Efecto de las ondas de choque sobre el hueso cortical

Biomecánica, IV, 6 (3-1 O), 1996 ORIGINALES J. L. MORENO F. FORRIOL J. CAÑADELL Laboratorio de Ortopedia Experimental. Departamento de Cirugía Ortopédica y Traumatología. Clínica Universitaria. Facultad de Medicina. Universidad de Navarra. Efecto de las ondas de choque sobre el hueso cortical Effect of shock waves on cortical bone Resumen Summary La litotricia ha supuesto uno de los adelantos que mayores beneficios han reportado en los últimos años. Por medio de ondas de choque se pueden tratar con óptimos resultados las litiasis renales y vesicales. Esto hace que se estén buscando nuevos campos de aplicación, pensándose que podrlan ser de utilidad en la cirugfa ortopédica para fracturar el cemento de las prótesis articulares, evitando destruir así el hueso o para el tratamiento de las pseudoartrosis, etc. Hemos analizado los efectos de las ondas de choque sobre el hueso cortical empleando un método experimental en corderos practicando unos or$cios de distinto tamaño, apreciando la formación de trabeculaciones en el canal medular en la zona de choque de las ondas y también en las zonas bombardeadas un aumento de células mesenquimales y de vasos. Sin embargo, este tratamiento también afecta la reconstrucción normal de hueso y no produce en ningún momento microfracturas ni otro tipo de alteración sobre el hueso cortical normal. Lithotricia is an advance that has produced many benefits in recent years. Using shock waves, renal and gallbladder lithiasis can be treated with optimal results. New fields of application are being sought and it has been thought that they could be useful in orthopedic surgery to break cement in articular prostheses, thus avoiding bone destruction, or to treat pseudoarthrosis, etc. We analyzed the effects of shock waves on cortical bone using an experimental method in lambs. Orifices of different sizes were made and it was found that trabeculae formed in the marrow channel of the area of shock wave application, as well as an increase in mesenchymal cells and vessels. This treatment affects the normal reconstruction of the bone but does not produce microfractures or any other disturbance of normal cortical bone. Key words: Lithotricia. Cortical bone. Osteogenesis. Palabras clave: Litotricia. Hueso cortical. Osteogénesis. introducción Los primeros experimentos y estudios sobre la aplicación de las ondas de choque como método terapéutico fueron realizados por COATS, 1956, fracasando al intentar fragmentar cálciilos renales y biliares, basado en los trabajos de BERLINICKE y SCHENETTEN, 195 1, quienes aplicaron las ondas de choque in vitro, rompiendo cálculos biliares pigmentarios mientras que no observaron ningún efecto sobre los cálculos de colesterina. En 1970 se comenzaron a aplicar ondas de choque acústicas gracias a la colaboración entre Hausler y Domier Systems GmbH que 7 años después permitiría la publicación de los primeros resultados clínicos favorables lo. En 1980, CHAUSSY establece, después de casi Correspondencia: E FORRIOL. Departamento COT. CUN. Apdo. 192. 31080 Parnplona. 10 años de investigación experimental con animales e in vitro, entre Domier y la Klinikum GroPhadem de Munich, el método y los resultados de los primeros tratamientos. Las observaciones realizadas por estos autores hicieron posible el inicio de la aplicación clínica de las ondas de Choque para la destrucción de los cálculos renales y biliares, dando origen a la litotricia, palabra derivada del griego, que no significa otra cosa que ((moler piedras)). Las ondas de choque se caracterizan por producir un pico de presión de amplitud muy grande y de corta duración. Focalizando estas oñdas por medio de lentes elipsoides o acústicas se pueden conseguir presiones superiores a 1.000 bars en volúmenes de pocos centímetros cúbicos. Las ondas de choque, con ciertas limitaciones, siguen las leyes de la acústica y pueden pasar por diferentes materiales sin perder su energía, siempre y cuando no existan diferencias entre las impedancias acústicas (producto de la densidad y de la velocidad