COLUNA/COLUMNA. 2008;7(2):

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1 artigo original / original article Análise tomográfica para colocação de parafusos intralaminares em C2 Tomographic analysis for the placemant of laminar C2 screws Análisis por tomografía en el uso de tornillos intralaminares en C2 Ivan Dias da Rocha 1 Daniel de Moraes Ferreira Jorge 2 Thiago Pasqualin 3 Alexandre Sadao Iutaka 4 Marcelo Bordalo Rodrigues 5 Reginaldo Perilo Oliveira 6 Tarcísio Eloy Pessoa de Barros Filho 7 Resumo Objetivo: estudo anatômico das vértebras cervicais na nossa população, mensurando as dimensões da espessura, comprimento e angulação das lâminas de C2, tem como intuito fornecer parâmetros mais fidedignos para orientar e aperfeiçoar o ato operatório na passagem de parafusos intralaminares em C2. Métodos: foram estudadas 96 tomografias computadorizadas da coluna cervical, avaliando o sexo, idade e as mensurações de dimensões e angulações das lâminas de C2 no ponto de menor espessura da lâmina no corte axial tomográfico seqüenciado. A análise estatística foi realizada por ABSTRACT Objective: the anatomical study of the cervical vertebrae in our population, measuring the dimensions of the thickness, length and lamina angle have as intention to bring trustworther parameters to improve and guide the cervical procedure with intralaminar screws in C2 fixation. Methods: ninety six computerized tomographies had been studied, evaluating sex, age, and measurements of the dimension e angle of the C2 vertebrae lamina, in the point of lesser thickness of the lamina in the sequenced tomographic axial cut. Statistical analysis was performed using Student t tests. RESUMEN Objetivo: el estudio anatómico de las vértebras cervicales en nuestra población, siendo medidas las dimensiones de la grosura, largura y angulación de las láminas de C2, tienen como objetivo obtener parámetros reales para orientar y perfeccionar el acto operatorio en la introducción de tornillos intralaminares en C2 y poder después hacer la fijación cervical de C2. Métodos: fueron analizadas 96 tomografías computarizadas, evaluando el sexo, edad y medidas de las dimensiones y angulaciones de las láminas de C2 en el punto de menor grosor de la lámina en el corte axial tomográfico Estudo realizado no Instituto de Ortopedia e Traumatologia do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo USP São 1 Residente do Grupo de Coluna do Instituto de Ortopedia e Traumatologia do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo USP São 2 Estagiário do Grupo de Coluna do Instituto de Ortopedia e Traumatologia do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo USP São 3 Residente do Instituto de Ortopedia e Traumatologia do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo USP São 4 Assistente do Grupo de Coluna do Instituto de Ortopedia e Traumatologia do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo USP São 5 Diretor do Serviço de Radiologia do Instituto de Ortopedia e Traumatologia do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo USP São 6 Chefe do Grupo de Coluna do Instituto de Ortopedia e Traumatologia do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo USP São 7 Professor Titular do Instituto de Ortopedia e Traumatologia do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo USP São Recebido: 27/03/07 Aprovado: 20/04/2008

2 Análise tomográfica para colocação de parafusos intralaminares em C2 231 meio do teste t de Student (p<0.05). Resultados: após análise de medidas tomográficas de 96 pacientes, foi verificado que os homens apresentaram espessura de lâmina maior que as mulheres, sendo que 78,1% apresentavam espessura maior que 5mm, 91,6% espessura maior que 4mm e 95,3% espessura maior que 3,5mm. O ângulo espinolaminar, que corresponde ao ângulo de posicionamento do parafuso, apresentou a média de 46,8 graus. Conclusão: a técnica de passagem de parafusos intralaminares é uma alternativa segura e plausível na população brasileira. A