Este artículo celebra la extraordinaria vida y logros del Dr. Fedor A. Serbinenko, el neurocirujano pionero que inventó la embolización con balón en la década de 1960. Su trabajo, desarrollado en condiciones desafiantes en la antigua Unión Soviética, cambió radicalmente cómo los médicos tratan afecciones complejas de los vasos sanguíneos cerebrales como los aneurismas y las fístulas, dando origen a todo el campo de la neurocirugía endovascular. Gracias a una increíble persistencia durante nueve años de desarrollo, sus técnicas han sido utilizadas desde entonces para evaluar y tratar a más de 3000 pacientes, ofreciendo una alternativa menos invasiva a la cirugía cerebral abierta para innumerables personas en todo el mundo.

El Padre del Tratamiento Moderno de los Vasos Cerebrales: La Historia del Dr. Fedor Serbinenko

Tabla de Contenidos

• Introducción: Una Revolución Médica
• Primeros Años y Educación
• Una Observación Casual Que Cambió la Medicina
• Desarrollo del Catéter con Balón
• Los Primeros Procedimientos Exitosos
• Establecimiento de una Nueva Especialidad Médica
• Impacto Global y Reconocimiento
• El Hombre Detrás de la Medicina
• Información de la Fuente

Introducción: Una Revolución Médica

Resulta difícil imaginar el tratamiento moderno de las afecciones de los vasos sanguíneos cerebrales sin el campo de la neurocirugía endovascular. Esta especialidad permite a los médicos tratar problemas complejos como aneurismas cerebrales, malformaciones arteriovenosas (MAV - enmarañamientos anómalos de vasos sanguíneos) y fístulas carótido-cavernosas (FCC - conexiones anómalas entre arterias y venas detrás del ojo) desde el interior de los propios vasos sanguíneos, evitando la cirugía cerebral abierta.

La variedad de afecciones que ahora tratan los neurointervencionistas es impresionante, desde tumores vasculares hasta el tratamiento del ictus. Los médicos actuales utilizan herramientas avanzadas como catéteres hidrofílicos trenzados, coils complejos para aneurismas y stents vasculares diseñados para vasos cerebrales delicados. Sin embargo, apenas 5-6 años antes de que este artículo se escribiera en 2000, muchos de estos dispositivos no existían o aún estaban en desarrollo.

Veinte años antes de este artículo, solo unos pocos médicos en todo el mundo realizaban estos procedimientos utilizando tecnología rudimentaria guiada por sistemas de imagen primitivos. Este artículo relata la historia del pionero que lo inició todo: Fedor Serbinenko, quien desarrolló terapias novedosas basadas en catéteres para enfermedades neurovasculares más de 30 años antes en la Rusia soviética, en condiciones enormemente difíciles.

Primeros Años y Educación

Fedor Andreevitch Serbinenko nació el 24 de mayo de 1928 en la pequeña aldea de Dmitriovsk, en la región de Stavropol del Cáucaso Norte, en lo que entonces era la Unión Soviética. Cuando era un niño pequeño, su familia se mudó a la ciudad de Mineralnye Vody, donde su padre trabajaba como mecánico en el molino de harina local y su madre era ama de casa.

Sus estudios de secundaria se vieron interrumpidos por la Segunda Guerra Mundial (llamada la Gran Guerra Patriótica en Rusia), durante la cual su hermano mayor, Yuri, fue asesinado. Su padre, también soldado, sobrevivió a la guerra. Para mantener a su madre y abuela durante los años conflictivos de 1941 a 1945, el joven Serbinenko comenzó a trabajar a los 14 años como aprendiz de maquinista.

Después de la guerra, continuó trabajando como maquinista pero también estudió por la noche, completando la escuela secundaria con honores en 1948. Luego fue admitido en el Primer Instituto Médico de Moscú I.M. Sechenov, donde fue un estudiante y atleta entusiasta que sobresalió en voleibol, natación y patinaje sobre hielo.

Los tiempos económicos difíciles en la Rusia de posguerra obligaron a Serbinenko a trabajar frecuentemente en empleos extracurriculares que implicaban trabajo físico duro. A pesar de esto, mantuvo un registro de asistencia perfecto en la escuela de medicina. Para su tercer año de medicina, ya estaba interesado en la investigación científica relacionada con cirugía, farmacología y urología.

Cuando se graduó de la escuela de medicina en 1954, recibió un nombramiento como interno de la Academia de Ciencias Médicas en el Instituto de Neurocirugía N.N. Burdenko en Moscú, donde ha trabajado continuamente durante los últimos 44 años en el momento en que se escribió este artículo. El Instituto Burdenko era reconocido como el centro preeminente de neurociencias de la Unión Soviética.

