Análise tomográfica do posicionamento de parafusos...

COLUNA/COLUMNA. 2008;7(4)297-303

Análise tomográfica do posicionamento de parafusos pediculares

Tomographic analysis of pedicle screws positionAnálisis tomográfica del posicionamiento

de tornillos pediculares

Erik Vecina1

Cássio Augusto de Mello Rusconi2

Juliana Freitag de Miras3

Zaffer Maito3

ABSTRACTObjective: to show the result of medical interventions performed under the control of intraoprative radiographs, through the analysis of postoperative computadorized axial tomography (CAT) scans to evaluate the procedure accuracy. Methods: CAT scans of 40 patients, which went through surgery between 2002 and 2005, in the Serviço de Coluna Vertebral do Conjunto Hospitalar de Sorocaba (SP) – Brasil, were evaluated. The ages ranged from 16 to 42 years, and 36 (90%) of them was composed by trauma victims. The location of 228 screws was determined (116 thoracic and 112 lumbar). Results: the rates of correct location, without complication, were of 48.28% and 64.27% for thoracic

ARTigo dE oRigiNAL / oRigiNAL ARTiCLE

Trabalho realizado no Conjunto Hospitalar de Sorocaba - Sorocaba (SP), Brasil.

1Chefe do Serviço de Coluna do Conjunto Hospitalar de Sorocaba (SP) – Brasil.2Médico Assistente do Serviço de Coluna Vertebral do Conjunto Hospitalar de Sorocaba (SP) – Brasil.3Estagiário do Grupo de Patologia da Coluna Vertebral do Instituto de Ortopedia e Traumatologia do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universi-dade de São Paulo – USP – São Paulo (SP), Brasil.

Recebido: 19/06/2008 Aprovado: 10/09/2008

RESUMoObjetivo: mostrar o posicionamento dos parafusos pediculares implantados sob controle radiográfico simples, avaliando a precisão do método, tendo como base a análise de tomografias computadorizadas feitas no pós-operatório. Métodos: foram avaliadas tomografias de 40 pacientes operados no Serviço de Coluna Vertebral do Conjunto Hospitalar de Sorocaba (SP) – Brasil, entre os anos de 2002 e 2005. A idade variou de 16 a 42 anos, e a maioria deles (36 – 90%) foi vítima de trauma. O posicionamento de um total de 228 parafusos (116 torácicos e 112 lombares) foi determinado. Resultados: houve um índice de localização correta de 48,28% para o segmento torácico, e de 64,29% para o

RESUMENObjetivo: mostrar el posicionamiento de los tornillos pediculares implan-tados sobre control radiográfico simple, evaluando la precisión del mé-todo teniendo como base el análisis de tomografías computadorizadas hechas en el postoperatorio. Métodos: fueron evaluadas tomografías de 40 pacientes, operados en el Serviço de Coluna Vertebral do Conjunto Hospitalar de Sorocaba (SP) – Brasil, entre los años 2002 al 2005. La edad varió de 16 a 42 años, siendo la mayor parte (36 – 90%) víctimas de trauma. El posicionamiento de un total de 228 tornillos (116 toráxicos y 112 lumbares) fue determinado. Resultados: hubo un índice de localización correcta de 48.28% para el segmento toráxico y


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lombar, sem evidência de complicações. Conclusão: os resultados correspondem aos apresentados na literatura, sendo que foram considerados de posição adequada 91,37% para a porção torácica e, 94,64% para a lombar.

DESCRITORES: Parafusos ósseos; Dispositivos de fixação ortopédica; Coluna vertebral/radiografia; Tomografia computadorizada por raios-X

and lumbar procedures. Conclusion: the results are consistent to the existing literature. Adequate position was considered 91.37% for thoracic procedures and 94.64% for lumbar procedures.

KEYWORDS: Bone screws; Orthopedic fixation devices; Spine/radiography; Tomography, X-ray computed

de 64.29% para el lumbar, sin evidencia de complicaciones. Conclusión: los resultados concuerdan con la literatura, siendo considerados con posición adecuada 91.3% para la porción torácica y 94.64% para la lumbar.

