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Avaliação biomecânica das fraturas intra-articulares do calcâneo e sua correlação clínica radiográfica

Resumos

O presente estudo teve o objetivo de oferecer uma avaliação clínica, radiográfica e biomecânica de pacientes com fratura intraarticular de calcâneo, submetidos à redução aberta e fixação interna. A amostra consistiu em 22 pacientes, 20 do sexo masculino e dois do sexo feminino, com idade média de 40,95 (± 11,63) anos. Os autores realizaram avaliações radiográficas do ângulo de Böhler e Gissane, no pré e no pós-operatório, além de utilizarem a tomografia computadorizada para avaliação da classificação de Sanders. A avaliação da Distribuição da Pressão Plantar foi realizada pelo sistema F-scan. Os resultados clínicos encontrados foram satisfatórios apresentando, pontuação média de 75,5 no critério da AOFAS.. A redução cirúrgica resultou em uma melhora dos ângulos de Böhler e Gissane. O estudo mostrou diferenças estatisticamente significantes entre o antepé o retropé fraturados no que tange sobre a área de contato, pressão e força de reação do solo. Os valores encontrados para estes parâmetros foram maiores no retropé que no antepé fraturados. A trajetória de Pressão (COP) foi menor no pé fraturado que no pé normal. Encontrou-se correlação entre o Ângulo de Gissane após a redução e o Segundo Pico de Força, indicando que quanto melhor a redução deste ângulo , melhor a impulsão. Também encontrou-se a correlação entre a pontuação AOFAS e o Primeiro Pico de Força, mostrando que quanto melhor o resultado clínico melhor o apoio do retropé.

Calcâneo; Biomecânica; Fraturas


The present study had an objective to perfom a clinical, radiographic and biomechanical evaluation in patients with calcaneal fractures submitted to open reduction with internal fixation. The sample consisted of 22 patients - 20 male and 2 female with an average age of 40,95 (±11,63) years old. The authors have done radiographic evaluation of the pre and post operatory of Böchler and Gissane angles; furthermore, they used a CT scanning for Sander's classification of calcaneal fractures. The plantar pressure distribution was analyzed with F-scanning system. The results of the intra-articular calcaneal fractures were clinically satisfactory, showed average punctuation with 75,5 in AOFAS criterion. The surgical reduction in a better angle of Böchler and Gissane. The study showed statistical differences between the forefoot and rearfoot concerning the the contact area, average preassure and strength in the injured foot. The figures found to this parameter were bigger in the rearfoot than the forefoot. The trajectory of pressure (COP) was shorter in the fractured foot than in the normal foot. The correlation between the angle of Gissane after the reduction and the second peak of force was found, showing as better as the reduction of this angle, the better is the impulsion. It was also found the correlation between the punctuation between AOFAS and the first peak of force, showing as better is the clinical result the better is the foot supporter.

Calcaneal; Biomechanical; Fracture


ARTIGO ORIGINAL

Avaliação biomecânica das fraturas intra-articulares do calcâneo e sua correlação clínica radiográfica

Marcos Emilio Kuschnaroff ContrerasI; Adriane Mara de Souza MunizII; Juliana Barcellos de SouzaII; Aluisio Otavio Vargas AvilaIII; Noé Gomes Borges JuniorIV; Diogo Rath Fingerl BarbosaV; Luciano Manoel Martins KrothVI; Marcos dos Reis FilhoVII

IMédico Chefe do Grupo de Pé e Tornozelo do Serviço de Ortopedia e Traumatologia do Hospital Governador Celso Ramos (HGCR). Mestrando do Departamento de Biomecânica da Universidade Estadual de Santa Catarina

IIFisioterapeuta. Mestre do Departamento de Biomecânica da Universidade Estadual de Santa Catarina

IIIProfessor Titular do Departamento de Biomecânica da Universidade de Santa Catarina. Doutor em Biomecânica pela Vanderbilt University - Nashville - Tenessee - EUA

IVProfessor do Departamento de Ciências Biológicas do CEFID – Universidade de Santa Catarina. Doutor em Biofísica pela Clermont 1- Université d'Auvergne-Clermont- França

VResidente do Serviço de Ortopedia e Traumatologia do HGCR

VIMédico do Grupo do Pé e Tornozelo do Serviço de Ortopedia e Traumatologia do HGCR

VIIChefe do Serviço de Ortopedia e Traumatologia do Hospital Governador Celso Ramos (1990-2001)

