A artroplastia do quadril, definida como uma plástica da articulação coxofemoral, que objetiva restabelecer seus movimentos, o mais próximo possível de sua biomecânica e de forma indolor, teve início no século passado, de acordo com o compilado publicado por Atlas et al.(2).
Sem dúvida, coube a Charnley, na década de 60, com seus conceitos revolucionários sobre o desenho, os materiais utilizados e a forma de fixação dos implantes, a sistematização na utilização das artroplastias totais de substituição da articulação coxofemoral. Os resultados, a princípio bastante animadores, desencadearam a realização de milhares de cirurgias anualmente.
A médio prazo observou-se número crescente de solturas dos implantes, principalmente dos componentes femorais, fato este inicialmente atribuído à utilização do metilmetacrilato para a fixação das próteses.
Esse fato motivou os pesquisadores a buscar um tipo de fixação que eliminasse a necessidade de utilização do cimento acrílico. Foram idealizados vários sistemas que permitiam a integração do tecido ósseo com a superfície do implante: microesferas, porosidades de diversos tipos, revestimento com hidroxiapatita, parafusamento, etc.
Entretanto, também esse método mostrou que a interação do implante ao tecido ósseo levava a alterações de sua estrutura, com diversas conseqüências clínicas.
O objetivo do presente estudo foi avaliar, com exames radiográficos simples, as alterações da densidade óssea do fêmur, pós-artroplastia total de substituição do quadril com próteses não cimentadas do tipo Parhofer-Mönch, procurando verificar a influência do modelo da prótese na ocorrência dessas alterações.
CASUÍSTICA E MÉTODO
Foram estudados 23 pacientes e 32 articulações coxofemorais submetidas à artroplastia total de substituição, com próteses não cimentadas do tipo Parhofer-Mönch, em estudo retrospectivo, para avaliar as alterações radiológicas da densidade óssea do fêmur, após esse procedimento cirúrgico.
Todos os pacientes eram oriundos do Ambulatório de Quadril Adulto, do Departamento de Ortopedia e Traumatologia (Serviço do Prof. Dr. José Laredo Filho) da Universidade Federal do Estado de São Paulo - Escola Paulista de Medicina.
Na tabela 1 apresentamos os pacientes segundo número de ordem, iniciais, sexo, idade, lado estudado, o diagnóstico inicial, data da cirurgia e o modelo de prótese Parhofer-Mönch utilizado.
A idade dos pacientes variou de 29 a 69 anos, com média de 44,2 considerando sua idade na data da cirurgia. Com re- lação ao sexo, 14 (60,9%) eram masculinos e nove (39,1%), femininos. O lado mais acometido foi o esquerdo, com 19 (59,4%) quadris, enquanto o direito apresentou 13 (40,6%) quadris.
Os diagnósticos pré-operatórios predominantes distribuí-ram-se da seguinte forma: 13 (41%) quadris com necrose asséptica não traumática da cabeça femoral, oito (25%) com osteoartrose primária e cinco (16%) com artrite reumatóide, três (9%) com seqüela de Legg-Perthes, dois (6%) com displasia acetabular e um (3%) com fratura de colo femoral.
Nesses pacientes foram realizadas artroplastias totais de substituição do quadril, utilizando-se próteses do tipo Parho-fer-Mönch, cujas características são as seguintes:
Componente femoral confeccionado em liga de titânio, alumínio e vanádio, denominada de Isotan F ®, apresentado em dois modelos que se diferenciam entre si pelo tipo de revestimento e o comprimento da haste femoral.
O modelo I apresenta rugosidade fina em toda a extensão das superfícies anterior e posterior da haste femoral, seme- lhante a escamas de peixe; os diâmetros são de 11, 13, 15, 16, 17, 18, 19 e 21mm; as de 11 e 13mm medem 160mm de comprimento e, as demais, 170mm.
O modelo femoral II apresenta revestimento poroso de plasma de titânio, denominado plasmapore, formado por poros de 100 micrômetros de diâmetro; este revestimento ocupa de 25 a 50% da superfície, em sua região metafisária. As hastes de 11 e 13mm de diâmetro tiveram seu comprimento diminuído em 10mm e, as demais, em 20mm.
Utilizamos o modelo I em 16 (50,0%) quadris e o modelo II em 16 (50,0%). Ambos os modelos apresentam, na base do colo femoral, um colar de apoio no calcar femoral.
