irreversible. Esta situacin refleja un dilemaclnico frecuente de distinguir entre deterioro fisiolgico (reversible) de la conduccin

axonal o anatmica daos (irreversible) de estos neural elementos en los pacientes.

Adems de dar a conocer las propiedades fsicas de la mdula espinal en la distraccin,

Breig demostraron que la mdula espinal no se mueve en el plano longitudinal, pero se

adapta a la longitud de la canal espinal por deformacin plstica. En la flexin, el cable de

alarga el canal espinal y se estrecha en dimetro anteroposterior. Esto induce aumento de

la tensin axial en los cilindros de los axones de los tractos de sustancia blanca y lesiones


16/27

del canal vertebral que comprometen la seccin transversal rea, especialmente aquellos

procesos anteriores a la mdula espinal, lo que provoca an ms local y generalizada

aumentos en la tensin axial dentro de la mdula espinal (Fig. 7). Reid, en las disecciones

de cadveres, tom nota de la anterior componente de la fuerza ejercida sobre el cable y

la duracin someterse a un desplazamiento de 3 mm, el cuello en flexin fue encontrado

para llegar a 0,21-0,27 MPa, mientras que, con el cuello en la posicin neutra, una presin

anterior de slo 0,01 MPa se ejerce sobre el cable y la duracin. En contraste al

alargamiento de la mdula espinal durante la flexin, la mdula espinal acorta la extensin

y el aumento de anteroposterior de dimetro con una relajacin relativa de la cilindros

axn. El correspondinte arrug transversal rea del canal espinal occuriendo desde

posterior abombamiento del nulo, as como la invaginacin de la ligamento amarillo y el

andamiaje de la lmina en extensin, puede dar lugar a una accin de tenaza sobre la

espinal (Fig. 8). En este contexto, irreversible dao la mdula espinal es ms probable

cuando la compresin supera un tercio del dimetro normal espinal. Una importante

consideracin en riesgo definiendo para la mdula espinal compromiso es la

consideracin de tanto el grado y el eje de las fuerzas aplicadas. Las fuerzas de traccin

aplicadas a la mdula cable en la posicin de punto muerto producir un relativamente

incluso la distribucin de carga en toda la estructura, pero si el

Fig 7. Ilustra las tensiones de traccin que actan sobre la mdula espinal de un

duringflexion protuberancia ventral. Las tensiones mximas locales estn en

el aspecto posterior de la mdula.


17/27

Figura 8. Seccin axial que ilustra la transmisin de las fuerzas centrpeta

sobre la duringextension espinal. Estas fuerzas se pueden ampliar con

pre-existingstenosis del canal cervical.

En elcable se somete a flexin, fuerza de compresin aumentar en el lado cncavo,

causando el aumento de la traccin (estiramiento) fuerzas en el lado convexo (Fig. 7). Lasfuerzas de cizallamiento, en contraste con las fuerzas de traccin, son mximas hacia el

centro de la mdula espinal y actan en un plano perpendicular a las fuerzas de traccin.

La interaccin de estos tres diferentes fuerzas que se aplican a las reas de la mdula

espinal variando durante la flexin (flexin) indica el potencial de un complejo patrn de

lesiones en relacin con la magnitud individual de cada una de las tensiones y su posibles

en la interaccin. En la ampliacin de estas observaciones, como se seal

anteriormente, los estudios de laboratorio proporcionan la oportunidad de controlar y

observar el evento de impacto que resulta en gran lesin cervical. Los modelos

experimentales pueden delinear los mecanismos y cuantificar las tolerancias del cuello

humano a las lesiones. Los modelos han incluido partes segmentadas de la columna

vertebral (de una o de mltiples niveles), columnas, columnas ligamentosas de cabezacervicales, complejos cabeza-cuello intactos, y cadveres humanos en todo el cuerpo.

