INTRODUZIONE: Le lombalgie dovute a cedimenti o fratture vertebrali da osteoporosi, sono patologie tipicamente associate ad un allungamento della vita media con cui una società moderna deve confrontarsi; ed a cui la medicina moderna deve porre rimedio. Con questo mio lavoro, che parte da tale breve presupposto, s intende fare il punto su due nuove e recenti tecniche, per il trattamento di queste patologie al fine di migliorare sia la sintomatologia dolorosa sia la dinamica della frattura, per proporre, al paziente trattato, un ritorno ad una vita normale. Dopo un accenno all anatomia ed alla fisiologia articolare, all etiologia delle fratture vertebrali; s introduce il capitolo principale di questo trattato: vertebro e cifoplastica percutanea. Obiettivo principale dell elaborato, è quello di proporre al lettore, in maniera più semplice possibile, un punto della situazione nel trattamento dei cedimenti vertebrali con queste due innovative tecniche. Dei pro e contro e dei successivi rischi, che questo trattamento mini invasivo pur sempre presenta. Delle tecniche d esecuzione, dei mezzi e materiali impiegati; in più, grazie sia all ampia, seppur semplice, presentazione dei cenni anatomici, sia dell esauriente iconografia che il trattato presenta,questa tesi è rivolta specialmodo a neofili nel campo medico riabilitativo che,per la loro professione si trovino in contatto assistenziale con pazienti affetti da tali forme morbose. Quello svolto,è un lavoro di descrizione, ricerca e comparazione dei risultati che porta alla constatazione dell indiscussa validità di questi procedimenti medici. In più il continuo evolvere delle tecnologie dei materiali e mezzi utilizzati, fa sì che il potenziale di queste tecniche sia continuamente in evoluzione e non ristagni in se stesso. Nello sperare che troverete quest elaborato soddisfacente in ogni suo punto, vi auguro buona lettura. Marco Garbati 5
CAPITOLO PRIMO: EVOLUZIONE DEL RACHIDE La suddivisione in scheletro assiale e appendicolare non è convenzione puramente arbitraria: infatti, le strutture assili, cranio e colonna vertebrale con le annesse coste e sterno, costituiscono lo scheletro primitivo, mentre gli elementi scheletrici appendicolari, siano esse pinne, arti o ali sono a comparsa successiva, anche se precoce, la cui importanza progressivamente è aumentata con il complicarsi delle attitudini motorie dei vertebrati. L attuale colonna vertebrale è una caratteristica anatomica dei vertebrati,tra cui l uomo rappresenta la specie più evoluta. L origine filogenetica risale a circa 450 milioni di anni fa,con la comparsa dei cordati. Infatti,nel Cambrico inferiore,il rachide era rappresentato dalla notocorda;ad essa si sono successivamente sommati,durante l evoluzione,dapprima gli elementi cartilaginei,poi quelli ossei. Un asse resistente e flessibile allo stesso tempo costituisce, ovviamente, un vantaggio per la locomozione degli animali a simmetria bilaterale con tendenza ad assumere una forma allungata. Esso, impedisce che il corpo si accorci a cannocchiale per effetto delle onde di contrazione che bilateralmente si susseguono lungo successivi segmenti muscolari, come nel caso dei movimenti sinuosi ed alterni della corda, che costituiscono l atto del corpo di locomozione principale nei vertebrati marini. 6
Precocemente la notocorda è sostituita da una catena d elementi ossificabili mobilmente connessi per mezzo dischi di materiale deformabile. Questo spiega il reperto di residui notocordali nelle vertebre di molti pesci, anfibi e rettili. Questa sostituzione della notocorda si ripete durante la vita embrionale di tutti i vertebrati. Le vertebre che si accrescono attorno questa struttura per rimpiazzarla, sono nei primi vertebrati, elementi complessi e d aspetto vario; ma è a partire dai rettili che la parte più importante diviene quella situata centralmente al midollo spinale, in altre parole il centro che costituisce la maggiore parte del corpo vertebrale. Una tipica vertebra comprende in oltre un arco vertebrale, che circonda il midollo spinale e si fonde ventralmente con la parte posteriore del corpo. Comunemente l arco presenta una protuberanza