O componente acetabular é constituído de duas peças: a primeira, que fica em contato com o tecido ósseo, é confeccionada de liga de titânio Isotan F ® e tem o desenho de um cone truncado com dimensões de 46, 50, 54, 58, 62 e 66mm de diâmetro. Estas peças não apresentam em sua superfície externa qualquer tipo de revestimento poroso, sendo fixadas ao osso por sistema de rosca. O segundo componente, em polietileno de alta densidade, é introduzido no interior do anel metálico e fixado por meio de pressão.
A cabeça femoral do implante utilizado é confeccionada de cerâmica (óxido de alumínio), com diâmetro de 32mm, apresentando um orifício de encaixe para a haste femoral com profundidades variáveis de 32, 36 e 40mm, o que per-mite obter diferentes comprimentos dos membros, quando necessário.
Para a avaliação das alterações ocorridas no fêmur, fizemos exames radiográficos que foram padronizados, com o tubo do aparelho centrado a cerca de um metro da sínfise púbica, cortando-se as asas do osso ilíaco para obter-se maior extensão do segmento femoral. Os membros inferiores eram posicionados em rotação medial, quando possível. Este tipo de exame repetiu os radiográficos feitos no pré-operatório para o planejamento cirúrgico.
Todos os pacientes foram avaliados ambulatorialmente, obedecendo-se a protocolo preestabelecido, com exames clínicos e radiográficos, inicialmente, no terceiro, sexto e 12º mês de pós-operatório e posteriormente anualmente, durante período uniforme de cinco anos (60 meses) de seguimento, no período pós-operatório.
Quando a densidade do tecido ósseo avaliada no exame pós-operatório estava reduzida em relação ao exame pré-ope-ratório, consideramos o quadro como de desenvolvimento de processo de perda da massa óssea que denominamos como osteopenia.
A gradação da osteopenia foi realizada por classificação própria, levando-se em consideração os parâmetros anatômicos de sua localização. Para cada grau de osteopenia atribuímos um valor, o que permitiu de certa maneira quantificar as alterações (tabela 2).
Definimos como pedestal distal a imagem radiográfica de condensação com espessuras variáveis, estendendo-se de uma cortical a outra, que pode formar-se ou não na extremidade distal do implante femoral.
A classificação dessa alteração está referida na tabela 3, onde também atribuímos pontos para cada grau de osteopenia.
Para estabelecermos qual seria o padrão de evolução das alterações morfológicas do fêmur individualmente, classificamos os quadris operados com ambos os modelos, durante
o seguimento de 60 meses, da seguinte forma: estável, tanto a osteopenia como o pedestal apresentavam a mesma pontuação durante todo o estudo; evolutiva, as manifestações radiográficas apresentaram ascensão em sua pontuação durante os 60 meses e variável, para os quadris que não tiveram nem caráter estável nem evolutivo, apresentando ora aumento na pontuação ora redução desta.
Pelo fato de essa análise ser qualitativa e não quantitativa, alguns cuidados foram tomados. Primeiro, a análise foi realizada por dois examinadores distintos e, nos casos em que havia discrepância significativa dos resultados, estes foram reavaliados e considerados a consenso. Segundo, as avaliações dos exames radiológicos foram realizadas por um examinador sem obedecer a ordem cronológica de sua realização, enquanto o outro obedeceu a ordem cronológica seqüencial, para que com isso pudéssemos diminuir a tendência de influenciarmo-nos pela evolução dos exames que estavam sendo analisados.
Os resultados observados foram estatisticamente analisados de forma global e, em seguida, de forma comparativa àqueles referentes aos pacientes portadores de próteses de modelo I e II, procurando verificar a evolução destes parâmetros com o decorrer do tempo. As pontuações da osteopenia e do pedestal distal femoral, em cada intervalo de tempo nos modelos de próteses I e II, foram representadas por média e desvio-padrão. A avaliação de modificações no decorrer do tempo foi feita através da prova não paramétrica de Friedman (?2) por tratar-se de variável discreta.
O nível de significância adotado foi de 0,05 (a = 5%). Níveis descritivos (p) inferiores a esse valor foram considerados significantes.
RESULTADOS
As análises radiográficas mostraram que, 12 meses após a cirurgia, 87,5% dos fêmures apresentavam algum grau de osteopenia (93,7% do modelo I e 81,2% do modelo II). Essa alteração foi verificada em todos os pacientes operados após 36 meses para o modelo I e 24 meses para o modelo II. As médias dos valores atribuídos às gradações da osteopenia mostraram-se estáveis a partir do 24º mês (tabela 4 e gráficos 1 e 2).
