Classificação das variações anatômicas do áxis

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ARTIGO ORIGINAL/ORIGINAL ARTICLE
Classificação das variações anatômicas do áxis
relacionadas com a artrodese atlantoaxial
Classification of axis anatomical variation related to
transarticular atlanto-axial arthrodesis
Marcelo Henrique Nogueira-Barbosa1
Helton LA Defino2
RESUMO
ABSTRACT
Objetivo: estudar as variações anatômicas do áxis relacionadas com a artrodese atlantoaxial com parafusos transarticulares.
Métodos: foram utilizados 100 exames de tomografia
computadorizada helicoidal que incluíam o atlas e o áxis. As
imagens foram reconstruídas nos planos axial e oblíquo e parasagital oblíquo, de forma a corresponder aos planos ideais de
inserção dos parafusos na técnica de Magerl. Foram observados dois pontos que podem estar relacionados à limitação da
técnica de fixação trans-articular: a porção anterior da massa
articular do áxis onde, eventualmente, o sulco da artéria vertebral pode se mostrar proeminente e o istmo interapofisário.
Resultados: na maior parte dos pacientes o sulco da artéria
vertebral não foi identificado no plano de inserção ideal do
parafuso (70% das vértebras). Em 23% das vértebras estudadas o sulco foi visualizado em apenas um lado da vértebra e em
outras 7% o sulco foi visto em ambos os lados da vértebra. A
distância entre o trajeto ideal do parafuso e o sulco da artéria
vertebral foi mensurada nos casos em que a artéria estava presente nas imagens da reconstrução multiplanar. Em 7,5% dos
casos essa distância mediu menos do que 2,5mm. Em sete massas articulares de vértebras C2 (3,5%) observou-se afilamento
do istmo da parte interarticular sem que fosse observada alteração concomitante na porção anterior da massa articular. Conclusão: de acordo com as observações realizadas foi proposta
uma classificação da massa articular da segunda vértebra
cervical por meio das imagens obtidas nas reconstruções
multiplanares. No total, foram observadas 11% de variações
anatômicas que poderiam favorecer lesões de estruturas
neurovasculares na técnica de fixação trans-articular.
Objective: to study the anatomical variations of the second
cervical vertebra related to the vertebral artery and mainly the
variations that could have any significance for the atlantoaxial
fixation technique. Methods: retrospective analysis of the
multiplanar reconstruction (MPR) images of one hundred helical
computerized tomography (helical CT) scans performed with
volumetric acquisitions. All this acquisitions included the first
and the second cervical vertebrae. The CT MPR images were
selected in oblique axial e oblique parasagittal planes to
correspond to the ideal spatial planes of introduction of the
screws in the Magerl technique. Results: very frequently (70% of
vertebrae) the C2 vertebral artery groove was not even seen at
the selected MPR images. In 23% of vertebrae such groove was
found at one side and in 7% it was present in both sides. When
the vertebral artery groove was seen in the parasagittal oblique
reconstructed image the distance between the screw trajectory
and the groove was measured. This distance was less than 2.5mm
in 7% of the measurements. In 3% of vertebral sides significant
thinning (<5mm) of the isthmus was seen. In other 2% of vertebral sides bone thinning was found both at isthmus and anterior
articular mass of C2. In summary two critical anatomic areas
were found in respect to the Magerl fixation technique: the isthmus
and the anterior articular mass of the vertebra C2. Conclusion:
according to our findings a classification of the C2 vertebra was
proposed as it appears in the CT MPR parasagittal images. In
our cases 12% of the C2 articular masses studied were potentially
associated with vascular injury, and those were classified as type
II. According to selected criteria 18% of patients would have at
least one side C2 articular mass with potential risk for the vertebral artery. In 6% of patients the potential risk was identified
bilaterally.
