El injerto óseo es un procedimiento quirúrgico que reemplaza el hueso faltante para reparar fracturas óseas que son extremadamente complejas, representan un riesgo significativo para la salud del paciente o no se curan adecuadamente. Algunas fracturas pequeñas o agudas se pueden curar sin injerto óseo, pero el riesgo es mayor en el caso de fracturas grandes, como las fracturas expuestas.
El hueso generalmente tiene la capacidad de regenerarse por completo, pero requiere un espacio de fractura muy pequeño o algún tipo de soporte para hacerlo. Los injertos óseos pueden ser autólogos (hueso extraído del propio cuerpo del paciente, a menudo de la cresta ilíaca ), aloinjertos (hueso de cadáver que generalmente se obtiene de un banco de huesos) o sintéticos (a menudo hechos de hidroxiapatita u otras sustancias naturales y biocompatibles ) con propiedades mecánicas similares al hueso. Se espera que la mayoría de los injertos óseos se reabsorban y reemplacen a medida que el hueso natural cicatriza en el transcurso de unos pocos meses.
Los principios que intervienen en el éxito de los injertos óseos incluyen la osteoconducción (guiar el crecimiento reparador del hueso natural), la osteoinducción (estimular a las células indiferenciadas a convertirse en osteoblastos activos) y la osteogénesis (las células óseas vivas del material del injerto contribuyen a la remodelación ósea). La osteogénesis solo se produce con el tejido del autoinjerto y con las matrices óseas celulares del aloinjerto.
El injerto óseo es posible porque el tejido óseo, a diferencia de la mayoría de los demás tejidos, tiene la capacidad de regenerarse por completo si se le proporciona el espacio en el que crecer. A medida que el hueso nativo crece, generalmente reemplazará por completo el material del injerto, lo que dará como resultado una región completamente integrada de hueso nuevo. Los mecanismos biológicos que justifican el injerto óseo son la osteoconducción, la osteoinducción y la osteogénesis. [1]
La osteoconducción se define como "la propiedad de un material de soportar el crecimiento de tejido, el crecimiento de células osteoprogenitoras y el desarrollo para que se produzca la formación ósea". [2] En el contexto del injerto óseo, se produce cuando el material de injerto óseo sirve como andamio para el crecimiento de hueso nuevo que se perpetúa mediante el hueso nativo. Los osteoblastos del margen del defecto que se está injertando utilizan el material de injerto óseo como un marco sobre el cual extenderse y generar hueso nuevo. [1] Los osteoblastos no se originan a partir del tejido del donante, sino a través del crecimiento interno de las células del huésped. [3] La unión adecuada de los productos químicos bioactivos (fosfato tricálcico beta) en los implantes utilizados en la cirugía de injerto óseo permite la promoción de la osteoconductividad en el área de un defecto. [2] Como mínimo, un material de injerto óseo debe ser osteoconductor al estar compuesto de estos productos químicos bioactivos.
