( PDF ) Reparo do defeito ósseo na trepanação craniana com enxerto ósseo autólogo: estudo comparativo morfológico e tomográfico

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL

FACULDADE DE MEDICINA

CURSO DE PÓS-GRADUAÇÃO EM MEDICINA: CIRURGIA

REPARO DO DEFEITO ÓSSEO NA TREPANAÇÃO CRANIANA

COM ENXERTO ÓSSEO AUTÓLOGO. ESTUDO COMPARATIVO

MORFOLÓGICO E TOMOGRÁFICO

PAULO VALDECI WORM

Orientador

PROF. DR. MARCUS VINÍCIUS MARTINS COLLARES

Co-Orientador

Prof. Dr. Nelson Pires Ferreira

Porto Alegre

2007

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL

FACULDADE DE MEDICINA

CURSO DE PÓS-GRADUAÇÃO EM MEDICINA: CIRURGIA

REPARO DO DEFEITO ÓSSEO NA TREPANAÇÃO CRANIANA

COM ENXERTO ÓSSEO AUTÓLOGO. ESTUDO COMPARATIVO

MORFOLÓGICO E TOMOGRÁFICO

PAULO VALDECI WORM

ORIENTADOR: PROF. DR. MARCUS VINÍCIUS MARTINS COLLARES

CO ORIENTADOR: PROF. DR. NELSON PIRES FERREIRA

Dissertação apresentada ao curso de pós-

graduação em Medicina: Cirurgia da

Universidade Federal do Rio Grande do

Sul, como requisito parcial para a obtenção

do grau de mestre.

Porto Alegre

2007

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W928R WORM, PAULO VALDECI

REPARO DO DEFEITO ÓSSEO NA TREPANAÇÃO

CRANIANA COM ENXERTO ÓSSEO AUTÓLOGO : ESTUDO

COMPARATIVO MORFOLÓGICO E TOMOGRÁFICO /

PAULO VALDECI WORM ; ORIENT. MARCUS VINÍCIUS

MARTINS COLLARES ; CO-ORIENT. NELSON PIRES

FERREIRA. – 2007.

92 f. : il. color.

Dissertação (mestrado) – Universidade Federal do Rio

Grande do Sul. Faculdade de Medicina. Programa de Pós-

Graduação em Medicina: Ciências Cirúrgicas. Porto Alegre,

BR-RS, 2007.

1. Transplante ósseo 2. Transplante autólogo 3. Crânio 4.

Cirurgia 5. Trepanação I. Collares, Marcus Vinícius Martins II.

Ferreira, Nelson Pires.III. Título.

NLM: WL 368

Catalogação Biblioteca FAMED/HCPA

AGRADECIMENTOS

Desejo expressar meus agradecimentos:

• Aos meus pais que me ensinaram que um dos pilares de um homem

é a integridade;

• Às minhas irmãs, pelo carinho, companheirismo, pela amizade e

compreensão;

• À Leonora pela paciência, compreensão, dedicação a mim, e por

tornar as coisas mais fáceis;

• Ao Professor Dr. Nelson Pires Ferreira, pelo carinho, exemplo, pela

paciência e por todos os ensinamentos durante a minha formação e pela

oportunidade oferecida para que esse projeto fosse desenvolvido;

• Ao Professor Dr. Marcus Vinícius Martins Collares, pela altivez,

camaradagem, amizade, vibração e pelo espírito empreendedor. Também

pelas críticas feitas e pelos ensinamentos que me passou durante a orientação

desta dissertação;

• Ao Dr. Carlos Alexandre Netto, com quem provei pela primeira vez o

gosto pela pesquisa;

• Ao Dr. Jorge Luiz Kraemer, por facilitar a aquisição de bibliografia e

permitir a execução do procedimento nos seus pacientes;

• Ao Dr. Mario de Barros Faria, amigo, companheiro, pela troca de

idéias e pelo auxílio inestimável na execução das fotografias e no

desenvolvimento e domínio da técnica;

• Aos médicos e enfermeiros do Hospital São José, Santa Casa de

Misericórdia de Porto Alegre;

• Ao Dr. René Lenhardt e Dr. Ronni Alves e aos físicos Ricardo

Castilho Wunderlich e Luís Felipe Toschi pela disposição na execução e

aferição das medidas tomográficas. A nossa integração permitiu a execução de

uma técnica inédita, com aplicabilidade clínica.