DESCRIPTORES: Tornillos óseos; Columna vertebral/radiografía; Tomografía computarizada por rayos-X

iNTRodUÇÃoO implante de parafusos pediculares para a fixação da coluna torácica, lombar e lombossacra, tornou-se um procedimento amplamente utilizado a partir de 1990, para o tratamento de lesões decorrentes de diversas etiologias1-15. As técnicas para a sua colocação não são totalmente precisas, considerando-se que a visão direta dos pedículos não é possível, e sim, somente o ponto de entrada do parafuso. Devido a isso, várias complicações são atribuídas ao ato, tais como perda da fixação, dano neurológico, tamponamento cardíaco e lesão vascular, que podem ter suas incidências reduzidas a partir do uso de métodos que detectem a violação da parede pedicular4. Embora haja muitas intercorrências, que vão desde lesões de grandes vasos até órgãos2-4, a principal delas é a lesão de estruturas nervosas, situadas nas proximidades dos limites vertebrais, principalmente as localizadas próximas à parede medial do pedículo2-4,8-9. Para evitar esse e outros problemas no implante de parafusos, além de técnicas para a localização do seu ponto de entrada, são usados alguns parâmetros para auxiliar no seu correto posicionamento. Radiografia e fluoroscopia da coluna, eletroneuromiografia com potenciais evocados, neuronavegação e a observação de saída de partículas de gordura pelos orifícios de entrada dos implantes metálicos4 são alguns destes artifícios, porém, nenhum é totalmente preciso quando usado de forma isolada. Dos métodos citados, a radiografia simples de coluna tem sido muito utilizada, pois apresenta baixa complexidade técnica e é de fácil disponibilidade e boa acurácia.

O objetivo deste trabalho é mostrar o posicionamento dos parafusos pediculares, implantados sob controle radiográfico simples, avaliando a precisão do método, tendo como base a análise de tomografias computadorizadas feitas no pós-operatório.

MÉTodoSNo período de junho de 2002 a dezembro de 2005, foram operados 72 pacientes por dois cirurgiões de coluna vertebral no Conjunto Hospitalar de Sorocaba.

Para a realização deste trabalho, foram analisadas 40 tomografias computadorizadas de 40 pacientes operados nesse mesmo período, sendo 36 do sexo masculino e quatro do sexo feminino, com idade entre 16 e 42 anos. O fator etiológico predominante foi trauma, com 36 casos – 90%; dois (5%) pacientes apresentavam tumor e outros dois (5%) doença degenerativa. No Quadro 1, são mostrados os casos analisados segundo número de ordem, identificação, idade, sexo e etiologia dos pa-cientes que foram submetidos à colocação de parafusos pediculares pela técnica de reparos anatômicos as-sociados ao controle radiográfico (radiografias sim-ples, em incidência antero-posterior e perfil), tanto para coluna torácica, como para a lombar. O exame tomográfico foi realizado no pós-operatório para a avaliação da localização dos implantes metálicos e revisão dos mesmos, quando necessário, limitando-se aos segmentos que sofreram artrodese.

Os pacientes, sob anestesia geral, foram colocados em decúbito ventral, sobre coxins, para que o tórax e o abdome permanecessem livres. A via de acesso, após assepsia com PVPI e colocação de campos estéreis foi a mediana, desde um nível acima até outro abaixo do segmento vertebral a ser fixado, com dissecção por planos, auxiliada por bisturi elétrico até que fossem expostos os arcos posteriores e os processos transversos das vértebras. Para a colocação dos parafusos pediculares foi utilizada a mesma técnica (convencional) para todos, ou seja, a descrita por Roy Camille3,10, associada ao controle radiográfico no intra-operatório.

A técnica de Roy Camille3,10 consiste em determinar o ponto de entrada do parafuso, utilizando como parâmetro para tal o ponto de intersecção de duas linhas imaginárias, sendo a primeira vertical, que cruza a porção média das articulações interfacetárias, e a segunda horizontal, que cruza a porção média dos processos transversos vertebrais, como mostra a Figura 1.


