Relação dos ligamentos cruzados e meniscofemorais com a osteologia do joelho: Um estudo anatômico^*

Resumo

Objetivo

Analisar as dimensões do ligamento cruzado posterior (LCP), do ligamento cruzado anterior (LCA), a presença de ligamentos meniscofemorais (LMFs) em joelhos humanos e a correlação com as dimensões do esqueleto do joelho.

Métodos

Estudo anatômico em 29 espécimes de joelhos humanos nos quais medimos o comprimento e a largura dos ligamentos cruzado e meniscofemoral e as dimensões dos côndilos femorais e tibiais e do entalhe femoral. O comprimento do LCA foi calculado com diferentes graus de flexão do joelho. Analisou-se a relação entre os ligamentos e as dimensões ósseas.

Resultados

O comprimento do LCA e do LCP foram semelhantes, LMF posterior foi mais frequente e mais longo do que o LMF anterior. Foram encontradas LMF posterior em 72,41% dos joelhos e LMF anterior em 20,69%. O LCA apresentou 30% de seu comprimento máximo até 60°, aproximadamente metade de seu comprimento entre 90° e 120°, atingindo seu comprimento máximo com flexão de 170°. Encontramos uma forte correlação entre o comprimento do LCA e do LCP (p= 0,001). No entanto, os comprimentos do LCA e do LCP não estavam relacionados com as dimensões ósseas.

Conclusão

Não encontramos correlações entre os ligamentos cruzado e meniscofemoral e as dimensões anatômicas do entalhe intercondilar e da tíbia proximal e do fêmur distal. A presença do LMF posterior foi mais frequente e maior que a do ligamento anterior.

Palavras-chave
joelho; ligamento cruzado anterior; ligamento posterior cruzado; menisco

Abstract

Objective

To analyze the dimensions of the posterior cruciate ligament (PCL), anterior cruciate ligament (ACL), the presence of meniscus-femoral ligaments MFLs in human knees, and the correlation with the dimensions of the knee skeleton.

Methods

Anatomical study on 29 specimens of human knees in which we measured the length and width of the cruciate and meniscus-femoral ligaments and the dimensions of femoral and tibia condyles and the femoral notch. The ACL length was calculated with different degrees of knee flexion. The relationship between the ligaments and bone dimensions were analyzed.

Results

The length of the ACL and the PCL were similar. Posterior MFL was more frequent and longer than the anterior MFL. We found the posterior MFL in the 72.41% of the knees and anterior MFL in 20.69%. The ACL presented 30% of its maximum length up to 60°, approximately half of its length between 90° and 120°, reaching its maximum length at 170°. We found a strong correlation between the length of the ACL and that of the PCL (p= 0.001). However, the lengths of the ACL and PCL were not related with the bone dimensions.

Conclusion

We have found no correlations between the cruciate and MFLs and the anatomical dimensions of the intercondylar notch and the proximal tibia and distal femur. The presence of the posterior MFL was more frequent and longer than that of the anterior ligament.

Keywords
knee; anterior cruciate ligament; posterior cruciate ligament; meniscus

Introdução

O ligamento cruzado posterior (LCP) é intra-articular, embora extrassinovial e largo, e varia de acordo com cada indivíduo. Segue um curso oblíquo para cima, para frente e para dentro, em uma configuração curva para atravessar a borda posterior da tíbia proximal. É mais liso e fino que o ligamento cruzado anterior (LCA) e seus acessórios mais amplos. A inserção tibial, ao contrário do LCA, está localizada em seu córtex posterior, atinge 1 cm distalmente à interlinha articular e ligeiramente lateral, e é menor que a inserção femoral. Na inserção tibial, é 50% mais larga que o LCA em sua inserção femoral e 20% mais larga em sua inserção tibial¹-³ (►Fig. 1). Assim como o LCA, o LCP é composto por um conjunto de fibras que constituem dois fascículos, o anterolateral (AL) e o posteromedial (PM)⁴,⁵ (►Fig. 2).

Fig. 1
Inserção do ligamento cruzado posterior da fossa tibial posterior.

Fig. 2
Aspecto anterior de um joelho flexionado, mostrando a inserção do ligamento cruzado posterior e anterior.