• Às enfermeiras Carla Zanardi e Cleuza Meneghetti do Centro de

Imagens do Hospital Dom Vicente Scherer/Santa Casa, pela presteza e pelo

auxílio nas marcações dos exames tomográficos;

• Aos Drs. Carlos Adyl Veloso Quaglia e Eduardo Mainieri Chem pela

avaliação estética das reconstruções;

• À Dra. Vânia Naomi Hirakata, e ao Dr. Mathias Azevedo Bresser pela

análise estatística;

• À Irmandade Santa Casa de Misericórdia de Porto Alegre pelo

ambiente rico do seu corpo clínico;

Em especial,

• Aos pacientes e às suas famílias, pela colaboração: fundamentais na

execução deste trabalho;

• Aos amigos que me acompanharam em mais uma jornada.

SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO.............................................................................................. 13

1.1 HISTÓRICO ............................................................................................... 13

1.2 REVISÃO DA LITERATURA ...................................................................... 15

1.2.1 Anatomia dos ossos do crânio ............................................................ 15

1.2.2 Trepanação Craniana............................................................................ 16

1.2.2.1 Histórico .............................................................................................. 16

1.2.3 Cranioplastia.......................................................................................... 17

1.2.4 Biologia dos enxertos........................................................................... 22

1.2.5 A Incorporação do Enxerto .................................................................. 24

1.3 JUSTIFICATIVA DO ESTUDO .................................................................. 25

1.4 HIPÓTESE ................................................................................................. 25

2 OBJETIVOS.................................................................................................. 26

2.1 OBJETIVO PRINCIPAL.............................................................................. 26

2.2 OBJETIVOS SECUNDÁRIOS: ................................................................... 26

3 CASUÍSTICA E MÉTODO ............................................................................ 27

3.1 DELINEAMENTO ....................................................................................... 27

3.1.1 Critérios de inclusão............................................................................. 28

3.1.2 Critérios de exclusão ............................................................................ 28

3.2 VARIÁVEIS ESTUDADAS.......................................................................... 28

3.2.1 Primárias................................................................................................. 28

3.2.2 Secundárias ........................................................................................... 28

3.2.3 Intervenção ............................................................................................ 29

3.2.3.1 Procedimento cirúrgico e obtenção do material de estudo................... 29

3.2.4 Desfecho ................................................................................................ 35

3.3 ASPECTOS ÉTICOS.................................................................................. 37

3.4 EQUIPE DE TRABALHO E PERÍODO DE REALIZAÇÃO ......................... 37

4 RESULTADOS.............................................................................................. 38

4.1 Características dos pacientes................................................................. 38

5 COMPLICAÇÕES ......................................................................................... 47

5.1 COMPLICAÇÕES SISTÊMICAS................................................................ 47

5.2 COMPLICAÇÕES CIRÚRGICAS .............................................................. 47

6 CONDIÇÕES DA ALTA............................................................................... 48

7 DISCUSSÃO................................................................................................. 49