La osteoinducción implica la estimulación de las células osteoprogenitoras para que se diferencien en osteoblastos que luego comienzan la formación de hueso nuevo. El tipo de mediadores celulares osteoinductores más estudiado son las proteínas morfogenéticas óseas (BMP). [1] Un material de injerto óseo que sea osteoconductor y osteoinductor no solo servirá como andamiaje para los osteoblastos ya existentes, sino que también desencadenará la formación de nuevos osteoblastos, lo que teóricamente promoverá una integración más rápida del injerto. [ cita requerida ]
La osteopromoción implica la mejora de la osteoinducción sin poseer propiedades osteoinductoras. Por ejemplo, se ha demostrado que el derivado de la matriz del esmalte mejora el efecto osteoinductor del aloinjerto óseo liofilizado desmineralizado (DFDBA), pero no estimula el crecimiento de hueso nuevo por sí solo. [4]
La osteogénesis ocurre cuando los osteoblastos vitales que se originan a partir del material del injerto óseo contribuyen al crecimiento de hueso nuevo junto con el crecimiento óseo generado a través de los otros dos mecanismos. [1]
Dependiendo de dónde se necesite el injerto óseo, se puede solicitar un médico diferente para realizar la cirugía. Los médicos y profesionales que realizan procedimientos de injerto óseo son comúnmente cirujanos ortopédicos , otorrinolaringólogos, cirujanos de cabeza y cuello , neurocirujanos , cirujanos craneofaciales , cirujanos orales y maxilofaciales , cirujanos podiátricos y periodoncistas , cirujanos dentales , cirujanos orales e implantólogos . [5]
El injerto óseo autólogo (o autógeno) implica la utilización de hueso obtenido del mismo individuo que recibe el injerto. El hueso se puede extraer de huesos no esenciales, como de la cresta ilíaca , o más comúnmente en cirugía oral y maxilofacial, de la sínfisis mandibular (área del mentón) o de la rama mandibular anterior (el proceso coronoideo ); esto es particularmente cierto para los injertos en bloque , en los que se coloca un pequeño bloque de hueso entero en el área que se va a injertar. Cuando se realiza un injerto en bloque, el hueso autólogo es el más preferido porque hay menos riesgo de rechazo del injerto porque el injerto se originó del propio cuerpo del paciente. [6] Como se indica en el cuadro anterior, un injerto de este tipo sería osteoinductivo y osteogénico, así como osteoconductor. Un aspecto negativo de los injertos autólogos es que se requiere un sitio quirúrgico adicional, lo que en efecto agrega otra ubicación potencial para el dolor y las complicaciones posoperatorias. [7]
El hueso autólogo generalmente se obtiene de fuentes intraorales, como el mentón, o de fuentes extraorales, como la cresta ilíaca , el peroné , las costillas , la mandíbula e incluso partes del cráneo . [ cita requerida ]
Todo hueso requiere un aporte de sangre en el lugar del trasplante. Según la ubicación del lugar del trasplante y el tamaño del injerto, puede ser necesario un aporte de sangre adicional. Para este tipo de injertos, se requiere la extracción de parte del periostio y los vasos sanguíneos acompañantes junto con el hueso del donante. Este tipo de injerto se conoce como injerto de hueso vital. [ cita requerida ]
También se puede realizar un autoinjerto sin una estructura ósea sólida, por ejemplo, utilizando hueso fresado de la espina ilíaca anterosuperior . En este caso, hay una acción osteoinductiva y osteogénica, sin embargo, no hay una acción osteoconductiva, ya que no hay una estructura ósea sólida. [ cita requerida ]
El mentón ofrece una gran cantidad de autoinjerto corticoesponjoso y un fácil acceso entre todos los sitios intraorales. Se puede extraer fácilmente en el consultorio con anestesia local de forma ambulatoria. La proximidad de los sitios donantes y receptores reduce el tiempo y el costo de la operación. El acceso quirúrgico conveniente, la baja morbilidad, la eliminación de la estadía en el hospital, las molestias mínimas en el sitio donante y la prevención de cicatrices cutáneas son las ventajas adicionales. [ cita requerida ]
