Anatomía Dinámica del Atlas

 

A Krivoy.

Servicio de Neurocirugía, Hospital Universitario de Caracas-UCV.

Resumen

El abordaje multidisciplinario de la región cérvico-occipital por neurocirujanos, ortopedistas y quienes se ocupan de los abordajes posteriores de la base del cráneo han puesto en el tapete la revisión de los conceptos clásicos y agregarles las nuevas adquisiciones que la anatomía enfocada desde las necesidades clínicas producen. Se revisa la anatomía funcional, conceptos biomecánicos y enfoques de la cirugía de base.

Palabras Claves: Implantes cervicales, Anatomía espinal, Atlas.

ABSTRACT

The land occipito-vertebral is now claimed by neurosurgeon, ortopedist and the multidisciplinary team of basal skull surgery. These new contributions are reviewed including some biomechanical aspects of the atlas vertebra.

Key Words: Cervical implants, Spine anatomy, Atlas.

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INTRODUCCIÓN

La introducción masiva de los implantes espinales, fijaciones internas, técnicas de alineamiento y estabilización del raquis han obligado a revisar los conceptos clásicos anatómicos del atlas.

El atlas y el axis son don vértebras suigeneris, muy diferentes entre sí y diferentes al resto del raquis.

La función hace el órgano y en la columna vertebral este aforismo adquiere particular importancia, porque los elementos óseos toman configuración y tamaños adaptados a su carga. De allí que mayor carga, mayor tamaño vertebral como se observa en el aumento progresivo del volumen desde la región cervical a la lumbar.

La región cervical puede soportar 1500 newtons (350 libras de fuerza) mientras que en la región lumbar puede soportar 8.000 newtons (1.800 libras de peso) antes de producirse la falla.

Las condiciones dinámicas de los accidentes son muy variables, sean trauma directos por accidentes de tránsito, zambullidas, caídas, etc.

Las líneas de fuerza de unas vértebras suelen transmitirse a través de las estructuras esponjosas y corticales del hueso.

Para tener una idea del newton, éste se define como la fuerza que aplicada a la masa de un kilogramo, produce la aceleración de un metro sobre segundo al cuadrado. En términos matemáticos

1 newton =1 Kgr. m/ Seg² en unidades M.K.S.

La equivalencia entre el newton y la dina es la siguiente:

1 Kgr = 10³ gr.

1 m = 10² cm.

1 newton = 1 Kgr. m/ Seg²

1 newton = 10³ gr. 10² cms./ Seg²

1 newton = 100.000 dinas

La dina es la fuerza que aplicada a la masa de un gramo produce la aceleración de un centímetro sobre segundo al cuadrado y corresponde a las unidades C.G.S.

En los laboratorios de investigación de la columna vertebral en espécimen de cadáver, montado de tal forma, como se ve en el dibujo 1 que deja solo dos espacios funcionales y una sola vértebra: L1. Al dejársele caer un impacto con 260 newton de carga, desde 1 metro de altura, guiado por un eje, produce 260 newton de carga potencial, llevando a la fractura por estallido de L1 con pérdida del 30% de su altura y con compromiso del canal espinal de 50%⁽¹⁾.

 

Figura 1: Columna de cadaver fresco fijada entre dos espacios funcionales dejando libre a la vértebra L1. El impacto con 260 newton de carga (A), al dejarlo caer desde un metro de altura guiado por un eje produce 260 newton de carga potencial con fractura estallido de L1 (B) con 30% de perdida de la altura y compromiso de canal en 50%

En vivos, la columna cervical en los casos de estabilización de vértebras altas (Tipo Gallie - Brooks - Sontag, etc) con alambrado Nº 18 doble y dos vueltas en su final soporte 460 newton.

En los vivos, otras fuerzas actuan, preservando la columna (ligamentos y músculos) requiriendo mayor fuerza (1.500 newtons) cervical y (8.000 newtons) lumbar para llegar a la fractura.

El atlas se muestra como una vértebra con diámetro transverso superior al resto de las vértebras cervicales lo que da un espacio de reserva mayor frente a diferentes patologías que las otras vértebras. Posee un arco anterior y otro posterior que se unen con las masas laterales que presentan 6 caras y están aplanadas en el sentido vertical.

La cara superior representada por superficie articular alargada con 45 grados de orientación hacia adelante y adentro, cóncava correspondiente a la cavidad glenoidea es dos veces más largo que ancho.

La cavidad glenoidea, se estrecha a menudo por dos escotaduras, laterales algo por detrás de su zona media y adquiere forma elíptica. Tiene una dirección arriba y adentro y se articula con el cóndilo del occipital. (Ver fig. 2).