7.1 COMPLICAÇÕES SISTÊMICAS E CIRÚRGICAS ..............

....................... 50

7.2 PROCEDIMENTO CIRÚRGICO................................................................. 50

7.3 A DENSIDADE ÓSSEA.............................................................................. 55

8 CONCLUSÕES............................................................................................. 58

REFERÊNCIAS%,%/,2*5È),&$

ANEXO 1 - FIGURAS ILUSTRATIVAS DO PACIENTE NÚMERO 12 ............ 66

ANEXO 2 - FIGURAS ILUSTRATIVAS DO PACIENTE NÚMERO 20 ............ 73

ANEXO 3 - MODELO DE CONSENTIMENTO INFORMADO..........................77

ARTIGO PARA PUBLICAÇÃO

RESUMO

A cranioplastia para a correção dos defeitos causados pelo trépano cirúrgico é

um dos problemas não adequadamente solucionados em neurocirurgia. As

depressões deixadas pelo trépano neurocirúrgico nas craniotomias é uma

queixa freqüente dos pacientes no pós-operatório. A extensa gama de

materiais aloplásticos que tem sido propostos e utilizados para este fim é um

bom exemplo desta dificuldade. O pó de osso, que é comumente usado

nessas reconstruções, sofre um alto grau de reabsorção, mas até o momento,

essa absorção não tinha sido mensurada, nem comparada com a do osso

cortical. Outro grande desafio não solucionado até o momento é a dificuldade

para acessar o desenvolvimento biológico de ossos transplantados em

humanos, impossibilitando assim a quantificação dos resultados. A avaliação

do local de reconstrução pela inspeção e pela palpação é um método

grosseiro de aferição e permite apenas uma análise qualitativa subjetiva.

Nossa insatisfação com o resultado estético das cranioplastias, além da falta

de medidas objetivas das falhas ósseas, nos levou a testar a utilização do

enxerto ósseo autógeno da lâmina interna da calota craniana para a resolução

estético-funcional das deformidades causadas pelo trépano neurocirúrgico.

Vinte e três pacientes adultos submetidos à cirurgia por variadas causas

(aneurisma roto, aneurisma não roto, má formação artériovenosa e neoplasia

benigna) tiveram os orifícios de trepanação reconstruídos com pó de osso

autólogo ou um fragmento circular de osso autólogo retirado da lâmina interna

do segmento ósseo removido para o procedimento intracraniano. No mesmo

paciente, os dois tipos de reconstrução foram realizados. O pó de osso foi

recolhido durante a trepanação e o fragmento ósseo foi retirado, com uma

trefina, especialmente confeccionada pelo autor para esse fim. Após oito

meses, realizamos tomografia de crânio com reconstrução óssea. Os locais

reconstruídos com pó de osso e com fragmento ósseo foram delimitados e

tiveram a densidade óssea aferida mediante tomografia computadorizada de

crânio, procedimento ainda não utilizado na prática clínica neurocirúrgica. Os

resultados foram expressos em unidades Hounsfield (HU). As reconstruções

foram avaliadas por dois especialistas diferentes, cegados para o estudo, que

atribuíram uma nota de 0 a 10 para a aparência estética dos locais

reconstruídos. Analisamos a correlação entre a nota atribuída pelos

avaliadores com a densidade medida pela TC. Foram reconstruídos 108

orifícios de craniotomia nos 23 pacientes estudados, sendo 36 orifícios

reconstruídos com fragmento circular da lâmina interna (33,3%) e 72 com pó

de osso (66,6%). A densidade média das reconstruções com fragmento

circular foi 987,01 ± 172,6 HU, enquanto a de pó de osso foi 464,46 ±197,66

HU. Essa diferença foi estatisticamente significativa (p< 0,001, teste t de

Student,

α< 0,05). A nota média atribuída às reconstruções pelos avaliadores

foi de 9,5 para ao fragmento ósseo e 5,7 para o pó de osso, (p< 0,001, teste t

pareado α< 0,05). Não ocorreram complicações durante o seguimento de até

25 meses. Ao final do estudo, pode-se concluir que o fragmento de osso

autólogo da lâmina interna é superior ao pó de osso para reconstrução dos

orifícios de trepanação. A absorção do fragmento ósseo é menor e sua

característica estética é superior. O custo nulo, bem como a ausência de

morbidade do sítio doador, habilita o auto-enxerto como a primeira escolha

para a correção dos defeitos causados pelo trépano cirúrgico.