dorsale sulla linea mediana, il processo spinoso o spina, e due processi trasversi laterali presso le giunzioni tra corpo ed arco. Quest involucro del midollo spinale, lo isola dall azione dei muscoli circostanti e lo protegge da forze esterne. I muscoli segmentari che flettono la colonna, s inserzionano solo in parte direttamente alle vertebre; come leve per tali inserzioni si sviluppano le coste. Esse occupano una posizione intersegmentaria e, poiché l azione fondamentale dei muscoli segmentari derivati da miotomi adiacenti è quella di flettere la colonna vertebrale, anche le vertebre possono essere pensate come di tipo intersegmentario(9). Da qui si deduce che l unità fondamentale 7
della colonna, in termine di movimento funzionale, è formata da vertebra, disco intersomatico e vertebra successiva. Riguardo il cingolo pelvico, esso si articola con più vertebre fuse, con i rispettivi processi costiformi a formare il sacro. Tali vertebre persero la loro mobilità reciproca e, nei mammiferi, vi sono da tre a cinque vertebre sacrali immobili; più distalmente si trovano un numero vario di vertebre caudali, che nell uomo adulto sono ossa rudimentali e fuse a formare il coccige. Le vertebre in todo del rachide possono essere divise in base alla regione anatomica costituente: cervicali, dorsali e lombari. Nel collo le vertebre sono più piccole, i processi costiformi sono poco più che abbozzi, questo perché la respirazione branchiale è stata sostituita da una polmonare, e in più la necessità di eseguire movimenti rapidi e a largo raggio della testa rispetto al tronco, viene oltremodo facilitata. Nei pesci non esiste un vero collo, essendo la regione postcraniale occupata dal sistema branchiale, mentre nei vertebrati superiori e terrestri l apparato respiratorio è sito più in basso, da qui la necessità del collo, il cui tratto di colonna risulta essere costituito da sette vertebre (eccetto il bradipo e i lamantini) persino in quei mammiferi con collo di lunghezza assolutamente diversa come le giraffe. Parallelamente lo sviluppo di un sistema respiratorio che si basi sull ossigeno disciolto nell aria rispetto ad una respirazione acquatica (da cui deriviamo), ha portato all adattamento delle coste e lo sviluppo del 8
diaframma alla respirazione terrestre; le coste, persistono solo nel tratto toracico come ben differenziate entità anatomo-funzionali solo articolate con le vertebre, in altre parole ben distinte da esse. Non è esatto affermare che i corpi vertebrali dorso-cervicali e sacrali siano sprovvisti di coste, in quanto c è la presenza di piccoli e rudimentali processi costiformi associati oramai solo a formare il processo traverso. Il numero complessivo di corpi vertebrali, ad eccezione di quelle caudali, si riduce nei mammiferi primati, dai lemuridi e tarsioidei fino agli antropoidi. In quest ultimo sottordine che comprende scimmie (specie estinte ed attuali) e uomo si rileva una certa uniformità di disposizione. Le vertebre cervicali, dorsali, lombari e sacro-coccigee sono rispettivamente in numero di 7, da 11 a 15; da 4 a 7 e da 3 a 6; per il genere umano, la successione è di 7,12,5,5 e 3-4 (fuse assieme) 9
CAPITOLO SECONDO: CENNI ANATOMICI La colonna vertebrale è indubbiamente il più complesso organo dell apparato locomotore: non si può fare a meno di considerarla unitariamente per quello che concerne la funzione che svolge come mezzo di sostegno e d unione del corpo(16). Non si può non ricordare che al tempo stesso è l organo dell apparato locomotore più segmentato e più ricco di differenze tra segmento e segmento, non solo perché è costituito dall alternarsi di metameri ossei con particolari complessi articolari, che le consentono una caratteristica elasticità e motilità, ma anche perché pur considerandola come organo unico bisogna distinguerla in segmenti regionali che hanno specificità morfologiche e funzionale che accomuna le varie vertebre che costituiscono ciascun segmento. Prima di addentrarci allo studio dei vari segmenti regionali e dell insieme della colonna è senza dubbio il caso di vedere qual è il modello di una vertebra, e quali sono gli standard delle articolazioni che uniscono questa vertebra alle successive: La vertebra risulta formata anteriormente da un segmento osseo di forma grossolanamente cilindrica, circondato da un corticale in genere piuttosto sottile e limitato sia superiormente sia inferiormente da osso, che nella sua parte centrale non si può considerare compatto, perché pur essendo piuttosto 10