del sonido específica del mateVOL. IV N." 6, 1996 Efecto de las ondas de choque sobre el hueso cortical 3 rial)2. Cuando las ondas de choque atraviesan las interfases entre 2 sustancias de diferentes impedancias, las ondas de presión se convierten en ondas de tensión, produciéndose en dicha transformación una liberación de energía mecánica y cuando excede la resistencia del material lo desintegra, especialmente en materiales frágiles. El objetivo del presente estudio es establecer los efectos inmediatos de las ondas de choque de alta energía cuando se aplican sobre el hueso cortical in vitro con el fin de valorar su posible utilidad clínica en el campo de la cirugía ortopédica. Material y métodos El animal escogido para la realización del trabajo fue el cordero (Ovis aries) con características similares de edad y peso. Se emplearon 49 corderos machos y hembras con edades comprendidas entre los 2 y 3 meses, con un peso entre 16 y 22 kg. El aparato de generación de ondas de choque fue el Osteostaro, un prototipo realizado por Siemens, Erlangen, Alemania, que utiliza el sistema electromagnético de excitación de las ondas. Era un intensificador de imágenes, Siremobileo, al cual se le acopló un cañón generador de ondas de choque que las transmite a través de un balón hinchable relleno de un medio acuoso. La localización del punto diana se realizó por medio de la pantalla del intensificador de imágenes con el indicador del punto donde se desea impactar la onda de choque. La elección del punto diana debe coincidir en las proyecciones anteroposterior y lateral (fig. 1). El sistema permitía aplicar niveles de energía que varían desde 5 hasta 19, lo que equivale a una densidad de energía entre 0,47 y 1,20 mJ/mm2. Los corderos se agruparon atendiendo el tipo de cirugía realizada y el número e intensidad de las ondas de choque administradas (tabla 1). La anestesia del animal se efectuó por punción de la vena cefálica en la extremidad anterior derecha, lo que perFIG. 1 .-Colocación del cañón de litotricia en 2 planos para enfocar sobre el punto diana. Tabla 1 Grupo N." Técnica Ondas Dosis Nivel Sacrificio choque 1 10 Agujeros SíiNo 500 Altalbaja 3 semanas 11 11 Ventana No - Control 3 semanas 111 8 Ventana Sí 500 Baja 3 semanas IV 7 Ventana Sí 500 Alta 3 semanas V 8 Hueso cortical Sí 1.000 Alta 1 hora3 semanas VI Partes blandas. Cartílago - mitió la administración de medicamentos y de fluidoterapia durante la intervención quirúrgica. Empleamos anestesia general, sin intubación endotraqueal, evitando la relajación muscular que podría originar complicaciones en el postoperatorio, administrando tiopental sódico al 2,5%, a razón de 10-15 mgkg; fentanil, a dosis de 0,0015 mgkg, y diacepam, 0,2 mgkg. Durante la intervención quirúrgica, para el mantenimiento adecuado de la anestesia, se utilizaron los mismos medicamentos a dosis menores, aproximadamente dos tercios de la dosis inicial, con un tiempo promedio de 20 minutos entre cada administración. El animal se colocó en la mesa de operaciones en decúbito supino, dejando el miembro posterior izquierdo libre para manipularlo durante el acto quirúrgico. La intervención quirúrgica es diferente para los distintos grupos de estudio. En el caso de las ventanas se practica un abordaje medial de la tibia desde la porción interna, exponiendo la cara externa de la tibia. Se incidió el periostio exponiendo la superficie ósea. Tres centímetros por debajo del borde superior de la tibia se tallaba una ventana cuadrangular con escoplo sobre la cortical externa, de 1,4 x 0,7 cm, lavando con suero fisiológico abundante para arrastrar las astillas que puedan permanecer dentro de la ventana. Los agujeros se efectuaron sobre la cortical externa de la diáfisis tibial, localizado 3 cm por debajo del borde superior de la tibia; se realizó una pequeña incisión en la piel con bisturí introduciendo el perforador con una broca de 4,5 mm de diámetro hasta la superficie ósea para perforar una cortical. Se repitió el procedimiento hasta completar 3 agujeros dispuestos longitudinalmente en la tibia, separados 1 cm entre sí (fig. 2). Las ondas de choque se aplicaron en el quirófano experimental 1 semana después de la intervención, anestesiando a los animales con el método indicado anteriormente, sujetando el animal en la mesa operatoria y colocando la extremidad intervenida fuera de la mesa para aplicar el generador de las ondas de choque (Osteostara) libremente sobre el área deseada. Es importante rasurar la piel y localizar el punto diana de las ondas de choque tanto en los planos anteroposterior como lateral. Se colocó abundante gel conductor sobre la piel del animal y posteriormente se hinchaba el cañón generador de ondas de choque hasta ponerlo en contacto con la piel del animal. 4 J. L. Moreno y cols. Triinscurrido el período de ohscrvncicíii dcspiicl.~ tlc Iii aplicación de las ondiisdc choqiic se s;icrificó el aiiiiiiiil mediante la inyección cndoveiiosii de I g de tiopeiitnl scídico y 20 meq de CIK. extrayendo las piezas para nnaliziir. 1,os métodos de vnloracicín de las riiiicstriis fiici.oii el exoineri histol6gico y Iii riidiogriifíii. Después de fijar las piezas se cort:iroii cii sciititlo loiigitudinal y transversal, de iiianerii que los cortes abnrqiicii toda la zona a cstiidiar. Se ~itilizó iin sistciii;~ de c~rtc sin decnlcificar con sierra industrial de cinta osciloiite de diaiiinntc (Exakt"") e infiltrr1ci6n en nietacriliito. Las tiiiciones eniplcndos fiieron el tricrcíinico de Mnssori-Goldncr y tiiicicíri de von Kossii. En algunos casos después de la nplicnci6ii de las oiidos de choque. se proccdi6 a Iii ndiiiiriistriicióii iritr;iniiisculiir seiiiiinnl de iin niarcador óseo difcreiite (cnlceíiia. 30 inylkg: xileiiol. 90: alizarina. 30. y oxitetrncicliiin. 3.5) pnrii rciiliziir el estudio de la aposición de hueso riiieco coii Iliiorescciici;~. Todos los corderos Iian sido cxplor:itlos cii el postoper;itorio inmediato iiiediaiitc rndiologíii siiiiplc. Sc priicticcí. después de cortadas las piezas. LIII estudio ciiiplciindo iin equipo para microrrndiografía (Faxitroii" ) cl~ic pcrriiite ohtener imágenes de alta rcsolucicín y ohscr\,iir ciiinhios t;iiito en la medular como en la corticiil y el pcriostio. Eii 4 ciisos se ha efectiiado uii estiidio ecogrlífico del ckcto de las oridas de choq~ie sobre el hiieso norriiiil antes. iiiiiiedi:itiiiiiciite despiiés. a 1 y 3 seniiinas. Resultados En el ag1i.jei.o coiitrol no se iiprcciiiroii trahCc~iliis. se ohFIG. 2.-Esq~ienia del modelo experinieiital con veiitaiins y ag~tjc:ros. servó con el riiicroscopio de lu~ polarizada fihriis qiic ntrnviesan el orificio cntrecruzlíndose. Eii el ngi~.jcro si~pcrior bombardeado se observaroii trnbéciiliis cii los hordcs del orifico con iin te-jiid nicscnq~iiriiatciso q~ic lo rcllciiahii. En La intensidad de las onda:. aplicadas en el mando que la medular interna de los orificios honihardc:irlos ;ipiii.cceii variaba de nivel 7 (mínima intensidad) a nivel 19 (nilíxiniii unas formaciones tr;ibcculnrcs en la cortical opiicst;~ con tina intensidad). La aplicación de las ondas de choquc a los dicortical interna mlís porosa (fig. 3). ferentes grupo se realizó como se explica en lo tabla 1. El orificio control preseiit6 una iiiiiyor tr;iheculnci6n. FIG. 3.-Coiiipiw;ici'iii dc: A: Uii yiijcro hoiiih:ii.tlciitIo donde se aprecia la corricii~c ~lc o\il'ic;icitiii \ohi.c I;i c~oriic.;il opiic*\t:i. U: Uri agujero sin hoiiihartlear con una trabeculación panileln nl eje dinfisiirio. VOL. IV N." 6, 1996 Efecto de las ondas de choque sobre el hueso cortical 5 FIG. 4.-l<i1rliogr;1f~í;1 tic (1 I coi~c ~r;iii\\ cr\:iI. ;\y~iq'ro 11o hoink;irclendo. qiie llegaha hasta la cavidad inedulnr. Los orificios honihardeatlos no estaban llenos de trahéculns y se ciicontró ti11 tejido mescnq~iimnl que llegaha a la corticol opiicst;~ con un mayor número de vasos. El orificio iio tratndo prcsentaha un puente perióstico tritt-~ccular que no se ohservahn en los bomhnrdeados (fig. 4). Estudiando el efecto de las ondas de choq~ie sohre las ventanas se ohservcí Linn rc.iccióii endcística cii SLI interior sin aparecer relleno trnheculnr. Con la Iiiz po1;iri~;idu se ohservaron fihras muy incipientes clue se entrccruzohnii buscando el centro de la ventana. El rehordc de la niisnin iip;irece ocupndo en su porción proximal y distal ocupatlo por trabéciilos císeas. En el cortc longitiidinnl se apreció de f'orma constante iin puente perióstico y Lin p~iciitc clc triihCculas endóstico que intentnn unirse entre sí n tr:ivCs de la ventana. Cuando se analizaron las ventanas homhorclcndas el dato más llamativo fue la aparicicín de Lin maiiiclóri traheculnr cri la cara endóstica de la corticnl opuesta a la entrada de las FIG. 5.