tomografia computadorizada mostra-se como exame necessário para a programação da passagem de parafusos intralaminares de C2, sendo útil para determinar as alterações anatômicas e avaliar o comprimento dos parafusos que irão ser utilizados. DESCRITORES: Áxis; Parafusos ósseos; Tomografia computadorizada por raios-x; Fusão espinhal (p<0.05). Results: we have found in 96 tomographic measures, that man s have a larger lamina thickness when compared with women s, and that 78,1% had a lamina thickness larger than 5mm, 91,6% larger than 4mm, and 95,3% were larger than 3.5mm. The spinolaminar angle that is approximately corresponding to the screw insertion angle, had average of 46.8 degrees. Conclusion: the technique of intralaminar screws in C2 shows to be a reasonable and safe alternative procedure to be performed in the Brazilian population. The CT reveals as an examination necessary for the programming of the setting of intralaminar screws in C2, being useful to determine anatomical alterations and to evaluate the length of the screws that will go to be used. KEYWORDS: Axis; Bone screws; Tomography, x-ray computed; Spinal fusion secuenciado. El análisis estadístico fue realizado por medio del teste t student (p<0.05). Resultados: observamos que en 96 pacientes, los hombres presentaron un grosor de lámina mayor que las mujeres, siendo que 78.1% tenían un grosor mayor que 5mm, 91.6% tenían grosor mayor que 4mm y 95.3% tenían un grosor mayor que 3.5mm. La línea espinolaminar, que corresponde remover al ángulo de posicionamiento del tornillo, tuvo un promedio de 46.8 grados. Conclusión: la técnica de colocación de tornillos intralaminares es propuesta como una alternativa viable. La tomografía computarizada como un examen necesario para la programación de la introducción de tornillos en C2, puede ser útil para determinar alteraciones anatómicas y evaluar la largura de los tornillos que irán a ser utilizados. DESCRIPTORES: Axis; Tornillos óseos; Tomografía computarizada por rayos-x; Fusión vertebral INTRODUÇÃO A região cervical superior é composta pelo occipício, atlas e áxis. É nesta região que ocorre metade do movimento de flexão cervical (entre o occipício e C1) e metade do movimento de rotação cervical (C1-C2). Sua anatomia difere completamente das outras vértebras cervicais. A vértebra C1 possui, forma em anel, duas massas laterais, com faces articulares e não apresenta corpo vertebral. A vértebra C2, por sua vez, possui corpo vertebral com dente, que se articula com o arco anterior de C1 e tem duas massas laterais e duas lâminas as quais serão o foco deste trabalho 1. A estabilização entre as vértebras C1 e C2 ocorre em parte devido às estruturas ósseas, como o dente do áxis, e devido às estruturas ligamentares, tais como o ligamento transverso e o ligamento alar. Um dos aspectos principais em relação à anatomia C1-C2 é a localização da artéria vertebral, que sai do forame trasversário de C1, curvandose ambos os lados para póstero medial até sua entrada no forame occipital. Esta estrutura, portanto, encontra-se em risco para passagem de parafusos em ambas as vértebras 1. A região cervical superior é local freqüente de traumatismos, podendo ocorrer fraturas, luxações e lesões ligamentares que demandem algum tipo de tratamento cirúrgico. Além disso, existem outras doenças e síndromes como, por exemplo, a artrite reumatóide e a Síndrome de Down que também requerem algum tipo de intervenção para estabilização desta região 1. Existem várias técnicas para fixação da região cervical superior. O objetivo de todas é obter a fusão sólida entre as vértebras. Técnicas de amarrilho com fios como Brooks ou Gallie são procedimentos simples, porém necessitam de imobilização rígida no pós-operatório e tem taxas de pseudartrose de até 30% 2. Como resultado, novas técnicas foram surgindo com o desenvolvimento dos materiais de síntese. Os dois métodos mais utilizados e estáveis hoje são: a técnica de fixação transarticular com parafuso de