Endereço para correspondência Endereço para correspondência Rua Professor Marcos Cardoso Filho 696 Florianópolis-SC - CEP 88037-040 e-mail : mekc@intergate.com.br

RESUMO

O presente estudo teve o objetivo de oferecer uma avaliação clínica, radiográfica e biomecânica de pacientes com fratura intraarticular de calcâneo, submetidos à redução aberta e fixação interna. A amostra consistiu em 22 pacientes, 20 do sexo masculino e dois do sexo feminino, com idade média de 40,95 (± 11,63) anos. Os autores realizaram avaliações radiográficas do ângulo de Böhler e Gissane, no pré e no pós-operatório, além de utilizarem a tomografia computadorizada para avaliação da classificação de Sanders.

A avaliação da Distribuição da Pressão Plantar foi realizada pelo sistema F-scan.

Os resultados clínicos encontrados foram satisfatórios apresentando, pontuação média de 75,5 no critério da AOFAS.. A redução cirúrgica resultou em uma melhora dos ângulos de Böhler e Gissane. O estudo mostrou diferenças estatisticamente significantes entre o antepé o retropé fraturados no que tange sobre a área de contato, pressão e força de reação do solo. Os valores encontrados para estes parâmetros foram maiores no retropé que no antepé fraturados.

A trajetória de Pressão (COP) foi menor no pé fraturado que no pé normal. Encontrou-se correlação entre o Ângulo de Gissane após a redução e o Segundo Pico de Força, indicando que quanto melhor a redução deste ângulo , melhor a impulsão. Também encontrou-se a correlação entre a pontuação AOFAS e o Primeiro Pico de Força, mostrando que quanto melhor o resultado clínico melhor o apoio do retropé.

Descritores: Calcâneo; Biomecânica; Fraturas.

INTRODUÇÃO

O calcâneo é o osso mais comumente fraturado entre os ossos do tarso, contudo, ainda não há um consenso sobre o seu tipo ideal de tratamento(11,16,21). Historicamente, as fraturas de Calcâneo eram tratadas de maneira conservadora, entretanto, com os avanços tecnológicos, atualmente os tratamentos visam a redução cirúrgica e a fixação interna(11).

Segundo Slatis et al.(25) a fratura de Calcâneo compreende de 1 a 2 % das fraturas no adulto. Esta fratura consiste em um trauma altamente incapacitante devido ao tempo prolongado de afastamento do trabalho, para o tratamento; e aos resultados no pós-tratamento. Além disto apresenta alta incidência em adultos e adultos-jovens, ou seja, na população economicamente ativa.

Lowery et al.(10) realizaram uma extensa revisão bibliográfica com a história das fraturas do calcâneo. Desde os tempos remotos, a fratura do Calcâneo vem sendo um tema controverso na medicina. Em 1720, Garongeat descreveu as fraturas cominutivas do Calcâneo como fraturas por esmagamento denotando a total perda da anatomia que ocorre após esta fratura. O primeiro a descrever a anatomia da fratura do Calcâneo foi Malgaine, em 1843(10).

Desde Hipócrates o tratamento destas fraturas não passava de enfaixamento. Clark introduziu em 1850 a fixação com pinos. Em 1882, Charles Bell iniciou a redução cruenta de tais fraturas e, em 1902, Morestein adicionou a fixação interna. Em 1908, Cotton e Wilson descreveram as deformidades ocasionadas pela fratura do Calcâneo, e descreveram a redução incruenta ou redução cruenta limitada seguida de imobilização como tratamento(10).

O primeiro a propor uma classificação anatômica para as fraturas do Calcâneo foi Böhler em 1930, propondo como tratamento uma técnica de redução através de manipulação, compressão e tração associada à imobilização. Em 1951, Essex-Lopresti apresentou uma classificação baseada no mecanismo de trauma da fratura, classificação esta, que permanece em grande uso até os dias de hoje em locais onde não há acesso fácil à Tomografia Computadorizada (TC). Em 1989, Sanders propôs uma classificação através da TC e ressaltou a importância da fratura da faceta posterior como um índice prognóstico(10).

O objetivo deste estudo consistiu em avaliar as fraturas de Calcâneo através de uma análise da distribuição da pressão plantar, de forma dinâmica durante a marcha e relacionar estes dados com avaliações clínica, radiográfica e tomográfica.