299Análise tomográfica do posicionamento de parafusos pediculares

QUAdRo 1 – distribuição dos pacientes conforme ordem, identificação, idade, sexoe etiologia

Figura 1Coluna lombar com traçado das linhas imaginárias, segundo o método de Roy Camille

Após ser encontrado esse ponto, o mesmo foi marcado com uma fresa inicial, sendo então feito o trajeto a ser seguido pelo implante, com um direcionador, de forma que a direção a ser seguida fosse perpendicular ao plano posterior da vértebra. Como passo seguinte, esse trajeto foi palpado com uma sonda, de modo a determinar a integridade das paredes ósseas, e então demarcado com fios metálicos, como mostra a Figura 2, para a posterior confecção de radiografias, tanto no plano frontal, como no sagital, da coluna vertebral.

Quando considerados adequados os trajetos citados, os mesmos eram então preenchidos com os implantes metálicos (de diâmetro e comprimento pré-determinados de acordo com imagem tomográfica da vértebra obtida antes da cirurgia), o que é ilustrado nas Figuras 3 e 4.

Como passo seguinte, foi realizada descompressão medular, quando necessária, e então foram conectados os parafusos com as hastes de associação, travadas por meio de bloqueadores. Finalmente, foi decorticado o local receptor e colocados os enxertos ósseos de origem esponjosa, retirados com o auxílio de curetas a partir da região posterior da crista ilíaca, sobre o segmento a ser realizada a artrodese. A revisão quanto à hemostasia foi realizada, seguida pelo fechamento

Figura 2Imagem obtida no transoperatório, com a demarcação dos trajetos dos implantes nos pedículos vertebrais

Figura 3Imagem dos parafusos pediculares implantados, obtida no transoperatório

Nº Identificação Idade Sexo Etiologia

1 A B 41 M Trauma

2 A P S 32 M Trauma

3 A C L 29 M Trauma

4 A R 21 M Trauma

5 A P R 19 F Trauma

6 A A D S 35 M Trauma

7 B R G 40 M Trauma

8 E T 31 M Tumor

9 F F S 21 M Trauma

10 F D A G V 42 M Trauma

11 J C D M 19 M Trauma

12 L A 23 F Trauma

13 L F P D C 19 M Trauma

14 R R 32 M Trauma

15 T D A C 21 M Trauma

16 V D D S 41 M Trauma

17 A B M D S 16 M Trauma

18 E F C 23 M Trauma

19 W F F 31 M Degenerativa

20 O A D S 16 M Trauma

21 J A O 30 M Trauma

22 S V F 36 M Trauma

23 A J S 21 M Trauma

24 M B 22 F Trauma

25 W S 35 M Degenerativa

26 F O B 40 M Trauma

27 R F 31 M Trauma

28 W A O 24 M Trauma

29 V F S 21 M Trauma

30 R B 26 M Trauma

31 L A S 30 M Trauma

32 E A B 32 M Trauma

33 G F S 20 M Trauma

34 F R 31 M Trauma

35 O J S 22 M Trauma

36 O S S 28 M Trauma

37 Z F 42 F Tumor

38 S S 23 M Trauma

39 J O F 28 M Trauma

40 M R P 31 M Trauma



Figura 4Radiografia em incidência pôstero-anterior da coluna lombar, feita como controle do posicionamento dos implantes recentemente colocados

por planos da ferida cirúrgica, sem o uso de drenagemor planos da ferida cirúrgica, sem o uso de drenagem aspirativa. Foi administrada antibioticoterapia endovenosa profilática por 24 horas no pós-operatório, consistindo em cefazolina (1g 8/8hs).

As tomografias realizadas no pós-operatório foram analisadas por dois observadores, de forma independente, porém, seguindo o uso do mesmo sistema métrico (régua milimetrada) e a escala de proporção de cada janela tomográfica, de forma a determinar os desvios dos parafusos em relação ao eixo do pedículo vertebral. No caso de conclusões conflitantes pelos dois observadores, um terceiro observador era responsável pelo resultado final, seguindo os mesmos princípios, conforme descrito na Tabela 1.

