Apresentação de um novo dispositivo para mensuração do ângulo de torção da perna

Resumos

Variations and deformities of lower limbs involving rotation in the transverse plane are associated with many clinical problems, ranging from harmless in-toing in children to disabling degenerative osteoarthritis of the knee in adult patients. While the bone alterations located in the transverse plane are difficult to be assessed, the frontal and sagittal deformities can be easily assessed , for instance, with the conventional radiographies. In this context, among the most available methods for the leg rotational study, there is not any clinical or image procedure which is more accurate, practical or with low cost. In order to solve this problem, the authors present a new device to indirect clinical standard of the leg torsion angle in adults and children. In this study, 40 lower limbs from human cadavers were assessed and analyzed.

Tibia; Anthropometry; Gait

ARTIGO ORIGINAL

Apresentação de um novo dispositivo para mensuração do ângulo de torção da perna

Sérgio José Lawand^I; Amâncio Ramalho Júnior^II; Ricardo Luiz Smith^III

^IMédico Especialista em Ortopedia e Traumatologia pela SBOT

^IIMédico Especialista em Ortopedia e Traumatologia pela SBOT; Ortopedista do Hospital Israelita Albert Einstein

^IIIProfessor Titular, Livre- Docente, Chefe da Disciplina de Anatomia Descritiva e Topográfica do Departamento de Morfologia da UNIFESP/ EPM

^{Endereço para correspondência}

RESUMO

Variações rotacionais dos membros inferiores no plano transverso são responsáveis por um grande número de doenças que acometem crianças e indivíduos adultos. Nas crianças, podemos citar como exemplo, um quadro comum, a marcha com os "pés para dentro" ("toeing in") e nos indivíduos adultos, a incapacitante artrose degenerativa dos joelhos.

Enquanto as alterações ósseas localizadas no plano transverso são difíceis de serem avaliadas, as deformidades presentes nos planos frontal e sagital podem ser avaliadas facilmente através, por exemplo, de simples radiografias.

Neste contexto, dentre os métodos disponíveis para o estudo rotacional da perna, não há procedimento clínico ou de imagem que reúna as características de precisão, praticidade e baixo custo.

Com o intuito de preencher esta lacuna, os autores apresentam um dispositivo para aferição clínica indireta do ângulo de torção da perna para indivíduos adultos e crianças. Neste artigo, procedeu-se a avaliação e a análise de 40 membros inferiores de cadáveres adultos humanos.

Descritores: Tíbia; Antropometria; Marcha.

INTRODUÇÃO

O mau alinhamento rotacional das extremidades inferiores na infância é uma alteração freqüente que pode, na vida adulta, atuar como fator causal de diversas doenças do aparelho locomotor caso não seja diagnosticado e tratado de forma adequada ^{(1,8,9,10,13,15)}.

A torção da perna é o resultado da diferença entre o eixo de flexão da articulação fêmoro-tibial e o eixo de flexão tíbio-talar no plano transversal e está sujeita á variações conforme a idade, sexo, características anatômicas e populacionais assim como, a outras doenças ósteo-articulares que possam estar presentes ^(1,4,13).

A avaliação do ângulo de torção da perna tem importância fundamental na detecção precoce e no prognóstico de diversas doenças do aparelho locomotor, porém os métodos clínicos antropométricos descritos até hoje, nos fornecem valores que variam de 0 á 45°, o que levanta dúvidas quanto á precisão ^(2,10,13,15).

Por outro lado, o estudo da torção tibial através de radiografias simples é complexo e pouco prático ^(5,7,13). Como alternativa, o método de avaliação por tomografia computadorizada tem se mostrado promissor até o momento, mas apresenta como pontos desfavoráveis, a falta de padronização e o alto custo inviabilizando o seguimento do doente em muitos casos.

Apresentamos neste artigo, um dispositivo clínico antropométrico que determina o valor angular de torção a perna de maneira indireta, através de cálculo trigonométrico. O objetivo final é contribuir para a praticidade da avaliação do ângulo de torção da perna através de um método simples, de fácil reprodução facilitando assim o seguimento do paciente.