-C(?rte histol(ígic~~, 71.r;~l>~c~~l;~\ cii I;I /oii;~ (le iiiip;~cto rle I:is ondas de chocliie hohre la c;ira iritcrri~i rle la cortical opiicst;~ :iI ugl~jero. FIG. ~.-\II~I~~I~I~;I~I~~~~:II ¡:l. 'I'I~:II~L*L~LII;I\ L,II I:I /o11;1 tl~, II~I~:IC10 tlc la\ oiitl:~s tlc clioq~ie sohrc I;i c:ir:i ciitl(ístic;i rle I;i coriic;il opucs~;~ ;I 1;i eiilr:itl;i tlc I;ih ondas tle cliocliic. oridas de cliocl~ic. qiic se dispoiiía pci-pciidic~ilar iiI cjc longit~idinal del li~icso. Sc observó iitlcniás iin;i corriente de c6lulas mcsciiqiiini~ilcs con ninyor iiúiiiero de vahos (figs. 5 y 6). El efecto de las oridas rlc clioclue sohrc el Ii~icso corticnl sin tratar prcvi¿iniciitc se cfcct~icí sohrc In tihin i~q~iicrda de 8 anini:iles, hocrificríiidolo\ eiitrc 1 hora y 3 sciiianas desp~iEs del hoiiihiirdco con 1.000 clioq~ies de alta energía. Se cfectunroii rndiogral'íns de coritrol y scguiriiicrito ecográfico. no ohserv;iiiclo iiirig~ina a1tci;icicíii sobre el liiicso (fig. 7). TiimhiEii cfcctiianios cliocl~ics zohrc I;i iiietáfisis proxininl de la tihia sin aprcci;ir t;iiiipoco a1ter:iciorics ni en el hueso espori.ioso iii eii el c:irtíl~igo fisiirio. Se ciicoiitraroii fuertes Iiemntoiiias miisc~il:ircs c~ineifijrFIG. ~.-I.,~O~I.:II~:I ;11i1c\ ! tIc\p~ic\ cIL~I l~oii~I~;~i~tlco coi1 2.500 oiirl:i\ de clioque :i rii;ixiiii;i eiicrgía eii I:i iihiii. ziii apreci~irw nlteracioiies cii la \~ipcrficie císc:~. 6 J. L. Moreno y cols. Tabla 111. Impedancia acústica de los te.jidos y de algunos hioniateriales (WKINSTISIN y cols.. 1988) I l FIG. 8.-l lciii~iioiii:i c~iii;íiieo ;il>;irccitlo iiiiiictli;ii:iiiir'~i~~~ tlespiiCs tlcl boiiihnrtleo. Velocidad Impedancia Material Densidad sonido acústica (kg/ms) (m/S) ( kg/niLs) Aire ......................... Ay:i ....................... Ci~i\;i ...................... Mú\ciilo .................. k-liieso: - Cortical ......... - E\pon.jo\o ...... PAl AlA .................... ................. TiOA I4V mes con iinportnntes hemorr:igi:is siibciitlíric:i\. La5 iiinrcas en la piel del niiimal son iiiuy variables. siii gtiiirdar iiiiigiina relacicín con Iii energía empleada (fig. S). Discusión La firma Doriiicr f~ic la pioncrn en cl diseiio cle sistcnias de litotricia extracorporal. sicntlo iieccs;irio p:ir:i sii ;iplic;ición qiie el pnciciite cst~i\~icr~i suinergido eii iiiia hiiiicra. aunque posterioriiieiite se di:snrrollaron nlicvos sistemas secos. ohviaiido los iricoiiveiiientes del sistenia iiiici¿il. En 111 actualid:id constit~iyen el niétodo de trntaniieiito de elección cii los clílculos renales :4 iiretcralcs. permitiendo clestruirlos siii necesidad de ciriigía. con poco dolor. e\,itando los riesgos de lo iiiiestesia. d.siiiintiyeiiclo la niorhiiiiortnlidad y rcducienclo costes generados por Iiospitnli/acióii. iiicapacidad. etc. Las ondas de clioq~ie son c-lndns cle presicín cllie se propagan n través de difercntcs siistiiiici~is sin disip;ir Linii proporcicín significativa de su energía si In impedaiiciii ucústicii es siniiliir ". "' . Como la iiiipediincin acústic:~ del :ig~i;i y de los te.jidos bl:indos del cucrpo (tabla 11) son niiiy senic.~niites. las oiidas clc c1ioqi.i~ gcncr;itlns hiilo el iiglia son transniitidns a través de los te.jitlos blnnclos tlel cuerpo siii apenas pérdida de ciicrgí:i. Las ondas tle clioqlic. al coritraTabla 11. Impedancia acústic:i de algiinos tqjidos corporales Tesiido lmpedancia acústica íg/cm se$" ................................................... Grasa .................................................. 