Lesões traumáticas da coluna cervical são freqüentes e estão entre as causas mais comuns de incapacidade e morte(13,22) . Geralmente, essas lesões não são diagnosticadas na emergência(3), sendo que aproximadamente um terço delas e causado por acidentes com veículos motorizados, um terço por queda de altura e um terço por trauma esportivo ou ferimento produzido por projétil de arma de fogo(2,5) .
O trauma "em chicote" ocorre em 50% dos casos de lesões traumáticas da coluna cervical media e inferior(27). Tern sido demonstrado experimentalmente que esse tipo de trauma produz lesões a musculatura, ligamentos, discos, vases sanguíneos, medula e raízes nervosas da coluna cervical(9).
O objetivo deste trabalho e simular estudo experimental em laboratório de bioengenharia do mecanismo em flexão do trauma "em chicote" e avaliar seus efeitos sobre a estabilidade da coluna cervical média e inferior, através da análise das alterações radiográficas e lesões anatômicas.
MATERIAL E MÉTODO
Foram testadas 20 colunas cervicais obtidas de cadáveres, de ambos os sexos, com idades variando de 35 a 40 anos (idade média de 37,2 anos), desvio padrão (DP) de 1,795, óbito há menos de 24 horas e que não estivessem relacionadas a doença do sistema osteomuscular (tabela 1), verificado por inspeção da peça e através de estudo radiográfico nas posições ântero-posterior e perfil, realizados antes do ensaio.
Dois grupos constituídos de dez peças cada um foram compostos para a realização de estudo comparativo: grupo I - sexo masculino, com idades de 35 a 40 anos (média 37,2, DP = 1,813); grupo II - sexo feminino, com idades de 35 a 40 anos (média 37,2, DP = 1,699).
As peças, constituídas das vértebras de Cl a T2, fo-ram dissecadas, preservando-se todas estruturas musculares, ligamentares, capsulares e ósseas. Foram utilizados dois fios de Kirschner nos planos sagital e coronal, através dos corpos de Cl e T2, e um molde de metilmetacrilato, com a finalidade de estabilizar as extremidades. As peças foram identificadas e acondicionadas em sacos plásticos e mantidas sob congelamento a -20 graus Celsius (18).
Antes da realização dos ensaios, as Peças foram descongeladas à temperatura ambiente por período de 12 horas.
As extremidades inferiores das colunas foram fixadas a um aparelho composto de cantoneiras metálicas, com base rígida e estável, através de presilhas. Nas extremidades superiores, foi utilizada uma estrutura de madeira maciça, circular, que possuía em ambos os lados duas estruturas menores, também circulares; estas fixavam-se à peça através de quatro parafusos rosqueados e presos ao molde de metilmetacrilato. Um sistema de cordas de náilon e roldanas realizou a conexão da coluna ao eixo de uma máquina universal de ensaios mecânicos, com célula de carga Kratos de 20 kN, acoplada a uma ponte de extensometria Série 200 Sodmex e a um módulo de leitura das forças aplicadas (fig. 1).
As posições neutra, flexão e extensão máxima das colunas foram medidas e registradas por aparelho de angulometria, antes e após a realização dos ensaios. Cada coluna foi submetida a teste de flexão à velocidade de 5mm/min, até o ponto de falha mecânica.
Após os ensaios, foi realizado novo estudo radiográfico nas posições neutra, flexão e extensão máxima e avaliados os critérios: aumento da angulação entre os processos espinhosos maior que 11 graus, translação anterior do corpo vertebral maior que 3,5mm, alargamento da articulação zigoapofisária(24) e fraturas por compressão na região anterior do corpo vertebral(8) (figura 2).
Foi realizado estudo anatômico observando-se os corpos vertebrais, discos intervertebrais, ligamento longitudinal anterior (LLA), ligamento longitudinal posterior (LLP), ligamento amarelo (LA), ligamento supra-espicância de 95%, comumente aceitos para estudos biológinhoso (LSE), ligamento interespinhoso (LIE) e medula cos (p < 0,05). (figura 3).