omogeneo è crivellato da forellini e solo alla periferia diviene una zona anulare che ha nettamente i caratteri dell osso compatto leggermente rilevato rispetto al piano centrale. La corticale che circonda il segmento osseo ha uno spessore notevolmente maggiore posteriormente che non anteriormente o lateralmente, ed è comunque forato dal passaggio dei canali venosi, che dal circolo vascolare endo-osseo vanno a confluire nelle vene longitudinali del rachide. Il centro del cilindro è costituito da vero osso spugnoso, nel quale le trabecole sono disposte in modo da riprodurre un sistema di resistenza del corpo vertebrale a quelle che sono le sollecitazioni meccaniche cui è sottoposto. Dai due lati del corpo vertebrale nella metà superiore del punto d unione tra la superficie laterale e quella posteriore prendono origine due relativamente piccole formazioni ossee, grossolanamente cilindriche che hanno il loro asse diretto orizzontalmente indietro, anch esse sono circondate da osso corticale e riempite d osso spugnoso. Ciascuna di esse va a fondersi posteriormente con una formazione ossea che è costituita dalla confluenza della base dell apofisi articolare superiore in alto, dall apofisi articolare inferiore in basso, mentre lateralmente dalla base dell apofisi trasversa e medialmente dalla porzione laterale dell emilamina vertebrale omolaterale. Questa piccola formazione ossea detta peduncolo o radix arcus vertebrae, praticamente serve ad unire al corpo, ed allo stesso tempo a distanziarlo da 11
esso, l arco neurale, per dare passaggio al midollo spinale. Sia la superficie superiore che quell inferiore del peduncolo sono concave. Come già detto, la porzione posteriore di ciascun peduncolo termina con la formazione ossea di ben quattro elementi che costituiscono l arco vertebrale propriamente detto. Da ciascun lato, l arco sostiene in alto l apofisi articolare superiore che è delegata ad articolarsi con l apofisi inferiore della vertebra soprastante, in basso l apofisi articolare inferiore, delegata ad articolarsi con quella superiore della vertebra sottostante; lateralmente l apofisi trasversa che è diretta circa orizzontalmente di lato e sulla quale si inseriscono, o prendono origine, numerosi muscoli e legamenti. L arco neurale con partenza dalle due emilamine laterali, si completa fondendosi con l unica apofisi dispari della vertebra quale il processo spinoso; anch esso sede d origine ed inserzione di muscoli e legamenti. Ciascuna lamina è costituita da un osso piatto in senso antero-posteriore, di forma grossolanamente quadrilatera, che presenta una superficie anteriore ed una posteriore e due margini uno superiore ed uno inferiore. Ciascuna apofisi articolare si articola in artrodia con quella superiore o inferiore, pertanto presenta una faccia articolare, rivestita da ialina, una superficie non articolare, due margini ed un apice, il tutto racchiuso da una capsula fibrosa tappezzata internamente da sinoviale e rafforzata esternamente da legamenti. 12
La disposizione spaziale della superficie articolare varia, come vedremo in seguito secondo il segmento regionale nel quale l apofisi articolare e situata. Non costantemente, ma abbastanza frequentemente il contatto tra le due superfici articolari è completato dalla presenza di una formazione simile ai menischi delle articolazioni temporo mandibolari. L apofisi spinosa come già accennato, è una sporgenza mediana e posteriore che prende origine dove le due lamine s incontrano e si dirige in dietro ed in basso secondo il distretto rachideo; ed anch essa è costituita da osso compatto con midollare spongiosa. Da questa breve descrizione di una vertebra tipica, della sua morfologia, spero sia sufficientemente chiaro che tra corpo ed arco vertebrale, grazie ai peduncoli, si viene a formare