El hueso dentinario , formado a partir de dientes extraídos, [8] comprende más del 85% de la estructura dental, el esmalte está compuesto de mineral HA y comprende el 10% de la estructura dental. La dentina es similar al hueso en su composición química, en volumen el 70-75% es mineral HA y el 20% matriz orgánica, principalmente colágeno fibroso tipo I. [9] La dentina, al igual que el hueso, puede liberar factores de crecimiento y diferenciación mientras es reabsorbida por los osteoclastos. Para que el injerto de dentina sea utilizable y esté libre de bacterias, algunas empresas han desarrollado procedimientos clínicos que incluyen el pulido, la clasificación y la limpieza de los dientes para su uso inmediato o futuro. En Corea, el Banco de Dientes de Corea realizó el biorreciclaje de 38 000 dientes de pacientes desde enero de 2009 hasta octubre de 2012. [ cita requerida ]
El hueso aloinjertado , al igual que el hueso autólogo, se obtiene de seres humanos; la diferencia es que el aloinjerto se obtiene de un individuo distinto del que recibe el injerto. El hueso aloinjertado puede tomarse de cadáveres que han donado su hueso para que pueda usarse en personas vivas que lo necesiten; por lo general, se obtiene de un banco de huesos . Los bancos de huesos también suministran hueso aloinjertado procedente de donantes de huesos humanos vivos (normalmente pacientes hospitalizados) que se someten a una artroplastia total de cadera electiva (cirugía de reemplazo total de cadera). Durante el reemplazo total de cadera, el cirujano ortopédico extrae la cabeza femoral del paciente, como parte necesaria del proceso de inserción de la prótesis de cadera artificial. La cabeza femoral es una zona de hueso aproximadamente esférica, situada en el extremo proximal del fémur, con un diámetro de 45 mm a 56 mm en los seres humanos adultos. La cabeza femoral del paciente se desecha con mayor frecuencia en los desechos hospitalarios al final del procedimiento quirúrgico. Sin embargo, si un paciente cumple una serie de estrictos criterios regulatorios, médicos y de historia social, y da su consentimiento informado, su cabeza femoral puede ser depositada en el banco de huesos del hospital.
Hay tres tipos de aloinjerto óseo disponibles: [10]
Los injertos aloplásticos pueden estar hechos de hidroxiapatita , un mineral natural que también es el principal componente mineral del hueso. Pueden estar hechos de vidrio bioactivo . La hidroxiapatita es un injerto óseo sintético, que es el más utilizado actualmente entre otros sintéticos debido a su osteoconducción, dureza y aceptabilidad por el hueso. El fosfato tricálcico que ahora se usa en combinación con la hidroxiapatita proporciona tanto efecto osteoconductor como reabsorbible. Los polímeros como algunos grados microporosos de PMMA y varios otros acrilatos (como el polihidroxietilmetacrilato también conocido como PHEMA), recubiertos con hidróxido de calcio para la adhesión, también se utilizan como injertos aloplásticos por su inhibición de infecciones y su resistencia mecánica y biocompatibilidad. [11] Las algas marinas calcificantes como Corallina officinalis tienen una composición fluorohidroxiapatitica cuya estructura es similar al hueso humano y ofrece una reabsorción gradual, por lo que es tratada y estandarizada como injertos óseos aloplásticos “biomaterial FHA (Fluoro-hidroxi-apatitico)”. [12]
El hueso artificial se puede crear a partir de cerámicas como fosfatos de calcio (por ejemplo, hidroxiapatita y fosfato tricálcico ), Bioglass y sulfato de calcio ; todos los cuales son biológicamente activos en diferentes grados dependiendo de la solubilidad en el entorno fisiológico. [13] Estos materiales se pueden dopar con factores de crecimiento , iones como el estroncio [14] o mezclar con aspirado de médula ósea para aumentar la actividad biológica. Algunos autores creen que este método es inferior al injerto óseo autógeno; [6] sin embargo, la infección y el rechazo del injerto son un riesgo mucho menor, y las propiedades mecánicas como el módulo de Young son comparables al hueso. La presencia de elementos como el estroncio puede dar como resultado una mayor densidad mineral ósea y una mayor proliferación de osteoblastos in vivo . [ cita requerida ]
Se puede utilizar un material sintético como espaciador antibiótico temporal antes de reemplazarlo por un material más permanente. Por ejemplo, el procedimiento de Masquelet consiste en utilizar inicialmente PMMA mezclado con un antibiótico ( vancomicina o gentamicina ) durante 4 a 12 semanas y luego reemplazar el espacio con un injerto óseo autólogo. [15] Se puede utilizar para tratar defectos óseos postraumáticos. [15]