DESCRITORES: Axis/anatomia & histologia; Artrodese;
Articulação atlanto- axial; Dispositivos de
fixação ortopédica
KEYWORDS: Axis/anatomy & histology; Arthrodesis;
Atlanto-axial joint; Orthopedic fixation
devices
Centro de Ciências em Imaginologia e Física Médica (CCIFM). Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto - Universidade de São Paulo Ribeirão Preto (SP), Brasil.
1
Médico Radiologista - Centro de Ciências em Imaginologia e Física Médica (CCIFM). Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto – Universidade de São Paulo - Ribeirão Preto (SP), Brasil.
2
Professor Associado do Departamento de Biomecânica, Medicina e Reabilitação do Aparelho Locomotor. Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina de Ribeirão
Preto – Universidade de São Paulo - Ribeirão Preto (SP), Brasil.
Recebido: 13/03/2005 - Aprovado: 29/02/2006
COLUNA/COLUMNA.
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INTRODUÇÃO
As indicações da artrodese atlantoaxial estão associadas com a instabilidade aguda
ou crônica dessa articulação, e a lesão dos
seus elementos ósseos ou ligamentares
podem produzir instabilidade com risco de
compressão das estruturas nervosas adjacentes. As indicações de artrodese
atlantoaxial estão associadas com a instabilidade aguda ou crônica da articulação
atlantoaxial. A etiologia da instabilidade é
variada, incluindo lesão traumática,
pseudoartrose do odontóide, artrite
reumatóide, síndrome de Down e outras
anomalias congênitas, infecção e tumor.
Diferentes técnicas cirúrgicas foram desenvolvidas para essa finalidade e inicialmente a fixação do
atlantoaxial foi realizada utilizando-se seda trançada, fáscia
lata e posteriormente fios metálicos de cerclagem em combinação com diferentes modalidades de enxerto ósseo1.
A técnica de fixação trans-articular C1-C2 por meio de
parafusos proposta por Magerl (Figura 1) proporciona maior estabilidade biomecânica e maior controle das forças
rotacionais, possibilitando fixação rígida imediata da articulação com baixa taxa de pseudoartrose. Outra vantagem da
técnica de Magerl é que não é necessário que os arcos
posteriores de C1 e C2 estejam íntegros2.
A complicação da técnica de fixação trans-articular relatada com maior freqüência tem sido a lesão da artéria vertebral pela passagem da broca ou do parafuso na massa articular do áxis.
O potencial de lesão da artéria vertebral durante a cirurgia de artrodese transarticular C1-C2 e a necessidade de
avaliação pré-operatória para diminuir o risco de lesões
neurovasculares foram a motivação do presente trabalho. O
objetivo do trabalhol foi avaliar a ocorrência das variações
anatômicas do áxis no trajeto ideal do parafuso na técnica
cirúrgica de artrodese trans-articular C1-C2.
MÉTODOS
O estudo foi realizado com as informações obtidas de
cem exames de pacientes submetidos à angiotomografia
das carótidas. Estes exames pertenciam a pacientes que foram submetidos à investigação radiológica de doenças arteriais das carótidas e de seus ramos intracranianos. Os
exames foram realizados em aparelho de tomografia
computadorizada helicoidal de quarta geração modelo PQ
5000 da Picker (Picker Corp, Highland Heights, OH). No protocolo utilizado, a aquisição dos exames tomográficos foi
em bloco no modo helicoidal sempre incluindo as vértebras
C1 e C2 de forma completa, com espessura de corte de 3mm,
relação velocidade da mesa/espessura de corte (pitch factor)
de 2,0 e espaçamento de reconstrução (index) de 1,5mm. Os
exames foram realizados com injeção de 120ml a 150ml de
contraste iodado por meio de bomba injetora, utilizando-se
um retardo (scan delay) de 25s a 30s entre a injeção e a
varredura pela tomografia computadorizada. A velocidade
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Figura 1
Fixação transarticular C1-C2 de acordo com a
técnica de Magerl
de injeção do contraste utilizada foi de 3ml/s a 4ml/s. A técnica empregada foi de 120KV e 200mA a 225mA.
