Dic 23

Perspective: Protecting the neck


Perspective: Protecting the neck








Published online


Better data and technology could prevent many devastating injuries, says Peter Cripton.
In August 2013, at a high-school American football game in a suburb of Atlanta, Georgia, a 16-year-old player made a tackle — but he didn’t get up. He broke his neck and never regained consciousness, and was later pronounced dead in hospital.
A traumatic injury can occur when an impact to the body is transmitted to the neck. If a football player makes a head-first tackle, his neck is compressed between the head and the still-moving torso. The impact transmits large forces through the neck region of the spine. If the load on the spine exceeds its strength, vertebrae can break, one vertebra might slide over another, or both may happen
Changing behaviour can often prevent such injuries. Coaching methods and rule changes in football, ice hockey and rugby have made great progress in preventing head-first impacts and spinal cord injuries. Football players are told to tackle with their heads up, and hockey players should not be checked from behind as this could launch them headfirst into the boards.
In addition to safer behaviour, I believe that a combination of more data and developing technology can prevent some catastrophic injuries. For example, there is evidence that a standard helmet protects the head but not the neck. In one impact study done in my lab, neck injuries in simulated head-first impacts with snow, of the sort that could happen when snowboarding, were equally likely with or without a helmet, although helmets markedly reduced the potential for head injury1.
These conclusions were not new. Voigt Hodgson, who explored biomechanics at Wayne State University in Detroit, Michigan, in the 1980s and 1990s, had similar results in his study of bicycle helmets in simulated head-first impacts with pavements. Biomechanical tests and real-world observations of people injuring their neck in head-first impacts consistently show that standard helmets cannot prevent most neck fractures.
Designing a better helmet for neck protection requires engineers to think differently about the physics of impacts.

Impact factors

To see whether technology can reduce the risk of neck injuries, I explored the helmet and neck injury studies that have been published, and worked with Tim Nelson — one of my former graduate students and now an engineer at MEA Forensic Engineers & Scientists in Vancouver, Canada — to reduce impacts to the neck by improving helmet design. The problem is extremely complex. The likelihood of a neck injury when wearing a helmet in a head-first impact depends on many variables, including the velocity, the angle of the impact relative to the neck, and the magnitude of the incoming force. The engineering problem is to find a way to reduce the stress on the neck.
This thinking led us to develop the Pro-Neck-Tor helmet. It looks like a normal helmet and functions as one with respect to impacts to the head. The differences lie inside. The Pro-Neck-Tor helmet consists of two shells. During a head-first impact, the helmet’s double-shell design lets the head rotate a little, turning the impact into a small amount of flexion or extension. This allows the neck to ‘escape’ the momentum of the oncoming torso, which helps to prevent a broken neck. We estimate that in football, for example, this helmet could prevent more than 75% of the broken necks that occur.
Other approaches to preventing catastrophic neck injuries include the Leatt-Brace, which mountain-bikers and motocross riders wear. It provides a mechanical block between the torso and the chin in front, and the torso and the back of the head behind, to prevent hyperflexion and extension when a rider falls and hits the front, back or side of the head. Similarly, the HANS (head and neck support) device used in motorsports reduces neck tension in high-speed head-on crashes by tethering two straps to either side of the helmet and helping to keep the head upright. This prevents hyperflexion and large tensile forces in the neck, which can fatally injure racing-car drivers.

Realistic data

“How the neck bends in an impact plays a crucial role in the likelihood of recovery. But this raises other important questions.”
To build devices that prevent even more neck injuries, we need more data. We developed the Pro-Neck-Tor helmet because we know that how the neck bends during an impact plays a crucial role in the likelihood of injury. But this raises other important questions, such as: how does the alignment of the cervical spine vary when we prepare for an impact or end up upside-down when a car rolls over?
To find out, my colleagues and I measured how being upside-down changes the cervical-spine alignment and neck-muscle activity2. We found that the neck was more curved when the subjects were upside-down than when they were the right way up. We have also measured the way the spine changes posture when someone tenses up to prepare for an impact, and are in the process of publishing our data. Knowing the posture of the cervical spine in someone preparing for impact will guide us in optimizing the design of the Pro-Neck-Tor, because this is the spine’s posture when it starts to bend during a head-first impact. Such data will also enable us and other designers to develop more realistic tests to evaluate devices to protect the spine, and better computer models of what happens to the neck.
Together, a combination of data and engineering can lead to improved devices that reduce the risk of an injured or broken neck.


  1. Dressler, D. et alASTM International doi: 10.1520/STP104525 (2012).
  2. Newell, R. S. et alJ. Biomech. doi: 10.1016/j.jbiomech.2013.08.013 (2013).

Dic 19

Investigadores descubren nuevo tratamiento para la osteoporosis


Investigadores descubren nuevo tratamiento para la osteoporosis

Referencia: University of Sydney, 21 de noviembre 2013

Investigadores de la Universidad de Sydney han descubierto un prometedor tratamiento para la osteoporosis, fácilmente administrado de forma soluble en agua.