O pedestal manifestou-se em 53,1% dos pacientes (68,7% do modelo I e 25,0% do modelo II) no exame feito no 12º mês de pós-operatório. Após 24 meses o pedestal estava pre-sente em 68,7% dos casos (87,5% dos operados com o modelo I e 50,0% dos operados com o modelo II) e a partir desta data não houve aumento no número de pacientes que apresentavam essa alteração. Também aqui a média dos valores das gradações do pedestal estabilizou-se a partir do 24º mês.
Quando comparadas as médias relativas aos dois mode-los, verificamos que não houve diferença quanto à incidência da osteopenia. Porém, os valores encontrados para o pedestal foram significantemente maiores para o modelo I do que para o modelo II.
Em relação ao padrão de evolução das alterações radiográficas, constatamos que a osteopenia (tabela 5) se mostrou sobretudo evolutiva nos pacientes portadores do modelo I e estável para os operados com o modelo II.
Também o pedestal (tabela 6) mostrou o mesmo comportamento, com padrão mais evolutivo nos pacientes portadores de próteses femorais de modelo I e estável para os de modelo II.
DISCUSSÃO
A artroplastia ideal do quadril, técnica cirúrgica que objetiva o restabelecimento da mobilidade e estabilidade da articulação coxofemoral de forma indolor(28), sofreu grande evolução com o decorrer do tempo, tendo acompanhado tanto os avanços da área médica como da indústria metalúrgica(2,6).
O entusiasmo inicial decorrente da dramática eliminação da dor e do restabelecimento da mobilidade, em pouco tempo cedeu lugar à apreensão devido à ocorrência de sinais de soltura dos implantes(5,8). De maneira geral, o cimento ortopédico foi responsabilizado por esse fenômeno e buscou-se encontrar algum tipo de fixação dos implantes que eliminasse a necessidade do emprego do PMMA(3).
Foram desenvolvidos implantes cujo revestimento permitia sua integração com o tecido ósseo, propiciando fixação. Diversos foram os sistemas propostos, como porosidade, rosqueamento, impacção, etc.(16,20,23). Porém, a médio prazo, observaram-se alterações radiológicas no fêmur que foram intensamente estudadas pelos autores. Alguns deles afirmaram que as alterações morfológicas do tecido ósseo do fêmur pósartroplastia total de substituição do quadril, com próteses não cimentadas, são decorrentes principalmente do débris dos materiais de que são confeccionados os implantes utilizados, tanto o femoral como o acetabular, assim como provenientes do atrito da cabeça protética com o cone morsa.
A origem do débris de polietileno foi atribuída por Rose et al.(30) aos efeitos abrasivos de sua superfície devidos ao método empregado em sua esterilização ou por Rose & Radin(31) à degradação molecular do plástico em conseqüência da oxidação e das deformações mecânicas.
O débris do componente acetabular de alta densidade penetraria no canal femoral, promovendo a reabsorção do osso como resposta imunológica(7,17,24,32).
Também os componentes metálicos dos implantes, tanto os de cromo-cobalto como os de titânio, podem levar à formação de débris; há formação maior de partículas nos implantes confeccionados com a liga de titânio(4,14,18,21,24,26,32). Esse fenômeno é mais intenso quando há atrito entre a cabeça femoral confeccionada em liga de cromo-cobalto com o componente acetabular de titânio(34,36).
A diminuição do tecido ósseo femoral, observada pós-artroplastias totais de substituição do quadril, com próteses cimentadas, é pouco expressiva como causa primária de sol-tura asséptica do implante. A presença de extensas áreas de reabsorção femoral em artroplastias cimentadas não foi atribuída à estabilidade ou ao posicionamento do implante femoral segundo Jasty et al.(19) e Mayo-Smith et al.(27).
Estudos histoquímicos foram realizados com a análise da membrana da interface cimento-osso, ao redor do polimetilmetacrilato, detectando-se altos índices de concentração de prostaglandina E2, interleucina 1 e fator de necrose tumoral, que são indutores de lise óssea, assim como a presença de grande quantidade de macrófagos, representando, assim, uma resposta imunológica(12,15).