Jeannert e Magerl e a técnica de massa lateral de C1 e pedículo de C2 de Harms 4. Ambas as técnicas, do ponto de vista biomecânico, são superiores à técnica de amarrilho e também envolvem a colocação de parafusos no pedículo de C2 ou por meio da pars articular desta mesma vértebra, com risco significante para a artéria vertebral, podendo ocorrer hemorragias, seqüelas neurológicas e até óbito 3-6. Estudos anatômicos anteriores mostram que até 20% das vértebras C2 não possuem diâmetro de pedículo suficiente para a passagem de parafusos. Wright, em 1998, descreveu uma nova técnica de fixação em C2 em dez casos 7. A técnica consiste na passagem de parafusos nas lâminas de C2 e teve, segundo outro trabalho do mesmo autor, estabilidade semelhante às técnicas de Magerl e Harms sem as complicações vasculares e neurológicas associadas (Figura 1). O primeiro estudo anatômico das lâminas da coluna foi publicado por Xu R, em 1999, antes da idéia da passagem de parafusos intralaminares 8. Este autor realizou

3 232 Rocha ID, Jorge DMF, Pasqualin T, Lutaka AS, Rodrigues MB, Oliveira RP, Barros Filho TEP um estudo quantitativo entre todas as lâminas de C2 a L5, de 37 cadáveres. O autor obteve os seguintes valores para as lâminas de C2: altura de 11,6±1,1 mm, espessura de 4,3±1,2 mm, comprimento de 1,56 cm e angulação de 98,4±8 graus. No entanto, existiam algumas limitações em relação a este trabalho. O comprimento da lâmina foi realizado na parte média do processo espinhoso até a borda medial da faceta, o que não corresponde ao diâmetro do parafuso, já que este é colocado por meio da lâmina contralateral como descrito abaixo; a espessura da lâmina foi aferida no ponto médio desta, sem referências à parte mais estreita da mesma com o viés do tamanho da amostra ser pequeno. O segundo trabalho foi realizado por Cassineli 9, em 2006, que analisou 420 vértebras, sendo que, em todas elas, apenas a lâmina de C2 foi avaliada. Como já havia sido descrita a técnica de parafuso intralaminar no estudo anterior, o foco foi avaliar a aplicabilidade desta técnica para a população. As medidas obtidas foram: espessura da lâmina de 5,77±1,31mm, ângulo espinolaminar de 48±5,42 graus e comprimento da lâmina de 2,46±0,23cm. O autor encontrou diferenças significativas (P<000.1) entre as medidas de homens e mulheres em todos os parâmetros medidos, porém a técnica de passagem do parafuso intralaminar se mostrou segura para ambos os sexos. A técnica de passagem do parafuso laminar de C2 é considerada simples. Deve-se dissecar a lâmina de C2 bilateralmente, então cria-se um pequeno orifício na lâmina contra-lateral a que se vai instrumentar na sua junção desta com o processo espinhoso. O orifício é palpado e devem ser sentidas as corticais internas da lâmina contra-lateral, então se passa uma broca manual e, posteriormente, é passado o parafuso de 3,5mm 7 (Figura 2). Atualmente, para a avaliação de um paciente que necessite de uma fusão C1-C2 e o plano inclua a passagem de parafusos intralaminares de C2, solicitamos de rotina, tomografia computadorizada para análise das lâminas de C2. Contudo, não há até o momento nenhum trabalho que tenha analisado os mesmos parâmetros descritos nos trabalhos anatômicos acima com base nesse exame. MÉTODOS Foram analisadas um total de 96 tomografias adquiridas durante o atendimento de urgência no Pronto-Socorro do Hospital das Clínicas da Universidade de São Paulo, tendo sido obtidos dados a respeito do sexo e idade dos pacientes, excluindo-se aqueles que apresentaram anormalidades anatômicas na coluna cervical, fratura no nível estudado e idade abaixo de 18 anos. As dimensões e angulações das lâminas foram avaliadas por meio do programa de imagem ImageJ 9. A espessura da lâmina foi medida em milímetros. No corte axial de C2 em que foi notada a maior espessura da lâmina, a medida foi realizada no ponto de menor espessura de cada lâmina no corte escolhido. A medida da espessura da esponjosa foi realizada no espaço entre as corticais