MÉTODO

Durante o período de janeiro de 1995 a janeiro de 2001, foram submetidos a tratamento cirúrgico de fraturas intra-articulares do calcâneo, 61 pacientes, no Hospital Governador Celso Ramos- Florianópolis-SC (HGCR). Compareceram para a avaliação da marcha no Laboratório de Biomecânica da Universidade do Estado de Santa Catarina, 22 pacientes, onde analisamos 24 pés fraturados, com tempo de seguimento mínimo de 15 meses (Tabela 1). A idade média foi de 40,95 anos (± 11,63) variando entre 22 a 59 anos. Vinte pacientes eram do sexo masculino e dois do sexo feminino, sendo 11 casos com acometimento do lado direito e nove no lado esquerdo, e dois casos bilaterais. Todos os pacientes foram submetidos à redução aberta por via lateral, com uso de placas e parafusos, com parafusos e fios ou apenas por fios de Kirschner. Enxerto ósseo foi utilizado em apenas um caso. Quanto ao mecanismo do trauma 19 casos foram por queda de altura e três casos por acidente automobilístico.

A análise da distribuição da pressão plantar (DPP) foi realizada através do sistema F-Scan (TEKSCAN, Inc, Bostom, MA), que é um sistema matricial de sensores de força e resistência. São colocadas palmilhas sensorizadas dentro do calçado dos pacientes, e estas ligadas a uma unidade CPU de computador com o sistema de análise de dados instalado. Os pacientes são instruídos a deambular em sua cadência natural. A freqüência de aquisição foi de 120Hz e o tempo de coleta de 6s.

Para a análise da DPP os plantigramas foram divididos em antepé e retropé, sendo aplicado o teste t-student para amostras dependentes (p<0,05) em antepé e retropé do mesmo lado. Estes dados foram correlacionados com resultados obtidos nas avaliações clínica, radiográficas e tomográficas.

Os pacientes foram avaliados clinicamente pelo critério da American Organization of Foot and Ankel Society (AOFAS) para o retropé, sendo esta, sempre realizada pelo mesmo avaliador. Realizou-se avaliação tomográfica pela classificação de Sanders e radiográfica por Essex-Lopresti. Através de radiografias na incidência de perfil foram medidos os ângulos de Böhler e Gissane.

RESULTADOS

A Tabela 2 mostra um resumo das avaliações radiográficas, tomográfica e clínica.

Através de radiografias na incidência de perfil foram medidos os ângulos de Böhler e Gissane. A média do ângulo de Böhler, no pré-operatório foi de 6,9o, sendo seus parâmetros de normalidade entre 25o e 40o(11). No pós-operatório, após a redução cirúrgica, o ângulo médio encontrado foi de 24o, havendo, portanto diferença significativa no pré e pós-operatório (t=-5,70, p<0,001).

O ângulo de Gissane no pré-operatório apresentou valor médio de 109,8o, sendo de 119,3o no pós-operatório. Foi considerado valor normal deste ângulo de 140o, havendo diferença significativa nas médias dos ângulos no pré e pós-operatório (t=-2,10, p<0,05). (Tabela 5)

O critério clínico da AOFAS para o retropé, apresentou pontuação média de 75,5 pontos.

O sistema utilizado baseia-se em uma escala de 100 pontos, e avalia dor (40 pontos) , função (50 pontos) e alinhamento (10 pontos).

A avaliação da Classificação Tomográfica de Sanders mostra um discreto predomínio do tipo II sobre o tipo III e IV , como mostra a tabela 3.

Quanto à classificação radiológica de Essex-Lopresti, 17 fraturas eram do tipo Depressão Articular e sete do tipo Língua (Tabela 4).

Os resultados adquiridos através do sistema F-Scan estão apresentados nos Gráficos de 1 a 3, ilustrando os resultados da Área de Contato, da Força e da Pressão Média no antepé e retropé de ambos lados.




Ao analisarmos a distribuição da pressão plantar dos pacientes submetidos à redução cirúrgica da fratura de Calcâneo unilateral, verificamos que os valores médios da Área de contato do antepé e retropé do mesmo lado apresentam uma diferença significativa entre o antepé e o retropé do lado fraturado (t=-3,95, p<0,001) evidenciando a maior área no retropé fraturado.(Tabela 6) (Gráfico 1).

Este fato deve-se ao déficit na transferência do peso para o antepé durante a marcha. Não havendo diferença significativa para os valores médios da variável no lado não fraturado.

