Tratamento da consolidação viciosa do rádio distal: Osteotomia corretiva mediante planejamento com prototipagem em impressão 3D^[*]

Resumo

As fraturas da porção distal do rádio estão entre as mais comuns do esqueleto. A consolidação viciosa pode ocorrer em até um terço dessas fraturas e acarretar restrição de movimento e dor no punho, com consequente limitação ou incapacidade laboral. O tratamento desta condição implica em osteotomia corretiva das deformidades, o que necessita de um planejamento pré-operatório criterioso em virtude de sua complexidade tridimensional, notadamente naquelas em que há acometimento articular. Assim, recentemente, tem sido utilizada a prototipagem a partir da reconstrução 3D da tomografia computadorizada (TC), o que permite o planejamento com realização da osteotomia em modelo anatômico tridimensional, com o melhor entendimento da deformidade, aproximando-se da situação realística da cirurgia, o que torna o procedimento mais seguro, ágil e previsível. O objetivo do presente estudo é apresentar esta técnica e seu emprego em dois casos clínicos.

Palavras-chave

deformidade do rádio - complicações fraturas do rádio - tomografia por raios x - impressão tridimensional

Introdução

Fraturas do terço distal do rádio estão entre as mais comuns do corpo, atingindo até 75% das fraturas de antebraço.[1] Apresentam distribuição bimodal, acometendo jovens em sua maioria do sexo masculino decorrente de trauma de alta energia por um lado, e por outro, pacientes > 65 anos, predominantemente do sexo feminino, com trauma de baixa energia, decorrente da fragilidade óssea-osteopenia.[1] [2] Um estudo epidemiológico realizado na Suécia, com 11,2 milhões de habitantes, entre os anos de 1999 a 2010, apontou incidência de 278 fraturas do terço distal do rádio a cada 100.000 indivíduos, com razão entre os sexos de 3 mulheres para cada homem.[2] Em uma correlação com a cidade de São Paulo, com cerca de 12,2 milhões de habitantes, teríamos > 41 mil fraturas no mesmo período; considerando-se que até 33% evoluam com consolidação viciosa,[3] [4] teríamos cerca de 13 mil pacientes, o que demonstra a importância de estudos para promover a prevenção e o tratamento desta condição clínica.

Ainda não há consenso em relação à melhor forma de tratamento das fraturas do rádio distal,[3] e embora as técnicas cirúrgicas e implantes tenham uma evolução constante, as complicações com fraturas de rádio distal ainda persistem, sendo a artrose pós-traumática, a ruptura tendínea, a compressão do nervo mediano e a consolidação viciosa as mais freqüentes.[3] [4] A consolidação viciosa pode ocorrer em até 33% dos casos,[4] sendo mais comum nos casos tratados de forma não cirúrgica.

As consolidações viciosas do rádio distal podem acarretar limitações funcionais e álgicas em diversos graus, segundo o tipo das deformidades. As deformidades angulares determinam um movimento compensatório anormal na articulação mediocárpica que evolui com instabilidade e consequente dor, limitação do movimento e artrose degenerativa do punho. As deformidades com encurtamento do rádio podem levar a impacto ulnocarpal e instabilidade da articulação radioulnar distal. Nas deformidades com degrau articular há grande probabilidade de evolução com alterações degenerativas do punho. Knirk et al.[5] avaliaram o resultado funcional após tratamento de rádio distal em adultos jovens, e a congruência articular foi o fator crítico para o bom resultado funcional. Nos casos em que não se observou degrau articular, artrose pós-traumática ocorreu em 11% dos pacientes versus 91% em casos de não congruência articular.[5] Estas alterações funcionais acarretam limitação funcional que podem significar a incapacidade laboral permanente do paciente.

As osteotomias corretivas para consolidação viciosa do rádio distal visam recuperar a anatomia óssea normal com o objetivo de melhora funcional e alívio da dor, além de prevenir a progressão de alterações degenerativas da articulação do punho. Muitas técnicas de osteotomia corretiva estão descritas devido à ampla variabilidade de apresentação das consolidações viciosas, porém o ponto comum para sua indicação é a presença de dor e de limitação funcional do paciente somado à ausência de artrose avançada na articulação radiocarpal, possibilitando um benefício clínico significativo com a correção cirúrgica.[6]

A análise clínica e radiológica são fundamentais para o bom desfecho da correção das deformidades, além das radiografias com incidências posteroanterior e lateral verdadeiro do punho acometido e contralateral, o emprego da tomografia computadorizada (TC) é essencial para avaliar o comprometimento articular e o planejamento cirúrgico, principalmente nas consolidações viciosas com envolvimento da articulação.[7]

