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Campo Electromagnético Pulsado de Alta Intensidad para tratar fracturas

19 de Marzo de 2021

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A pesar de la abundante investigación en el tratamiento de las fracturas, un porcentaje importante de pacientes continúa experimentando consolidación tardía de la fractura y seudoartrosis (1). Por esta razón, se han introducido nuevas terapias invasivas de estimulación ósea (como la estimulación eléctrica percutánea), así como estrategias no invasivas que incluyen la terapia de campo electromagnético pulsado (PEMF) en particular (2). Diferentes estudios han evidenciado la efectividad de PEMF (1,3), aunque también se han encontrado hallazgos contradictorios (4). No obstante, un metaanálisis reciente ha demostrado que el PEMF aumenta la tasa de reparación ósea y es eficaz para aliviar el dolor por fractura (3).

Mecanismo de acción

La terapia de campo electromagnético pulsado implica el uso de una bobina en la que una corriente eléctrica genera un campo magnético, que a su vez induce un flujo de cargas eléctricas dentro de los tejidos biológicos (5). En 2018, Yuan, Xin & Jiang (6) revisaron los principios y mecanismos de acción celular involucrados en la reparación ósea basada en la terapia PEMF. Básicamente, PEMF produce un efecto piezoeléctrico a partir del cual se generan estímulos de reparación celular. El mismo fenómeno se desencadena por las cargas mecánicas a las que está expuesto el hueso y que proporcionan el estímulo necesario para iniciar la respuesta biológica. Esta respuesta involucra diferentes vías de señalización (Ca +, WNT / beta-catenina, MAPK, FGF y VEGF, TGF beta / BMP, entre otras), que dependen de los gradientes eléctricos que se generan por la aplicación de PEMF. Según los autores, las moléculas y sus respectivas vías de señalización aumentan el número de osteoblastos y su maduración, y aumentan la proliferación y tubulización de las células endoteliales, ambos fenómenos esenciales para la osteogénesis y la angiogénesis. Por otro lado, la magnitud del campo electromagnético generado ejerce una influencia directa sobre el efecto piezoeléctrico resultante. Asimismo, este efecto depende del tejido que rodea el sitio de la lesión. En consecuencia: ¿Qué pasaría si tratamos una fractura con un campo electromagnético de alta intensidad?

Nuevas tendencias: Campo Electromagnético pulsado de Alta Intensidad

La terapia de campo electromagnético pulsado se considera una técnica de baja intensidad, ya que los dispositivos utilizados normalmente generan amplitudes de campo de 5-500 mT (7). En cambio, los sistemas de alta intensidad normalmente superan 1 T. Por ejemplo, el Sistema Super Inductivo (SIS) de BTL Industries genera un campo magnético de 2,5 T que le confiere una gran capacidad de penetración y potencia de efecto. Tanto los sistemas de alta como de baja intensidad operan dentro de un espectro de baja frecuencia, eliminando así la posibilidad de cualquier efecto de calentamiento. Cabe mencionar que las bajas frecuencias son capaces de generar potenciales de acción a cierta intensidad. Sin embargo, los dispositivos PEMF de baja intensidad no pueden producir despolarización, ya que la amplitud de onda es muy pequeña. Por otro lado, los sistemas de alta intensidad como el SIS son capaces de producir despolarización y así desencadenar respuestas motoras y / o sensoriales. Así, además de activar las vías de señalización antes mencionadas, el SIS puede activar músculos y generar efectos analgésicos con estimulación de nervios periféricos. Con respecto al tratamiento de la fractura, considerando la amplitud de la onda, se puede esperar que se activen las mismas vías de señalización, aunque de manera más eficiente (esto implica un acortamiento significativo del tiempo de tratamiento, así como una amplificación del efecto pretendido) . Los tiempos de tratamiento descritos para los sistemas PEMF convencionales oscilan entre 30 minutos y una hora (3), mientras que los dispositivos de alta intensidad como el SIS logran el mismo efecto en 10 minutos.

Conclusión

La terapia de campo electromagnético pulsado se ha utilizado durante décadas para tratar fracturas, acortando los tiempos de reparación y favoreciendo la consolidación en retrasos y seudoartrosis. En los últimos años se han desarrollado sistemas de campo electromagnético pulsado de alta intensidad, incluido el SIS de BTL Industries. Además de lograr los mismos efectos que los dispositivos PEMF tradicionales, este sistema ofrece otras ventajas (estimulación motora y sensorial), así como un acortamiento significativo del tiempo de tratamiento y una mayor capacidad de penetración del campo magnético. Estas cualidades definen al SIS como un dispositivo eficiente y eficaz como coadyuvante en el tratamiento de fracturas, consolidaciones retardadas y pseudoartrosis.

Referencias

  1. Assiotis A, Sachinis NP, Chalidis BE. Pulsed electromagnetic fields for the treatment of tibial delayed unions and nonunions. A prospective clinical study and review of the literature. J Orthop Surg Res [todo] - Internet. 2012;7(1):1. Available from: Journal of Orthopaedic Surgery and Research
  2. Victoria G, Petrisor B, Drew B, Dick D. Bone stimulation for fracture healing: What′s all the fuss? Indian J Orthop. 2009;43(2):117–20.
  3. Peng L, Fu C, Xiong F, Zhang Q, Liang Z, Chen L, et al. Effectiveness of Pulsed Electromagnetic Fields on Bone Healing: A Systematic Review and Meta-Analysis of Randomized Controlled Trials. Bioelectromagnetics. 2020;41(5):323–37.
  4. Mollon B, Da Silva V, Busse JW, Einhorn TA, Bhandari M. Electrical stimulation for long-bone fracture-healing: A meta-analysis of randomized controlled trials. J Bone Jt Surg - Ser A. 2008;90(11):2322–30.
  5. Kuzyk PRT, Schemitsch EH. The science of electrical stimulation therapy for fracture healing. Indian J Orthop. 2009;43(2):127-31.
  6. Yuan J, Xin F, Jiang W. Underlying Signaling Pathways and Therapeutic Applications of Pulsed Electromagnetic Fields in Bone Repair. Cell Physiol Biochem. 2018;46(4):1581-94.
  7. Markov M, Ryaby J, Waldorff E. Pulsed Electromagnetic Fields for Clinical Applications [todo] - Internet. CRC Press; 2020. Available from: http://library1.nida.ac.th/termpaper6/sd/2554/19755.pdf