Por sua vez, os ligamentos meniscofemorais (LMFs) se originam no chifre posterior do menisco externo e se inserem nos côndilos femoral medial anterior (ligamento de Humphrey) e posterior (ligamento de Wrisberg) do LCP. Suas dimensões e sua presença são variáveis (►Figs. 3, 4 e 5). A inserção tangencial dos LMFs no chifre posterior do menisco aumenta e redireciona as tensões de tesoura que são transmitidas ao menisco externo, e sua função é evitar a extrusão excessiva do menisco sob tensões axiais no caso de rupturas do chifre posterior do menisco externo.⁶-⁸

Fig. 3
(A, B) Ligamento meniscofemoral anterior após a remoção do cruzado posterior.

Fig. 4
(A, B) Imagem macroscópica do chifre posterior do menisco externo com os ligamentos meniscofemorais.

Fig. 5
(A-C) Inserção do ligamento meniscofemoral posterior e sua relação com o cruzado posterior.

O LCP é uma estrutura anatômica constante, sendo as extensões dos LMFs do chifre posterior do menisco externo estruturas acessórias que estabilizam sua ancoragem. No presente trabalho, vamos analisar as dimensões do LCP, do LCA, a presença dos LMFs nos joelhos humanos e a correlação com as dimensões do esqueleto do joelho.

Material e metodologia

Estudo anatômico em 30 espécimes de joelhos humanos dissecados seguindo o mesmo protocolo: dissecção da pele e do tecido celular subcutâneo. A cápsula foi aberta com incisão parapatolar para observar a existência e visualizar o LCA. Um joelho tinha um toco como um LCA, então descartamos a peça; 16 eram do lado direito e 13 do esquerdo.

Uma vez confirmada a presença do LCA, a face posterior foi dissecada, dissecando e visualizando o LCP, limpando sua origem, trajetória e inserção, e dissecando também, quando estavam presentes, os LMFs e o chifre posterior do menisco externo.

Medimos com uma pinça o comprimento e a largura dos ligamentos cruzados, o anterior a 90°, e o posterior em extensão total. Obtivemos o diâmetro anteroposterior máximo dos côndilos femorais e a extremidade proximal da tíbia; diâmetro transversal máximo dos côndilos femorais e da extremidade proximal da tíbia, bem como as dimensões do entalhe femoral, altura, largura e profundidade. Além disso, medimos e analisamos a presença dos LMFs.

O comprimento do LCA foi calculado com diferentes graus de flexão do joelho medidos com um goniômetro.

Cada medição de comprimento foi feita três vezes, e a média das três medidas foi registrada. A largura foi medida, em cada um dos ligamentos, três vezes na área proximal e três vezes na área distal, registrando a média das três medidas.

Uma vez medidos o LCA e o LCP, eles foram seccionados em sua porção mais proximal, após a qual extraímos o chifre posterior do menisco externo e os dois LMFs, medindo seu comprimento, observando sua forma e sua presença.

Estudo estatístico

Foi realizado um estudo estatístico descritivo de todas as variáveis (média, desvio-padrão e intervalo) e a relação nas amostras anatômicas entre o comprimento e a largura dos ligamentos com as dimensões das variáveis obtidas na tíbia e no fêmur. Para estudar as correlações, utilizamos o coeficiente de correlação de Pearson.

Resultados

Os comprimentos do LCA e do LCP eram muito semelhantes. A largura foi mais difícil de comparar devido à forma cônica do LCA. A largura no fêmur do LCP foi de 13,9 mm (DP: 2,2; faixa: 10,5-19,6) (►Tabela 1).

Tabela 1
Dimensões dos ligamentos cruzados (comprimento-largura) e ligamentos meniscofemorais (comprimento)

	LMFp		LMFa		LCA		LCP
	N	Classificação X (DE)	N	Classificação X (DE)	N	Classificação X (DE)	Classificação X (DE)
Comprimento (mm)	21	31,4 (4,8) 22,5-42,6	6	20,6 (3,8) 16,3-25,6	29	37,8 (5,4) 30,0-47,1	36,6 (3,7) 29,0-44,5
					Fêmur	Tíbia	Fêmur
Largura (mm)					14,9 (2,5) 11,3-20,8	12,7 (1,7) 10,6-18,2	13,9 (2,2) 10,5-19,6

Encontramos o ligamento meniscofemoral posterior (LMFp) em 21 (72,41%) joelhos e o ligamento meniscofemoral anterior (LMFa) em 6 (20,69%). O LMFp não só foi mais frequente, foi também mais longo, 31,4 (SD: 4,8; faixa: 22,5-42,6) mm, enquanto o LMFa tinha 20,6 (SD: 3,8, faixa: 16,3-25,6).