ABSTRACT

The cranioplasty for the correction of defects caused by surgical trepan is one

of the problems that is not properly solved in neurosurgery. Frequently, the

patients complain during postoperative period about the depressions left by the

neurosurgical trepan in the craniotomy. The extensive gamma of aloplastic

materials that has been considered and used for this end is a good example of

this difficulty. The bone dust, frequently used in these reconstructions, suffers a

high reabsorption degree, but until the moment, this absorption had not been

mesured, nor compared to the one of the cortical bone. Another great challenge

that has not been solved yet until the moment is the difficulty to access the

biological development of transplanted bones in human beings, something that

disabled the results quantification. The place reconstruction evaluation through

inspection and palpation is a coarse method of gauging and allows only a

subjective qualitative analysis. Our insatisfaction with the cranioplasties

aesthetic result and the lack of objective measures of the bone imperfections

made us test the use of bone autogenous graft of the internal calvarial bone

blade as a aesthetic-functionary resolution for the deformities caused by

neurosurgical trepan. Twenty three adult patients submitted to the surgery due

to varied causes (ragged aneurism, not ragged aneurism, arteriovenous

malformation and benign neoplasia) had had the trepanation orifices

reconstructed with autologous bone dust or a autologous bone circular took

from the internal blade of the bone segment removed for the intracranium

procedure. In the same pacient, the two types of reconstruction had been

carried through. The bone dust was collected during trepanation with a trephine

especially confectioned by the author for this end. After eight months, we have

carried through a tomography of the cranium that had bone reconstruction. The

places reconstructed with dust of bone and with bone fragment had been

delimited and they had had the bone density gauged by means of cranium

computerized tomography, procedure still not used in the practical

neurosurgical clinic. The results were expressed in Hounsfield units (HU). The

reconstructions were evaluated by two different specialists, blinded for the

study, who attributed a grade from 0 to 10 for the aesthetic appearance of the

reconstructed places. We analyzed the correlation between the grade attributed

for the appraisers with the density measured for the CT. 108 orifices of

craniotomy in the 23 studied patients were reconstructed, among those 36

orifices were reconstructed with circular fragment from the internal blade

(33,3%) and 72 with bone dust (66,6%). The mean density of the

reconstructions with circular fragment was 987.01 ± 172,6 UH, while the one of

bone dust was 464,46 ±197,66 UH. This difference was significant in a

statistical way (p< 0.001, paired t-test α < 0,05). The average grade attributed to

the reconstructions by the appraisers was of 9,5 to the bone fragment and 5,7

to the bone dust, (p< 0.001. paired t-test α < 0,05). It had not occurred

complications during the pursuing of up to 25 months. In the end of the study, it

can be concluded that the autologous bone fragment of the internal blade is

superior to the dust of bone for the reconstruction of trepanation orifices. The

absorption of bone fragment is smaller and its aesthetic characteristic is

superior. The null cost, as well as the absence of morbidade of donor place,

qualifies the selfgraft as the first choice for the correction of the defects caused

by surgical trepan.

LISTA DE TABELAS

Tabela I - Doenças que justificaram procedimento cirúrgico nos 23 pacientes

estudados......................................................................................................... 38

Tabela II: Médias das notas atribuídas pelos avaliadores para as reconstruções

......................................................................................................................... 45

LISTA DE FIGURAS

Figura 1: O pó de osso (P) acumulado é recolhido e ulteriormente reutilizado

na reconstrução da falha óssea ....................................................................... 30

Figura 2a: Trefina especialmente confeccionada e utilizada nos procedimentos

......................................................................................................................... 30

Figura 2b-c: visão inferior da trefina, evidenciando sua face cortante, o

diâmetro interno e o condutor central (C)......................................................... 31

Figura 3 a: Corte da lâmina interna do osso com a trefina. Irrigação com soro

fisiológico, (FO - fragmento ósseo, LI - lâmina interna, LE – lâmina externa, T -

trefina). ............................................................................................................. 32

Figura 3b: Entalhe da lâmina interna causada pela trefina. ........................... 33

Figura 3 c: Pastilhas ósseas retiradas do osso da lâmina interna................... 33