Os exames foram transferidos das fitas magnéticas para
a estação computacional de trabalho Voxel Q Picker, na qual
foram realizadas reconstruções multiplanares (MPR) nos
planos: anatômicos axial, coronal e sagital. Também foram
obtidas reconstruções multiplanares obliquas (MPR oblíquo). Essas reconstruções foram utilizadas para possibilitar
a seleção dos planos: axial oblíquo e parassagital oblíquo,
que seguiam a orientação do eixo do parafuso utilizado na
fixação trans-articular C1-C2, que foi a referência utilizada
nesse estudo. As medidas dos parâmetros selecionados
para o estudo foram realizadas manualmente com cursor
digital nas reconstruções multiplanares (MPR).
No plano axial oblíquo foi mensurada a largura do istmo
da parte interarticular. No plano para-sagital oblíquo foi
mensurada a altura do istmo da parte interarticular. A largura
e a altura do istmo foram mensuradas de forma a
corresponder à distância entre as superfícies externas das
corticais ósseas no ponto da menor espessura do istmo de
forma perpendicular às corticais. Essas mensurações, portanto incluem o osso cortical e o osso esponjoso.
O grupo de estudo foi composto por 61 pacientes do
sexo masculino (61%) e 39 pacientes do sexo feminino (39%),
com idade variando de 14 a 86 anos (média de 66,4 anos).
No grupo estudado não foram identificadas fraturas, lesões
ósseas expansivas ou destrutivas, nem erosões ósseas nas
margens articulares das vértebras C1 e C2. Incidentalmente
foram encontrados dois casos de fusão entre as vértebras
C2 e C3 e esses dois casos não foram excluídos do trabalho.
RESULTADOS
Em 70% das vértebras estudadas o sulco da artéria vertebral não foi visualizado nas imagens da tomografia
computadorizada helicoidal reconstruídas no plano parasagital oblíquo escolhido. Em 23% das vértebras estudadas
o sulco da artéria vertebral foi visto no plano para-sagital
oblíquo em apenas um dos lados da vértebra. Em 7% das
vértebras o sulco foi identificado em ambos os lados. Con-
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siderando-se que foram estudadas 200 massas articulares
do áxis (lados direito e esquerdo), o sulco da artéria vertebral foi identificado na porção anterior de 37 das massas articulares, ou seja, em 18,5% das massas laterais
estudadas.
A visualização do sulco da artéria vertebral na imagem
reconstruída no plano para-sagital oblíquo não indica necessariamente a presença de risco para a artéria vertebral
durante a colocação de parafusos trans-articulares, visto
que em muitos destes exemplos a distância entre o trajeto
ideal do parafuso e o sulco da artéria proporciona uma margem de segurança para o procedimento. A margem de segurança adotada para a distância entre o sulco da artéria vertebral e o trajeto ideal do parafuso foi de 2,5mm. Apenas 7,5%
das massas laterais de C2 estudadas mostraram distância
entre o trajeto ideal do parafuso e o sulco da artéria menor
do que essa margem de segurança adotada.
No grupo de cem pacientes examinados o sulco da artéria vertebral foi identificado em 30 pacientes, sendo 18 deles
do sexo masculino e 12 do sexo feminino. Dentro desse
subgrupo o sulco foi observado em ambos os lados em
apenas sete pacientes. Desses sete pacientes quatro eram
do sexo masculino e três do sexo feminino.
De acordo com observações realizadas foi proposta uma
classificação da segunda vértebra cervical por meio das
imagens obtidas nos planos para-sagital oblíquo e axial
oblíquo. Para proceder à classificação foram analisados o
istmo da parte interarticular e a porção anterior da massa
articular do áxis (Figura 2).
Em relação à parte interarticular de C2 foram consideradas as mensurações da largura e da altura do istmo. Na
porção anterior da massa articular foi analisada a presença do sulco da artéria vertebral e nos casos em que o
sulco estava presente foi considerada a distância do sulco até o trajeto ideal do parafuso na técnica de fixação
trans-articular C1-C2.
