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ANÁLISE E COMPARAÇÃO TOMOGRÁFICA 3D DO POSICIONAMENTO DOS TÚNEIS NA RECONSTRUÇÃO DO LCA Ricardo Leandro da Silva Santos 1 , Tiago Lazzaretti Fernandes 2 , Cyro Albuquerque Neto 3 1,3 Departamento de Engenharia Mecânica, Centro Universitário da FEI 2 Instituto de Ortopedia e Traumatologia, Faculdade de Medicina, Universidade de São Paulo [email protected], [email protected] Resumo: O objetivo deste trabalho é comparar o posicionamento dos túneis na reconstrução do LCA obtido pela tomografia 3D e pelo método dos quadrantes de Bernard & Hertel. As tomografias são “renderizadas” e um cilindro é criado digitalmente no túnel, mostrando com precisão o posicionamento. 1. Introdução O ligamento cruzado anterior (LCA) fica entre a parte frontal da tíbia (osso da perna) e o fêmur, impedindo que a tíbia se desloque para a frente do fêmur e que o joelho se estique além do limite. O rompimento do LCA ocorre em várias situações, podendo resultar em ferimentos graves com necessidade de cirurgia para a recuperação do paciente. Estudos atuais sobre a reconstrução anatômica do ligamento cruzado anterior (LCA) identificam a parede entre as saliências arredondadas (côndilos) da femoral lateral original do LCA como o ponto ideal para a realização do túnel femoral. Entretanto, os pontos de referência anatômicos que são utilizados para se mensurar corretamente a posição do túnel na reconstrução do LCA podem apresentar imprecisões [1] já que existe uma variação importante da anatomia do joelho entre indivíduos de uma mesma espécie e entre os joelhos de um mesmo indivíduo [2] além das diferentes posições de origem e inserção do LCA [3]. A inserção femoral do LCA diverge de acordo com a pesquisa estudada [4,5]. Pode-se usar método dos quadrantes de Bernard & Hertel. Entretanto, a linha usada para definir o túnel femoral é uma projeção do teto do intercôndilo na radiografia lateral do joelho e pode apresentar alterações de comprimento e angulação conforme a espessura ou altura do corte selecionado [6], sendo que o método convencional de processamento de imagens utiliza uma escolha do plano central do teto do intercôndilo [7]. A tomografia computadorizada é o padrão ouro para a avaliação do posicionamento do LCA, já que nos permite selecionar a melhor imagem contendo a linha de referência, a inserção do LCA e o contorno dos côndilos femorais além de possuir altos niveis de confiabilidade intra e interobservadores [7]. 2. Métodos Estão sendo usados programas para a renderização 3D das tomografias e o mapeamento do túnel femoral, bem como a aproximação do mesmo por cilindros e finalmente a extração de dados mais precisos nos planos e coordenadas (Figura 1). Serão avaliados 40 joelhos. Figura 1 – Conjunto renderizado. 3. Conclusões Com os dados obtidos será possível a comparação dos resultados com as pesquisas já realizadas para avaliação da qualidade do método em comparação à literatura atual. 4. Referências [1] L.A. Pinczewski et al., Radiological landmarks for placement of the tunnels in single-bundle reconstruction of the anterior cruciate ligament, J Bone Joint Surg Br, (2008) 172-9. [2] S. Kopf et al., A systematic review of the femoral origin and tibial insertion morphology of the ACL, Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc, (2009) 213-9. [3] J. Dargel et al., Morphometric side-to-side differences in human cruciate ligament insertions, Surg Radiol Anat, (2006) 398-402. [4] T. Iwahashi et al., Direct anterior cruciate ligament insertion to the femur assessed by histology and 3- dimensional volume-rendered computed tomography. Arthroscopy. (2010) 13-20. [5] A.A. Amis et al., Proceedings of the ESSKA Scientific Workshop on Reconstruction of the Anterior and Posterior Cruciate Ligaments, Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc, (1994) 124-32. [6] B. Forsythe et al., The location of femoral and tibial tunnels in anatomic double-bundle anterior cruciate ligament reconstruction analyzed by three-dimensional computed tomography models, J Bone Joint Surg Am, (2010) 1418-26. [7] P. Lertwanich et al., Anterior cruciate ligament tunnel position measurement reliability on 3- dimensional reconstructed computed tomography, Arthroscopy, (2011) 391–8. 1 Aluno de IC do Centro Universitário da FEI (PIBIC)