 

Figura 2: A. Vista Superior del Atlas; B. Vista inferior del Atlas; C. Dimensiones Exteriores e inferiores en milimetros

La cara inferior también es una superficie articular oval, cóncava, casi plana en sentido transverso y convexa en el eje antero-posterior. Tiene orientación abajo y adentro y se articula con la superficie antero-superior del axis.

Las caras anteriores y posteriores de las masas laterales corresponden a los puntos de fusión de los arcos anteriores y posteriores.

Existe una excavación en la cara posterior, por encima del arco posterior en relación al paso de la arteria vertebral.

La cara externa posee el anclaje de las apófisis transversas y la cara interna posee un tubérculo en el origen del arco anterior donde se inserta el ligamento transverso. Detrás del tubérculo hay múltiples agujeros nutricios y es excavada.

El arco anterior, convexo anteriormente, es aplanado en el sentido anteroposterior, y en su punto medio anterior presenta el tubérculo anterior del atlas, que da inserción al músculo largo del cuello. Detrás está la carilla articular de la odontoides, elíptica, concava de eje mayor transverso.

El arco posterior cóncavo hacia adelante se origina en todo lo ancho de las masas laterales y en su extremo medial posterior existe el tubérculo posterior donde se inserte el músculo recto posterior menor. El arco es aplanado de arriba abajo y detrás de las masas laterales está el canal transverso que da paso a la arteria vertebral y el nervio cervical.

Las apófisis transversas parten de la zona media de la altura de las masas laterales y tienen dos anclajes, uno anterior y otro posterior que circunscriben el agujero vertebral o transverso y terminan lateralmente en un grueso tubérculo aplanado de arriba abajo, donde se insertan la mayor parte de los músculos rotadores y flexores laterales de la cabeza y cuello.

El canal espinal es el de mayor diámetro con un componente anterior, cuadrilátero que alberga la odontoides y lo limita al ligamento transverso y otro posterior elíptico, que contiene el estuche dural.

Las dimensiones del atlas fueron recientemente establecidas por Doherty y Heggeness⁽²⁾.

Las diferencias sexuales no son significativas. El grosor de la cortical del anillo anterior es el mayor y este en relación con las cargas (15,4 mm ± 3.2) y su articulación con la odontoides.

La cortical anterior del anillo posterior es mayor (1.8 mm) que la cortical posterior (1 mm) por lo que el uso unicortical de fijaciones a este nivel debe hacerse juiciosamente.

El grosor del anillo posterior es de 8mm ± 2.1.

El ordenamiento trabecular aparece muy desordenado, es decir en todas direcciones pero las cercanas a las articulares se orientan dominantemente en dirección vertical. Ese aparente desorden debe estar en relación con el enorme rango de moción del complejo occipito atlanto-axoideo. (Ver fig. 3).

 

Figura 3: A: La flexión y Extensión se realiza al 50% de la columna cervical en la Articulación especializada Occipito-Atloídea; B: La columna cervical rota en 50% entre C1 - C2 por la configuración de sus articulares

El máximo diámetro antero-posterior desde los tubérculos protruyentes anteriores y posteriores externos mediales es de 45,8 mm ± 2,9. El mayor diámetro transverso desde las referencias externas de las apófisis transversas es de 78,6 mm ± 8.1. El diámetro interno antero-posterior es de 31,7 mm ± 2.2 y el diámetro interno transverso es de 32,2 ± 2,3 mm.

La altura máxima en su arco anterior es de 15. ± 3.2 mm.

Estos grosores y medidas están en relación a las resistencias biomecánicas y las cargas del agente traumático que determinan el tipo de trauma resultante.

En el caso del ejemplo típico de la fractura en estallido del atlas o fractura de Jefferson donde cada arco anterior y posterior se secciona en sus extremos laterales, fragmentando el atlas en 4 piezas. El signo patognomónico de esta fractura es la radiografía antero-posterior con boca abierta donde las articulares del atlas con el axis están desplazadas lateralmente. A veces el paciente con este tipo de fractura no colabora suficientemente, entonces el estudio de elección es la tomografía computada con cortes muy delgados y reconstrucción lateral. (Ver fig. 4).