TABELA 1– Qualificação dos parafusos pediculares de acordo com nível, quantidade e desvio

Nível

T1

T2

T3

T4

T5

T6

T7

T8

T9

T10

T11

T12

L1

L2

L3

L4

L5

T

Q

0

0

12

4

8

8

0

4

8

12

20

40

36

24

16

20

16

228

Medial

0-2 mm 2,1-4 mm > 4 mm

0 0 0

0 0 0

4 0 0

0 0 0

2 0 0

0 0 0

0 0 0

4 0 0

0 0 0

0 0 0

0 0 0

10 2 2

8 0 0

4 2 0

0 2 2

2 0 0

0 0 0

34 6 4

Lateral

0-2 mm 2,1-4 mm > 4 mm

0 0 0

0 0 0

2 0 0

2 0 0

6 0 0

4 0 0

0 0 0

4 0 0

6 0 0

6 2 0

0 2 2

2 2 0

4 2 0

4 0 0

0 0 0

2 0 0

2 2 0

44 10 2

A N

0 0

0 0

2 6

2 2

0 0

0 4

0 0

0 0

0 2

0 4

2 16

0 22

0 22

0 14

0 12

2 14

4 10

12 128Q = quantidade, A = desvio anterior, N = nenhum desvio

As medidas, após terem sido concluídas, foram agrupadas de forma a determinar se o implante violou a parede pedicular lateral, pedicular medial, ou a anterior do corpo vertebral, entre os limites de 0 a 2mm, de 2,1 a 4mm, e maior que 4mm (Tabela 2). Foi considerado sem desvio o parafuso que ficou totalmente contido dentro da vértebra, classificado então como de localização correta, sendo determinados como: de posição adequada os localizados até 2mm da parede medial do pedículo e, 6mm da cortical pedicular lateral. As figuras 5 a 7 ilustram o parâmetro de posicionamento de alguns parafusos.

Figura 5Tomografia axial computadorizada que ilustra o posicionamento correto dos implantes em ambos os pedículos vertebrais



Figura 6Tomografia axial computadorizada que evidencia o desvio lateral do implante no pedículo vertebral direito

Figura 7Tomografia axial computadorizada que demonstra o desvio medial do parafuso localizado no pedículo esquerdo

RESULTAdoSFoi analisado, no total, o posiciona-mento de 114 parafusos pediculares. Destes, 58 (50,88%) eram torácicos e 56 (49,12%) lombares (Figura 8), se-gundo sua disposição por nível verte-bral. Os desvios medidos foram qua-lificados, sendo que, para 30 (26,32%) implantes, foi necessária a conclusão feita pelo terceiro observador.

Quanto aos parafusos torácicos, 56 (48,28%) apresentaram sua localização correta e 106 (91,37%) posição adequa-da. Houve 70 (63,5%) ocorrências: para 60 (51,72%) componentes metálicos, houve violação dos limites vertebrais, sendo 24 (34,29%) o número de viola-ções pediculares mediais, 40 (57,14%) o de pediculares laterais, e seis (8,57%) o de parede vertebral anterior. Dez im-plantes torácicos (8,62%) ultrapassaram mais de um limite vertebral, simultane-amente, sendo seis pertencentes a dois pacientes [4 em T8 (lesaram as corticais medial e lateral pedicular), 2 em T11 (lesou a cortical lateral do pedículo e anterior do corpo vertebral)], e quatro pertencentes a outro [2 em T3 e outros 2 em T4 (violaram a parede lateral pe-dicular e anterior do corpo vertebral)]. Em relação aos parafusos lombares, 72 (64,29%) localizaram-se de forma cor-reta e 106 (94,64%) de forma adequada. No entanto, 42 (37,5%) violações foram identificadas para 40 (35,71%) implan-tes. Quanto aos desvios, 20 (47,62%) foram para a porção medial do pedículo, porção medial do pedículo, 16 (38,1%) para a porção lateral e seis (14,28%) para a região anterior do cor-