Não encontramos correlação entre o comprimento do LMFp com o comprimento do LCA (p= 0,471) ou com o comprimento do LCP (p= 0,742).

As dimensões do fêmur e da tíbia foram apresentadas na ►Tabela 2.

Tabela 2
Medidas esqueléticas do fêmur e tíbia

	X (cm)	DE	Classificação (cm)
Fêmur
Largura máxima do fêmur	8,54	0,48	7,7-9,7
Diâmetro AP
côndilo interno	6,16	0,58	4,7-7,35
côndilo externo	6,16	0,78	4,16-7,53
Tíbia
Largura máxima quente	7,22	0,79	5,56-8,16
Diâmetro máximo da tíbia AP	6,09	0,99	5,03-8,8
Entalhe intercondilar
Profundidade	3,32	0,36	2,84-4,1
Largura	2,06	0,25	1,46-2,4
Comprimento	2,59	0,34	1,74-3,23

O LCA apresentou 30% de seu comprimento máximo até 60°, aproximadamente metade de seu comprimento entre 90° e 120°, atingindo seu comprimento máximo com flexão não fisiológica de 170° (►Tabela 3 e ►Fig. 6).

Fig. 6
Comprimento do ligamento cruzado anterior (cm) em diferentes graus de flexão (valor médio e a classificação com valores máximos e mínimos). Mean = Média

Tabela 3
Comprimento do ligamento cruzado anterior (cm) em diferentes graus de flexão (valor médio, desvio padrão, porcentagem do comprimento máximo e da classificação)

	X	DP	% total	Classificação
30°	1,16	0,21	30,69	0,7-1,46
60°	1,35	0,22	35,71	1-1,85
90°	1,76	0,32	46,56	1,18-2,6
120°	2,09	0,36	55,29	1,53-2,9
170°	3,78	0,54	100	3-4,71

Abreviatura: DP, desvio padrão.

Encontramos uma forte correlação entre o comprimento do LCA e do LCP (p= 0,001). No entanto, o comprimento do LCA não estava relacionado à largura máxima da extremidade distal do fêmur (p= 0,080), nem ao diâmetro anterior-posterior do côndilo medial (p= 0,731), nem ao diâmetro anterior-posterior do côndilo externo (p= 0,789), nem com a largura máxima da extremidade proximal da tíbia (p= 0,873), nem com o diâmetro máximo anterior-posterior da extremidade proximal da tíbia (p= 0,216). O comprimento do LCA não estava relacionado aos parâmetros do entalhe intercondilar, nem com sua profundidade (p= 0,876), nem com a largura (p= 0,587), nem com o comprimento do entalhe (p= 0,125). Da mesma forma, o comprimento do LCP não estava relacionado à largura máxima da extremidade distal do fêmur (p= 0,059), nem ao diâmetro anterior-posterior do côndilo medial (p= 0,111), nem ao côndilo lateral posterior de diâmetro anterior (p= 0,122), nem com a largura máxima da extremidade proximal da tíbia (p= 0,241), nem com o diâmetro máximo anterior-posterior da extremidade proximal da tíbia (p= 0,569). O comprimento do LCP não estava relacionado aos parâmetros do entalhe intercondilar, nem com sua profundidade (p= 0,456), nem com a largura (p= 0,565), nem com o comprimento do entalhe (p= 0,214).

Discussão

Diferentes métodos têm sido utilizados para determinar a localização e extensão das inserções, femorais e tibiais do LCP. Tanto em raios-X quanto no cadáver. Para estudos anatômicos, foi recomendado remover o côndilo femoral externo e desinserir as fibras dos fascículos em sua origem antes de marcar com um corante radiopaque ou contraste para executar uma técnica de dissecção microcirúrgica para obter medidas mais confiáveis.⁹ Nós realizamos nossos resultados diretamente no osso usando uma pinça.