Recentemente, a TC com reconstrução 3D para execução de prototipagem em modelo tridimensional utilizando o ácido polilático (PLA), permite o melhor entendimento da deformidade, além de ser de grande valia para o planejamento cirúrgico.[6] [7] O cuidadoso planejamento, que é realizado previamente ao procedimento cirúrgico no modelo 3D em dimensões reais às do paciente, permite ao cirurgião validar o tipo de implante a ser utilizado e prever as etapas e estratégias do procedimento cirúrgico. Essa abordagem proporciona tempo cirúrgico reduzido, melhor escolha e o posicionamento dos implantes, além de validar o local e a direção exatas da osteotomia necessária para a correção da deformidade.[7] [8] Há cerca de 2 anos, com apoio da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP), foi implantado o laboratório de prototipagem com impressão em 3D, o que permitiu que pudéssemos iniciar o desenvolvimento de estudos com utilização desta técnica que vamos descrever a seguir.

Indicações e Contraindicações

A impressão 3D em modelo prototipado (PLA) da consolidação viciosa de rádio distal durante o planejamento pré-operatório é recomendada para todas as cirurgias corretivas de consolidação viciosa da porção distal do rádio devido à complexa distorção da anatomia que a condição clínica apresenta. Esta estratégia permite o melhor entendimento tridimensional e da real correção da deformidade em pacientes que apresentem deformidade anatômica e limitação funcional significativa.

As osteotomias corretivas para consolidação viciosa do rádio distal estão contraindicadas nos pacientes com baixa demanda de atividade diária, naqueles que tenham deformidade anatômica leve e que apresentem pouca restrição funcional; bem como nos pacientes com longa evolução da deformidade e que apresentem osteoartrite degenerativa radiocarpal. Assim, nas deformidades com incongruência articular ou extra-articular de longa evolução, recomendamos uma avaliação mais específica do grau de degeneração da cartilagem articular, utilizando-se da ressonância nuclear magnética (RNM) ou da artroscopia de punho; em vigência de degeneração articular grave, a correção com osteotomia está contraindicada.

Técnica Pré-Operatória

A TC bilateral dos punhos deve ser realizada com espaçamento entre os cortes de até 1mm de espessura. O arquivo gerado no formato e padronização Digital Imaging and Communications in Medicine (DICOM, na sigla em inglês) é importado para um software de processamento e reconstrução 3D de imagens médicas (InVesalius versão 3.1.1, Centro de Tecnologia da Informação Renato Archer, Campinas, SP, Brasil). Este modelo tridimensional do rádio distal é exportado como arquivo Standart Tessellation Language / STereo-Lithography (STL, na sigla em inglês), e posteriormente o software Simplify3D (Simplify3D: Cincinnati, Ohio, USA) traduz as informações contidas no arquivo .stl em instruções para a impressora 3D. O material usado para impressão 3D é o ácido polilático (PLA).

Após a confecção dos protótipos do rádio distal com a deformidade e do lado contralateral normal, realizamos o planejamento da osteotomia corretiva de rádio distal. O posicionamento da placa, comprimento dos parafusos e local da osteotomia devem ser avaliados com o auxílio da fluoroscopia - arco em C, para a correta escolha de materiais para o procedimento cirúrgico.

A realização da programação cirúrgica com reconstrução 3D e modelo prototipado em PLA permite ao cirurgião o melhor entendimento da deformidade, planejar com perspectiva real o local exato da osteotomia e determinar o melhor tipo e especificações dos implantes a serem utilizados no procedimento cirúrgico. Deste modo, antecipa e otimiza as etapas da operação, o que torna o procedimento mais seguro, ágil e a correção da deformidade mais previsível. Este projeto de pesquisa foi analisado e aprovado pelo comitê de ética sob o número 9253251119.

Casos Ilustrativos

Caso 1–Paciente feminina, 46 anos de idade, sequela de fratura da porção distal do rádio esquerdo há 4 anos, tratada na ocasião com imobilização gessada, evolui com quadro de dor e limitação de flexão do punho esquerdo. Radiografia posteroanterior e perfil absoluto do punho esquerdo demonstrando consolidação viciosa ([Figura 1]). Prototipagem a partir da tomografia computadorizada com reconstrução 3D do rádio distal bilateral permitiu o melhor entendimento da deformidade e planejamento cirúrgico ([Figura 2]).

Fig. 1 Radiografia posteroanterior (A) e perfil absoluto (B) do punho esquerdo demonstrando consolidação viciosa com desvio dorsal, encurtamento do rádio e sequela com deformidade da cabeça da ulna, associado a instabilidade cárpica adaptativa.

Fig. 2 Planejamento e cirurgia com prototipagem em modelo (PLA): colocação dos fios guia para osteotomia no modelo (A,B) e controle por escopia da osteotomia do modelo (C,D), prototipagem pós-osteotomia corretiva e fixação com placa dorsal (E,F). Imagens de controle radiográfico pós-operatório (G,H).