Figura 4: locais trepanados reconstruídos com pó de osso e fragmento ósseo

da lâmina interna, retirado com utilização da trefina. A - orifício preenchido com

pó de osso, e B – orifício preenchido com pastilha óssea retirada da lâmina

interna. ............................................................................................................. 34

Figura 5: Degrau causado pelo trépano, onde o enxerto ósseo se apóia, sem

necessidade de fixação. O – orifício do trépano; D - degrau deixado pelo

trépano. ............................................................................................................ 35

** 4 meningiomas, 1 adenoma de hipófise, 1 cisto ependimário e 1 cisto de 3°

ventrículo.

.......................................................................................................... 38

Figura 6: distribuição dos pacientes de acordo com a idade e sexo. .............. 39

Figura 7: meses de pós-operatório em que foi realizada a tomografia de crânio

com reconstrução tridimensional...................................................................... 41

Figura 8 a - b: Numeração dos orifícios a serem medidos (8a) e delimitação do

espaço a ser medido pela tomografia de crânio (8b) ....................................... 43

Figura 9: medidas do osso cortical e do pó de osso (média). Teste T pareado p

<0,001................................................................................................................43

Figura 10: Nota atribuída pelos avaliadores para o aspecto estético da

reconstrução com osso cortical (osso cort) e para o pó de osso (pó). ............. 45

Figura 11: encaixe da pastilha óssea feita de lâmina da cortical interna......... 51

Figura 12: Reconstrução na região do “key hole” com osso cortical (C). ........ 55

LISTA DE ABREVIATURAS

– Centímetros Quadrados

HU – Unidades Hounsfield

HSA – Hemorragia subaracnóidea

MAVs – Malformações artériovenosas

ml – Mililitros

MEDP – Medidas em HU do pó de osso

mm – Milímetros

Rx – Radiografia

TC – Tomografia computadorizada de crânio

Fig – Figura

1 INTRODUÇÃO

1.1 HISTÓRICO

As perfurações nos ossos cranianos são antigas e comuns. Desde

séculos, constituem a base para a terapêutica em neurocirurgia. Estudos

arqueológicos e antropológicos sugerem que, desde a antiguidade, o homem

relaciona a cabeça e o conteúdo intracraniano com funções particularmente

importantes de manutenção da vida e percepções sensitivas e sensoriais, de

ordem mágica ou mesmo mística

. Essas noções geraram, através dos

tempos, diferentes tentativas de aplicações práticas, principalmente de ordem

terapêutica, dentre as quais se destacam as perfurações cranianas.

Dada a sua freqüência e sistematização em diversas civilizações pré-

históricas, a simples perfuração craniana, denominada trepanação, e sua

abertura mais ampla, a craniotomia ou a craniectomia, possivelmente se

constituem nos atos cirúrgicos mais antigos da humanidade

. O termo

trepanação se refere à retirada de partes de osso do crânio mediante um

instrumento chamado trépano; provém do grego trypanon (perfurador). Existem

evidências de que a trepanação era realizada desde o período neolítico, na

Europa e na Ásia

3, 4

Dentre as civilizações pré-históricas, as que mais realizaram

trepanações cranianas foram as pré-incaicas e incaicas; por vezes eram

recobertas com placas de ouro e prata, procedimento que hoje se denomina

cranioplastia

Na Medicina moderna, as indicações mais comuns para a cranioplastia

são: a proteção do cérebro, as alterações neurológicas, o controle de epilepsia,

as correções estéticas e o conforto do paciente. Todos esses fatores são

críticos na determinação da qualidade de vida do indivíduo

. Defeitos

cranianos – especialmente na região fronto-orbitária – são desfigurantes e

podem produzir profundos distúrbios psicológicos nos pacientes. Esses

pacientes apresentam dificuldades de adaptação social e são considerados

portadores de doenças neurológicas e intelectualmente deficientes para o

grande público

Desconforto no local da craniotomia pode ser sentido pelos pacientes e

não parece haver correlação com o tamanho do defeito

. A despeito desse

fato, o desconforto pode ser eventualmente exacerbado por influências

psicossociais, então a cranioplastia pode ser indicada para reduzir os sintomas

e melhorar a sensação de bem estar. A “síndrome da trefinada” é um espectro

de sintomas experimentados pelos pacientes portadores de defeitos cranianos.