un anello, scheletricamente vuoto, che prende il nome di forame vertebrale. Sovrapponendo una vertebra sull altra ne deriva, come conseguenza, che la continuità dei forami vertebrali realizza un intero canale (detto canale midollare o contenente) che racchiude il midollo spinale racchiuso in un sacco tri-meningeo. Tale speco vertebrale non rappresenta un calibro uguale per tutta la sua percorrenza: è ampio a livello nel tratto cervicale, si restringe in quello dorsale per poi riallargarsi in quello lombare e terminare progressivamente chiudendosi sino al sacro. Sempre per quanto detto sino ad ora; poiché ciascun peduncolo prende origine dalla metà superiore della vertebra, ne deriva che ognuno di essi è 13
distante da quello che lo precede o lo segue, perché anteriormente tale distanza non è solo dovuta alla porzione inferiore di ciascuna vertebra, ma anche alla presenza di quella articolazione anteriore tra vertebra e vertebra intersomatica per la quale è preferibile fare una descrizione separata. Posteriormente questa distanza è assicurata dal resto dello spessore dell arco neurale e dalla lunghezza delle articolazioni interapofisarie; per ciascuna coppia di vertebre, le incisure vertebrali superiore ed inferiore concorrono a formare forami vertebrali detti di coniugazione da cui fuoriescono le emergenze dei nervi spinali e che devono andare a costituire i tronchi nervosi, attraverso i quali pervengono al sistema nervoso centrale tutte le sensazioni e gli stimoli percepite perifericamente e, contemporaneamente, partono gli impulsi che devono arrivare in periferia. Molti studi dimostrano che spetta alle apofisi articolari prevenire movimenti di slittamento o di rotazione orizzontale di un metamero.. non è proprio vero ciò: Si prendano ad esempio le vertebre lombari: il centro di rotazione, su un piano orizzontale, cade tra le apofisi articolari e non, come nel tratto dorsale, al centro del corpo vertebrale (un po anteriormente). Quindi tutta la rotazione avviene a livello delle articolazioni zigapofisarie; tant è vero che quando si passa dalla fisiologia alla patologia (caso principe le scoliosi), si assiste ad un vero e proprio slittamento di un corpo vertebrale sull altro. 14
Quindi le articolazioni posteriori più che limitare fungono da centro rotatorio! L ostacolo semmai è dato dalla tensione opposta dalle fibre dell anulus e dai legamenti longitudinali. Altro esempio a cui si può rapportare, è sicuramente quello della colonna dorsale; il cui centro di rotazione cade al centro, un po anteriormente, del corpo vertebrale cosicché la rotazione della vertebra avviene una sull altra. A prova di ciò prendiamo un atteggiamento scoliotico; in questo segmento, si nota la presenza di un notevole gibbo dato dalla traslazione delle coste dovuta proprio a quella rotazione di cui sopra, conferendo in una normale fisiologia movimenti impensabili al tratto dorsale anche nonostante la presenza delle coste e dello sterno che sicuramente, fungono da blocco. Altra chiave di studio è sicuramente quella riguardante la distribuzione dei carichi, che sulle apofisi vertebrali in un individuo è nullo o del 10% (A.Nachemson); certo, questo se lo si considera in posizione perfettamente eretta, allora ha ragione Nachemson; ma basti pensare che nel movimento di flessione all indietro, i corpi vertebrali si scaricano quasi completamente e il peso ricade sull apofisi articolari posteriori, per comprendere che non è concetto perfetto affermare che queste strutture sono fuori del carico in totale sulla colonna. Anzi, a volte sono strutture in sovraccarico.(rientrando nella fisiologia patologica porto l esempio di un paziente in atteggiamento iperlordotico, magari per donna in stato interessante). 15