Caso 2–Paciente masculino, 47 anos de idade, pós-tratamento não cirúrgico de fratura da porção distal do rádio direito ocorrida há 4 meses. Nas radiografias do punho, evidencia-se consolidação viciosa com perda da inclinação volar e alargamento da superfície articular do rádio distal com degrau articular radiocarpal ([Figura 3]). De forma semelhante ao caso anterior, imprimiu-se modelo em ácido polilático de ambos os rádios distais do paciente, onde foi esquematizado o ponto de osteotomia e correção da deformidade ([Figuras 4] e [5]).

Fig. 3 Radiografias em posteroanterior (A) e perfil (B) da porção distal do rádio direito, consolidação viciosa com degrau articular radiocarpal e perda da inclinação volar normal do rádio.

Fig. 4 Vista dorsal: planejamento da osteotomia corretiva articular da porção distal do rádio direito no modelo impresso (A), e imagem fluoroscópica pós-fixação da placa dorsal bloqueada de rádio distal (B). Vista lateral: osteotomia articular da porção distal do rádio e fixação com placa dorsal bloqueada no modelo impresso (C) e imagem fluoroscópica com correção dos parâmetros radiográficos (D).

Fig. 5 Radiografia pós-operatória com 4 semanas de evolução, posteroanterior (A) e perfil (B). Redução do degrau articular e do alargamento da superfície articular do rádio, conforme realizado no planejamento pós-operatório em modelo PLA.

Discussão

No começo da década de 80, Charles Hull desenvolveu e conceitualizou a impressão em 3D, o que permitiu a criação de objetos a partir de deposição de materiais camada a camada. Desde então, avanços têm sido feitos na impressão em 3D, resultando em modelos com melhor resolução, produção mais rápida e a menor custo, além de ter permitido variedade maior de materiais para impressão.[7]

O uso da prototipagem em 3D na cirurgia ortopédica permite o melhor entendimento tridimensional da fratura ou consolidação viciosa. A possibilidade de visualizar e manipular os modelos, que são fidedignos à anatomia do paciente, ajuda na programação cirúrgica e na tomada de decisão intraoperatória.

Considerações Finais

Nos casos de consolidação viciosa da porção distal do rádio, a impressão do modelo a partir da reconstrução em 3D da tomografia computadorizada auxilia o cirurgião na correta escolha de implante, direção e local da osteotomia corretiva. Esse planejamento pré-operatório poupa tempo cirúrgico, o que está associado a um menor índice de complicações e resultado funcional mais favorável.

Conflito de Interesses

Os autores não têm nenhum conflito de interesse a declarar.

^* Trabalho realizado pelo grupo de Cirurgia da Mão e Membro Superior, Departamento de Ortopedia e Traumatologia, Escola Paulista de Medicina, Universidade Federal de São Paulo, São Paulo, SP, Brasil.

• Referências

• 1 Chung KC, Spilson SV. The frequency and epidemiology of hand and forearm fractures in the United States. J Hand Surg Am 2001; 26 (05) 908-915
• 2 Jerrhag D, Englund M, Karlsson MK, Rosengren BE. Epidemiology and time trends of distal forearm fractures in adults - a study of 11.2 million person-years in Sweden. BMC Musculoskelet Disord 2017; 18 (01) 240
• 3 Belloti JC, Santos JBG, Atallah AN, Albertoni WM, Faloppa F. Fractures of the distal radius (Colles' fracture). Sao Paulo Med J 2007; 125 (03) 132-138
• 4 Cole JM, Obletz BE. Comminuted fractures of the distal end of the radius treated by skeletal transfixation in plaster cast: an end-result study of thirty-three cases. J Bone Joint Surg Am 1966; 48 (05) 931-945
• 5 Knirk JL, Jupiter JB. Intra-articular fractures of the distal end of the radius in young adults. J Bone Joint Surg Am 1986; 68 (05) 647-659
• 6 Van Cauwelaert de Wyels J, De Smet L. Corrective osteotomy for malunion of the distal radius in young and middle-aged patients: an outcome study. Chir Main 2003; 22 (02) 84-89
• 7 Stockmans F, Dezillie M, Vanhaecke J. Accuracy of 3D virtual planning of corretive osteotomies of the distal radius. J Wrist Surg 2013; 2 (04) 306-314
• 8 Walenkamp MM, de Muinck Keizer RJ, Dobbe JG. et al. Computer-assisted 3D planned corrective osteotomies in eight malunited radius fractures. Strateg Trauma Limb Reconstr 2015; 10 (02) 109-116

Publication History

Received: 26 April 2020

Accepted: 06 July 2020

Article published online:
10 February 2021