O pedículo vertebral como local de ancoragem de implantes tem sido rotineiramente utilizado nos países da Europa desde 1961(10). Devido às vantagens biomecânicas dos sistemas de fixação pedicular, que proporcionam maior estabilidade tridimensional ao segmento vertebral com menor área de instrumentação, essa modalidade de fixação vertebral tem recebido crescente aceitação universal(2,3,5).
Como resultado de sua utilização clínica, o pedículo vertebral tem sido intensamente estudado. Dentre os vários tópicos examinados no âmbito das fixações pediculares, a importância da participação do osso cortical do pedículo vertebral na ancoragem dos parafusos colocados em seu interior tem sido questionada(7). Essa observação, que contraria os conceitos clássicos(10), despertou nossa atenção por sua importância clínica e foi a motivação para a realização deste trabalho, cujo principal objetivo foi estudar em nível experimental a participação do osso cortical e do osso esponjoso do pedículo vertebral na fixação dos implantes que são introduzidos em seu interior.
MATERIAL E MÉTODO
Foram utilizados no estudo dez segmentos de coluna lombar (L1-L5) de adultos com idade variando de 27 a 88 anos (média de 74 anos), retirados durante necropsia. As vértebras retiradas não apresentavam fraturas ou doenças metastáticas, excluídas por seu exame macroscópico e verificação dos prontuários médicos.
Os tecidos moles inseridos nas vértebras foram removidos e os discos vertebrais, seccionados, de modo que elas fica-ram separadas do conjunto. Com exceção de uma coluna que apresentava sacralização de L5 e somente quatro vértebras lombares disponíveis para o estudo, as demais tinham cinco.
O trabalho constituiu-se fundamentalmente da colocação de parafusos de diâmetros crescentes nos pedículos vertebrais e monitorização de seu diâmetro externo com auxílio de um paquímetro sensível. Foi realizada a medida prévia do diâmetro externo do pedículo e de seus respectivos diâmetros de osso cortical e osso esponjoso de ambos os lados, em cada nível da coluna lombar (fig. 1).
Foi utilizado um jogo composto de 20 parafusos de aço inoxidável, especialmente fabricados para o estudo, com diâmetros de 3 a 12,5mm, com variação de 0,5mm, e comprimento suficiente para atravessar toda a extensão do pedículo vertebral.
As colunas foram divididas em dois grupos experimentais (grupos I e II) para a realização do estudo, de modo que cada um era formado por cinco colunas lombares (L1-L5). No grupo I os parafusos foram introduzidos bilateralmente nos pedículos vertebrais de L1 a L5, de acordo com os parâmetros anatômicos rotineiramente utilizados nas cirurgias. O ponto de introdução dos implantes correspondia à interseção das linhas que passavam pela metade do processo transverso e face lateral da superfície articular superior (fig. 2). No grupo II os pedículos vertebrais foram seccionados transversalmente em seu ponto mais delgado e, sob visão direta, os parafusos eram inseridos em seu ponto mais central. Os parafusos nesse grupo foram também introduzidos em ambos os pedículos vertebrais e colocados em ordem crescente de seus diâmetros.
A introdução dos parafusos nos grupos I e II era iniciada com a perfuração do pedículo com uma broca de 3mm. A direção da perfuração no plano horizontal era de aproximadamente 15 graus no sentido medial. Os parafusos eram introduzidos a partir do diâmetro de 3mm, com progressão de 5mm, até que fosse observada alteração do diâmetro externo do pedículo. Era então anotado o valor do diâmetro do parafuso que causou a alteração do diâmetro do pedículo, o qual era confrontado e comparado com os valores do diâmetro do osso cortical, do osso esponjoso e diâmetro externo do pedículo.
A determinação do diâmetro do osso cortical e do osso esponjoso do pedículo era realizada por meio de medida direta, antes da introdução dos parafusos no grupo II. No grupo I essa medida direta era realizada após a introdução dos parafusos, tendo sido também efetuado o corte transversal dos pedículos em seu ponto mais estreito.
RESULTADOS
Os valores das médias das medidas dos diâmetros aferidos nos pedículos vertebrais (diâmetro externo e osso esponjoso) e os dos diâmetros dos parafusos que causaram alteração do diâmetro externo dos pedículos estão representados nas tabelas 1 e 2. A tabela 1 mostra os valores no grupo I e a tabela 2, os observados no grupo II.
Os gráficos das figuras 3 e 4 mostram os valores apresentados nas tabelas 1 e 2. É possível observar nos grupos I e II que o diâmetro dos parafusos necessário para causar alteração do diâmetro externo do pedículo foi discretamente superior ao do osso esponjoso. Observou-se no grupo II, ao nível de L5, que a média do diâmetro do parafuso era inferior à média do diâmetro do osso esponjoso. Esses gráficos ilustram que, a partir do momento em que o diâmetro do osso esponjoso dos pedículos é ultrapassado pelo diâmetro dos parafusos, alterações do diâmetro externo dos pedículos podem ocorrer.