A inserção femoral do LCP é variável em tamanho e forma, mas foi descrita como “crescente”, com uma borda distal curva próxima à cartilagem articular e outra borda proximal anterior-posterior. Na tíbia, é inserido no córtex posterior, um centímetro distal à linha articular e ligeiramente lateral.¹-³ A inserção tibial do LPC ocupa ∼ 50% posteriormente da área da fossa do LCP com o córtex posterior.¹⁰,¹¹

A inserção distal mostra muitas variações na literatura como as fibras mais posteriores misturadas com o periósteo e escorrendo pelo aspecto posterior da superfície tibial por dois ou mais centímetros.¹²-¹⁴ Moorman et al.¹¹ consideram que as fibras mais posteriores se inserem mais de 20 mm abaixo do córtex posterior da tíbia, posterior e inferior à fossa intercondilar posterior, com espessura de 0,5 mm.

O LCP não é um ligamento isométrico.¹⁵,¹⁶ A maioria das fibras do LCP altera seu comprimento durante a extensão de flexão, e apenas 5 a 15% da pegada femoral é verdadeiramente isométrica.¹⁷ Covey et al.¹⁷ mostraram que as fibras do LCP agem de forma diferente dependendo do ângulo de flexão e da carga a que o joelho está submetido, e não viram o efeito oposto, ou seja, o espessamento das fibras do LCP quando a extensão total do joelho é atingida.

Markolf et al.¹⁸ indicam que a maior tradução posterior é de 1,06 mm a 0°, sem aumento considerável a 90° de flexão. A instabilidade posterior da tíbia com o joelho na extensão após a secção do LCP é entre 1 e 3 mm; aplicando uma força posterior de 100 N, o deslocamento é de 6,5-7,1 mm em 30° e entre 11,4-15,3 mm em 90°.¹⁹,²⁰

O comprimento do LCP é estimado entre 120 e 150% mais longo que o LCA. Em nosso estudo, os dois ligamentos cruzados tinham comprimentos semelhantes, o LCP era 96% do comprimento do LCA e, além disso, encontramos uma forte correlação entre o comprimento do LCA e do LCP (p= 0,001). A largura foi mais difícil de comparar devido à forma cônica do LCA.

As dimensões anatômicas da tíbia proximal ou extremidade distal do fêmur não estão relacionadas ao comprimento dos ligamentos cruzados, nem às dimensões medidas dos LMFs. Interessante é a falta de correlação das dimensões dos ligamentos cruzados com as dimensões do entalhe intercondilar.

Vários autores encontram um dos LMFs em entre 93 e 100% das dissecções.¹,²¹-²⁴ Os 2 LMFs estavam presentes em 50% dos espécimes.²¹,²³,²⁴ Os LMFs são estruturas estabilizadoras e protetoras do compartimento posterolateral menisco-condilar do joelho e um limitador secundário de tradução posterior-tibial-posterior.²¹,²⁵

O chifre posterior do menisco externo tem uma dupla inserção: a porção anterior é inserida na eminência intercondilar tibial, enquanto, na maioria dos casos, a porção posterior é inserida no fêmur por meio dos LMFs, principalmente o LMFa, puxando o chifre posterior do menisco lateral medial e ligeiramente para a frente, melhorando a congruência femoro-menisco-tibial.²¹,²⁶,²⁷ Os dois LMFs conectam o chifre posterior do menisco lateral ao aspecto interno do côndilo medial do fêmur como estruturas independentes com diferentes anexos de menisco e femoral.²¹,²⁷ As fibras oblíquas do LCP foram chamadas de “falso LMF posterior”, uma vez que alguns estudos as confundem com um LMF.²⁸ Essas fibras também são frequentemente confundidas na ressonância magnética ou são consideradas uma variação anatômica do LCP,²⁹ e estão presentes em 20% dos casos; também em dissecção com o LMFp;¹,²¹,²³,²⁷,²⁸ além disso, Hassine et al.²⁹ descrevem a fusão dessas duas estruturas.

Para Kaplan,³⁰ o LMFa se origina do LMFp, como se fosse sua filial anterior; Gupte et al.²¹ as consideram estruturas independentes que coexistem em 50% dos joelhos, com origens e inserções individualizadas. Lahlaidi e Vaclavek³¹ propõem uma explicação embriológica para explicar as variações anatômicas observadas, sugerindo que o local do LCP durante o desenvolvimento embriológico determina a presença e a posição dos LMFs.

O LMFp foi encontrado em quadrúpedes e humanos, enquanto o anterior nunca foi visto em quadrúpedes.²¹ Le-Minor³² ressalta que, enquanto o LMFp está presente em todos os animais, como ovelhas, cães e cavalos, ele está ausente, em algumas ocasiões, no homem; por isso, o autor aponta que o LMFp no homem é uma estrutura recessiva e vestigial, enquanto o LMFa é progressivo, mas para chegar a essa conclusão é necessário um estudo mais sério com um número maior de amostras.