Os sintomas incluem: cefaléia, tonturas, fadiga, insônia, dificuldade de

concentração, depressão e ansiedade. Se, por um lado essa síndrome não

parece estar relacionada com o tamanho ou com a topografia do defeito, esses

pacientes podem apresentar melhora dos sintomas após a cranioplastia, em

termos de aceitação social, e da auto-estima

Em neurocirurgia e cirurgia craniofacial, o preenchimento de defeitos da

calota craniana, originados por perdas traumáticas, iatrogênicas, infecções e

tumores são procedimentos comuns. O fechamento do defeito craniano nem

sempre é simples, pois é necessária a reconstrução das porções perdidas

numa topografia geométrica complexa; além disso, exige-se resultados estético

e funcional satisfatórios

9-11

As depressões nos locais de trepanação (perfurações realizadas nos

ossos para descolar a dura-máter e serrar um fragmento ósseo) são vistas em

pacientes previamente submetidos a procedimentos intracranianos através de

craniotomia e se constituem numa queixa freqüente no pós-operatório,

permanecendo um problema não-resolvido em neurocirurgia. As deformidades

tornam-se evidentes em pacientes com pele fina, ou em regiões desprovidas

de cabelos. Estas depressões se manifestam porque são insuficientemente

reconstruídas ou não são reconstruídas por serem rotuladas como “mal

menor”.

Os reparos dos pequenos defeitos em áreas expostas são realizados por

motivação estética, embora Dujovny et. al.

tenham concluído que muitos

pacientes submetidos à cranioplastia cosmética apresentam melhora na

performance neurológica. Resultado estético aceitável é demandado

principalmente na região frontal, onde a reconstrução é ao mesmo tempo

desafiadora, visto que deve levar em conta o contorno e a simetria da face

Atualmente, nas correções dos defeitos da trepanação craniana são

utilizados materiais aloplásticos de alto custo e com biocompatibilidade e

resultado estético duvidosos. Esses substitutos ósseos sintéticos são utilizados

cada vez mais freqüentemente, mas há muitas questões ainda não

respondidas no que concerne aos processos básicos de imunologia,

incorporação e remodelamento desses materiais

A melhora no conhecimento dos processos de histocompatibilidade,

aliado às complicações com a utilização de materiais sintéticos, têm reacendido

o interesse pela utilização de osso autógeno para a reconstrução de defeitos

cranianos e faciais

Levando em conta que grande parcela dos indivíduos submetidos a

procedimentos intracranianos retorna às atividades que exercia anteriormente,

a preocupação com o resultado estético dos orifícios das craniotomias deve

fazer parte do procedimento. Esses orifícios algumas vezes são reconstruídos

com “pó de osso”

produzidos no momento da craniotomia, ou com materiais

aloplásticos, como botões de silicone, resinas acrílicas e cerâmicas, que são

materiais sujeitos à reação tipo “corpo estranho”, vulneráveis à infecção local,

além de apresentarem alto custo

15-19

1.2 REVISÃO DA LITERATURA

1.2.1 Anatomia dos ossos do crânio

A maioria dos ossos do crânio é constituída por uma lâmina interna e

uma lâmina externa de osso compacto, separada internamente por uma

camada espongiforme denominada díploe

. A lâmina interna é mais fina

Os ossos do crânio são recobertos por periósteo na sua face interna e

externa. Esse periósteo é marcadamente deficiente em atividade osteogênica,

quando comparado com o periósteo de ossos longos, logo pouca regeneração

óssea pode ser esperada após craniectomia em um adulto

1.2.2 Trepanação Craniana

1.2.2.1 Histórico

A trepanação é um dos exemplos mais precoces de procedimento

cirúrgico realizado pelo ser humano, e foi utilizada desde o período neolítico

por um grande número de culturas através dos cinco continentes

. A

trepanação com a finalidade de corrigir deformação craniana foi comum nas

culturas pré-colombianas e foram realizados em ambos os sexos com motivos

terapêuticos, para o tratamento de fraturas, epilepsia, cefaléias e em

procedimentos ritualísticos

Nas Américas, foi realizada principalmente pelos Maias e pelos Incas.