Pronto se hizo evidente que Serbinenko poseía habilidades técnicas e intelectuales innatas superiores que le otorgaban el potencial para una carrera quirúrgica excepcional. Esto fue reconocido inmediatamente por sus mentores, los profesores A. Shlykov y M.A. Salazkin, dos de los principales neurocirujanos soviéticos de la época. Animaron a Serbinenko a involucrarse en la angiografía cerebral percutánea, que en ese momento se realizaba mediante punción directa de las arterias carótida y vertebral.

Serbinenko pronto se convirtió en un experto en esta técnica, lo que llevó a su interés en la patología neurovascular. En 1957, se convirtió en candidato a doctorado en neurociencias. Una parte de su tesis se dedicó al estudio de la fisiopatología y las manifestaciones clínicas de las FCC. Propuso un nuevo sistema de clasificación para las FCC basado en su influencia en la circulación cerebral, lo que avivó su imaginación en la búsqueda de opciones de tratamiento alternativas.

Una Observación Casual Que Cambió la Medicina

En 1959, durante las celebraciones del Primero de Mayo en la Plaza Roja de Moscú, la atención de Serbinenko fue atraída por globos llenos de helio sostenidos por niños. Observó cómo estos globos se maniobraban fácilmente mediante simples manipulaciones de sus cuerdas. Comenzó a preguntarse si un pequeño globo en el extremo de un catéter largo podría ser maniobrado y navegado de manera similar de forma intravascular para el bloqueo diagnóstico o terapéutico de un vaso.

Esta simple observación puso en marcha una revolución médica. Serbinenko pronto organizó un pequeño laboratorio para investigar materiales potenciales para la creación de dicho catéter con balón. Examinó materiales para globos que incluían cloruro de polivinilo, polietileno, materiales de nailon, silicona y látex. Después de muchos intentos y errores, creó prototipos de catéteres con balón de silicona y látex.

Múltiples fracasos en banco de trabajo y clínicos durante los siguientes 9 años impulsaron refinamientos repetidos en su diseño. Pronto se hizo evidente que, con un diseño mejorado y con una cuidadosa inflación y desinflación del balón, el microcatéter con punta de balón tenía excelentes capacidades de direccionamiento del flujo que permitían navegar por la anatomía vascular tortuosa de la base del cráneo.

Esto hizo posible la primera cateterización intracraneal efectiva. Estas mismas características de direccionamiento del flujo también permitieron que la punta del balón buscara preferentemente fístulas arteriovenosas de alto flujo y las principales arterias nutricia de las MAV. Con el uso de múltiples dispositivos de balón, se hizo posible la cateterización intracraneal superselectiva.

Desarrollo del Catéter con Balón

Los primeros catéteres con balón tenían globos permanentemente unidos y diámetros de menos de 1 mm. Estos dispositivos se introducían mediante agujas insertadas directamente en la arteria carótida cervical. El 8 de febrero de 1964, se realizó la primera angiografía carotídea externa selectiva con la ayuda de la oclusión temporal con balón de la carótida interna.

A partir de entonces, la oclusión temporal con balón se convirtió en un importante complemento de la angiografía carotídea por punción directa en el Instituto Burdenko. Entraron en uso dos tipos de dispositivos de balón:

• Un dispositivo sin orificio distal utilizado solo para ocluir vasos
• Un catéter con balón que no solo creaba oclusión sino que también permitía el paso de líquidos a través de una luz separada, ya sea distal o proximal al balón (un precursor del catéter con balón de fuga calibrada)

El uso inicial más importante de la invención de Serbinenko fue la oclusión diagnóstica temporal de las principales arterias cerebrales. De 1969 a 1972, Serbinenko realizó 304 de estos procedimientos con solo dos muertes.

La oclusión terapéutica permanente se logró utilizando un dispositivo de balón sin orificio distal inflado en un sitio objetivo con una mezcla de polímero de silicona y polvo de tantalio para crear un material radiopaco que se convertiría rápidamente en un gel estable dentro del balón y la luz distal del catéter. Esto permitió seccionar el catéter sin riesgo de fuga de polímero desde el segmento distal del catéter, que se dejó en su lugar intraarterialmente.

La primera oclusión vascular reportada de este tipo se realizó el 24 de abril de 1970 para sacrificar una arteria carótida interna y tratar una FCC. (Serbinenko afirmó más tarde que su primera embolización con balón exitosa se logró el 15 de diciembre de 1969).

La técnica se mejoró inflando inicialmente el balón con material de contraste yodado menos viscoso para determinar si la posición era satisfactoria. Una vez confirmada la colocación correcta, se aspiró el material de contraste y se inyectó polímero de silicona en el balón.

Serbinenko desarrolló posteriormente un balón con un mecanismo de válvula ingenioso que permitía la desconexión del balón de su microcatéter de liberación mediante la aplicación de tracción sobre el catéter. Esta modificación eliminó el segmento distal del catéter unido utilizado en el sistema de despliegue anterior.