Interessante fu lo studio del prof. Pais che calcolò che solo i legamenti gialli, producono una forte tensione di carico sulla colonna. Egli costatò che una colonna libera da ogni peso, lasciata solo con i legamenti gialli che la univano; al momento della sezione di questi ultimi il rachide si allungava di due centimetri e mezzo. Si può ora tranquillamente parlare delle differenze strutturali che caratterizzano le vertebre, nei segmenti anatomici del rachide d appartenenza; mettendo volta per volta in risalto le particolarità d alcune vertebre e, sicuramente, generalizzando in un solo corpo vertebrale le caratteristiche anatomiche di quel determinato tratto rachideo. VERTEBRE CERVICALI: Le sette vertebre cervicali sono le più piccole tra le vertebre mobili e si distinguono per i processi trasversi attraversati da un foro.la prima e la seconda hanno caratteristiche proprie, e saranno trattate a parte; le rimanenti sono conformi tra loro. Una tipica vertebra cervicale presenta un corpo relativamente piccolo e sviluppato trasversalmente; il foro vertebrale, particolarmente ampio è triangolare piuttosto che rotondo. Corrispondentemente i peduncoli si dirigono lateralmente ed indietro e formano, con le lamine, un netto angolo aperto medialmente. Le incisure vertebrali superiori ed inferiori sono all incirca ugualmente profonde, dato che i peduncoli si attaccano al corpo a 16
metà circa tra margine superiore e inferiore.le lamine sono relativamente lunghe e strette, il processo spinoso è corto e bifido, e termina con due tubercoli spesso di dimensioni diverse. I processi articolari superiore ed inferiore formano un pilastro articolare che sporge lateralmente alla giunzione del peduncolo con la lamina. Il processo trasverso, attraversato da un foro trasversario, possiede due radici, anteriore e posteriore, unite tra loro. Tutte queste parti, del processo trasverso, nominate risultano essere la rimanenza delle coste, ad eccezione del tratto mediale della radice posteriore il quale corrisponde al vero processo trasverso. La superficie anteriore del corpo convessa trasversalmente, presenta sui margini superiore ed inferiore le impronte della inserzione del legamento longitudinale anteriore e, ai lati della linea mediana, una leggera depressione ci indica l inserzione delle fibre del muscolo lungo del collo. La superficie posteriore, forata per il passaggio dei vasi basivertebrali, ci indica l inserzione del legamento longitudinale posteriore. La faccia superiore è concava trasversalmente, con un labbro prominente per ciascun lato. Reciprocamente la faccia inferiore è convessa in senso trasversale, (e anche in quello antero posteriore) quindi risulta a sella. Sul margine superiore delle lamine e sulla parte inferiore della superficie anteriore s inseriscono bilateralmente i legamenti gialli. Sui processi spinosi cervicali si inseriscono il ligamento nucale e numerosi muscoli estensori profondi del collo, il multifido, lo spinale e gli interspinosi. 17
Da notare anche la presenza di piccole articolazioni supplementari tipiche del tratto in esame: le articolazioni unco-vertebrali. In una sezione frontale si riconosce tra i due piatti vertebrali, il disco con nucleo ed anello, ma esso non giunge sino al margine della vertebra. In effetti, il piano vertebrale superiore s innalza in due apofisi site ai lati: le apofisi unciformi la cui faccetta interna, che guarda in alto ed indietro, è ricoperta di cartilagine e prende rapporto con la contro-faccetta della vertebra sovrastante. In tutte le vertebre di questo tratto, ad eccezione della settima, il foro trasversario funge da passaggio per l arteria vertebrale e per i plessi satelliti venosi e del simpatico. Il tubercolo anteriore della sesta vertebra è particolarmente voluminoso, e su di esso può facilmente essere compressa l arteria carotide comune. L atlante: prima vertebra cervicale regge il globo della testa. Differisce da tutte le altre vertebre cervicali perché manca del corpo che essendosi fuso con l epistrofeo, concorre a formare quel perno di rotazione importantissimo per i comuni movimenti del capo. Manca anche un processo spinoso, costituito da due masse laterali congiunte in avanti da un breve arco anteriore, e posteriormente da un più grande arco posteriore. Risulta per tanto formato ad anello. Quando l atlante si trova articolato con l epistrofeo, la sporgenza superiore di quest ultimo (il dente) si trova dietro l arco anteriore, fermato da un legamento trasverso (detto anche crociato, perché in alcuni soggetti si presenta a forma di croce). 18