 

Figura 4: La fractura de Jefferson suele ser estable en la mayoría de los casos ya que las cargas axiales que la producen tienen un componente músculo - ligamento protector (A) y cuando se acompaña de fractura de odonoides (B) pasa a ser inestable

La fractura de Jefferson resulta de un mecanismo indirecto, ya que los directos como heridas de balas, no suelen ser capaces de producir esta lesión. Como fractura en estallido las líneas de fuerzas proceden verticalmente en el eje del cuerpo bien por coalición del sincipucio contra un objeto fijo (zambullida, accidentes de moto, caídas) o que el objeto es móvil y actúa sobre el sincipucio.

Debido a la ausencia de soma propiamente dicho el atlas obliga a sus líneas de fuerzas a viajar a través de las articulares, donde los arcos anteriores y posteriores no tienen ningún papel. La orientación oblicua hacia abajo y afuera de las articulares inferiores del atlas sobre el axis, al estallar se desplazan externamente lo que produce un efecto de cincel a nivel del punto de mayor tensión y más débil de los arcos anteriores y posteriores. Esta fractura es estable y suele solo poseer la tríada sintomática de dolor, espasmo cervical y limitación de movimientos, desde el punto de vista neurológico y basta con un collarín rígido para su tratamiento.

En los casos en las que halla déficit neurológico o la fractura se hace inestable es porque frecuentemente no hemos diagnosticado una fractura tipo II de la odontoides que el corte tomográfico no la visualiza.

 

INESTABILIDAD

La definición de inestabilidad de Panjabi⁽⁵⁾ es "la incompetencia del raquis para mantener en uno o varios segmentos y condiciones de carga fisiológica, las relaciones anatómicas normales de las vértebras entre sí, bien por aparición de movimientos anormales o bien por la presencia de movimientos normales excesivos. La consecuencia es dolor, deformidad o lesión neurológica medular o radicular.

Como habíamos dicho la mayoría de las fracturas de Jefferson son estables pero hay condiciones en que la presencia de la inestabilidad obliga a la terapéutica quirúrgica. La inestabilidad puede ser diagnosticada de inmediato y otros aparecen tardiamente a pesar de un buen tratamiento conservador.

La inestabilidad inmediata se observa en la placa A.P. transbucal cuando el desplazamiento de las masas laterales es mayor de 6,9 mm, ya que a esta distancia se ha probado en cadáveres⁽⁶⁾ el ligamento transverso se ha disociado.

En raros casos por presencia del ligamento alar y la cápsula facetal, tal desplazamiento llega a ser totalmente inestable. De allí que algunos prefieren tratamiento inicial conservador seguido o no de cirugía. (Ver fig. 5).

Figura 5

Relación de Odontoides con el Atlas:

I: 4 núcleos de osificación de C2 están presentes en el momento del nacimiento y se funden a los 6 años. 1 Sincondrosis neurocentral; 2 Sincodrosisi Diente - Arco - Neural; 3 Sincondrosis Odontoides - Cuerpo.

II: Distancia Atlanto-Odontoidea normal en adultos: 2,5mm, en niños 3mm. En sublujación la distancia es mayor y se incrementa con la flexión(III-IV).

IV: Fractura aplical odontoide encima del ligamento transversal sin inestabilidad, tipo I.

VI: Fractura basal de odontoides: tipo II, inestable.

VII: Fractura que involucra el cuerpo y esponjosa y es estable, tipo III.

La otra condición frecuente de inestabilidad se observa en las placas dinámicas cervicales cuando los desplazamientos son excesivos y la tercera condición, es la asociación con fractura del axis, donde la de tipo II es la más frecuente también la de tipo III y la del verdugo donde muchos aconsejan un tratamiento inicial conservador con SOMI, la Minerva o el Halo por 14 semanas, si fracasa se impone la cirugía donde se practica el alambrado, variable según los autores, incorporando algunos(7) el occipital C2 - y otros C1-C2 a sabiendas que cualquiera de las dos técnicas disminuye marcadamente 50% de la rotación cervical(8). Este alambrado soporta el injero óseo, la mayoría de las veces extraído de cadera y tallado según la necesidad. No olvidar que todo implante metálico (alambrado, placas, ganchos, etc.) es una carrera contra el tiempo hasta que la fusión ósea se produzca ya todo implante es temporal porque a la larga fallará; lo que importa es la fusión ósea.

Tanto el tratamiento conservador como el quirúrgico requieren una inmovilización promedio de 12 semanas.

En los niños la fractura de Jefferson es infrecuente, pero existe. El diagnóstico y tratamiento es igual que el adulto y no olvidarse que las fisuras embrionarias de los arcos suelen fusionarse a los 3 años de edad y que constituyen puntos débiles por donde puede producirse una fractura.