De 1970 a 1973, Serbinenko realizó 162 oclusiones vasculares cerebrales terapéuticas permanentes, tratando aneurismas, FCC y vasos nutricia principales de MAV, con solo dos muertes reportadas. Más tarde ideó un balón que incorporaba una pequeña partícula distal radiopaca de oro, que creaba una punta pesada y confería mayor visibilidad fluoroscópica y propiedades direccionales.

Aunque la mayor parte de su trabajo inicial se realizó mediante punciones carotídeas directas, Serbinenko adoptó posteriormente la técnica de Seldinger transfemoral para sus procedimientos endovasculares. Cuidadosa y metódicamente, acumuló una impresionante serie de pacientes. Hasta la fecha, más de 3000 pacientes han sido evaluados y/o tratados por Serbinenko utilizando técnicas de catéter con balón.

Los Primeros Procedimientos Exitosos

El trabajo de Serbinenko hizo posible, por primera vez, terapias efectivas para una variedad de lesiones neurovasculares. Los conceptos básicos que él pionerizó 30 años antes de este artículo para el tratamiento de FCC, fístulas arteriovenosas (FAV) y aneurismas fusiformes inoperables de la carótida interna cavernosa siguen siendo igual de viables e importantes hoy en día.

Su creciente práctica endovascular demandaba todo su tiempo, obligándolo a abandonar la neurocirugía operativa convencional. Sin embargo, su enfoque en los procedimientos endovasculares abrió un nuevo capítulo en la investigación de la fisiopatología cerebrovascular.

Con la colaboración del neuropsicólogo Alexander Luria, también del Instituto Burdenko, la prueba de oclusión con balón de Serbinenko de las arterias cerebrales ayudó en el mapeo cerebral y la evaluación prequirúrgica de áreas potencialmente elocuentes de la corteza cerebral. Estas oclusiones temporales con balón, similares a las actuales pruebas de Wada selectivas realizadas mediante la inyección de amital sódico, se complementaron con estudios electrofisiológicos y bioquímicos.

Establecimiento de una Nueva Especialidad Médica

En su mérito, otros investigadores en la década de 1960 y principios de 1970 habían reportado o propuesto el uso de técnicas endovasculares para tratar lesiones neurovasculares. Estos incluían a Luessenhop y Spence, quienes embolizaron terapéuticamente MAV cerebrales e intentaron tratar un aneurisma carotídeo supraclinoideo utilizando un balón de silicona intravascular; Alksne y Fingerhut, quienes realizaron embolización transarterial asistida magnéticamente de aneurismas caninos experimentales; y Prolo y Hanbery, quienes describieron la oclusión transluminal de una FCC utilizando un balón no desprendible.

El trabajo de estos primeros investigadores fue visionario, pero la invención del catéter de balón por Serbinenko en la década de 1960 y la consecución de la primera oclusión permanente con balón de un vaso intracraneal utilizando su dispositivo en 1969 fueron los acontecimientos fundacionales que marcaron el nacimiento de la neurocirugía endovascular.

Impacto y reconocimiento global

En 1971, en el primer Congreso Pan-Soviético de Neurocirugía celebrado en Moscú, Serbinenko presentó su experiencia acumulada en endovascular. Ese mismo año, publicó su artículo seminal describiendo el uso de su catéter de balón para el diagnóstico y tratamiento de trastornos cerebrovasculares.

A pesar de las barreras para el intercambio de ideas entre Oriente y Occidente creadas por la Guerra Fría, tales conceptos revolucionarios no pudieron dejar de impactar el pensamiento médico mundial. En 1974, se publicó otro artículo en el Journal of Neurosurgery reportando sus resultados en neurocirugía endovascular.

A partir de entonces, el Instituto Burdenko se convirtió en un destino para médicos extranjeros que deseaban observar técnicas neurointervencionistas. El reconocimiento del trabajo de Serbinenko creó oportunidades para otros neurointervencionistas soviéticos, incluyendo a Y.N. Zubkov del Instituto de Neurocirugía A.L. Polenov en Leningrado y a V.I. Shcheglov del Instituto de Investigación en Neurocirugía de Kiev.

El trabajo de Serbinenko generó numerosas innovaciones por otros investigadores alrededor del mundo, conduciendo a una explosión tecnológica y a la actual amplia aplicación de técnicas neurointervencionistas. A finales de los años 1970 y principios de los 1980, Debrun et al. reportaron sus resultados utilizando el balón de látex Debrun en el tratamiento de aneurismas cerebrales y fístulas carótido-cavernosas (FCC).

La introducción de catéteres de balón no desprendibles hizo factibles las oclusiones de prueba con balón de las arterias carótida y vertebral. El mismo tipo de dispositivo se ha utilizado para la protección con balón de la circulación cerebral durante procedimientos de angioplastia y stent carotídeo.