1.37 Músciilo .............................................. 1.72 ................................................. Cilciilo renal ....................................... 5.h14.4 Hiieso coi.tic:il ..................................... 7.38 rio qiie los iiltr:isoniclos. iio 1riiiisfc~rin;in I:i energía en calor. por lo que no se prodiice iiiiigúii cnleiitainiento de los tqjidos hlnntlos coii In transiiiisitin de las oiid;is de choq~ie. Las ondas de clioq~ie. gericratl;ts por iiii einisor sitii:ido fiiera del cuerpo. son tr¿in\initid:is conio oiidri\ piil\;idas lorigit~idin;iles a traj.6~ cle ~iii rneclio coiid~ictor y por los tqjidos hasta llegar al órgano di:iiin'". Son tericíiiiciios acústicos ;11taiiiente disnrnicíriicos y iio lineales cor:icteri/nd:is por uii brusco c:irnhio en In amplitutl de presicín denoniirindo freiite de choque". En los piintos de tr;iiisicióii eiitre lo\ tejidos con diferente iniped:incia acústica se pi-odiice tina trnnsniisicíii de energía. producieiido tina tlcstriiccicíii iiiccrínicn cii el iíren del foco de inipacto tle los oiidiis de clioq~ic En In tnhla 111 se ohservan las dilcrciicias existciites eiitre el Ii~ieso cortical. el espori.joso y el polirnetil-mctnci-ilm (PMMA) o cenient« ~itilizndo con tiiiitn frec~ieiici:~ cri ciriigía ortopédicn "'. En el nfiín por encontrar niievas aplicacioiics cii el c;iinpo de 111 litotricia ~irolcígicn se h:i intentado probar su papel ,, en el trat;iriiiento de los t~iinores-- y en otras especi:ilidades que son hoy objeto de estudio. Aiinq~ie se han cfectiindo cstlidios del efecto tlc las ondas de choque sobre el hueso corticnl éste iio ha sido riiiiic;~ el punto diaria cle I;is oiidas tle choqiic. Deritro de I:i cir~igí:i (irtopédiea las oiid;is tle choque peiisornos qiie podrían tener grandes ventt~jas si fiiese posible romper el cemento de las prcítesis de cadera. 10 qiie facilitaríci enorrncrnente los recambios y para efectuar osteotoinías sin ncccsitlad tle abrir los tejidos bl;indos. WEINSTEIN y cols.. 1986, propusieron el liso preoperatorio de las oiidas de clioqiie en los c:isos de iifl(~jnriiicnto de prótesis de cadera ccnierit;ida\ coi1 la intericióii tle provocar la desintegración de Ins partículas de cenierito y fiicilitar el recainhio. Est~idios posteriores del iiiisnio autor en aniinales "' parecían estar a fiivor de este concepto. pero autores coino KARPMAN y cols. (1087) h~iii probado s~i incficacia en la ciriigía de revisión de prótesis tot;iles de cadera. Tainbién BRAUN y cols. ( 1997) observaron que las ondas de choqiie inducen iiitravnsricicíti de la rnédula ósea. por lo qtie iio recoiiiiendori el trntnrniento preqliirúrgico con ondas de clioq~ie eii la revisión de prótesis de cadera por el VOL. IV N," 6. 1996 Efecto de las ondas de choque sobre el hueso cortical 7 peligro de producir embolio,~ grasas. Estas observaciones fueron similares a las encontradas por otros grupos de investigadores, entre los que se cuentan GRAFF y cols. (1987) y RICHTER y SENGE (1988), quienes señalan sangrado intramedular y necroUs de la médula ósea después del tratamiento con ondas di: choque. Frente a los efectos tóxicos de los rayos láser y a los posibles daños que produce en el hueso las ondas de choque CAILLOUETTE y cols. (1991) proponen la utilización de ultrasonidos. La acción de las ondas de choque sobre el hueso cortical es, desde nuestro punto de vista, de gran interés, pues si los cambios a nivel del hueso fuesen predecibles la aplicación de las ondas podrían utilizarse para crear fracturas o microfracturas que facilitaríz, por un lado, producir osteotomías u osteocIasias sin necesidad de intervenir quirúrgicamente y, por otro lado, las ondas de choque pueden producir con estas microfragm<:ntaciones óseas, hematomas que serían capaces de inducir el crecimiento óseo, lo que puede ser de utilidad para el tratamiento de los retardos de consolidación, pseudoartrosis o acelerar la consolidación fisiológica de las fracturas. Con estas premisas hemos elaborado un protocolo de trabajo para estudiar el efecto de las ondas de choque sobre la consolidación ósea, produciendo unas ventanas