Avaliação radiológica dos dispositivos de fixação de fraturas. Parte I: fios e parafusos

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1 Dispositivos de fixação de fraturas: fios e parafusos / Bretas EAS et al. Artigo de Revisão Avaliação radiológica dos dispositivos de fixação de fraturas. Parte I: fios e parafusos Elisa Almeida Sathler Bretas 1, Ivana Andrade Madeira 1, Francisco Ribeiro Teixeira Junior 1, Gabriel Henriques Duraes 1, Renata Lopes Furletti Caldeira Diniz 2, Marcelo Almeida Ribeiro 2, Wanderval Moreira 2, Emilia Guerra Pinto Coelho Motta 2, Roberto Zambelli 3 Descritores: Fraturas; Fixação interna; Fios; Parafusos. Resumo Após a redução da fratura, dispositivos de fixação interna ou externa podem ser utilizados para promover estabilidade e manter o alinhamento dos fragmentos ósseos. O objetivo do presente estudo é descrever a aparência radiológica e a aplicação dos principais materiais cirúrgicos usados no tratamento de fraturas. Os autores fazem uma revisão bibliográfica sobre o tema e apresentam imagens radiográficas que ilustram o uso dos principais dispositivos de fixação de fratura. Na primeira parte deste estudo, serão abordados os princípios biomecânicos envolvidos no design e na aplicação dos principais tipos de fios e parafusos utilizados para osteossíntese, assim como a aparência radiológica destes e os termos ortopédicos utilizados para descrevê-los. Entendemos que o papel do radiologista na abordagem das fraturas compreende desde a sua detecção até a caracterização do tipo de tratamento e sua evolução, o que torna essencial a familiarização deste profissional com os materiais usados para a fixação de fraturas. O cirurgião ortopédico emprega uma variedade de dispositivos no tratamento de fraturas. Com o objetivo de avaliar esses instrumentos corretamente, o radiologista deve estar familiarizado com a função e a aparência usual desses dispositivos. O tratamento das fraturas em geral busca a recuperação completa e precoce da função do membro. Portanto, a união sólida em forma anatômica apropriada constitui o objetivo básico. Muitas fraturas são tratadas conservadoramente, porém, um grande número requer tratamento cirúrgico [1]. FIXAÇÃO INTERNA Recebido para publicação em 24/3/2009. Aceito, após revisão, em 15/10/2009. Trabalho realizado no Hospital Mater Dei, Belo Horizonte, MG, Brasil. 1 Médicos Pós-Graduandos em Radiologia e Diagnóstico por Imagem do Hospital Mater Dei/Mater Imagem. 2 Médicos Radiologistas do Hospital Mater Dei/ Mater Imagem. 3 Médico Ortopedista do Hospital Mater Dei. Correspondência: Dra. Elisa Almeida Sathler Bretas. Rua Desembargador Viotti Magalhães, 206, Bairro Santa Rosa. Belo Horizonte, MG, elisabretas@gmail.com Existem numerosos dispositivos disponíveis para fixação interna. Eles podem ser divididos em cinco categorias principais: fios, pinos e parafusos, placas, e hastes intramedulares [1,2]. FIOS Fios de Kirschner Os fios de Kirschner são os mais comumente usados. Eles promovem uma estabilização da fratura durante o curso de uma cirurgia. Depois que a fratura é reduzida, ela é mantida com fios de Kirschner até que a redução possa ser confirmada radiograficamente. A fixação final pode então ser aplicada e o fio ser removido. Os fios de Kirschner podem também ser usados para fixação definitiva de pequenos 7