Después de más de cuatro años de investigación, los investigadores del Programa de Investigación de Envejecimiento del hueso (Sydney Medical School’s), han encontrado que el tratamiento ha demostrado resultados muy prometedores en los experimentos con animales.

El compuesto se llama ácido picolínico, un producto derivado del aminoácido esencial triptófano.

El investigador principal, profesor Gustavo Duque, dijo que el compuesto inodoro se puede disolver fácilmente en agua.

“Esto es un paso importante en el desarrollo de un nuevo tipo de medicamento para la osteoporosis. En vez de parar la destrucción del hueso, nuestro compuesto estimula la formación de hueso”, explicó. “El producto se disuelve fácilmente en agua, tiene un mayor nivel de absorción y no indujo ningún efecto secundario en los ratones tratados.

“Cuando este medicamento se administró en el agua a ratones normales y menopáusicos, el ácido picolínico aumentó de manera firme y segura la masa ósea de los ratones normales y rescató el hueso de la osteoporosis asociada a la menopausia.”

El profesor Duque dijo que, el equipo que había patentado el compuesto, ampliará sus pruebas a humanos en un futuro próximo, en un intento por hacer frente al creciente número de personas que desarrollan la enfermedad.

“La osteoporosis afecta a unos 300 millones de personas en todo el mundo. Una de cada tres mujeres mayores de 50 años sufrirán fracturas osteoporóticas, igual que uno de cada cinco hombres.

“A pesar de los tratamientos disponibles en la actualidad, para el año 2050, la incidencia mundial de fractura de cadera en hombres se estima que aumente en un 310 por ciento y en un 240 por ciento en mujeres.

“Este aumento se explica por la baja tasa de diagnóstico y de tratamiento para la osteoporosis, así como algunas preocupaciones acerca de los posibles efectos secundarios de los tratamientos actuales.

“También hay similitudes entre la mayoría de medicamentos para la osteoporosis, en términos de su efecto anti-fractura y su mecanismo de acción.”

Según el profesor Duque, existe una reducción que se produce en la formación del hueso como parte del proceso de envejecimiento que predispone a las personas a la osteoporosis.

“En este caso estamos apuntando al problema real, mediante la estimulación de las células formadoras del hueso, para producir más hueso, ello aumentará la masa ósea y es de esperar que prevenga nuevas fracturas.”

– Otros investigadores involucrados en este proyecto: Christopher Vidal, Wei Lee, Sandra Bermeo, and Krishanthi Gunaratnam (Ageing Bone Research Program at Sydney Medical School Nepean), in collaboration with Guilles Guillemin and Chai Lim at Macquarie University and Mamdouh Khalil at the ANZAC Research Institute.
– Imagen: comparativa de tejidos: normal y con osteoporosis.

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Dic 19

Eficacia del tratamiento quirurgico de la estenosis de canal lumbar


18 December, 2013

Eficacia del tratamiento quirurgico de la estenosis de canal lumbar

Weinstein JN, Tosteson TD, Lurie JD, Tosteson ANA, Blood E, Hanscom B et al. Surgical versus Nonsurgical Therapy for Lumbar Spinal Stenosis. N Engl J Med 2008; 358: 794-810. R TC (s) PDF (s)

IntroducciónLa estenosis del canal lumbar es una de las principales indicaciones de la cirugía lumbar en edades avanzadas. Sin embargo, se dan diferencias importantes entre diferentes áreas geográficas en la frecuencia con que se indica. En parte puede deberse a que los estudios de intervención sobre el tema son pequeños e incluían tanto pacientes con espondilolistesis como sin espondilolistesis.

ObjetivoEstudiar la eficacia del tratamiento quirúrgico de la estenosis de canal lumbar comparado con el tratamiento médico en pacientes sin espondilolistesis.

Perfil del estudioTipo de estudio: Ensayo clínico
Área del estudio: Tratamiento
Ámbito del estudio: Comunitario

MétodosEn el estudio Spine Patients Outcomes Research Trial (SPORT) se incluyeron una cohorte de pacientes distribuidos aleatoriamente a recibir tratamiento quirúrgico o tratamiento médico y una cohorte observacional de los pacientes que rechazaron la distribución aleatoria. El estudio se llevó a cabo en 13 centros médicos de 11 estados de EEUU. Se invitó a participar a pacientes con una historia de claudicación neurógena de al menos 12 semanas de evolución con pruebas de imagen que confirmaban la estenosis del canal lumbar a ≥1 nivel. Se excluyó a los pacientes con inestabilidad lumbar.
A los participantes se les ofreció entrar en una de las dos cohortes. En la cohorte de distribución aleatoria se distribuyó al azar a los pacientes a recibir tratamiento quirúrgico (laminectomía descompresiva posterior) o tratamiento médico (que debía incluir fisioterapia, educación sobre ejercicios para llevar a cabo en el domicilio y AINE).
Las variables de resultado principal fueron los subcuestionarios de dolor corporal y de función global del SF-36 y del Owestry Disability Index modificado medidos a las 3 semanas, 3 y 6 meses y 1 y 2 años. Las variables secundarias fueron la mejoría, la satisfacción con los síntomas actuales y con la atención recibida informados por el paciente y el grado de estenosis y de dolor lumbar. Se llevó a cabo un análisis por intención de tratar y en función del tratamiento recibido.