sobre el hueso cortical y en otros casos agujeros para comparar grupos tratados con ondas du choque y otros que no son tratados. El modelo experimeatal de las ventanas ha resultado totalmente satisfactorio !r constituye un modelo inicial para trabajos posteriores, si bien SHAPIRO (1988) estudió la reparación del hueso cortical utilizando agujeros, observando una progresión de la célula mesenquimal al osteoblasto y de éste al osteocito con uniones intercelulares por filamentos intracelulares. El sistema lagunar y canicular se coloca de una manera deterniinada para soportar la situación crítica de la comunicaci(jn célula-célula y sirve como patrón para las corrientes endogénicas iónicas en el hueso. Autores como HASCHE-XLUNDER (1952), JOHNER (1972) y DRAENERT (1992) han estudiado la osificación de orificios diafisarios. HAS~ZHE-KLUNDER, en perros, efectuando orificios de diámetros entre 1 y 1,8 mm observaron a los 40 días de la intervención relleno de tejido fibroso con formación de hueso primario en los márgenes. Según DRAENERT (1992), orificios de diámetro de 1 mm a las 4 semanas está cerrado y al final de la tercera semana aparecen sistemas haversianos. Con orificios de 1,5 rnrn de diámetro la remodelación después de 20-22 semanas se puede considerar completa. En los orificios grandes la reabsorción del hematoma por los macrófagos hace que las células permanezcan en los bordes y a los 4 días sean visibles las fibras y la matriz ósea, comenzando a mineralizarse entre el cuarto y séptimo día. En la diáfisis y con defectos de 4 rnm curan completamente, mientras que en las metáfisis permanece abierto. La primera señal de curacitjn ósea, tanto en un orificio como en una ventana, proviene del endostio. Después aparece un puente perióstico que cierra el espacio de forma hermética. Las astillas óseas se integran en el hueso neoformado y contribuyen a la formación del nuevo hueso, por lo que en la realización del presente trabajo hemos insistido en el lavado-aspiración abundante de suero fisiológico durante la intevención. Un pr~blema importante a la hora de establecer un modelo experimental sobre hueso lo constituye la comparación del proceso de mineralización. Seg>n los estudios de MARKS y cols., 1988, la mineralización de la matriz está mediada por vesículas formadas por las células y tienen propiedades que les permiten secuestrar calcio y originar los primeros cristales de mineral con la activación de la fosfatasa alcalina. La mineralización del colágeno adyacente tiene lugar inicialmente en y entre las fibras; los cristales se orientan de forma paralela a las fibras. Con la técnica del tratamiento con ondas de choque sobre un tejido vivo, cuando no hay trabajos o referencias previas, plantea diferentes cuestiones, como es el número de choques, su frecuencia, la energía de las ondas y en nuestro caso también ha jugado un papel importante, el momento de efectuar el tratamiento. En el caso de las ventanas siempre hemos efectuado 500 choques, un número aleatorio, pero procurando que no fuese excesivo. La frecuencia de las ondas viene dada por las condiciones técnicas del aparato utilizado. Siemens ha utilizado para ello su experiencia con los tratamientos en la patología urológica y biliar. Sobre la energía utilizada el OsteostarQ tiene una serie de posibilidades, por lo que hemos utilizado en todos nuestros experimentos grupos tratados con alta energía y grupos tratados con baja energía, teniendo en cuenta que cuando hablamos de baja energía con el Osteostara siempre se encuentra en niveles superiores a la de otros aparatos utilizados en urología, como puede ser el LitostarQ. Por último, una de las grandes dudas que hemos tenido al plantear el protocolo de este trabajo ha sido sobre el momento de efectuar el tratamiento. Hemos elegido los 15 días después de producir la lesión en el hueso porque efectuarlo de forma inmediata podría desorganizar el hematoma y al efectuarlo demasiado tarde podría tener un efecto nocivo al destruir el hueso ya formado o carecer de efecto. Las ondas de choque han probado su capacidad de destruir cálculos