Aunque los modelos animales pueden ser utilizados para crear lesiones, ya que no

existen leyes de escala precisas, es difcil extrapolar los parmetros cuantificados a la

humana. Porciones segmentados de la columna vertebral presentan un modelo bien

controlado y menos complejo. Con este modelo, la contribucin de los niveles adyacentes

no se pueden incorporar directamente en los modelos de la unidad funcional de la

columna. Columnas vertebrales ligamentosas incorporan automticamente todos los

niveles vertebrales. La columna tiene que ser en maceta / fijado en uno o ambos extremos

para aplicar carga. La condicin de fijacin inducida en el extremo proximal se elimina en

el modelo de la columna de cabeza-columna cervical intacto. Las aplicaciones de carga

axial excntrica, necesarias para crear compresin-flexin o tipos de compresin-extensin de las lesiones, son difciles de lograr con este modelo. Intactas modelos

complejos de cabeza-cuello con la inclusin completa de la musculatura y la piel se

pueden utilizar para alinear apropiadamente la muestra y aplicar carga externa para

reproducir lesiones de carga no axiales puras. Aunque los modelos de cadveres en todo

el cuerpo intactos son integrales, existen dificultades si el anlisis de movimiento detallado

de las distintas vrtebras es de inters. Por lo tanto, dependiendo del tipo de lesin a ser

reproducido y la naturaleza de la variable biomecnico bajo consideracin, los


18/27

investigadores tienen la opcin de usar estos modelos en lesiones biomecnica

investigaciones. Los factores que juegan un papel en la biomecnica de las principales

lesiones en el cuello incluyen tanto las variables External y ocupante relacionadas.

Variebles externas incluyen el tipo de fuerza, la direccin y magnitud. Parmetros del

ocupante relacionados incluyen la edad, el gnero, los efectos de la musculatura del

cuello, y la orientacin o alineacin de la cabeza-cuello en el momento del impacto.

7.2. Las variables externas

7.2.1. Tipo de fuerza

Lesiones graves en el cuello o muy graves pertenecen a los abreviados Injury Scale

(AIS_> 3) categora y se asocian con dficit neurolgico. Estas lesiones ocurren

rutinariamente con impacto de la cabeza (por ejemplo, los eventos deportivos, los

accidentes automovilsticos, cadas, buceo). Carga de compresin aplicada a la cabeza se

transmite a la columna cervical a travs del medio de los cndilos occipitales. Debido a la

tridimensionalidad de la columna cervical, esta carga se transforma internamente dentro

de los componentes de cizallamiento en el cuello axial, lateral / anteroposterior y

deformaciones por flexin, y traslacional y rotacional. Lesin se produce cuando las

fuerzas / momentos o deformaciones exceden la tolerancia de un componente individual

(s). Debido a la naturaleza dinmica de la carga, pruebas utilizando mtodos estticos no

son plenamente aplicables. Esto es debido a la omisin del factor tiempo en aplicaciones

de cargas estticas. Las propiedades biomecnicas de los constituyentes de la columna

cervical son dependiente del tiempo. Presentan cambios o sensibilidad a la velocidad de

carga. Esta propiedad viscoelstica no es el mismo para las estructuras de los tejidos

duros y blandos. Aunque el hueso, del disco intervertebral, y ligamento exposicin

aumento de la rigidez con el aumento de las tasas de carga, la tasa de incremento es

mayor en el hueso que en ligamento. El aumento de velocidad de carga tambin mejora

las caractersticas de absorcin de energa. Por ejemplo, al aumentar la velocidad de

carga de 1,0 a 250 cm / s la carga de traccin fracaso, la rigidez, y la energa de una

columna cervical ligamento longitudinal anterior y ligamento flavo aumento por un factorde dos a cuatro. Observaciones similares han sido propuestas por los Pintar et al. para la

carga de compresin del complejo de cabeza-cuello.