As alterações morfológicas do tecido ósseo, principalmente no fêmur, que poderiam levar à soltura do implante, foram estudadas por Cooper et al.(7) e Lombardi et al.(22). Evidenciou-se também a presença de remodelação do tecido ósseo, principalmente na região metafisária(17) e em toda a extensão do canal medular, porém sem alteração do seu calibre(29). Entretanto, parece que essas alterações podem evoluir sem nenhuma manifestação clínica(11,13,29,35). Os sinais radiográficos de instabilidade femoral podem ser evidenciados, radiograficamente, pela presença de linhas radioluzentes ao redor do implante, maior do que 50%, pedestal distal, hipertrofia do calcar, componente femoral em varo e contato do implante com a cortical pobre(37).
O primeiro método de estudo com exames radiográficos simples para avaliar as alterações ósseas foi desenvolvido por Engh & Bobyn(9) nas incidências ântero-posterior e perfil, dividindo o fêmur em 16 regiões, oito na incidência ânte-ro-posterior e oito em perfil, analisando o afilamento das corticais. Adler et al.(1) também utilizaram exames radiográficos para análise das artroplastias não cimentadas. Exames radiográficos simples nas incidências ântero-posterior e perfil foram utilizados como método quantitativo de avaliação entre os períodos pré e pós-operatórios por Lombardi et al.(22).
Exames radiográficos de dupla energia de absorção foram utilizados para verificar a remodelação do tecido ósseo na região medial do fêmur em artroplastias não cimentadas, por Markel et al.(25).
Outro método que determina a densidade do tecido ósseo pós-artroplastia é o digital de imagem radiográfica, utilizado em avaliações pós-operatórias de artroplastias com próteses não cimentadas, para estudar a correlação do diâmetro das hastes femorais, quanto a seu preenchimento no canal medular(10).
A utilização da densitometria óssea permite análise quantitativa das alterações morfológicas do fêmur, sendo, portanto, mais significativa que os demais métodos de avaliação(25). Entretanto, acreditamos que o método por nós escolhido, em-bora não permita quantificação exata das alterações radiológicas, é mais viável do ponto de vista prático, pois não exige a utilização de nenhum sistema mais sofisticado.
Naturalmente, a avaliação radiológica deve levar em consideração as imagens dos exames realizados antes da cirurgia, para evidenciar a já possível presença dessas alterações(22,37).
Utilizamos o termo osteopenia por este representar manifestação radiográfica, e não o termo osteólise, que corresponderia à perda do tecido ósseo decorrente de fator mecânico ou biológico. A denominação de osteólise é referida na literatura como sendo a de lesão com características que podem ser limitadas ou difusas(33).
O pedestal representaria manifestação radiográfica de esclerose óssea intramedular no terço distal do implante. Em nosso meio, encontramos os estudos de Franco Fº(13), que analisou a formação do pedestal, assim como outras alterações morfológicas do fêmur, utilizando as próteses não cimentadas do tipo PCA.
Pudemos observar em nossos casos a alta incidência de osteopenia da extremidade proximal de fêmur, após 12 meses da cirurgia, em cerca de 4/5 dos pacientes operados, atingindo a totalidade dos casos após 24 meses para o modelo I e 36 meses para o modelo II. Após esse período o grau de alteração mostrou-se estabilizado, não mais evoluindo. Quando comparados os dois modelos, não constatamos após 60 meses diferenças na incidência de osteopenia. Parece, portanto, que o desenho do implante e as características de seu revestimento não devem influir na ocorrência da reabsorção.
Já quanto ao pedestal, a situação mostrou-se diferente. Na primeira avaliação, feita 12 meses após a cirurgia, cerca de 2/3 dos pacientes operados com o modelo femoral I apresentavam alguma formação do pedestal distal, enquanto ele ocorria em 1/4 dos pacientes do modelo II. Nos 24 meses do pósoperatório a incidência do pedestal elevou-se para 81,2% para as próteses de modelo I e 37,5% para as do modelo II, mostrando evidente situação mais favorável para esta última. Este fato leva-nos a supor que o revestimento da prótese que privilegia a região metafisária proporciona melhor estabilidade do implante.
Observamos que o aparecimento do pedestal estabilizouse em torno do 24º mês, um pouco antes dos resultados divulgados por Franco Fº(13) em seu estudo com as próteses não cimentadas tipo PCA, que observou estabilização ao redor do 36º mês de pós-operatório.
Podemos concluir que a ocorrência de alterações radiológicas que supõem reabsorção óssea do extremo proximal do fêmur não parece depender do desenho e da extensão do revestimento da haste femoral, enquanto a formação do pedestal distal parece ser menos intensa quando o revestimento privilegia a fixação proximal do implante.
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