Os LMFs funcionam de forma recíproca durante a flexão e durante a extensão: o LMFa desenvolve tensão durante a flexão e o LMFp o faz durante a extensão. Em caso de ruptura do LCP, a gaveta posterior é reduzida nas rupturas do LCP em que o LMFp está presente e intacto.²² Os LMFs contribuem com 30% da força posterior da gaveta e podem chegar a 70% quando há uma ruptura do LCP. Nessas condições, os LMFs ajudam a estabilizar o joelho com LCP ruim e podem ser úteis ao se submeterem ao tratamento. A fixação firme dos LMFs ao menisco lateral pode aumentar o risco de lesão ao LCP ao remover ou reparar o chifre posterior.²¹,²⁷,²⁸

Gupte et al.²⁷ suspeitaram que havia grandes diferenças na frequência de LMFs raciais. Os LMFs são mais frequentes nos países ocidentais do que nos asiáticos.²¹-²⁴,²⁹ Em espécimes anatômicos ocidentais, todas as peças foram encontradas com pelo menos um LMF,²²,²⁴ enquanto alguns LMFa (0-3,8%) foram encontrados em espécimes asiáticos. Em geral, o LMFp é ligeiramente mais comum nos asiáticos do que nos ocidentais, embora por falta de dados, seja difícil determinar as diferenças entre o LMFp em contraste com o LMFa.³³ As populações coreana e japonesa parecem mostrar tendência oposta à população ocidental.³³

O LMFp, além de sua presença ou ausência, tem formas e tamanhos muito diferentes.²⁹ Os LMFs anteriores e posteriores são mais frequentemente encontrados em pacientes jovens, o que pode indicar que são estruturas que sofrem lesões durante a vida que os desprendem do côndilo femoral e levam à degeneração e atrofia.²¹,²⁷

Gupte et al.²¹ encontraram, em 28 joelhos de cadáveres, um alto módulo de tensão dos LMFs, indicando que eles agem em conjunto com o resto das estruturas do joelho. O comprimento do LMFa, medido em 62 joelhos, foi de 20,7 ± 3,9 mm, e o comprimento do LMFp, medido em 58 joelhos, foi de 23,0 ± 4,3 mm. Em nosso estudo, o LMFp foi mais frequente e mais longo que o LMFa. Na dissecção anatômica, encontramos o LMFp em quase ¾ das peças (72,41%), enquanto o LMFa apenas em ⅕ (20,88%). Apenas em 4 casos (13,8%) foram observados os 2 LMFs.

Nosso estudo tem limitações. Em primeiro lugar, no que se refere ao tamanho da amostra, pois, considerando que se trata de um estudo anatômico, não foi fácil alcançar um maior número de joelhos frescos. As medidas nem sempre são fáceis de realizar devido à divergência das fibras ligamentares; é especialmente difícil medir o LCA em sua inserção distal, devido à sua geometria cônica. O LCP tem a forma de uma banda fibrosa retangular, mas sua inserção distal não é fácil de determinar, pois é misturada com as fibras do periósteo. Além disso, o LCP forma uma curvatura convexa posterior para se adequar à forma da extremidade proximal da tíbia. Também não foi possível medir as variações no comprimento do LCP durante a mobilidade conjunta.

Não encontramos correlações entre os ligamentos cruzado e meniscofemoral e as dimensões anatômicas da extremidade proximal da tíbia e da extremidade distal do fêmur. As dimensões do entalhe intercondilar também não estão relacionadas com as dimensões dos ligamentos cruzados. Em nosso estudo anatômico, a presença do LMFp foi mais frequente. Nas amostras anatômicas, encontramos o LMFp em 72,41%, e o LMFa foi encontrado em 20,68%. Em nosso estudo, o LMFp também foi mais longo que o LMFa.

• Suporte Financeiro
  Não houve apoio financeiro de fontes públicas, comerciais ou sem fins lucrativos.
• *
  Estudo realizado na Faculdade de Medicina da Universidade CEU-San Pablo, Madri, Espanha.

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Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  12 Maio 2023
• Data do Fascículo
  Jan-Feb 2023

Histórico

• Recebido
  22 Nov 2021
• Aceito
  28 Abr 2022