Tampoco debe olvidarse el número de anomalías congénitas que ocurren en esta zona y que predispone a lesiones⁽⁹⁾, entre otras se encuentran:

a) Os odontoideum

b) Insuficiencia del ligamento transverso de la odontoides

c) Ossiculo terminale

d) Síndrome de Klippel-Feil

e) Síndrome de Down

f) Occipitalización del atlas

Finalmente el desarrollo de la cirugía de la base de cráneo en sus abordajes posteriores ha progresado en su tecnología que ha facilitado el acceso no solo a los difíciles tumores locales, sino también a las malformaciones vasculares, ya que los abordajes anteriores son profundos, angostos, para el campo quirúrgico con alto riesgo de infecciones complicativas.

El clásico abordaje suboccipital lateral ampliado mediante una craniectomía desde la unión del seno transverso con el sigmoide en su porción superolateral hasta la línea media y de allí al agujero magno en su parte inferior a manera de pera. El arco posterior del atlas de ese lado se extirpa desde la línea media hasta el surco de la arteria vertebral. Se comienza por el margen inferior del arco del atlas subperióstico desde la línea media hasta el proceso trasverso; se eleva el periosto hasta el margen superior del atlas elevando la arteria del canal óseo propio. Allí existe un plexo venoso que puede sangrar y se controla fácilmente con coagulación bipolar o discreta presión de cottonoid; pero si se mantiene sin abrir periosto, el plexo venoso no sangra y la arteria vertebral se mantiene más segura⁽¹⁰⁾.

La extirpación ósea desde el agujero magno debe avanzar lateralmente hasta la fosa condilar, justo detrás del condilo del occipital, encima y detrás donde la arteria Vertebral penetra la dura, que siempre debe visualizarse para no herirla. Lateralmente el hueso occipital se hace vertical, lo que limita su avance con gubias pero 3 a 4 mm adicionales puede ganarse con fresas. Debe ponerse particular atención a la curvatura de la arteria vertebral cuando deja el surco y penetra en la duramadre, allí ocurre un cambio de altura del aspecto posterior del atlas que aumenta medialmente a este punto y además no raras veces existe una rama vertebral, la arteria de Salmon perforando el hueso detrás del cóndilo en la fosa condilar que es el limite de la resección.

La penetración de la arteria en la dura debe vigilarse, y no liberarla ya que el periosto se adhiere a la dura y por ello es preferible cortar la dura a cierta distancia de su penetración y no en el mismo agujero. Las ventajas de este abordaje externo lateral en el área del foramen es lo que permite el acceso a la parte anterior del tallo cerebral, casi sin retracción.

Cada milímetro de extirpación del foramen magnun adicional representa en la exposición suboccipital lo que el pterion representa a la exposición frontotemporal.

El uso de este abordaje suele acompañarse de una posición de decúbito lateral del paciente, con cabeza recta inclinada 90° hacia arriba, lo que evita congestión venosa, facilita el drenaje del LCR y disminuye los riesgos de la embolia gaseosa.

La incisión de piel es una S incompleta inversa, comenzando encima de la oreja, descendiendo abajo y medialmente a tres traveses de dedo de la mastoides hasta C2 en la línea media. La dura se abre desde el ángulo supero-lateral hasta C2 en arco suave. (Ver fig. 6).

 

Figura 6: El abordaje suboccipital ampliado mediante la extirpación del arco posterior del atlas homolateral a la lesión permite abordaje anteriores tumorales, vasculares, etc., al tallo cerebral bajo y médula alta.La zona sombreada corresponde a la craniectomía suboccipital y laminectomía del atlas. La "S" interrumpida corresponde a la inscisión de piel.

También se puede realizar la intervención sentada, con las precauciones de las embolias gaseosas, variando algo la incisión de piel.

En algunas patologías cuando se requiere un abordaje lateral mayor se puede proceder a la transposición de la arteria vertebral (George) que requiere sección del segundo nervio cervical, y prolongación de la disección subperióstica dentro del foramen transverso de C1 que luego se fresa y la arteria verebral se despega hacia abajo hacia C2. Así puede movilizarse desde C2 hasta su entrada craneal en la dura, puede desplazarse suavemente en forma medial, lo que da más maniobrabilidad a la cirugía anterior.

La exposición del seno sigmoide se cumple con una mastoidectomía posterior desde el margen posterior de la mastoides hasta el sigmoide que se sigue hasta su unión con el seno lateral y abajo, hacia el foramen yugular, previa eliminación del aspecto lateral del foramen magnum y control de la arteria vertebral⁽¹¹⁾.