Los xenoinjertos óseos son una forma alternativa de injertos óseos que implican el trasplante de células de diferentes especies animales a seres humanos. Este injerto puede tener usos desde ortopédicos hasta dentales. La mayoría de los xenoinjertos se derivan de fuentes bovinas, como vacas o cerdos, y se esterilizan y procesan para una implantación segura en el tejido humano. Se pueden liofilizar o desmineralizar y desproteinizar. Los xenoinjertos generalmente solo se distribuyen como una matriz calcificada. Los corales de tipo madréporo o mileporo se recolectan y se tratan para convertirlos en "gránulos derivados de coral" (CDG) [16] y otros tipos de xenoinjertos coralinos. [17] Los xenoinjertos a base de coral están compuestos principalmente de carbonato de calcio (y una proporción importante de fluoruros, útiles en el contexto de los injertos para promover el desarrollo óseo), mientras que el hueso humano natural está hecho de hidroxiapatita junto con fosfato de calcio y carbonato: el material de coral se transforma industrialmente en hidroxiapatita a través de un proceso hidrotermal , lo que produce un xenoinjerto no reabsorbible, o simplemente se omite el proceso y el material coralino permanece en su estado de carbonato de calcio para una mejor reabsorción del injerto por el hueso natural. A continuación, el xenoinjerto de coral se satura con geles y soluciones que mejoran el crecimiento. [18]
Los estudios demuestran que se pueden utilizar xenoinjertos, pero se vigilan de cerca debido al riesgo de rechazo. Las zoonosis , que son enfermedades que surgen del cruce de tejido animal y humano, suponen una amenaza para el éxito de la implantación de xenoinjertos. En concreto, estas enfermedades se denominan "xenozoonosis". Se pueden clasificar en tres grupos diferentes: infección vírica, infección mediada por priones e infección bacteriana. Tienen el potencial de crear un riesgo para la salud pública si no se controlan de cerca, ya que pueden hacer que las enfermedades sean más fácilmente transmisibles a través de diferentes especies. [ cita requerida ]
Los injertos mejorados con factores de crecimiento se producen mediante tecnología de ADN recombinante. Consisten en factores de crecimiento humanos o morfógenos ( proteínas morfogénicas óseas junto con un medio portador, como el colágeno).
El tiempo que tarda una persona en recuperarse depende de la gravedad de la lesión que se esté tratando y puede durar entre dos semanas y dos meses, con la posibilidad de prohibirle hacer ejercicio vigoroso durante hasta seis meses. El injerto óseo femoral distal tarda hasta seis meses en sanar. [19]
El uso más común del injerto óseo es en la aplicación de implantes dentales para restaurar el área edéntula de un diente faltante. Los implantes dentales requieren huesos debajo de ellos para su soporte e integración adecuada en la boca. Como se mencionó anteriormente, los injertos óseos vienen en varias formas, como autólogos (de la misma persona), aloinjerto, xenoinjerto (principalmente hueso bovino) y materiales aloplásticos. Los injertos óseos se pueden utilizar antes de la colocación del implante o simultáneamente. [20] Las personas que han sido edéntulas (sin dientes) durante un período prolongado pueden no tener suficiente hueso en las ubicaciones necesarias. En este caso, se puede tomar hueso autólogo del mentón, de los orificios piloto para los implantes o incluso de la cresta ilíaca de la pelvis e insertarlo en la boca debajo del nuevo implante. Alternativamente, se puede utilizar hueso exógeno: el xenoinjerto es el más utilizado, porque ofrece la ventaja de una estabilidad de volumen excepcional a lo largo del tiempo. El aloinjerto ofrece la mejor calidad de regeneración pero tiene una estabilidad de volumen menor. A menudo se utiliza una combinación de diferentes tipos de injertos óseos. [ cita requerida ]
Por lo general, el injerto óseo se utiliza en bloque (por ejemplo, del mentón o de la zona de la rama ascendente del maxilar inferior) o particulado, para poder adaptarlo mejor a un defecto.