Ao analisar a Força exercida no pé fraturado, houve diferenças significativas entre as médias de Força do antepé e do retropé no lado da fratura (t=-5,65; p=0,00004), sem diferença significativa no lado contralateral. A diminuição na Força da região do antepé (Segundo Pico de Força), representa redução na força de impulsão durante a marcha.(Tabela 6) (Gráfico 2).

A Pressão média no pé fraturado apresentou diferença significativa entre o antepé e o retropé (t=4,93, p=0,0002), não havendo diferença significativa no membro contralateral para esta variável. Existe uma pressão maior sob o retropé fraturado significativa em relação à pressão neste antepé. (Tabela 6) (Gráfico 3).

Aqueles que sofreram fraturas bilaterais, não apresentaram diferença significativa entre os valores médios de Área de contato, Pressão e Força entre o antepé e retropé.

A análise do Centro de Pressão (COP), mostra que no pé fraturado, a trajetória foi menor. O COP apresentou três diferentes comportamentos: deslocamento até a região entre a segunda e primeira cabeça dos metatarsos (61% dos casos), deslocamento até o mediopé (27%) e deslocamento do COP não saindo do retropé (11%).

As diferentes trajetórias do Centro de Pressão (COP) encontradas estão representadas na Figura 1, e a distribuição da amostra na Tabela 7.


O Ângulo de Gissane após a redução cirúrgica da fratura apresentou correlação com o Segundo Pico de Força (SPF) dos pés fraturados (r = 0,61; p < 0,05). Não houve correlação do Ângulo de Gissane com o Primeiro Pico de Força (PPF), Área e Pressão de retropé e antepé fraturado. (Gráfico 4)


O Critério Clínico AOFAS apresentou correlação significativa com o Primeiro Pico de Força (PPF) (r = 0,60; p < 0,05). Não encontramos correlação dos valores do Critério Clinico da AOFAS com o SPF, com a relação do SPF/PPF, Área e Pressão em retropé fraturado. (Gráfico 5).


DISCUSSÃO

Em relação à idade, sexo, e mecanismo de trauma, a nossa casuística se compara à da literatura(1,9,13,18-20,22,26,27). Quanto ao lado fraturado, chama atenção que houve apenas dois casos de fratura intra-articular bilateral, enquanto nas séries publicadas(1,9,13,15,18,19,22,27) há, geralmente, maior número de casos de fraturas bilaterais.

A via de acesso utilizada foi a abordagem lateral, escolhida por grande parte dos autores (1,2,9,13,20,22,23) apesar de haver autores que utilizam a abordagem medial(9) e a abordagem lateral e medial(8,10,15). Em nosso meio, Fernandes(5), descreveu a utilização da via anterior, sobre o seio do tarso, e suas vantagens pelo menor tamanho da incisão, o menor risco de necrose de pele e a não agressão aos tendões peroneiros(5).

O uso de enxerto, aplicado em apenas um dos casos, é uma outra controvérsia, sendo indicado por alguns(1,2,9,13,19) e proscrito por outros(18,20,22,23,27). Acreditamos que o uso de enxerto autólogo não aumenta a estabilidade da síntese, não melhora o resultado final e aumenta o risco de infecção, além da presença de uma segunda ferida cirúrgica.

A quantidade de lesões associadas nos casos descritos (36 %) e suas localizações (fraturas dos membros inferiores e vértebras) se comparam com grande parte da literatura, que apresenta percentuais que variam de 27% a 61,2%(9,13,18,19,22).

As complicações encontradas na amostra do presente estudo também estiveram de acordo com a literatura. A osteomielite e a perda de redução por nós observadas são complicações encontradas freqüentemente na literatura(1,2,6,9,18,22,26), bem como a síndrome compartimental(14,17). Vários autores destacam também as complicações relacionadas à ferida operatória(1,2,9,13,15,18,22,26,27) .

Quanto a avaliação clínica pelo critério da AOFAS, nossa amostra apresentou valor médio de 75.5 (+13.35) pontos, valor este próximo ao encontrado por Infante et al.(6) , de 78 pontos. Segundo este autor este índice demonstra que houve bons resultados funcionais, possibilitando ao paciente retornar as suas atividades. Nossa amostra apresenta valores do critério AOFAS, semelhante também aos encontrados por Sanders et al.(23), Zwipp et al.(27), Bezes et al.(2), Melcher et al.(13), e em nosso meio Pimenta e Kojima(19) e Moraes Filho et al.(15).