7.2.2. Direccin de la fuerza

Es importante especificar la direccin del vector de carga con respecto a la anatoma de la

columna vertebral. Por ejemplo, la fuerza de compresin aplicada en la cabeza puede ser

definida con respecto a la posicin de los cndilos occipitales. Debido a la curvatura de la

columna cervical y la heterogeneidad de los diversos componentes, no se producen

compresin pura, la tensin pura o momentos de flexin pura. Sin embargo, dependiendo

de la ubicacin del vector de carga en el nivel o segmento en el que se produce una

lesin, un tipo de carga (por ejemplo, compresin) puede predominar. Lesiones de cargaaxial de compresin incluido Jefferson, vertical, y las fracturas por estallido. Por el

contrario, la compresin-flexin de las lesiones relacionadas con el momento de flexin

incluyen las fracturas por compresin de cua con la distraccin del complejo ligamentario

posterior. Estas lesiones, por definicin, tienen una combinacin de compresin y flexin,

es decir, desde un punto de vista mecnico, una carga de compresin aplicada anterior al

centro del segmento. Esto se denomina como excentricidad anterior. Si la excentricidad

de la carga es lo suficientemente grave, es decir, con grandes excentricidades, ligamentos


19/27

interrumpir conduce a dislocaciones y subluxaciones faceta del cuerpo vertebral (sin

fracturas vertebrales significativas). La aplicacin de fuerzas de compresin con

posteriores resultados excentricidad en trauma de compresin-extensin-relacionados,

tales como fracturas de elementos posteriores con rotura del ligamento longitudinal

anterior. Del mismo modo, las fuerzas de tensin aplicadas debido al airbag contacto con

la barbilla induce tensin-extensin lesiones relacionados, tales como uniones

cigapofisiarias cervical cabeza alta y dislocaciones de ligamentos. Mientras que las

direcciones anteriormente descritos de la carga se encuentran predominantemente en un

plano (sagital), combinado o fuera del plano de carga tambin es posible. Por ejemplo,

dislocaciones faceta unilaterales han sido atribuidos a un componente de rotacin y

flexin lateral lesiones en choques de impacto lateral se han reportado. Estos tipos de

lesiones fuera de plano son relativamente menos comn.

7.2.3. Magnitud

Con respecto a la magnitud de la fuerza para la lesin en el cuello, estudios con

voluntarios humanos no se puede utilizar. Esto se debe a que existen dificultades para

extrapolar investigaciones con voluntarios humanos del dominio no daar el dominio

lesin. Modelos de cadver humano pueden ser sometidos a fuerzas que producen

lesiones en un entorno controlado, y el trauma resultante puede ser correlacionada con

las variables biomecnicas tales como la fuerza y / o deformacin. En la compresin, las

fallas se han reportado el uso de diversos modelos con las fuerzas mximas que van de

300 N a 17 kN. Por ejemplo, Culver et al. 11 cadveres sometidos a un impacto superior-

inferior. Lesiones de la columna cervical se produjo en el pico de fuerza media de 7.58 +_

o.94 kN. Nusholtz et al. impactado 12 cadveres intactos utilizando un pndulo a

velocidades que van desde 4,6 hasta 5,6 m / s. En una fuerza de choque mxima media

de 5:2 3:1 kN, las lesiones de los elementos anteriores y posteriores se produjo en los

niveles C2-T4. En un estudio posterior, Nus-Holtz et al. cado ocho cadveres en la

cabeza y produce lesiones de la columna cervical superior e inferior de las fuerzas que

van desde 3,2 hasta 10,8 kN. Un rango de fuerza mayor se ha producido en Alem et al. enel que 14 cadveres fueron sometidos a impactos corona, las fuerzas de impacto de

cabeza oscil desde 2,3 hasta 17 kN. Sin embargo, la fuerza de impacto media en la

cabeza para causar lesin en el cuello se produjo en un nivel de fuerza de 5.03+_ KN 2:4.

Yoganandan et al. bajado 15 cadveres humanos en alturas que van desde 0,9 hasta 1,5

m (velocidades de impacto 4.2 a 5.5 m / s). Se consideraron dos principales casos

restringidos y sin restricciones. Fuerzas cabeza de impacto para los casos restringidos y

sin restricciones variaron desde 9,8 hasta 14,7 kN y 3,0 a 7,1 kN. Fuerzas medidos en la

columna cervical utilizando una clula de carga insertado al espacio discal C5-C6 variaron

desde 1,1 hasta 2,6 kN. Las lesiones incluyen luxaciones bilaterales faceta, odontoides y

fracturas de Jefferson y otros traumas columna vertebral. En el rea de ensayos de

columna ligamentosas aisladas, lesiones por compresin de flexin se produjeron a lascargas axiales que van desde 1,8 hasta 4,5 kN. Maiman et al. probado 13 especmenes

con diferentes posiciones iniciales (por ejemplo, pre-flexin) a velocidades entre 23 y 152

cm / s, y reportado picos de carga que van desde 0,65 hasta 7,4 kN. McElhaney et al.