en el laboratorio y en la práctica clínica. Experimentos in vitro han demostrado que aumentando la energía y el pico de presión se puede conseguir un efecto destructor más rápido. De otra parte, las ondas de choque de alta energía enfocadas en una zona de pocos mm2 son también capaces de destruir cálculos, produciendo primero una erosión local superficial astillándolo en pequeños fragmentos. Ambos fenómenos ocurren simultáneamente y la proporción de cada uno está dada por la composición del material, el tipo de fuente y la energía aplicada. SUKUL y cols., 1992, ante la semejanza en la impedancia acústica de las piedras renales y el hueso cortical asumen que las ondas de choque aplicadas directamente sobre el hueso cortical, focalizado en la cortical, induce una transmisión de energía a nivel de la interfase entre el tejido blando y el hueso que producen cambios a nivel de la cortical. La aplicación de 10.000 choques de nivel 9 produce los mayores cambios en la cortical ósea y a veces llega a producir una fractura completaz4, si bien es una fractura de corte poco limpio, consideran que las ondas de choque son 8 J. L. Moreno y cok capaces de producir destrucción de la cortical ósea, considerando que los primeros efectos aparecen aproximadamente entre 1 .O00 y 2.000 choclues y que después de 5.000 no se producen más cambios. ]Los primeros cambios parecen astillas corticales con tamaños entre 0,l a 3 mrn. Después de 5.000 choques no se vieron inunca fracturas con energías comprendidas entre 0,23 y 0,54 m~/mm~; sin embargo, observaron que con el aumento de la densidad de energía los cambios corticales eran más importantes en todos los huesos. Llegan a la conclusión de que las ondas de choque sobre el hueso cortical pueden producir daños si el nivel de energía y el número de choque son lo suficientemente altos. El grado de cambios en la cortical están directamente relacionados con la energía de aplicación y cuanto más alta sea la energía mayores serán los cambios en la cortical y siguiendo las conclusiones de WEINSTEIN y cols. (1988) piensan que los cambios no guardan relación con el número de choques aplicados. Sin embargo, debe existir una relación entre la energía y el número de ondas de choque para conseguir un efecto. GRAFF y cols. (1987) encuentran una correlación significativa entre la presión transmitida por el hueso y el grosor de la cortical ósea y sospechan que la atenuación de la energía está influida principalmente por la cantidad de hueso esponjoso. Los trabajos de WEINSTEIN y cols. (1988) y de KARPMAN y cols. (1987) demuestran un efecto insignificante sobre la cortical ósea. No hemos encontrado este efecto ni sobre las ventanas ni en los agujeros ni tampoco en el hueso normal. A pesar de las conclusiones obtenidas por VALCHANOU y MICHAILOV (1991) y SUKUL y cols. (1992) no hemos observado ningún efecto de las ondas de choque sobre el tejido óseo cortical ni esponjoso. En ninguna de las preparaciones efectuada por nosotros se ha apreciado fragmentación ósea ni tampoco erosión superficial. En una ocasión efectuamos 2.000 choques sobre hueso cortical sin tratamiento previo, no observando ecográficamente ninguna variación de forma inmediata ni tampoco en los 15 días sucesivos. Estudiado el hueso histológicamente tampoco se apreciaron grietas o deformaciones en el irnismo. Hemos observado, por el contrario, cómo las ondas de choque, tanto a energía alta como baja, producen fuertes hematomas musculares y subcutáneos que llegan a producir hemorragias cutáneas más o menos vistosas desde áreas hemorrágicas hasta no apreci:irse absolutamente nada, pasando por petequias, sin guardar relación con la energía de las ondas de choque. Esto se puede explicar porque propagación mecánica de las ondas está relacionada con las propiedades mecánicas de los tejidos vivos y en cada tejido pueden comportarse de 2 formas distintas, como ondas de cizallamiento o como ondas de compresión. La velocidad de propagación de una onda varía con la densidad, elasticidad y viscosidad de los tejidos ". 