MATERIAL E MÉTODOS

O dispositivo consiste-se de um aparelho mecânico que avalia variáveis antropométricas nos planos frontal e sagital da perna para determinação indireta do seu ângulo de torção. O aparelho foi montado utilizando-se materiais de baixo custo e facilmente acessíveis, como placas de acrílico, três réguas, cola, uma placa de madeira e alguns parafusos.

As peças anatômicas avaliadas, pertenciam ao Laboratório de Anatomia da Disciplina de Anatomia Descritiva e Topográfica do Departamento de Morfologia da Universidade Federal de São Paulo/ Escola Paulista de Medicina. O projeto de pesquisa foi aprovado pelo Comitê de Ética e Pesquisa da mesma instituição cumprindo a resolução 196/96 do Conselho Nacional de Saúde.

Os 40 membros inferiores estudados estavam desarticulados de seus respectivos cadáveres humanos adultos e fixados com formaldeído. Vinte e cinco membros encontravam-se desarticulados a partir do fêmur, os outros 15 restantes a partir da hemi pelve. O lado avaliado não foi considerado na avaliação dos resultados.

As variáveis antropométricas estudadas foram: 1- à distância intermaleolar, determinada medindo-se à distância entre o centro dos maléolos lateral e medial (D); 2- à distância entre o centro do maléolo medial e o anteparo posterior do dispositivo (M); 3- à distância entre o centro do maléolo lateral e o anteparo posterior do dispositivo (L).

O dispositivo apresentava : um anteparo principal para apoio da face posterior da perna; um segundo anteparo menor de madeira, ortogonalmente acoplado na extremidade proximal do primeiro, para o apoio da coxa; três réguas adaptadas na extremidade distal do anteparo principal. De acordo com esta montagem, o membro inferior estudado era posicionado com o joelho fletido a 90° estando os côndilos tibiais e a face posterior do calcâneo em repouso sobre o anteparo principal do aparato (Figura 1).

A três réguas estavam dispostas da seguinte maneira: duas réguas encontravam-se posicionadas no plano sagital, eram móveis e como ficavam perpendiculares ao eixo longitudinal da perna, bloqueavam sua rotação quando levadas de encontro aos maléolos; uma terceira régua permaneceu orientada no plano frontal completando o conjunto (Figura 2). A unidade das réguas era expressa em centímetros lineares apresentando precisão até um dígito decimal à direita.

O par de réguas sagitais além de ter mobilidade latero-medial, conjuntamente a terceira régua apresentavam mobilidade crânio-caudal sobre o anteparo longitudinal de acrílico.

Concluindo, a disposição dos anteparos e a mobilidade do conjunto de réguas permitiram avaliarem-se membros inferiores não importando o comprimento, a largura e o lado estudado.

A partir de pontos de referência demarcados no centro dos maléolos, mensuramos as distâncias entre os mesmos no plano frontal (D), com a leitura direta na régua fixada no anteparo posterior. Também, pela leitura nas réguas orientadas no plano sagital avaliaram-se as distâncias entre o maléolo lateral (L) e medial (M) em relação ao anteparo posterior. Com a obtenção das medidas acima, através do cálculo do arco tangente (1) foi obtido o valor do ângulo de torção da perna (Quadro 1).

RESULTADOS

De uma amostra de 40 membros inferiores estudados foram obtidos valores angulares entre 18 e 27 graus (Tabela 1).

Foi encontrada a seguinte distribuição, 15 membros inferiores apresentaram ângulos de torção da perna entre 20° e 22°, representando 37,5% da amostra.

A média dos valores angulares de torção da perna foi equivalente 22,4° com um desvio-padrão = 2,2° (Tabela 2). A variabilidade entre os valores foi relativamente pequena (coeficiente de variação = 0,099).

O gráfico Box-plot e o Histograma foram comparados e mostram os percentis de distribuição por concentração e frequência (Gráfico 1).

Como os valores correspondiam á medidas angulares foi utilizado também um método estatístico específico para disposição de dados circulares (Gráfico 2). A média circular, que representa o ângulo médio, coincidiu com a média descritiva (22,4º) e a variância circular amostral, valor que corresponde a uma medida de variabilidade em torno do ângulo médio, foi igual a 0,001 confirmando a homogeneidade da amostra.