sometido base de aislado de crneo para bajar columnas la columna cervical a la carga

de compresin a 0,13 hasta 64 m / s. En los picos de fuerza que van desde 0,69 hasta

6,48 kN, explosin, cua, Jefferson, y las fracturas de elementos posteriores se

produjeron. Nightingale et al. cado 22 invertidas columnas vertebrales cabeza-cuello


20/27

uterino de una altura de 0,53 m (velocidad de 3,2 m / s) y producido diversos tipos de las

lesiones cervicales que incluyen trastornos faceta, explosin, y fracturas de odontoides.

Lesin se produjo a una fuerza mxima media de 2:04? KN doce y treinta y siete minutos.

En contraste, Pintar et al. estudios que utilizan un modelo de cabeza-cuello intacto en

posicin vertical con espinas de pre-flexionados en un intento de replicar lesiones

importantes realizado. El modelo de simulacin de los efectos de las regiones anterior y

posterior de la cabeza, la columna vertebral compleja. . Figura 9 ilustra la configuracin de

la prueba. Con este principio de pre-flexionado (lordosis eliminado) configuracin, lesiones

cervicales tpicas que incluan la cua y las fracturas por estallido con y sin distracciones

de elementos posteriores se produjeron a fuerzas superiores (media: 3,3 kN). . figura 10

ilustra los corredores de esfuerzo-deformacin bajo impacto de la cabeza de compresin.

La columna cervical compresin deformacin al fracaso se determin que 19 mm (sd: 3

mm). En cuanto a la fuerza de traccin, pese a la reciente concienciacin en serio a las

lesiones cervicales superiores mortales como atlanto-occipital y dislocaciones atlanto-axial

secundaria a activarse el airbag, los datos son muy limitados. Con la carga dinmica

como una entrada externa para inducir lesiones en el cuello, Yoganandan et al. informado

significa mximas cargas de fallo de tensin de 3.4 +_ 0.46 KN para preparaciones de

cadveres humanos intactos. La distraccin al fracaso, rigidez,

Figura 9. Configuracin de

prueba para la aplicacin de las

lesiones por impacto contacto

inducidas por la cabeza-cuello

complejo de reproducir las

lesiones tpicas relacionadas

con la compresin como cua y

las fracturas por estallido con y

sin elemento posteriordistracciones resultando en

dficit neurolgico. Los efectos

de la pasiva musculatura se

incorporaron primavera usando

precarga y la polea sistema de

entrenamiento. Corredores de

esfuerzo-deformacin se

muestran en la figura. 13.


21/27

y las energas estaban 21.3+_ 1.09 mm, 164.8+_ 34.2 N / mm, y 35.1+- Nm 4.00,

respectivamente. Con el fin de determinar la biomecnica tensin dinmica aplicables a la

hembra peditrica y pequeas (poblacin de riesgo para la lesin de airbag relacionado),

los experimentos estn en marcha. Los modelos incluyen occipucio intacta a la columna

de T1 con y sin la piel y la musculatura, y las unidades de la columna vertebral

individuales y de varios niveles segmentados de las preparaciones de cadveres

humanos occipucio e intacto. Con el fin de reproducir las lesiones cervicales superiores se

observa tpicamente en vehculos cra-ella es, es necesario aplicar una alta tasa de

aparicin de carga dinmica para el cadver humano intacto o complejo intacto cabeza-

cuello con la piel intacta y la musculatura. Adems, la caprina ha demostrado ser unmodelo vlido para estudiar las lesiones peditricas especficas por edad debido a su

estrecha relacin con el crecimiento y el desarrollo de la estructura de cuello humano (por

ejemplo, la osificacin y condrificacion procesos similares a la humana con un patrn de

edad reducida ).