Foram classificadas como pertencendo ao Tipo I as massas articulares de C2 nas quais não foi identificado risco
potencial de lesão da artéria vertebral na técnica de fixação
trans-articular. Nesses casos a altura e a largura do istmo da
parte interarticular do áxis mediram acima de 5mm (Figura 3).
Nas massas articulares classificadas como tipo I o sulco da
artéria vertebral não estava presente ou quando estava à
distância do sulco da artéria vertebral ao trajeto ideal do
parafuso mediu mais do que 2,5mm.
Os casos em que a morfometria do áxis indicou algum
risco potencial de lesão de estruturas neurovasculares com
a técnica de fixação trans-articular por meio de parafuso
foram classificados como do Tipo II. Os casos do Tipo II
foram subdivididos em IIa, IIb e IIc. No Tipo IIa estão as
massas articulares em que há afilamento do istmo da parte
interarticular de C2 (altura e ou largura menor do que 5mm)
(Figura 4). No Tipo IIb o sulco da artéria vertebral é proeminente na porção anterior do áxis, com distancia menor do
que 2,5mm do trajeto ideal do parafuso. No tipo IIb a espessura do istmo, entretanto está preservada (Figura 5). Nos
casos classificados como tipo IIc (Figura 6) há concomitância
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Figura 2
Classificação da
morfologia da
massa lateral do
áxis de acordo
com as imagens
da MPR no
plano
parassagital
oblíquo
Figura 3
Exemplo do Tipo I
Tipo IIa
Afilamento ao nível do
istmo < 5mm
Figura 4
Exemplo do tipo IIa
(afilamento do ístmo
menor que 5mm)
Tipo IIb
Afilamento ao nível da porção
anterior da massa lateral
Figura 5
Exemplo do tipo IIb
(afilamento da porção
anterior da Massa lateral)
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dos critérios para os tipos IIa e IIb, ou seja, há afilamento do
istmo e da porção anterior da massa articular do áxis.
Nesta casuística sete massas articulares de C2 (3,5%)
foram classificadas como tipo IIa; doze massas articulares
(6%) como tipo IIb e três massas articulares (1,5%) foram
classificadas como tipo IIc (Figura 6). As demais massas
articulares, ou seja, 89%, foram classificadas como tipo I.
Dessa forma identificamos fatores anatômicos relacionados
ao risco de lesão de estruturas neuro-vasculares em um
total de 11% das massas articulares estudadas.
DISCUSSÃO
A fixação transarticular da articulação atlantoaxial por meio de
parafusos tem sido um método muito utilizado para o tratamento
da instabilidade atlantoaxial
A realização da técnica trans-articular de artrodese C1-C2 não
está isenta de riscos, destacando-se entre eles o posicionamento
inadequado dos parafusos que pode ocasionar laceração da duramáter, lesão de estruturas nervosas, como o nervo suboccipital ou
o nervo hipoglosso, e também lesão da artéria vertebral.
A técnica de fixação trans-articular posterior de C1-C2 utilizando parafusos exige conhecimento da anatomia desse segmento
da coluna vertebral e dentre os riscos que a técnica apresenta
destaca-se a lesão da artéria vertebral. A artéria vertebral pode ser
atingida durante a perfuração pela broca ou durante a inserção
dos implantes devido à proximidade entre o trajeto dos implantes
e a localização dessa artéria. A lesão da artéria vertebral eventualmente pode ocasionar infarto isquêmico do tronco cerebral ou do
cerebelo e mais raramente pode resultar em óbito3.
O potencial de lesão da artéria vertebral durante a realização da
fixação trans-articular C1-C2 por meio de parafusos motivou a
realização desse estudo. O trabalho atual foi centrado na avaliação das vértebras C1 e C2 pelas imagens de reconstrução
multiplanar da tomografia computadorizada helicoidal nos planos
correspondentes aos planos da inserção dos parafusos.