Síntomas como disfagia por hematomas o edemas retrofaríngeo se han comunicado. Neuralgia o hiperestesia del gran nervio occipital donde es vulnerable a su pasaje por la membrana atlantoaxial. Más raramente se ha descrito disfonías y disgusia por lesión al glosofaríngeo, al nervio palatino o la cuerda del tímpano. Afortunadamente la arteria vertebral es raramente atacada y las consecuencias transitorias, trastornos visuales, por compresión de la arteria vertebral se han sañalado.

La ausencia de déficit neurológico importante se debe a la relación de un gran espacio de líquido cefaloraquídeo (L.C.R.) en este nivel con un diámetro anteroposterior de 30 mm transverso y 25 mm sagital contra una médula espinal que mide 10 mm de diámetro.

Steele⁽³⁾ menciona la regla de los tercios en el nivel atlanto-axoideo; es decir, el canal espinal es ocupado en un tercio por la médula espinal, un tercio por la odontoides y un tercio por L.C.R.

El otro factor de protección es el que hace el atlas, el cual en su efecto de expansión centrífuga los fragmentos de la fractura ante una carga axial. Recuérdese que la articulación atlanto-axoidea, en la proyección transbucal antero-posterior tiene una orientación hacia abajo y afuera y así se desplazan los fragmentos respetando la médula⁽⁴⁾. Recordar que en la radiografía simple lateral cervical, el grosor normal de las partes blandas retrofaringeas es de 5 mm de grosor, mayor que ésto representa edema y que puede ser un signo indirecto de fractura del atlas que en placas simples da una positividad del 60%⁽³⁾. Por ello, si existe el edema faringeo y la radiografía simple no visualiza la fractura, se impone la TAC. Tener presente que las fracturas unilaterales del arco posterior no dan edema.

Cuando se requiere mayor campo quirúrgico se puede dividir el seno sigmoide en la unión horizontal con la vertical usando seda 3-0 o con clip.

La limitación de la craniectomía está dada por la presencia de los nervios craneanos IX y X, en la porción neural del foramen yugular. Parte del hueso petroso puede removerse si ese lo requiere la patología.

Con este abordaje se cumple el aforismo de que «hueso eliminado salva al cerebro», entendiéndose que así la retracción de estructuras críticas como el tallo cerebral, médula cervical y cerebelo se reducen al mínimo por aumento de la visualización.

 

CONCLUSIONES

1. El atlas, junto con el axis constituyen el raquis cervical superior y cada una de ellas poseen una anatomía suigeneris distinta a las demás.

2. La anatomía peculiar favorece la negatividad de manifestaciones neurológicas, debido a su relativo gran diámetro, transverso de 30 mm de promedio con 25 mm de diámetro pormedio sagital y una médula espinal de 10 mm de diámetro lo que hace que el gran contenido de LCR amortigue buena parte del trauma.

3. La regla de Steele⁽³⁾, de los tercios explica lo anterior: un tercio lo ocupa la médula en el nivel atlanto axoideo; un segundo tercio el proceso Odontoideo y un tercer tercio el LCR.

4. El hecho de que el atlas no tiene cuerpo y siendo un anillo unido fuertemente a las estructuras adyacentes las líneas de fuerzas en las cargas axiales las trasmiten las articulares ya que los arcos de por si no juegan papel importante⁽⁷⁾.

5. Debido al plano de inclinación que tienen las articulares antlanto-axoidea, las cargas axiales que sobrepasan la resistencia biológica del atlas producen la fractura en estallido, Jefferson, con desplazamiento lateral de las articulares.

6. La mayoría de las fracturas de Jefferson son estables exceptuando:

a) algunas de inestabilidad tardía,

b) las que tienen las masas laterales desplazadas más de

6,9 mm que indica ruptura del ligamento transverso⁽⁶⁾,

c) cuando la fractura de Jefferson se une a fracturas de odontoides tipo II.

7. Las medidas del atlas adulto poseen una media en su punto medio anterior en cuanto a altura se refiere es de 15,4 mm la posterior es de 10 mm.

El diámetro AP externo: 45,8 mm. El diámetro externo transverso 78,6 mm. El diámetro interno transverso 32,2 mm. El grosor medio del arco anterior es de 6,4 mm. El grosor medio del arco posterior es de 8 mm.

8. La extirpación unilateral del arco posterior del atlas unido al abordaje lateral occipital ha permitido el acceso a las lesiones anteriores del tallo cerebral, foramen magnun y médula cervical alta superando el abordaje anterior.

 

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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