7.3. Las variables relacionadas con el ocupante

7.3.1. edad

Estudios por Cusick et al. muestran que, en general, el segmento (s) superior al nivel (s)

de la espondilosis son vulnerables a las lesiones debido a un impacto de carga en la

cabeza. Degeneracin Espondiltica disminuye la movilidad cervical y este efecto de

rigidez en el nivel degenerado de los actos de columna como una bisagra / punto deapoyo para inducir trauma en la espina dorsal rostral. Degeneracin disminuye el

contenido de minneral sea en las regiones de carga del esqueleto y contribuye a la

reduccin de la fuerza vertebral. Fracturas patolgico debido a la osteoporosis se han

reportado frecuentemente en la columna dorsolumbar. Sin embargo, tal informacin

cuantificada y se correlacion no est disponible para la columna cervical. A pesar de esta

escasez de datos en relacin los cambios de edad o relacionada con el hueso a la

fractura de produccin o la tolerancia, existe un consenso general con respecto a los

Figura 10. Corredores de la

Fuerza de deformacin del

cuello humano bajo dinmicoimpacto loadingto la cabeza. La

lnea media oscura indica la

significa curva de respuesta

derivada de la fuerza (3.3 kN) y

deformacin

en caso de corte (19 mm). Estos

datos cuantificar la tolerancia de

compresin de la

columna cervical humano.


22/27

umbrales ms bajos para la poblacin femenina y envejecido. Del mismo modo, el

crecimiento del hueso peditrico y el desarrollo debido a los procesos de osificacin

primaria y secundaria tambin influyen en la fuerza de la columna cervical. El aumento de

la flexibilidad de las estructuras del cuello peditricos (lmite de distraccin de hasta 5,0

cm en comparacin con aproximadamente 2,0 cm en el adulto) puede ser beneficioso

para sostener deformaciones ms grandes. Sin embargo, las lesiones de la mdula

espinal sin alteraciones-lgicas de radio son una forma grave de traumatismo cervical

para la poblacin peditrica. Otro factor es el aumento de la masa de la cabeza peditrica

en relacin a la masa en el cuello. Esto es particularmente importante durante la alta tasa

de aparicin de aplicaciones de carga tales como las implementaciones de bolsas de aire,

creando una tensin-extensin de lesiones momento de tipo en los niveles cervicales

superiores. Datos cuantificados son muy limitados en cuanto a los tejidos peditricos.

7.3.2. musculatura

Los msculos juegan un papel en la estabilizacin de la columna cervical en particular

con respecto a la alineacin inicial. Adems, dependiendo de la tasa de aplicacin del

vector de fuerza externa, la activacin del msculo puede influir en el mecanismo de

transferencia de carga en las estructuras del cuello y por lo tanto, lesiones. Carga deimpacto en la cabeza que resulta en lesiones graves cuello como cua y estall fracturas

de la columna cervical media ms baja se produce aproximadamente dentro de los

primeros 15 ms despus del inicio de la carga dinmica. Este tiempo es significativamente

ms corto que el tiempo requerido para la activacin del msculo que se inform a ser de

aproximadamente 60 ms en estudios con voluntarios humanos. Por consiguiente, el papel

de msculo activo de respuesta puede ser mnima en estas importantes lesiones

cervicales inducidos por las fuerzas de compresin. Sin embargo, para otros traumas

tales como la dislocacin faceta bilateral, se ha planteado la hiptesis de que la lesin

comienza con un desgarro de los ligamentos posteriores. Como hiperflexin interrumpe la

articulacin, la respuesta reaccionaria de la muscula-tura de cuello uterino inicia para

estabilizar la columna vertebral que resulta en una accin de traccin hacia abajo en lasregiones superiores de la columna vertebral. La contraccin de los msculos hacia abajo

desliza la porcin superior de la columna vertebral dislocada hacia adelante y hacia abajo

haciendo que la faceta superior a bloquear en frente de la faceta inferior, lo que resulta en

un trauma neurolgico para la columna cervical. Los investigadores han atribuido la

musculatura del cuello para influir en los modos de flexin locales durante la lesin.