O tipo de alteração do pedículo observado no grupo I foi deformação plástica com abaulamento (70%) e rompimento (30%). No grupo II foi observada deformidade plástica em 54% dos espécimes estudados e rompimento do pedículo em 46%.
Os gráficos das figuras 5 e 6 mostram os mesmos valores apresentados nas tabelas 1 e 2, mas em percentagem, tendo sido considerado como 100% o valor do diâmetro externo do pedículo. É possível observar que grande percentagem do osso cortical não foi utilizada para a ancoragem dos parafusos em ambos os grupos. Esse achado torna-se mais evidente no grupo I, devido ao tipo de perfuração, que, apesar de seguir referências anatômicas bem definidas e que conduzem ao eixo do pedículo vertebral, certamente não estará localizado em posição tão central como a obtida pela observação direta no grupo II.
As figuras 7 e 8 mostram os valores máximos, mínimos e médios dos diâmetros dos parafusos que causaram alterações do diâmetro externo dos pedículos nos diferentes níveis da coluna lombar. É importante considerar a grande variação dos valores observados em um mesmo nível da coluna lombar, mostrando a variação individual dos diâmetros dos pedículos. Além disso, alguns dos valores observados são inferiores aos diâmetros dos parafusos disponíveis no mercado.
DISCUSSÃO
O pedículo vertebral é classicamente considerado como uma estrutura cilíndrica de osso cortical e preenchida por pequena quantidade de osso esponjoso, em cujas bordas mediais e inferiores se alojam as raízes dos nervos espinhais(11). No entanto, essa descrição clássica dessa porção da vértebra não corresponde à realidade, pois os cortes transversais mos-tram que os pedículos têm a forma de lágrima, ou riniforme, e contêm pequena quantidade de osso cortical e abundante osso esponjoso em seu interior(4,9). Estudos morfométricos têm demonstrado essas características dos pedículos vertebrais e também que sua estrutura tridimensional é muito complexa e apresenta variações nos diferentes segmentos da coluna vertebral, não devendo ser considerado apenas como uma estrutura óssea cilíndrica(9).
As alterações do diâmetro externo do pedículo após a colocação de implantes em seu interior, com diâmetro superior ao de seu componente de osso esponjoso, foram observadas em trabalho experimental por Misenhimer et al.(7). Os resultados de nosso estudo estão em concordância com os descritos por esses autores, que também observaram diferentes padrões de alteração do diâmetro externo dos pedículos vertebrais, representados por deformidade plástica ou rompimento. Esses autores relataram também a ocorrência de fra-tura nos espécimes que já apresentavam deformidade plástica do pedículo, nos quais um parafuso de maior diâmetro foi inserido. Acreditamos que a deformação plástica ocorre em todos os pedículos antes de seu rompimento. Nos casos em que observamos a rotura do pedículo após a introdução do parafuso, houve imprecisão do método que utilizamos para detectar a alteração; o diâmetro do parafuso ultrapassava a capacidade de tolerância do pedículo, apesar da progressão crescente dos diâmetros de 5mm.
A realização de dois modelos experimentais em nosso estudo, um simulando a aplicação clínica das fixações pediculares e o outro introduzindo os implantes no centro do pedículo sob visão direta, para anular os possíveis efeitos da colocação excêntrica dos implantes, mostrou discreta diferença qualitativa do tipo de alteração observada nos pedículos. A distribuição do tipo de alteração foi mais homogênea no grupo II, devido provavelmente à introdução mais central dos implantes. Com relação às alterações dos pedículos, observadas em ambos os grupos, elas foram semelhantes. Não podemos atribuir a ocorrência das alterações observadas ao posicionamento excêntrico dos implantes no grupo I, que simulou a situação clínica, pois essas mesmas alterações ocorreram também no grupo II, o que nos permite concluir que a colocação mais central dos implantes não eliminaria esse problema.
O estudo realizado mostrou que o osso cortical do pedículo vertebral não participa de modo importante na fixação dos implantes que são introduzidos em seu interior e que esse fato deve ser considerado no planejamento dos procedimentos cirúrgicos. Foi importante também observar, em algumas colunas vertebrais, que alterações do diâmetro dos pedículos ocorreram com a utilização de implantes com diâmetros relativamente pequenos e inferiores àqueles disponíveis no mercado. Esse fato reforça a importância da avaliação individual pré-operatória e corrobora a observação de outros estudos, que demonstraram a grande variação das dimensões desse elemento vertebral(1,6,8).
Os resultados observados em nosso estudo indicam que os parafusos pediculares não obtêm fixação por meio da ancoragem no osso cortical dos pedículos vertebrais, mas sim por meio da ancoragem no osso esponjoso do interior dos pedículos vertebrais. Essa observação deve ser considerada na utilização e planejamento dos implantes utilizados nas fixações pediculares.
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