como mostra a Figura 3. Cada medida foi realizada de modo específico para cada lado da lâmina. O comprimento das lâminas foi medido neste mesmo corte axial. A medida foi realizada da cortical oposta da lâmina até o limite do comprimento visível naquele corte como mostra a Figura 4. O ângulo espinolaminar foi traçado para ambos os lados, com uma linha no interior da lâmina de C2 paralela às corticais desta lâmina, e uma linha que passa longitudinal ao processo espinhoso desta vértebra como mostra a Figura 5. Figura 3 Medidas da espessura e da esponjosa Figura 4 Medidas do comprimento das lâminas Figura 5 Medida do ângulo espinolaminar Figura 1 Parafusos intralaminares em C2 (imagem tomográfica) Figura 2 Técnica de passagem de parafusos em C2 RESULTADOS Foram analisadas 96 tomografias, sendo 63 de homens e 33 de mulheres. A média de idade dos pacientes foi de 52,3±16,5 anos (variância 18-85). A média da espessura da lâmina esquerda foi de 5,93±1,26 mm (variância 2,5-6,6) enquanto a média da espessura da lâmina a direita foi de 6,06±1,39 mm (variância 2,8-9,7). A média combinada das lâminas foi de 5,99±1,33 mm (variância 2,5-9,7) (Tabela 1). Os homens apresentaram uma espessura maior que as mulheres ( 6,34±1,46 mm vs. 5,53±1,08 mm, p<0.05). Das

4 Análise tomográfica para colocação de parafusos intralaminares em C2 vértebras analisadas, 78,1% tinham espessura maior que 5mm, 91,6% tinham espessura maior que 4mm e 95,3% tinham espessura maior que 3,5mm (Gráfico 1). O ângulo espinolaminar, que corresponde o mais próximo ao ângulo de posicionamento do parafuso, teve média de 46,8±4,12 graus (variância 37,5-57,5) e também mostrou diferenças significativas em relação ao sexo. Só que neste caso as mulheres obtiveram angulação maior que os homens (48,25±3,71 graus vs. 46,08±4,16 graus, p<0.05). (Tabela 1). O comprimento máximo para colocação do parafuso realizado pela tomografia computadorizada teve média de 29,6±4,65 (variância 13,1-40) para o lado esquerdo e de média de 29,6±4,97 (variância 12,5-42) para o lado direito. A média combinada do comprimento máximo para a colocação do parafuso foi de 29,6±4,8 (variância 12,5-42). O comprimento das lâminas foi mais significante nos homens que nas mulheres (30,65±4,92 mm vs.27,7±3,93 mm, p<0.001) (Tabela 1). Também obteve-se a medida da esponjosa das lâminas e a distância entre as corticais internas. No lado esquerdo a média foi de 3,72±1,26 (variância 0,6-7), para o lado direito foi de 3,76±1,26 (variância 0-6,8), e a média combinada foi de 3,75±1,29 (variância 0-6,8). Os homens tiveram valores mais significantes que as mulheres (4,03±1,32 mm vs. 3,2±1,04 mm, p<0,05). A análise estatística foi realizada por meio do teste t de Student. Número de lâminas DISCUSSÃO Nos últimos anos, um grande número de técnicas cirúrgicas vem sendo desenvolvido para coluna cervical superior. Técnicas como a de Magrel 3 ou a de Harms 4 que envolvem a passagem de parafusos na pars e no pedículo (respectivamente), devido a alterações anatômicas nas vértebras, não podem ser realizadas em até 20% dos casos Nestes estudos, foram relatadas lesões graves com a lesão da artéria vertebral em 4,1% dos casos e lesão neurológica em 0,2% dos casos 6. Wright desenvolveu a técnica de passagem de parafusos intralaminares em C2, sendo comprovada sua eficácia biomecânica por Gorek et al., que constataram que a técnica era comparável à técnica de Harms 13. Cassineli et al. realizaram um estudo anatômico da lâmina de C2, em que foi atestada a viabilidade da passagem de parafusos na população adulta dos Estados Unidos. Tal estudo encontrou apenas 7,4% de incidência de lâminas com diâmetro menor que 4mm 9, medida considerada segura para a passagem de um parafuso. Em nosso estudo, foram avaliadas as lâminas de uma população adulta brasileira por meio da tomografia computadorizada, na tentativa de comparar os resultados já existentes em trabalhos anatômicos como de Cassineli e, assim, estabelecer um padrão nacional para a segurança