7.3.3. Alineacin de la columna

El cuello humano tiene una curvatura lordtica reposo. La orientacin o alineacin de la

estructura de cuello con respecto a la cabeza y / o el torso en el momento del impacto

pueden afectar a la lesin resultante, y los mecanismos de lesin.

Culver et al. y Nusholtz et al. sugerido una relacin entre la posicin inicial y la lesin del

cuello, aunque no se hizo la cuantificacin especfica de alineacin de la columna. Alem etal. sometido 19 cadveres humanos con lordotic preflexed (lordosis eliminado) y naturales

(sin preflexin) configuracin. Espinas Preflexed tenan las fuerzas de impacto ms altos

(4:69? 0:5 kN) que espinas lordotica (4.45 +- 1.00 kN) para la lesin cervical. Utilizando

complejos de cabeza-cuello, Pintar et al pre-flexin. producido un traumatismo de cuello

clnicamente relevante tpicamente concentrada en una sola planta segmento de

movimiento. Fuerzas mximas fueron ms altos en estos pre-flexionadas espinas (media

fuerza de 3,3 kN) que las fuerzas mximas reportados por Nightingale et al. que


23/27

abandonaron torsos cabeza ligamentosa columnas sin pre-flexin (Fuerza media 2,0 kN).

Debido a la presencia de curvatura, adems de la fuerza axial debido a un impacto,

momentos de flexin contribuyen a la biomecnica intrnsecas y de transferencia de carga

dentro de la columna cervical. Por lo tanto, la resistencia de la columna vertebral para

cargas axiales disminuye en presencia de momento de flexin. El aumento de las fuerzas

debido a la pre-flexin inicial se han mostrado producir lesiones cervicales inferiores, tales

como rfaga y las fracturas de cua que las columnas alineadas neutral (curvatura

lordtica mantiene). Maiman et al. evalu los efectos de pre-flexin y pre-extensin de en

lesiones humanas utilizando la base del crneo a los modelos de cadveres humanos T1

e intacto. En este estudio, que utiliz 13 muestras, las cargas medias de los picos a falta

de pre-flexionadas y espinas pre-extendidos fueron 1,82 y 1,09 kN.

Yoganandan et al. en sus 15 gotas de cadveres intactos, representaron la alineacin por

las restricciones y produjo lesiones cervicales con ms condiciones de restriccin.

McElhaney et al. inform de que moviendo el vector de carga de direccin anterior a

posterior altera el mecanismo de lesin de compresin-flexin a la compresin-extensin,

es decir, a partir de fracturas de los cuerpos vertebrales a posterior fracturas elemento.

Sin embargo, en estos estudios, no se hizo la cuantificacin de la alineacin y su efectosobre la biomecnica. Yoganandan et al. estadsticamente correlacionados alineacin con

lesin en el cuello. Los resultados indicaron que la alineacin inicial de la mdula afecta el

tipo de mecanismo de lesin y lesiones, lesiones clasificacin abreviada de un

traumatismo, y la diferenciacin entre el trauma seo y ligamentosas (p


24/27

Figura 11. Esquema de la configuracin de prueba para inducir lesiones relacionadas con

la flexin de el complejo de cabeza-cuello. Una clula de carga de seis ejes se coloc en

el inferior terminar de grabar y traducir el bendingmoment en el sitio de la mdula lesiones

por impacto loadingto la cabeza.

figura 12. Probabilidad de fallo columna cervical como una funcin de cuello pico

fuerza axial bajo mecanismo de lesin hiperflexin

efectos viscoelsticos (Figs. 14 y 15), los machos exhiben consistentemente una mayor

fuerza de fracaso (600 N) que en las mujeres en todos los grupos de edad y tipos de

carga (Fig. 16). La distribucin de probabilidad se muestra en la figura. 17. Estos edad,

sexo, y carga las probabilidades de lesiones dependientes tasas representan una solucin

completa para la evaluacin de lesiones por compresin relacionados en el entorno

impacto.