No relato inicial de Magerl & Seemann não foram descritas
lesões da artéria vertebral. Entretanto, a possibilidade de lesão de
estruturas neuro-vasculares durante a realização da técnica de
fixação trans-articular atlantoaxial por meio de parafusos existe e
esse risco pode aumentar se não forem consideradas as variações
anatômicas individuais de cada paciente4. A lesão da artéria vertebral tem sido a complicação da técnica de fixação trans-articular
C1-C2 mais enfatizada na literatura que aborda esse tema3,5-7.
Madawi et al. (1997) apontaram três fatores de risco para a
lesão da artéria vertebral: redução incompleta da articulação
atlantoaxial antes da passagem do parafuso; cirurgia prévia
transoral com remoção do tubérculo anterior do atlas que serve de
ponto de referência para inserção do parafuso na fluoroscopia e
falha na identificação do trajeto da artéria vertebral na massa lateral ou no pedículo de C2. Madawi et al. observaram também uma
tendência a lesão da artéria vertebral em casos em que os parafusos foram inseridos em posição muito baixa6.
Os cinco casos de lesão da artéria vertebral relatados por
Madawi et al. durante a artrodese C1-C2 aconteceram em situações onde a redução da instabilidade atlantoaxial não tinha sido
corrigida adequadamente antes da inserção do parafuso e em três
desses casos o tubérculo anterior do atlas que serve como
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Tipo IIc
Figura 6
Exemplo do tipo IIc (afilamento do ístmo e
da porção anterior da massa lateral
parâmetro durante a avaliação intraoperatória por meio do
intensificador de imagem tinha sido removido previamente. Havia,
portanto nesses cinco casos de lesão da artéria vertebral fatores
explicando a complicação independentemente de haverem variações do trajeto da artéria6.
Wright & Lauryssen relataram 2,4% de casos de lesão da
artéria vertebral, mas as informações apresentadas no trabalho
não são suficientes para concluir, se as lesões da artéria vertebral
foram secundárias ao posicionamento inadequado dos parafusos
ou devido a variação da normalidade na trajetória da artéria vertebral3. Dickman & Sonntag, relatam uma oclusão assintomática de
artéria vertebral durante a cirurgia de fixação trans-articular C1-C2
documentada pela angiografia7. Coric et al. relataram uma fistula
artériovenosa como complicação de lesão da artéria vertebral, que
foi diagnosticada pela mielo-tomografia e angiografia após 12 semanas no pós-operatório5.
A importância da realização de exames de diagnóstico por
imagem pré-operatórios com o objetivo de estudar a anatomia
óssea e da artéria vertebral e sua relação com as estruturas ósseas
tem sido enfatizada por vários autores7-11.
Dull & Toselli descreveram um método para a avaliação préoperatória das variações anatômicas do áxis pela tomografia
computadorizada com o objetivo de minimizar os riscos da inserção dos parafusos trans-articulares. O plano axial oblíquo utilizado para a mensuração dos parâmetros em nosso trabalho foi obtido por meio de reconstruções multiplanares, sendo semelhante
ao plano axial oblíquo utilizado por Dull & Toselli. Porém, com
vantagem, pois possibilita a avaliação das estruturas ósseas no
trajeto da inserção do implante sem necessidade de utilizar apoio
para a cabeça do paciente que pode ficar confortável na posição
em decúbito dorsal horizontal. A avaliação das variações
anatômicas por meio do protocolo utilizado neste trabalho permite
que as imagens sejam reconstruídas no plano axial oblíquo e no
plano para-sagital oblíquo, independentemente de um
posicionamento rigoroso do paciente, ou mesmo da existência de
pequenas curvaturas da coluna, tornando o método de fácil aplicação prática12.