Nos sítios habitados por estes povos, um grande número de crânios que

trazem marcas desse procedimento ainda pode ser encontrado, graças ao

clima árido da região do deserto do Atacama. Em torno de 80% desses

crânios mostram evidências de que os indivíduos sobreviveram após o ato

cirúrgico

5, 21

A concepção de cérebro como órgão da inteligência e do pensamento

não estava presente nas culturas pré-históricas sul-americanas, e os motivos

para sua realização são desconhecidos. Diversas hipóteses foram aventadas,

incluindo razões terapêuticas e mágicas. A maioria das trepanações no Peru

(70%) foi realizada em homens, principalmente em crânios encontrados

próximos a locais militarizados. Acredita-se que entre 30 a 50% delas tenham

sido realizadas por motivos de trauma de combate. Na atualidade, algumas

culturas africanas ainda realizam trepanações

1.2.3 Cranioplastia

A cranioplastia é definida como reparo de um defeito ou de uma

deformidade craniana

. A primeira descrição acerca da verdadeira

cranioplastia foi feita por Fallopius (1523-1562), escrevendo sobre o

tratamento das fraturas cranianas. Ele defendia que o osso poderia ser

recolocado no local se a dura-máter não fosse violada; se a mesma fosse

lesada, deveria ser utilizada uma placa de ouro

A primeira cranioplastia realizada com sucesso foi descrita por Van

Meekren, em 1668

. Ele descreveu a correção de uma lesão craniana num

soldado russo causada por um golpe de espada, corrigida com osso do crânio

de um cão. O paciente foi excomungado devido ao procedimento; dois anos

após, Van Meekren removeu o osso, e o paciente foi reintegrado à igreja

5, 13

Consideráveis avanços têm sido alcançados nas reconstruções

cranianas nos últimos anos, feitos com a utilização de novos biomateriais,

oferecendo alternativas para o uso das tradicionais próteses de materiais

absorvíveis. Muitos materiais, substitutivos ósseos, têm sido propostos para

esse fim, dentre eles o silicone, o metilmetacrilato, a cerâmica, a hidroxiapatita,

polímeros, enxertos autógenos, transplantes ósseos usando osso

vascularizado fresco ou congelado, osso desmineralizado ou liofilizado e

matriz óssea desmineralizada adicionada ou não a fatores osteogênicos

23-29

Os primeiros estudos experimentais foram atribuídos a Ollier em 1859.

Ele trepanava animais e realizava cranioplastia; sendo um dos primeiros a

descrever e distinguir os conceitos de auto-enxerto, aloenxerto e xenoenxerto

Macewen (1885) é considerado o pioneiro da utilização de enxertos

ósseos; reimplantava os ossos retirados após realizar anti-sepsia dos

fragmentos. Burrel e Guerix, em 1888, implantaram botões de osso no local da

trepanação: Guerix em animais e Burrel em humanos

. Já Ballou descreveu

a evolução satisfatória de um paciente no qual ele recolocou o botão de osso

que havia retirado com a trefina

O xenoenxerto foi empregado através da história e era proveniente de

várias espécies de animais. Na atualidade, não existe justificativa para seu

uso, tendo como opção o auto-enxerto e os materiais substitutivos.