25/27

8. Conclusiones

La correlacin de ciertos parmetros biomecnicos y los factores clnicos asociados con la

etiologa y la ocurrencia de lesiones de la columna cervical traumticas ayuda a aclarar la

patognesis y el tratamiento de este grupo diverso de lesiones. La diferente metodologa

de estas dos formas de investigacin ofrece diferente informacin que puede ser de

apoyo para aclarar la importancia relativa de ciertas historias, radiolgicos y factores

conceptuales. En este sentido, las principales caractersticas de la columna vertebral

cervical y la mdula espinal asociado, sobre todo en relacin a la alteracin posicional

dinmico, sern factores importantes que influyen en el tipo y la magnitud del potencial de

compromiso neurolgico, otro parmetro importante para establecer la presencia de la

columna vertebral la inestabilidad y el anlisis descriptivo de las fuerzas locales

responsables para el cambio en la integridad mecnica de la columna vertebral. Estos

determinantes mecnicas de la columna vertebral cervical pueden ser influenciados por

ciertas variables del paciente que pueden alterar la integridad fisiolgica o relaciones

anatmicas de la columna vertebral compromiso haciendo que la columna ms

susceptibles a las lesiones. La localizacin, magnitud del desarrollo y la tasa de

inestabilidad son importantes en la determinacin del riesgo de dao neurolgico y por lo

tanto, la determinacin de angulacin o desplazamiento por

figura 13. Probabilidad de fallo columna cervical

como una funcin de cuello pico

momento en el nivel de dao con arreglo al

mecanismo de lesin hiperflexin.

figura 14. Varias parcelas modelo de regresin

lineal para cervical humano

tolerancia impacto columna vertebral como una

funcin de loadingrate y la edad. Resultados

son a licables a es ecmenes machos.


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estudios radiogrficos tiene un papel importante. La definicin de los patrones de lesiones

a travs del anlisis de la direccin de la carga es una base para la determinacin

mecanicista de la lesin, pero las variaciones en los estudios radiolgicos necesitan ser

considerados para aclarar el valor de ramificaciones radiolgicos especficos. La

radiografa simple es con frecuencia capaz de establecer la presencia de compromiso

columna cervical, as como la definicin de los posibles mecanismos de lesin, pero los

estudios radiolgicos en ocasiones adyuvante (CT, MRI, tomografa) puede ser

requerida. En el arsenal de exmenes radiolgicos, el papel diagnstico de la radiografa

dinmica merece atencin, sobre todo en relacin con la inestabilidad tarda. La mayor

incidencia de lesiones de la columna cervical se produce en los segmentos superiores e

inferiores. Las diferencias regionales existen no slo a la susceptibilidad relativa a la

lesin columna, sino tambin para el potencial de compromiso neurolgico, y el

reconocimiento del tratamiento de muchos de los mecanismos de lesin comunes, as

como ciertas lesiones inusuales, incluyendo dislocaciones occipital-cervical se hace

hincapi en esta revisin. La influencia de la alineacin del cuello y la curvatura en

asociacin con la direccin de aplicacin de la fuerza sobre el potencial compromiso

componente vertebral es una consideracin importante en el esclarecimiento de las

fuerzas causantes de patrones de fractura especficos. El examen exhaustivo de los

figura 15. Varias parcelas modelo de regresin

lineal para cervical humano tolerancia impacto

columna vertebral como una funcin de loadingrate

y la edad. Resultados son aplicables a

especmenes femeninos.

figura 16. Comparacin de las caractersticas

de tolerancia de la humana columna cervical

(Fuerza kN) bajo axial impacto loadingfor

hombres y especmenes de sexo femenino

en un loadingrate de 4 m / s.

figura 17. Probabilidad de fallo de la columna

cervical humano como una funcin de edad.


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factores radiolgicos y histrico en conjuncin con una comprensin de los principios

biomecnicos de la columna vertebral cervical y la mdula espinal permitir al clnico para

mejorar la exactitud diagnstica y mejorar la gestin de este tipo de lesiones.

Biomecanica de La Columna Cervical

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