Figura 8 Gráfico da distribuição dos parafusos por nível vertebral

Figura 9 Gráfico do posicionamento dos implantes por segmento vertebral:correto x incorreto

Figura 10Gráfico do posicionamento dos implantes por segmento vertebral:adequado x inadequado

po vertebral. Somente dois (5%) componentes metálicos ultrapassaram dois limites ósseos simultaneamente, local-izados na quinta vértebra lombar, lesando a cortical verte-bral anterior e a parede lateral pedicular. Para ilustrar os dados citados, foi representada na Figura 9 a distribuição dos parafusos por segmento quanto ao posicionamento, se correto ou incorreto, e no Gráfico 3, se adequado ou não.



diSCUSSÃoOs parafusos pediculares são amplamente utilizados para instrumentação segmentar da coluna vertebral4,10-13, como em pacientes de qualquer idade, incluindo crianças e idosos com ótimos resultados4. Promovem fixações mais rígidas e seguras que os sistemas que utilizam ganchos e fios sublaminares7,9,16. Em contrapartida, o número de complicações é maior8. A base para o sucesso na aplicação desses sistemas é o conhecimento da anatomia da vértebra e do pedículo, além de uma técnica precisa e segura de inserção dos parafusos14. Um estudo pré-operatório específico é necessário para a verificação do tamanho e largura adequados dos parafusos a serem introduzidos nos pedículos, sem que haja violação dos seus limites. Isto é feito por meio da tomografia computadorizada.

As fraturas da coluna torácica e lombar são as mais freqüentes do esqueleto axial, e correspondem a cerca de 89% das fraturas da coluna vertebral. Dois terços delas ocorrem na transição toracolombar, entre T11 e L2 (50% das fraturas de coluna torácica ao nível de T12, e 60% das fraturas da coluna lombar ao nível de L1), justificado pela redução da estabilidade entre o segmento torácico e o segmento lombar17. Em nosso estudo, 36 pacientes (90%) foram vítimas de trauma, com fratura ou luxação de coluna, e, dos 228 parafusos, 120 (52,63%) ficaram posicionados entre T11 e L2.

Para aumentar a segurança da fixação pedicular, vários métodos foram descrito, entretanto todos têm suas limitações14. A técnica mais comum para a inserção dos parafusos pediculares permanece no uso convencional das referências anatômicas dorsais (mão livre)2. O principal problema na cirurgia é que a técnica usada é cega – o cirurgião não vê o pedículo. Assim, pode ocorrer dano neurológico, particularmente pela penetração da cortical medial no pedículo, porque elementos nervosos estão em íntima relação com o mesmo3. Perda da fixação, lesão nervosa, tamponamento cardíaco, lesão vascular, estão entre os potenciais problemas4. No entanto, não foi evidenciada na série estudada nenhuma das complicações citadas, nem piora do quadro neurológico prévio à cirurgia.

A escolha de marcos anatômicos, a palpação por sonda, e o uso de radiografia ou fluoroscopia no intraoperatório, são métodos usuais para a inserção do parafuso pedicular, pois embora não sejam muito acurados, são largamente disponíveis4. Em nossa série, utilizamos radiografias simples, porém estas produzem altas taxas de resultados falso-positivos e falso-negativos, com variações de 6,5 a 8,1%, e 12,9 a 14,5%, respectivamente5. Além disso, a determinação do correto posicionamento dos parafusos pediculares é difícil, utilizando-se somente radiografias simples para controle, já que o mesmo pode mostrar uma correta colocação de um parafuso que na verdade está mal posicionado13.

A margem de erro para a localização do implante metálico para um dado pedículo é dependente do seu tamanho, da dimensão do parafuso e da distância do ponto de entrada do implante até a porção pedicular mais estreita6.

Estudos anatômicos e clínicos em que técnicas cirúrgicas convencionais foram usadas, relataram taxas de mau posicionamento dos parafusos pediculares de cinco a 41% para a região lombar, e de três a 55% para a torácica6,12. Em nosso estudo, os índices situaram-se dentro destes limiares, sendo de 35,71% para o primeiro segmento e de 51,72% para o segundo.