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ANÁLISE E COMPARAÇÃO TOMOGRÁFICA 3D DO POSICIONAMENTO DOS TÚNEIS

NA RECONSTRUÇÃO DO LCA

Ricardo Leandro da Silva Santos1, Tiago Lazzaretti Fernandes2, Cyro Albuquerque Neto3 1,3 Departamento de Engenharia Mecânica, Centro Universitário da FEI

2 Instituto de Ortopedia e Traumatologia, Faculdade de Medicina, Universidade de São Paulo [email protected], [email protected]

Resumo: O objetivo deste trabalho é comparar o posicionamento dos túneis na reconstrução do LCA obtido pela tomografia 3D e pelo método dos quadrantes de Bernard & Hertel. As tomografias são “renderizadas” e um cilindro é criado digitalmente no túnel, mostrando com precisão o posicionamento.

1. Introdução O ligamento cruzado anterior (LCA) fica entre a

parte frontal da tíbia (osso da perna) e o fêmur, impedindo que a tíbia se desloque para a frente do fêmur e que o joelho se estique além do limite. O rompimento do LCA ocorre em várias situações, podendo resultar em ferimentos graves com necessidade de cirurgia para a recuperação do paciente.

Estudos atuais sobre a reconstrução anatômica do ligamento cruzado anterior (LCA) identificam a parede entre as saliências arredondadas (côndilos) da femoral lateral original do LCA como o ponto ideal para a realização do túnel femoral. Entretanto, os pontos de referência anatômicos que são utilizados para se mensurar corretamente a posição do túnel na reconstrução do LCA podem apresentar imprecisões [1]

já que existe uma variação importante da anatomia do joelho entre indivíduos de uma mesma espécie e entre os joelhos de um mesmo indivíduo [2] além das diferentes posições de origem e inserção do LCA [3]. A inserção femoral do LCA diverge de acordo com a pesquisa estudada [4,5].

Pode-se usar método dos quadrantes de Bernard & Hertel. Entretanto, a linha usada para definir o túnel femoral é uma projeção do teto do intercôndilo na radiografia lateral do joelho e pode apresentar alterações de comprimento e angulação conforme a espessura ou altura do corte selecionado [6], sendo que o método convencional de processamento de imagens utiliza uma escolha do plano central do teto do intercôndilo [7].

A tomografia computadorizada é o padrão ouro para a avaliação do posicionamento do LCA, já que nos permite selecionar a melhor imagem contendo a linha de referência, a inserção do LCA e o contorno dos côndilos femorais além de possuir altos niveis de confiabilidade intra e interobservadores [7].

2. Métodos

Estão sendo usados programas para a renderização 3D das tomografias e o mapeamento do túnel femoral, bem como a aproximação do mesmo por cilindros e

finalmente a extração de dados mais precisos nos planos e coordenadas (Figura 1). Serão avaliados 40 joelhos.

Figura 1 – Conjunto renderizado.

3. Conclusões

Com os dados obtidos será possível a comparação dos resultados com as pesquisas já realizadas para avaliação da qualidade do método em comparação à literatura atual.

4. Referências

[1] L.A. Pinczewski et al., Radiological landmarks for placement of the tunnels in single-bundle reconstruction of the anterior cruciate ligament, J Bone Joint Surg Br, (2008) 172-9. [2] S. Kopf et al., A systematic review of the femoral origin and tibial insertion morphology of the ACL, Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc, (2009) 213-9. [3] J. Dargel et al., Morphometric side-to-side differences in human cruciate ligament insertions, Surg Radiol Anat, (2006) 398-402. [4] T. Iwahashi et al., Direct anterior cruciate ligament insertion to the femur assessed by histology and 3-dimensional volume-rendered computed tomography. Arthroscopy. (2010) 13-20. [5] A.A. Amis et al., Proceedings of the ESSKA Scientific Workshop on Reconstruction of the Anterior and Posterior Cruciate Ligaments, Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc, (1994) 124-32. [6] B. Forsythe et al., The location of femoral and tibial tunnels in anatomic double-bundle anterior cruciate ligament reconstruction analyzed by three-dimensional computed tomography models, J Bone Joint Surg Am, (2010) 1418-26. [7] P. Lertwanich et al., Anterior cruciate ligament tunnel position measurement reliability on 3-dimensional reconstructed computed tomography, Arthroscopy, (2011) 391–8.

1 Aluno de IC do Centro Universitário da FEI (PIBIC)