Os parâmetros flexão e extensão pré e pós-ensaio foram submetidos à análise estatística pelo teste t de Student para amostras pareadas. Adotou-se nível de significância de 95%, comumente aceitos para estudos biológicos (p<0,05).
RESULTADOS
As tabelas 2 e 3 apresentam os valores em ângulos (graus) das posições neutra, flexão e extensão, antes e após o ensaio, no grupo I (sexo masculino, 35 a 40 anos) e no grupo II (sexo feminino, 35 a 40 anos).
A tabela 4 mostra o resultado do teste t de Student aplicado às peças antes e após o ensaio em relação às posições neutra, flexão e extensão.
Nas tabelas 5 e 6 encontram-se os resultados dos achados radiográficos pós-ensaio dos grupos I e II. A análise do estudo anatômico pós-ensaio dos grupos I e II encontra-se nas tabelas 7 e 8 (figura 4).
DISCUSSÃO
Colisões de automóveis são responsáveis pela grande maioria das lesões de partes moles na coluna cervical (10), sendo que o trauma "em chicote" compreende 50% das lesões, podendo estar associado à lesão medular ou de raiz nervosa(18).
Estudos experimentais demonstram que durante esse tipo de trauma ocorrem movimentos de hiperextensão e flexão extremamente rápidos, não permitindo que os reflexos musculares normais de proteção possam ser desencadeados (14). Embora haja evidência de que em grande parte das lesões, no trauma "em chicote", ocorra um mecanismo de hiperextensão, existe significativo mecanismo de flexão envolvido nesse trauma, o qual pode contribuir para a instabilidade(7).
Uma definição precisa do termo instabilidade cervical não é encontrada na literatura(26). Panjabi define unidade funcional vertebral e admite que tais unidades tor-nam-se potencialmente instáveis no mecanismo em flexão quando apresentam todos os seus elementos posteriores e mais um elemento anterior lesados. Esse autor também define como elementos posteriores as estruturas dorsais ao ligamento longitudinal posterior (ligamento amarelo, ligamento capsular, ligamento interespinhoso e ligamento supra-espinhoso) (26).
Durante o mecanismo de flexão do trauma "em chicote", as estruturas posteriores são submetidas a forças de tensão(19,26) e as estruturas anteriores, a forças de compressão, devido a um momento de flexão produzido no plano sagital, com um componente de força axial relativamente pequeno(19). Essas forças geralmente são suficientes para provocar fratura, ruptura ligamentar e distal em uma unidade funcional vertebral, condição também descrita como instabilidade cervical (15,17,26) e que pode produzir alterações nas relações anatômicas normais entre as estruturas ósseas da coluna cervical(1).
Estudos radiográficos são utilizados para determinar a relação entre as posições dos corpos vertebrais nu-ma coluna potencialmente instável. Entretanto, lesões ligamentares não podem ser vistas nesses estudos, pois estas não têm visibilização direta como as lesões ósseas(l), o que pode levar a alto índice de diagnósticos tardios por radiografias inadequadas e interpretação errônea(2,12,20,21). Portanto, critérios têm sido estabelecidos para correlacionar alterações radiográficas à instabilidade cervical(25) e estudos radiográficos, estático e dinâmico (com flexão e extensão), têm sido descritos como método para avaliação das alterações na relação anatômica entre as diversas estruturas da coluna cervical(16).