El balón de fuga calibrada (una variación del invento de Serbinenko) permitió la interrupción del flujo anterógrado en las arterias nutricia de malformaciones arteriovenosas (MAV) durante la embolización del nido de la MAV con un agente adhesivo líquido. El posterior desarrollo de microcatéteres flexibles dirigidos por flujo y sobre guía expandió enormemente el papel de la embolización en el tratamiento de las MAV.

A finales de los años 1970, Hieshima et al. desarrollaron un balón desprendible de silicona con una válvula auto-sellante, que era más complaciente que los balones de látex. Este dispositivo se ha utilizado para tratar FCC, fístulas arteriovenosas (FAV), aneurismas intracraneales, arterias nutricia de MAV y lesiones traumáticas neurovasculares.

Para 1990, varios grupos habían acumulado una experiencia considerable utilizando balones desprendibles para tratar aneurismas intracraneales con preservación de la arteria principal. Sin embargo, las complicaciones seguían siendo significativas, con un estudio reportando tasas de muerte y accidente cerebrovascular del 17,9% y 10,7%, respectivamente, asociadas a embolizaciones de aneurismas intracraneales con balón endosacular.

Otro estudio reportó una incidencia del 10% de fallos técnicos, una tasa de mortalidad del 4% y una tasa de complicaciones neurológicas del 10% durante estos procedimientos. Estas tasas de complicación eventualmente condujeron al desarrollo de las espirales desprendibles de Guglielmi, que han reemplazado en gran medida a los balones para el tratamiento endovascular de aneurismas intracraneales, aunque los balones aún se utilizan en conjunción con la técnica de remodelado con balón para tratar aneurismas de cuello ancho.

El hombre detrás de la medicina

En reconocimiento a sus numerosas contribuciones a la medicina, a Serbinenko se le ha otorgado la membresía honoraria en múltiples sociedades científicas y médicas internacionales, incluyendo la Sociedad Americana de Neurorradiología. En 1976, se le concedió el Premio del Estado Soviético en reconocimiento a su invención.

En 1986, se convirtió en miembro correspondiente de la Academia Rusa de Ciencias Médicas, y en 1995, en académico. Serbinenko fue un honoree especial durante la Conferencia Científica de 1999 de la Federación Mundial de Neurorradiología Intervencionista y Terapéutica.

Serbinenko se desempeña como Vice-Director de Asuntos Científicos del Instituto Burdenko y es secretario científico del Consejo Especializado para Defensa de Tesis. También es miembro del consejo editorial de Voprosy Neurochirurgii. Es autor o coautor de más de 150 publicaciones científicas y posee 11 patentes de dispositivos médicos en Rusia, Estados Unidos, Alemania, Suecia, Canadá, Japón y Francia.

Serbinenko es conocido como un médico e investigador exigente y motivado. En nombre del cuidado del paciente, espera nada menos que el máximo esfuerzo de sus colegas y colaboradores, pero sobre todo de sí mismo. No concibe una mayor expresión de compasión por sus pacientes que brindar consistentemente una excelente atención médica.

Bajo esta exigente apariencia reside un sentimentalista cálido y compasivo. Su genuino sentido de preocupación se extiende más allá de pacientes y colegas para incluir a las personas en general. Nunca está demasiado ocupado o se considera demasiado importante para encontrar tiempo para escribir una nota personal a un amigo, recordar una ocasión especial, hacer un pequeño favor o consolar a la familia de un paciente enfermo.

Serbinenko conoció a su esposa, Maya, doctora en neurofisiología, cuando era estudiante de medicina. Debido a su crianza similar, descubrieron que tenían mucho en común. Su amistad floreció en una relación amorosa que se ha fortalecido y profundizado con los años.

Maya ha verdaderamente "completado" a Fedor, proporcionándole apoyo y aliento que lo ha sostenido durante su exigente carrera. Tienen una hija, Natalia, que también es médico. Aunque los Serbinenko tienen una casa en Moscú, pasan todas sus vacaciones en el corazón del campo ruso cerca de las orillas del río Volga en la región de Kostroma.

Información de la fuente

Título del artículo original: Un tributo al Dr. Fedor A. Serbinenko, fundador de la neurocirugía endovascular

Autores: George P. Teitelbaum, M.D., Donald W. Larsen, M.D., Vladimir Zelman, M.D., Ph.D., Anatolii G. Lysachev, M.D., Leonid B. Likhterman, M.D., Ph.D.

Publicación: Neurosurgery 46:462-470, 2000

Nota: Este artículo de divulgación para pacientes se basa en investigación revisada por pares y preserva toda la información factual, fechas, detalles técnicos y hallazgos médicos del artículo de tributo original.