O sulco da artéria vertebral na massa lateral do áxis é um dos
pontos críticos para a inserção do parafuso. Abou Madawi et al.
estudaram a massa lateral de C2 realizando a mensuração das
alturas externa e interna da massa lateral ao nível do topo do sulco
da artéria vertebral e da altura do próprio sulco da artéria. Observaram vértebras em que a artéria vertebral produzia uma erosão sufi-
Classificação das variações anatômicas do áxis relacionadas com a artrodese atlantoaxial
ciente para afilar significativamente a altura interna da massa lateral de C2 (£2,1mm) medida junto ao ápice do sulco da artéria vertebral e consideraram que em 22% dos espécimes examinados a
fixação por parafusos C1/C2 colocaria em risco a artéria vertebral8.
Solanki & Crockard também observaram afilamento da massa
lateral em 22% dos espécimes utilizando os mesmos critérios9.
No entanto os resultados desses estudos morfométricos8-9
contrastam com a baixa incidência de lesões da artéria vertebral
observada em vários estudos clínicos13-17.
Esta discrepância de resultados poderia ser explicada pela hipótese de que quando se emprega a técnica de artrodese de Magerl
o trajeto do parafuso não passa necessariamente próximo ao topo
do sulco da artéria vertebral. O caminho do parafuso na técnica de
Magerl passa pelo istmo da parte interarticular e pela massa lateral
do áxis, até ultrapassar a articulação facetaria C1/C2. A broca é
direcionada pela superfície medial e posterior do istmo de C2,
ultrapassando a massa lateral de C2 em direção a massa lateral de
atlas. Em geral esse trajeto evita a porção mais lateral da massa
lateral do áxis. Mesmo em alguns dos casos em que o sulco da
artéria vertebral está proeminente, com afilamento significativo da
altura interna da massa lateral do áxis da forma mensurada por
Abou Madawi et al.8 pode não haver interferência do sulco da
artéria com a trajetória do implante.
No trabalho atual o eixo de colocação do parafuso foi a referência utilizada para a realização das reconstruções multiplanares
da tomografia computadorizada. Foram utilizados os planos parasagital oblíquo e axial oblíquo, escolhidos de forma a demonstrar
o trajeto ideal do parafuso. Somente os casos em que o sulco da
artéria vertebral se insinuava medialmente a ponto de aparecer na
imagem obtida no plano para-sagital oblíquo e interferindo com o
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trajeto de inserção do implante foram considerados como colocando em risco a artéria vertebral na técnica de fixação transarticular.
Há pelo menos dois pontos críticos para inserção do parafuso
trans-articular C1-C2, o istmo da parte interarticular10 e a massa
lateral do áxis8.
Tendo como base as nossas observações foi possível elaborar uma classificação da morfologia da vértebra C2 a partir da
análise das imagens obtidas nos planos para-sagital e axial oblíquo da tomografia computadorizada pré-operatória. A classificação foi baseada na análise da morfologia do istmo da parte
interarticular de C2, da porção anterior da massa articular de C2 e
do sulco da artéria vertebral, conforme foi visto por meio das
reconstruções MPR.
Os resultados do presente estudo reforçam a necessidade da
avaliação pré-operatória por meio da tomografia computadorizada
helicoidal nos casos em que exista a indicação da artrodese C1-C2.
Esta avaliação pré-operatória pode contribuir no processo de indicação da técnica de fixação trans-articular e na identificação dos
riscos da técnica em cada caso individual.
CONCLUSÃO
As reconstruções multiplanares nos planos axial oblíquo e parasagital oblíquo se mostraram adequadas e vantajosas no estudo
pré-operatório da técnica de fixação trans-articular C1-C2. O estudo demonstrou 11% de variações anatômicas da massa articular
do áxis que favoreceriam lesões de estruturas neurovasculares
durante a inserção dos parafusos. Esses resultados reforçam a
necessidade de avaliação pré-operatória por meio da tomografia
computadorizada helicoidal.
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Correspondencia
Marcello H. Nogueira-Barbosa
Radiologia (CCIFM), HCFMRP- USP
Av.Bandeirantes, 3900, Campus
Universitário
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14048-900
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Fax ( + 55-16) 633-1144
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