A avaliação das Tomografias Axiais Computadorizadas através da classificação de Sanders também teve sua distribuição comparável às séries de Sanders et al.(23) e Moraes Filho et al.(15), com as fraturas tipo II predominando sobre as tipo III, que por sua vez predominaram sobre as tipo IV.

A avaliação das radiografias pré-operatórias através da classificação de Essex-Lopresti teve sua distribuição comparável com a literatura(9,13,15,19) demonstrando um predomínio do tipo em Depressão Articular sobre o tipo em Língua.

O Ângulo de Gissane após a redução cirúrgica da fratura apresentou correlação com o Segundo Pico de Força dos pés fraturados. Com o aumento do Ângulo de Gissane, aproximando-se do normal houve um aumento significativo na variável do Segundo Pico de Força, indicando maior impulsão com o antepé, sem correlação com o Primeiro Pico de Força, Área e Pressão de retropé e antepé fraturado.

O Critério Clínico AOFAS apresentou correlação significativa com o Primeiro Pico de Força (PPF). Quanto maior a pontuação no critério AOFAS maior apresentou-se o PPF, sem haver correlação com o Segundo Pico de Força, nem tampouco com a relação do SPF/PPF, Área e Pressão em retropé fraturado. Fernandes(5) estudou 33 pacientes e 38 fraturas intra-articulares de calcâneo, II e III de Sanders, com seguimento mínimo de 24 meses, encontrou relação entre o ângulo de Böhler e o critério AOFAS(5).

Ao analisarmos a marcha e a distribuição da pressão plantar verificamos que os pacientes apresentaram a Área de Contato reduzida no antepé do lado fraturado. Assim como uma redução significativa dos valores de Pico de Força e Pressão Média nesta região. Este fato é um indicativo do déficit da transferência de peso para a região anterior do pé. Nos pés fraturados verificamos sobrecarga dos retropés, provavelmente em conseqüência da limitação do movimento da articulação subtalar e tibio-társica com fraqueza do tríceps sural, levando a um déficit na impulsão.

O critério de avaliação clínica utilizado, AOFAS, apresentou correlação significativa com os valores do Primeiro Pico de Força (PPF), indicando que os pacientes com melhores condições clínicas apresentavam índices maiores de PPF. A marcha patológica freqüentemente apresenta assimetria da força, redução de picos e redução de intervalos das curvas de força de reação do solo, sendo que o comportamento anômalo da força vertical pode ser um indicativo de descontrole muscular no paciente.

A análise do Centro de Pressão (COP), mostrou que no pé fraturado, a trajetória foi menor. O COP apresentou 3 diferentes comportamentos: deslocamento até a região entre a segunda e primeira cabeça dos metatarsos, deslocamento até o mediopé e deslocamento do COP não saindo do retropé. A trajetória normal do Centro de Pressão desloca-se até o hálux(3,12). Os pacientes com fratura de calcâneo não apresentaram deslocamento normal do COP, diminuindo assim, as forças de impulsão durante a marcha, com redução da Área de Contato na região do antepé e aumento da Pressão e Força na região do retropé. Porém, verificamos que esses pacientes apresentaram aumento de parâmetros da marcha, como a Pressão e Força na região da fratura, o que se deve à perda de mobilidade funcional do complexo tornozelo-pé no pós-operatório.

Novas perspectivas na avaliação e tratamento das fraturas de calcâneo mostram que não basta o paciente voltar a caminhar, mas o padrão a ser adquirido é um fator relevante para a qualidade de vida do paciente.

CONCLUSÃO

Clinicamente o resultado cirúrgico das fraturas intra-articulares do Calcâneo foi satisfatório, alcançando média de 75,5 pontos, no critério AOFAS. A redução cirúrgica das fraturas do Calcâneo foi satisfatória na reconstrução do Ângulo de Böhler e do Ângulo de Gissane. Através dos plantigramas de Pressão, verificou-se diferença significativa entre as variáveis: Área de Contato, Pressão Média e a Força sendo maior no retropé que no antepé do lado do Calcâneo fraturado.

Trabalho recebido em 18/10/03

Aprovado em 09/04/04

Trabalho realizado no Hospital Governador Celso Ramos-Florianópolis- SC e Departamento de Biomecânica da Universidade Estadual de Santa Catarina- Florianópolis- SC

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  • Endereço para correspondência
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  • Datas de Publicação

    • Publicação nesta coleção
      16 Jun 2004
    • Data do Fascículo
      Jun 2004

    Histórico

    • Aceito
      09 Abr 2004
    • Recebido
      18 Out 2003
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