A anatomia da coluna torácica difere, em vários aspectos, da do segmento lombar7,10-12. Em adição, há variações regionais na porção torácica quanto à dimensão e orientação dos pedículos. Os menores diâmetros da coluna aparecem no nível de T6, sendo até menor que o diâmetro dos parafusos disponíveis comercialmente para fixação7, como foi observado em nosso estudo, com dois componentes localizados no nível de T8, em um mesmo paciente. O menor diâmetro dos pedículos torácicos e a proximidade da medula e de grandes vasos aumentam os riscos potenciais de mau posicionamento, especialmente no lado esquerdo da região média (T4-T8), onde a aorta permanece em íntimo contato com a vértebra. Considerando-se isto, a aceitação da saída lateral do implante no nível da articulação costo-vertebral e sua reentrada no corpo vertebral, pode melhorar a segurança dos parafusos (técnica “in-out-in”)7,11. A violação da parede anterior da vértebra pode ocasionar lesões em diversas estruturas, principalmente na coluna torácica: no lado direito a veia ázigos e a pleura parietal e no lado esquerdo, a aorta e o esôfago11. Em nossa casuística, apesar de seis parafusos terem perfurado a parede anterior da vértebra, não houve nenhuma complicação.

Quanto à localização do implante metálico, a sintoma-tologia do paciente é provavelmente o fator mais impor-tante para determinar se o posicionamento é aceitável (adequado)8,11. Inicialmente, o correto é o posicionamento dentro das margens do pedículo, sem violar as margens do canal vertebral. Os parafusos que violam os limites au-mentam o risco de dano neurológico. Entretanto, pequenas violações do córtex pedicular não são incomuns e, na grande maioria, são assintomáticas8. Alguns autores7,10-11 consideram normal uma pequena margem de desvio de 2mm, no lado medial ao pedículo, onde há o espaço epidural distanciando elementos nobres da estrutura óssea adjacente, e 6mm na parte lateral, considerando os parafusos nessa situação como corretamente posicionados. Baseado nesses autores, em nosso estudo, 91,37% dos parafusos torácicos e, 94,64% dos lombares, estão posicionados de forma aceitável (adequada). É necessário lembrar que os ganchos de fixação utilizados em diversas técnicas de artrodese de coluna, penetram no canal raquidiano12. Polly et al.18 demonstraram um volume equivalente de um gancho penetrando o canal raquidiano e de um parafuso pedicular violando em até 3mm a parede medial do pedículo, sem apresentar qualquer complicação.

Embora várias técnicas cirúrgicas tenham sido relatadas para melhorar a acurácia da localização do parafuso pedicular, o conhecimento do cirurgião quanto à anatomia, sua resposta aos dados táteis e visuais e



sua decisão intraoperatória ainda permanecem muito importantes9. Para melhorar a precisão é necessário lançar mão de técnicas de neuronavegação, que correlacionam imagens pré-operatórias de tomografia computadorizada com a anatomia cirúrgica no momento do procedimento5-7. Porém, trata-se de um método de alto custo, disponível em poucos hospitais no Brasil.

CoNCLUSÃoA utilização da radiografia simples (incidências póstero-anterior e perfil) no controle intra-operatório, quanto à inserção do implante metálico torácico e lombar, permanece

útil em nosso arsenal técnico, devido ao seu baixo custo e boa eficácia. Também a tomografia axial computadorizada é, atualmente, o método de escolha para a avaliação do posicionamento do parafuso pedicular e para a verificação da integridade das paredes vertebrais.

Sobre o quadro neurológico, nos pacientes em que houve violação dos limites vertebrais não houve piora, nem lesão de órgãos. Os resultados do nosso estudo são concordantes com a literatura, sendo considerados de localização correta em 48,28% dos implantes torácicos e, em 64,29% dos lombares, e de posição adequada em 91,37% e em 94,64%, respectivamente.

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Correspondência

Juliana Freitag de Miras

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