deste procedimento. Em nossa casuística, encontramos 8,4% de pacientes com lâminas menores que 4mm de espessura cortical. Como foi dito anteriormente, essa medida foi realizada no ponto de menor espessura no corte tomográfico; portanto, ainda é possível, em alguns casos, realizar a passagem de um parafuso mais curto como mostra a Figura 6. O comprimento médio dos parafusos em nossa casuística foi de 29mm, sendo maior que o do estudo anatômico de Cassineli, que foi de 25mm9. Esta diferença se deve a técnica de medição utilizada, pois Cassineli realizou a medida da lâmina até a junção com a massa lateral, já em nosso estudo, nos cortes tomográficos essa junção não é tão nítida, e na maioria das medidas foi incluída também parte da massa lateral. A vantagem do estudo tomográfico seria que este mostra o comprimento máximo que um parafuso poderia ocupar, mesmo que ultrapassasse o comprimento da lâmina ,00 6,00 8,00 Diâmetro em milímetros (mm) Gráfico 1 Histograma de espessura das lâminas de C2 Tabela 1 Medidas das vertebras C2 Espessura da lâmina Ângulo espinolaminar Comprimento (mm) (graus) (mm) Todos os Pacientes 5,99±1,33 46,8± 4,12 29,6± 4,65 Homens 6,34±1,46 46,8± 4,16 30,65±4,92 Mulheres 5,53±1,08 48,25±3,71 27,7± 3,93 Homens vs. Mulheres p<0.05 p<0.05 p<0.001 Figura 6 Exemplo de alternativa para passagem de parafusos laminares: A) Diâmetro cortical <4mm B) Parafuso intralaminar com comprimento de 26mm C) Parafuso intralaminar bicortical com comprimento 22mm

5 234 Rocha ID, Jorge DMF, Pasqualin T, Lutaka AS, Rodrigues MB, Oliveira RP, Barros Filho TEP CONCLUSão Foi observada diferença estatística no comprimento, angulação e diâmetro das lâminas em relação ao sexo. A tomografia computadorizada mostra-se como um exame necessário para a programação da passagem de parafusos intralaminares de C2, sendo útil para determinar as alterações anatômicas e avaliar o comprimento dos parafusos que irão ser utilizados. REFERÊNCIAS 1. Rothman-Simeone, The Spine. 4th ed. Philadelphia: WB Saunders; 1999.p Dickman CA, Sonntag VK, Papadopoulos SM, Hadley MN.The interspinous method of posterior atlantoaxial arthrodesis.j Neurosurg. 1991;74(2): Jeanneret B, Magerl F. Primary posterior fusion C1/2 in odontoid fractures: indications, technique, and results of transarticular screw fixation. J Spinal Disord. 1992;5(4): Harms J. Melcher RP. Posterior C1-C2 fusion with polyaxial screw and rod fixation. Spine. 2001;26(22): Mandel IM, Kambach BJ, Petersilge CA, Johnstone B, Yoo JU. Morphologic considerations of C2 isthmus dimensions for the placement of transarticular screws. Spine. 2000;25(12): Wright NM, Lauryssen C. Vertebral artery injury in C1-2 transarticular screw fixation: results of a survey of the AANS/CNS section on disorders of the spine and peripheral nerves. American Association of Neurological Surgeons/Congress of Neurological Surgeons.J Neurosurg. 1998;88(4): Review. 7. Wright NM. Posterior C2 fixation using bilateral, crossing C2 laminar screws: case series and technical note. J Spinal Disord Tech. 2004;17(2): Xu R, Burgar A, Ebraheim NA, Yeasting RA. The quantitative anatomy of the laminas of the spine. Spine. 1999;24(2): Cassinelli EH, Lee M, Skalak A, Ahn NU, Wright NM. Anatomic considerations for the placement of C2 laminar screws.spine. 2006;31(24): Rasband W. Image J. Bethesda, MD: U.S. National Institutes of Health; Madawi AA, Casey AT, Solanki GA, Tuite G, Veres R, Crockard HA.Radiological and anatomical evaluation of the atlantoaxial transarticular screw fixation technique. J Neurosurg. 1997;86(6): Review. 12. Solanki GA, Crockard HA. Peroperative determination of safe superior transarticular screw trajectory through the lateral mass.spine ;24(14): Gorek J, Acaroglu E, Berven S, Yousef A, Puttlitz CM. Constructs incorporating intralaminar C2 screws provide rigid stability for atlantoaxial fixation.spine. 2005;30(13): Correspondência Ivan Dias da Rocha Rua Sergio Meira, 230 Apto 175. São Paulo,SP CEP: Tel: ivandrocha@yahoo.com.br