Neste estudo, foi possível analisar a relação entre as diversas estruturas da coluna cervical e alguns dos resultados biomecânicos e radiográficos resultantes da lesão dessas estruturas. Ao analisarmos os resultados do experimento, observamos que não houve diferença significativa na posição neutra antes e após o ensaio. No estudo radiográfico, em posição neutra, não observamos nenhuma alteração indicativa de instabilidade, exceto na peça 6, grupo II (feminino), em que o único achado foi fratura da região anterior dos corpos vertebrais de C5 e C6, que pode ser visibilisada na posição de perfil em neutro. Entretanto, quando analisamos os resultados do estudo radiográfico dinâmico (em flexão e extensão máxima), observamos que oito das dez peças do grupo I e sete peças do grupo II apresentaram, ao menos, um sinal de instabilidade(24) (tabelas 5 e 6).
Esses resultados demonstram que as estruturas que permaneceram integras em cada peça foram capazes in vitro de manter a relação anatômica normal da coluna cervical e sugerem que a posição neutra é uma posição de estabilidade dela, mesmo que se apresente com muitas de suas estruturas lesadas, e que, quando essas colunas são submetidas a estudo dinâmico, ele revela, através da análise dos sinais radiográficos de instabilidade(25), a importância das lesões ocorridas, as quais tornaram a maioria das peças deste estudo (oito do grupo I e sete do grupo II) instáveis.
No estudo anatômico, observamos lesão do LSE, LIE e ligamento capsular em todas as peças de ambos os grupos; o LLP estava lesado em sete peças do grupo I (masculino) e em sete do grupo II (feminino); o LA estava lesado em oito peças do grupo I (masculino) e em oito do grupo II (feminino). Na região anterior, observamos que todos os discos estavam lesados por provável mecanismo de compressão (4) e que o LLA não foi lesado em nenhuma das 20 peças. Esses achados demonstram que os elementos posteriores foram submetidos à tensão e os elementos anteriores, a compressão. Portanto, o estudo anatômico demonstra que as peças apresentaram alteração dos elementos posteriores, com lesão de um elemento anterior, situação descrita como instabilidade cervical (6,17) .
Ao compararmos as posições de flexão e extensão máximas, antes e após o ensaio, verificamos no grupo I (masculino) aumento significativo pós-ensaio da flexão e extensão máxima e, no grupo II (feminino), aumento significativo pós-ensaio da flexão e extensão máxima. Isso sugere que a carga em flexão aplicada as peças, ao provocar falha de suas estruturas posteriores, produziu aumento do arco de flexoextensão, o que provavelmente seja fator na produção de instabilidade. Essas lesões posteriores correlacionam-se com instabilidade multidirecional, fato que explica o aumento significativo da extensão máxima pós-ensaio(15,17) .
A realização e a interpretação de estudos experimentais implicam em dificuldades técnicas e de interpretação(24). Segundo Roaf (23), baixa velocidade na produção do trauma experimental em flexão não altera os resultados e facilita sua análise. Outro fato a ser considerado é que, no mecanismo in vivo, a região mentoniana limita o movimento em flexão ao chocar-se contra a região esternal, o que não foi reproduzido neste experimento, uma vez que foi interrompido no ponto de falha da coluna cervical(11). Essa observação limita extrapolarmos de maneira integral nossos resultados ao que ocorre in vivo. Entretanto, acreditamos que em nosso estudo foi possível simular mecanismo de flexão na coluna cervical semelhante ao do trauma "em chicote" e demonstrar que este pode contribuir de maneira importante na produção de lesão às estruturas ligamentares posteriores da coluna cervical e, dessa forma, produzir instabilidade da mesma.
CONCLUSÕES
1) Comparando-se as posições de flexão e extensão máximas das peças, antes e após o experimento em trauma simulado de flexão, houve diferença significativa em ambos os grupos.
2) O estudo radiográfico dinâmico permite melhor avaliação da presença de instabilidade na coluna cervical após o ensaio em flexão.
3) Na análise do estudo anatômico, constatou-se que todos os elementos do complexo ligamentar posterior foram lesados em ambos os grupos.
4) O ensaio em flexão in vitro produziu instabilidade nas colunas cervicais, observada através de estudos radiográfico e anatômico.
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