ResultadosParticiparon en el estudio 654 pacientes (fig. 1). Las características iniciales de los participantes de los diferentes grupos fueron similares. La edad media fue de 65 años, un 61% eran varones y el 83% eran de raza blanca. El el 57% de los casos la duración de los síntomas era superior a los 6 meses. El síntoma predominante era la claudicación neurógena (80%). Una cuarta parte presentaban una asimetría en los reflejos. El nivel en el que se daba con mayor frecuencia la estenosis era L4-L5 y un 60% de los casos presentaban estenosis a más de un nivel. En más de la mitad de los casos la estenosis era grave. Un mínimo del 83% de los participantes aportaron datos en cada uno de los seguimientos.

Un porcentaje significativo de los pacientes incluidos inicialmente en el grupo de tratamiento no quirúrgico acabaron operándose (fig. 2).

En el análisis por intención de tratar, en la cohorte aleatoria se detectó una reducción significativa en la escala de dolor a los 2 años, sin que se encontrasen diferencias significativas en las otras variables. En cambio, en el análisis en función del tratamiento recibido, las diferencias fueron significativas para todas ellas independientemente de si se trataba de la cohorte observacional o de la aleatoria (fig. 3).

Dolor corporal

Función física


ConclusionesLos autores concluyen que los pacientes a los que se les practicó una intervención quirúrgica presentaron mejores resultados en todas las variables analizadas que los que fueron tratados por otros medios.

Conflictos de interésNinguno declarado. Financiado parcialmente por los National Institutes of Health y la A. J. and Sigismunda Palumbo Foundation.

ComentarioLa estenosis del canal lumbar es la principal indicación de cirugía vertebral en >65 años. La mayor parte de los casos son de causa degenerativa. En los estudios radiológicos llevados a cabo sobre la población general se ha detectado un 20% de las personas >60 años de edad presentan una estenosis lumbar asintomática. En los pacientes con síntomas el cuadro más frecuente es el de la claudicación neurógena. En un estudio llevado a cabo en pacientes con dolor lumbar, la presencia de claudicación neurogena tiene una sensibilidad del 88% y una especificidad del 34%. Los síntomas de los pacientes acostumbran a mejorar al sentarse (sensibilidad del 46% y especificidad del 93%), empeoran con la extensión de la espalda y mejoran con la flexión. La maniobra de Romberg provoca una alteración de la estática que tiene una elevada especificidad. El cuadro se confirma mediante pruebas de imagen como el TAC o la RMN.
La mayor parte de los pacientes sintomáticos no presentan mejorías espontáneas y puede llegar a comprometer de forma importante la autonomía y la calidad de vida de los pacientes, por lo que se recomienda tratar el cuadro. El problema es que no se dispone de estudios correctamente diseñados sobre el tema. Entre los tratamientos no quirúrgicos se encuentran los ejercicios de flexión lumbar y para reforzar la musculatura abdominal los tratamientos analgésicos y las inyecciones epidurales de corticoides. El tratamiento quirúrgico de elección es la laminectomía con parcial facetectomía con o sin artrodesis lumbar. Los estudios sobre la eficacia de esta técnica también son escasos y contradictorios. Otra opción quirúrgica es la implantación de una prótesis que separe dos apófisis espinosas de forma que fuerce una flexión anterior de la vértebra que alivie la compresión.
El diseño inicial de este estudio es correcto, pero la baja adherencia al tratamiento del ensayo clínico hace que las conclusiones del mismo sean menos definitivas de lo esperado. Sin embargo, las elevadas diferencias observadas entre los pacientes operados y los tratados con otros medios, hace que la cirugía sea una opción a considerar en pacientes con sintomatología importante y que no han respondido al tratamiento médico.

Katz JN, Harris MB. Lumbar Spinal Stenosis. N Engl J Med 2008; 358: 818-825. TC (s) PDF (s)
Khean Jin Goh, Waël Khalifa, Philip Anslow, Tom Cadoux-Hudson, Michael Donaghy. The Clinical Syndrome Associated with Lumbar Spinal Stenosis. 2004; 52: 242-249. R TC (s) PDF (s)– See more at: http://medicina-general-familiar.blogspot.mx/2013/12/eficacia-del-tratamiento-quirurgico-de.html#sthash.XPguSczM.dpuf

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