2 Bretas EAS et al. / Dispositivos de fixação de fraturas: fios e parafusos fragmentos e no tratamento definitivo das fraturas pediátricas, como nas fraturas supracondilares do cotovelo e fraturas envolvendo a placa epifisária. O pequeno diâmetro do fio permite que ele seja posicionado através da placa epifisária, sem causar lesão da placa. As complicações incluem infecções, quebra, expulsão do fio e migração [3], que pode ser evitada dobrando a extremidade do fio que fica exposta (Fig. 1). Cerclagem Consistem em finos fios metálicos que são posicionados ao redor dos ossos para estabilizar fragmentos fraturados [4]. Frequentemente, são utilizados em combinação com outros tipos de dispositivos, como placas e hastes intramedulares (Fig. 2), mas podem ser usados isoladamente em situações especiais. As complicações incluem fratura do fio, irritação dos tecidos moles adjacentes, reabsorção óssea abaixo do fio e, ocasionalmente, formação óssea em cima do fio [3]. Banda de tensão Fig. 2 Fios de cerclagem usados para conter fragmentos ósseos em fratura ao redor da haste de uma prótese femoral. Em combinação com pinos e parafusos, os fios metálicos podem ser usados para criar uma banda de tensão, promovendo uma compressão dinâmica no tratamento de fraturas do olécrano e patela [3,4], por exemplo (Figs. 3 e 4). As forças de tensão são transformadas em forças de compressão, estimulando a consolidação da fratura sem a necessidade de imobilizar o membro acometido. PARAFUSOS Fig. 1 Fratura do rádio distal transfixada por dois fios de Kirschner. Os parafusos são usados para promover a fixação entre fragmentos ósseos pela compressão entre eles e para fixar placas aos ossos. Os parafusos são caracterizados pelo seu comprimento, diâmetro da rosca e passo (distância entre as roscas), e o design da ponta e da cabeça [4] (Fig. 5). Os parafusos denominados interfragmentares ou de tração são aqueles que promovem compressão no foco 8

3 Dispositivos de fixação de fraturas: fios e parafusos / Bretas EAS et al. A B C Fig. 3 Radiografia em perfil mostrando fratura transversa de patela (A) e radiografias em ântero-posterior (B) e perfil (C) mostrando o tratamento desta fratura com fios metálicos atuando como banda de tensão associados a dois fios de Kirschner. Fig. 5 Diagrama ilustrando a anatomia do parafuso. Fig. 4 Diagrama mostrando a biomecânica dos fios da banda de tração aplicada em uma fratura transversa da patela. Dois fios de Kirschner promovem a estabilidade rotacional. Quando a carga fisiológica é aplicada, os fios configurados em forma de 8 resistem à tensão no local da fratura e aumentam as forças compressivas entre os fragmentos. Fig. 6 Parafuso posicionado perpendicularmente à linha de fratura para maximizar a compressão. de fratura. Para promover o máximo de compressão entre os fragmentos, o parafuso deve ser posicionado perpendicularmente à linha de fratura, sendo feito um orifício deslizante na cortical proximal, permitindo a compressão entre os fragmentos [1] (Fig. 6). Existem dois tipos básicos de parafusos ósseos, de acordo a Associação Suíça para Estudos de Osteossíntese (AO): os parafusos corticais e os esponjosos [5]. Os parafusos esponjosos possuem as roscas profundas e grande distância entre elas, o que aumenta a su- 9

4 Bretas EAS et al. / Dispositivos de fixação de fraturas: fios e parafusos perfície de contato do dispositivo com o osso esponjoso e, assim, a resistência do parafuso contra o arrancamento. Eles podem ser rosqueados em todo o seu comprimento (parafuso de rosca completa), ou possuir roscas apenas em sua extremidade (parafuso de rosca curta) (Fig. 7). Têm suas aplicações, principalmente, no osso metafisário ou epifisário. Quando o parafuso esponjoso de rosca curta é aplicado ao osso, a rosca se prende dentro da cortical distal e a cortical proximal fornece uma escora contra a tensão axial, enquanto a haste lisa não produz nenhuma força axial (Figs. 8 e 9) [3 5]. Os parafusos corticais são rosqueados em todo o seu comprimento e usualmente possuem ponta cega. As roscas são menos profundas e mais próximas entre si do que as do parafuso esponjoso (Fig. 7). Os parafusos corticais podem ser usados como parafusos de tração, desde que a rosca não seja encaixada dentro da cortical proximal. O parafuso cortical também é usado para fixar placas ao osso [3]. Fig. 9 Radiografia do tornozelo mostrando fraturas em tíbia distal transfixadas por parafusos esponjosos de rosca curta. A B Fig. 7 Foto de parafuso esponjoso de rosca curta (A) e de parafuso cortical (B). Fig. 8 Diagrama mostrando um parafuso esponjoso de rosca curta usado como parafuso de tração, com as roscas fixadas apenas no fragmento distal. Parafusos especiais Parafusos canulados são semelhantes aos descritos anteriormente, porém eles possuem um canal através de seu cerne. Este canal acomoda um fio-guia que pode ter sua posição checada por radiografia antes da inserção do parafuso sobre o fio. São comumente utilizados na fratura do colo do fêmur [3,4], por exemplo (Fig. 10). O parafuso de Hebert é um tipo de parafuso canulado que foi originalmente desenvolvido para o tratamento de fraturas do escafóide. Ele possui roscas de diferentes passos nas duas extremidades, um halo central liso e não possui cabeça (Fig. 11). Assim como os outros parafusos canulados, o parafuso de Hebert é posicionado através de um fio-guia [3,4]. Em certas situações, uma arruela (anel metálico) é colocada entre a cabeça do parafuso e o osso, espalhando a carga em uma superfície maior e prevenindo fraturas abaixo da cabeça do parafuso [3,4] (Fig. 12). O parafuso de fixação dinâmica (DHS) é um tipo especial de parafuso usado na osteossíntese de fratura intertrocantérica do fêmur. Ele consiste em um parafuso largo com roscas na extremidade, que é inserido dentro da cabeça e do colo do fêmur. Esse parafuso é conectado a uma placa com um orifício de deslizamento 10