DISCUSSÃO

O ser humano apresenta características biomecânicas únicas, essas características destacam-se ainda mais quando são comparados indivíduos da mesma espécie ^(9,13,14).

Várias são as causas dessas alterações, cada um de nós apresenta alguma variação no eixo de movimento das articulações e na rotação dos membros inferiores que podem ser temporários ou definitivos. As alterações temporárias expressam-se durante as diversas fases do desenvolvimento e as definitivas na vida adulta ^(4,9,10).

A postura e moldagem intra-uterinas afetam o alinhamento rotacional dos membros inferiores. No feto os quadris estão fletidos e rodados lateralmente o que implica que os quadris possuem maior grau de rotação lateral do que medial enquanto as pernas e os pés encontram-se rodados medialmente e aduzidos ^(4,6,8,10).

Ao nascimento esta postura está presente em grau variável. Durante o crescimento longitudinal, forças de tração muscular e ligamentar assim como forças estáticas do peso corporal levam á resolução espontânea e gradual da postura fetal ^(3,8,13).

Os eixos de rotação da coxa e perna estão intimamente relacionados com a rotação do quadril e por conseguinte, a rotação da perna e o movimento do pé também estão em concordância.

Os eixos de rotação mostram diferenças marcantes e constituem-se num dos fatores que distinguem a aparência de cada indivíduo durante a marcha ⁽⁴⁾.

Procurando avaliar os problemas torcionais de forma mais precisa, Staheli et al.⁽¹⁰⁾ propuseram o estudo do perfil torcional. O objetivo deste estudo foi o de fornecer valores mais precisos, para isso estudaram 1000 membros inferiores normais em crianças e adultos sendo 221 do sexo masculino e 279 do sexo feminino e estabeleceram valores normais dos perfis torcionais e rotacionais nas diversas faixas etárias.

O perfil torcional proposto no artigo consiste na mensuração de seis parâmetros de cada membro inferior do indivíduo, a saber: 1- o ângulo de progressão do pé; 2- a rotação medial do quadril em extensão; 3- a rotação lateral do quadril em extensão; 4- o ângulo coxa-pé; 5- o ângulo do eixo transmaleolar; 6- a configuração do pé.

O valor do ângulo do eixo transmaleolar é obtido com o paciente em pronação, os joelhos fletidos a 90° com os tornozelos na posição neutra. São marcados pontos centrais dos maléolos medial e lateral e unidos por uma linha através da planta do pé representando o eixo transmaleolar. A seguir, uma linha é projetada no sentido longitudinal do calcanhar e perpendicular ao eixo transmaleolar. O ângulo do eixo transmaleolar é portanto a diferença angular entre esta linha projetada no maior eixo do calcanhar e o eixo da coxa.

Em última análise podemos concluir que o eixo transmaleolar estaria avaliando a torção tibial e que o ângulo do eixo transmaleolar aumenta conforme a idade tendo um valor médio aproximado na infância de 20° podendo variar de 0° a 45° ^(4,10).

Staheli et al ⁽¹⁰⁾ concluíram em seu artigo que, para finalidades práticas nos casos de problemas torcionais simples devem ser utilizados os valores obtidos pela aferição do ângulo coxa-pé uma vez que este método fornece dados semelhantes e paralelos aos obtidos pela técnica de avaliação do eixo transmaleolar ^(4,10) porém, o ângulo coxa-pé é uma avaliação da deformidade combinada da rotação da tíbia e do retropé.

Tendo em vista as técnicas descritas acima, concluímos que na prática não há um método antropométrico simples que avalie a torção apenas com parâmetros da perna e que forneça também dados mais constantes.

A biomecânica do aparelho locomotor humano é complexa e consiste num intrincado mecanismo que funciona de maneira interdependente entre as partes. Cada parte tem importância e contribuição ímpar, a perda ou modificação de um componente pode resultar em grandes ou pequenas alterações. A única forma de entendê-las é compreendendo como cada componente está distribuído no indivíduo ⁽⁴⁾ assim como, é vital a compreensão das alterações biomecânicas que cada doença provoca no aparelho locomotor ^(1,3,6,8,11).