19. WANG y cols. (1983) y CHEN y SAHA (1987) observaron una disrninución de la velocidad de propagación de ondas de ultrasonidos con el aumento de la edad, siendo también diferentes para hombres y mujeres de la misma edad. GRAFF y cols. (1987) y RiCHTER y cols. (1988) señalan que las ondas de choque inducen una hemorragia en la cavidad medular, y necrosis de la médula ósea. En nuestro estudio tampoco hemos observado estos fenómenos. La grasa de la medular que en el cordero es muy abundante, no ha mostrado alteraciones. En muchas preparaciones un aumento de los vasos intramedulares y una neoformación ósea en el punto de impacto de las ondas de choque en la cavidad medular. La explicación de la neoformación intramedular puede ser debido, en primer lugar, por las diferentes características del periostio y del endostio y, en segundo lugar, a que la cortical externa está recubieta por el periostio y esté unido a los músculos, mientras que el hueso cortical interno está en una cavidad rellena de tejido adiposo, siendo muy distintas las impedancias acústicas de uno y de otro. La producción de hemorragias por rotura de los capilares endoteliales podría ser la causa de estas formaciones óseas. Siguiendo trabajos clásicos, como los de KEITH (1928), quien consideraba la célula endotelial como osteoprogenitora o TRUETA (1963), las células endoteliales son células intermedias, precursoras de las células osteoblásticas. Autores como HULTH y cols. (1964) han establecido igualmente una relación entre el crecimiento vascular y la formación de nuevo hueso. BRIGHTON y cols. (1991), por su parte, analizando ultraestructuralmente la formación de callo de fractura temprano en el conejo, establecen que las células endoteliales en su desarrollo pueden transformarse y seguir el camino de la angiogénesis o transformarse en células mesenquimales polimórficas, por lo que los capilares juegan un papel primordial en la formación ósea. Las células endoteliales, reticulares, mesenquimales polimórficas y los osteoblastos están correlacionados de una forma todavía desconocida en la formación inicial del hueso. En nuestro trabajo las ondas de choque han producido fuertes hematomas subcutáneos y musculares inmediatamente después del bombardeo, si bien hay que señalar que no han producido calcificaciones intramusculares en los animales de nuestro estudio y que cuando hemos obtenido las piezas para su corte éste se había reabsorbido en su gran mayoría 15 días después del bombardeo. Sin embargo, nos parece un tema a tener en cuenta si se utilizan las ondas de choque en clínica, ya que tampoco hemos dejado evolucionar los animales el tiempo suficiente para sacar datos concluyentes. Las hemorragias cutáneas son muy variables, no apreciándose graves consecuencias en ninguno de los animales. Conclusiones Las ondas de choque producen una formación en la cor- ' tical interna opuesta al orificio de entrada acompañado en ocasiones de una mayor porosidad del hueso cortical. Los orificios, agujeros o ventanas, bombardeados presentan un tejido mesenquimatoso con numerosas células y mayor número de vasos. Las ondas de choque pueden alterar la reconstrucción normal del hueso, pues en el grupo control las trabéculas saltan de un borde a otro de la ventana, mientras que en el bombardeo esto no ocurre y se aprecia una trabeculación VOL. IV N," 6, 1996 Efecto de las ondas de choque sobre el hueso cortical 9 que aparecen en la cara endostal de la cortical opuesta a la entrada de las ondas de choque. Bibliografía 1. BERLINICKE, M. L., y SCHENETTEN, F.: «Uber beeinflussung von gallenstein durch ultrasc;hall in vitrou. Klin. Wochensch., 390, 1951. 2. BRAUN, W.; CLAES, L.; RÜTER, A., y PASCHKE, C.: «Effects of extracorporeal shockwaves on the stability of the interface between bone and polymethylniethacrylate: An in vitro study on human femoral segmentsm. Cliiz. Biomechanics, 7: 47, 1992. 3. BRIGHTON, C. T., y HUNT, R. M.: «Early histological and ultrastructural changes in medlullary fracture callus~. J. Bone Joint Surg., 73A: 832, 1991. 4. CAILLOUETTE, J. T.; GOKAB, R. S.; KLAPPER, R. 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