5 Dispositivos de fixação de fraturas: fios e parafusos / Bretas EAS et al. Fig. 12 Parafuso com arruela (seta) inserido na fíbula e tíbia. Fig. 10 Parafuso esponjoso canulado transfixando fratura do colo do fêmur. (Fonte: Taljanovic e cols. [4] ). A Fig. 11 Parafusos de Hebert usados no tratamento de fratura do cotovelo. que é fixada na diáfise do fêmur através de múltiplos parafusos corticais. O parafuso desliza dentro do orifício quando o paciente deambula, o que resulta em compressão [3 5] (Fig. 13). B Fig. 13 (A) Esquema de um parafuso de fixação dinâmica. (Fonte: Slone e cols. [3] ).(B) Radiografia de uma fratura intertrocantérica do fêmur transfixada por um parafuso de fixação dinâmica (DHS). 11

6 Bretas EAS et al. / Dispositivos de fixação de fraturas: fios e parafusos CONCLUSÃO Um entendimento básico sobre os fios e parafusos e seus princípios de uso é necessário para uma avaliação correta de radiografias obtidas após o tratamento cirúrgico de fraturas. Agradecimentos: À Dra. Maria de Fátima Ceccato, pela confecção dos desenhos esquemáticos, e aos médicos residentes do Serviço de Ortopedia do Hospital Mater Dei, Dr. Rodrigo Simões, Dr. Philipe Maia e Dr. Gustavus Lemos, pela colaboração com as imagens radiográficas. REFERÊNCIAS 1. Richardson ML, Kilcoyne RF, Mayo KA, Lamont JG, Hastrup W. Radiographic evaluation of modern orthopedic fixation devices. RadioGraphics 1987;7: Chew FS, Pappas CN. Radiology of devices for fracture treatment in the extremities. Radiol Clin North Am 1995;33: Slone RM, Heare MM, Griend RAV, Montgomery WJ. Orthopedic fixation devices. RadioGraphics 1991;11: Taljanovic MS, Jones MD, Ruth JT, Benjamin JB, Sheppard JE, Hunter TB. Fracture fixation. RadioGraphics 2003;23: Ruedi TP, Murphy WM. AO principles of fracture management. Stuttgart, Germany: Thieme; Abstract. Radiologic evaluation of fractures fixation devices. Part I: wires and screws. After the reduction of a fracture, internal or external devices of fixation can be used to promote stability and keep the alignment of the bone fragments during the healing process. The objective of the present study is to describe the radiologic findings and the application of surgery materials found in daily practice and used in fractures treatment. The authors perform a review on the subject and present radiographic images showing the use of the main fractures fixation devices. In the first part of this study, the biological and biomechanical aspects related to the design and the application of different wires and screws used to the osteosynthesis will be approached as well as the radiologic findings and orthopedic terms used to describe them. We understand that the work of the radiologist in the fracture approach includes from the diagnosis to the characterization of the lesion and its evolution. Therefore, it is important that the radiologist knows the applications of the fracture fixation devices. Keywords: Fractures; Internal fixation; Screws; Wires. 12