A compreensão da biomecânica do membro inferior é auxílio essencial, para tomada de decisão do cirurgião e implica no planejamento cirúrgico e conseqüentemente no sucesso pós – operatório ^(4,5,13).

Sabemos que o grau de torção da perna depende da idade da criança e é variável entre indivíduos. A evolução natural da torção da perna é a tendência a rodar lateralmente com a progressão da idade.

LeDamany em 1909 foi um dos pioneiros na avaliação da torção tibial em espécime anatômicos ^(4,5,7,10). O autor descreveu que no feto o maléolo medial localiza-se atrás do lateral e que há torção medial na tíbia. Ao nascimento, as extremidades dos maléolos estavam niveladas e pela época da marcha o maléolo medial encontra-se situado á frente do maléolo lateral e que havia por volta de 20° de torção tibial. O autor ainda encontrou no indivíduo adulto normal a torção tibial lateral com uma média de 23,7° ^(2,4,7) .

Staheli e Engel ⁽⁹⁾, estudaram o grau de torção tibial em 160 crianças normais e adultos através de um aparato que determinava o valor do eixo transmaleolar com o joelho a 90°. Os autores observaram que a torção aumentava com a idade, ocorrendo durante o primeiro ano de vida aumento de 5° na rotação lateral, 10° nas crianças mais velhas, e 20° nos adultos. O método é pouco detalhado no artigo e aparentemente foi abandonado pelo autor no seu artigo mais recente de 1985 ⁽¹⁰⁾.

O dispositivo apresentado por nós pode ser considerado como um aprimoramento do que fora apresentado por Staheli e Engel ⁽⁹⁾, acrescenta-se à defesa do método além do que já exposto, o fato que métodos radiográficos não podem ser aplicados aos lactentes ou crianças pequenas, em virtude da ausência de sombras de contraste projetadas pelas suas epífises cartilaginosas.

A avaliação radiográfica da torção tibial não é indicada em crianças tendo limitado valor clínico e a exposição à radiação não é justificável ^(2,4,7,12).

Ao confrontarmos o método proposto com a técnica de avaliação da torção tibial por tomografia computadorizada temos que, o custo mais elevado deste último é um dos pontos mais desfavoráveis prejudicando o seguimento, a radiação ainda que menor em relação ás radiografias simples também deve ser citada como ponto negativo ^(7,13).

O valor médio de torção tibial num adulto normal obtido através de tomografia pode variar de 30° para lateral com desvio-padrão de até 5° ^(5,12,13). Porém os valores variam ainda mais conforme o estudo⁽⁷⁾ um dos motivos apontados para a inconstância é que há uma dificuldade de padronização das linhas de referência distal e proximal na tíbia ^(5,7,15) .

CONCLUSÃO

Considerando-se os estudos com diversos aparatos mecânicos citados na literatura, os resultados apresentados neste artigo encontram-se numa faixa aceitável para o indivíduo adulto normal porém outros estudos deverão seguir-se.

O método proposto neste artigo para a avaliação do ângulo de torção da tíbia tem vantagens dentre as quais: 1- é um equipamento barato confeccionado com materiais facilmente acessíveis; 2- o uso é descomplicado e portanto requer pouco treino tanto para profissionais médicos como não médicos; 3- o método é pouco agressivo e torna-se conveniente para seguimento ambulatorial; 4- os valores obtidos são compatíveis com os da literatura.

AGRADECIMENTOS

Ângela Tavares Paes, Mestre em Estatística do Laboratório de Epidemiologia e Estatística (Lee) do Instituto Dante Pazzanese de Cardiologia.

Trabalho recebido em 17/06/03

Aprovado em 05/04/04

Trabalho desenvolvido na Disciplina de Anatomia Descritiva e Topográfica do Departamento de Morfologia da UNIFESP/ EPM.

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Datas de Publicação

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

Histórico

• Aceito
  05 Abr 2004
• Recebido
  17 Jun 2003