El injerto óseo dental es un procedimiento quirúrgico oral especializado que se ha desarrollado para restablecer el hueso maxilar perdido. Esta pérdida puede ser el resultado de una infección dental o un absceso , enfermedad periodontal , traumatismo o el proceso natural de envejecimiento. Existen varias razones para reemplazar el tejido óseo perdido y estimular el crecimiento óseo natural, y cada técnica aborda los defectos de la mandíbula de manera diferente. Las razones por las que podría ser necesario un injerto óseo incluyen el aumento del seno maxilar , la preservación del alvéolo , el aumento de la cresta o la regeneración. Actualmente, existe cierta evidencia que respalda el uso de concentrados de plaquetas autólogas (fragmentos de células que contienen factores de crecimiento para promover la regeneración tisular) cuando se utiliza un injerto óseo para tratar la enfermedad de las encías. [21]
Otro injerto óseo común, que es más sustancial que los utilizados para implantes dentales, es el del eje peroneo. Después de que se haya extraído el segmento del eje peroneo, se permiten actividades normales, como correr y saltar, en la pierna con el déficit óseo. Los perones injertados y vascularizados se han utilizado para restaurar la integridad esquelética de los huesos largos de las extremidades en las que existen defectos óseos congénitos y para reemplazar segmentos de hueso después de un traumatismo o una invasión de un tumor maligno. El periostio y la arteria nutricia generalmente se eliminan con el trozo de hueso para que el injerto permanezca vivo y crezca cuando se trasplante al nuevo sitio receptor. Una vez que el hueso trasplantado se fija en su nueva ubicación, generalmente restaura el suministro de sangre al hueso en el que se ha adherido. [ cita requerida ]
Los injertos óseos se utilizan con la esperanza de que el hueso defectuoso se cure o vuelva a crecer con poco o ningún rechazo del injerto . [19] Además del uso principal del injerto óseo (implantes dentales), este procedimiento se utiliza para fusionar articulaciones para evitar el movimiento, reparar huesos rotos que tienen pérdida ósea y reparar huesos rotos que aún no se han curado. [19] Además, los injertos óseos o sustitutos se utilizan ampliamente para aumentar los procedimientos de fusión espinal. [22]
Como ocurre con cualquier procedimiento, existen riesgos, como reacciones a medicamentos, problemas respiratorios, sangrado e infección . [19] Se informa que la infección ocurre en menos del 1 % de los casos y es curable con antibióticos. En general, los pacientes con una enfermedad preexistente tienen un mayor riesgo de contraer una infección en comparación con aquellos que están en general sanos. [23]
Algunos de los posibles riesgos y complicaciones de los injertos óseos que emplean la cresta ilíaca como sitio donante incluyen: [23] [24] [25]
Los injertos óseos extraídos de la cresta ilíaca posterior en general tienen menos morbilidad, pero dependiendo del tipo de cirugía, pueden requerir una inversión mientras el paciente está bajo anestesia general. [31] [32]
Los procedimientos de injerto óseo implican más que la cirugía en sí. El costo total de tres meses de un injerto óseo complejo de fusión de la columna lumbar posterolateral complementado con extensores de injerto varía de una media de aproximadamente US$33.860 a US$37.227. [33] Este precio incluye todas las visitas dentro y fuera del hospital durante tres meses. Además del costo del injerto óseo en sí (que varía entre US$250 y US$900), otros gastos del procedimiento incluyen: honorarios de rehabilitación ambulatoria (US$5.000 a US$7.000), tornillos y varillas (US$7.500), habitación y comida (US$5.000), quirófano (US$3.500), suministros estériles (US$1.100), fisioterapia (US$1.000), honorarios del cirujano (un promedio de US$3.500), honorarios del anestesiólogo (aproximadamente US$350 a US$400 por hora), cargos por medicamentos (US$1.000) y honorarios adicionales por servicios como suministros médicos, procedimientos de diagnóstico, tarifas por uso de equipos, etc. [34]
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