O emprego de aloenxerto cresceu muito durante a I guerra mundial, o

material utilizado era cartilagem proveniente de cadáveres

. A utilização

de implantes metálicos como a prata e o ouro foram introduzidos pelos Incas

O alumínio foi o primeiro metal da história recente a ser utilizado como

substituto ósseo, porém não se mostrou satisfatório pelo risco de infecção e

irritação dos tecidos adjacentes, além do potencial epileptogênico. O ouro é

um bom metal para cranioplastia, mas seu uso não se popularizou pelo alto

custo

O uso da prata foi abandonado devido à oxidação e descoloração dos

tecidos adjacentes. Ela foi utilizada na I guerra mundial, mas seu uso foi

abandonado já durante a II guerra, sendo substituída pelo tântalo. O tântalo foi

primeiramente utilizado para cranioplastia em humanos por Fulcher, em 1943,

para correção dos defeitos ocorridos durante a II guerra mundial

31, 32

Mostrou-se um bom material, mas sua obtenção é difícil, tornando-se também

um material de alto custo. Outro problema é a sua capacidade condutora,

causando cefaléia intensa nos ambientes de temperaturas extremas; além

disso, é radiopaco e prejudica os exames de imagens

Embora o tântalo fosse o material de escolha para a correção dos

defeitos cranianos causados durante a II guerra mundial, o metilmetacrilato

surgiu como uma excelente alternativa como substituto dos implantes de metal

na década de 40: é o material aloplástico mais comumente utilizado, apesar de

apresentar pouca aderência ao osso e resultado estético nem sempre

satisfatório. É radiotransparente, não alterando os estudos de imagens pós-

operatórias, além de ser resistente às variações de temperatura. Contudo, as

placas de acrílico podem infectar, causar reação inflamatória e cefaléia e por

ser um material inerte, necessita fixação e não se incorpora ao esqueleto

29, 33

O titânio foi introduzido por Simpson, em 1965

. Na atualidade, é

amplamente utilizado para cranioplastia. É biocompatível e mecanicamente

resistente, mas apresenta alto custo

. É empregado na forma de placas,

malhas e mini-placas para fixação de blocos de hidroxiapatita

23, 25, 35, 36

e de

metilmetacrilato

: materiais que apresentam dificuldade para fixação no osso.

Esse procedimento agrega custo ao material aloplástico.

Courtemanche e Thompson, em 1968, introduziram o silicone como

material para cranioplastia

. Ele é macio em comparação com o polietileno,

razão pela qual seu emprego se restringiu, em cranioplastia, às correções de

pequenos defeitos. É muito empregado na confecção de materiais

implantáveis em humanos, como marcapassos e sistemas de derivação;

embora seja considerado um material inerte. Há na literatura recente relatos

de reação tipo corpo estranho com formação de seroma

39-42

A hidroxiapatita tem se tornado muito popular, devido às suas

propriedades mecânicas, osteoindutivas e características de integração

. Seu

uso clínico teve início em 1992

. É um material quebradiço e apresenta baixa

resistência à tensão, mas a sua porosidade facilita a invasão das células que

promovem a neoformação óssea

. Por outro lado, em estudos experimentais

com seguimento de um ano, não demonstraram crescimento ósseo

significativo

. Após três anos, biópsia realizada num implante colocado na

região frontal de um paciente de quatro anos de idade demonstrou que o

implante apresentava mínimo crescimento ósseo. Este foi notado apenas na

periferia do implante

. O papel da hidroxiapatita para cranioplastia ainda não

está bem definido

45-47

As características dos defeitos cranianos identificados nas imagens

pela TC podem ser digitalizadas e utilizadas para molde de uma reconstrução

exatamente do tamanho do defeito e obedecendo a seus contornos

23, 48, 49

Esse mecanismo tem auxiliado na confecção de blocos de hidroxiapatita,

metilmetacrilato e outros materiais para a correção de grandes defeitos, ou em

defeitos complexos com estética satisfatória. A utilização da TC para as

correções dos defeitos cranianos tem se restringido a esse fim.

Psillakis, et al.

e Santoni-Rugiu

utilizaram a tábua externa da

calota craniana para o reparo de defeitos ósseos.

Ray e Parsons

utilizaram trefina para craniotomia na região frontal de

50 pacientes com recolocação do osso de espessura tricortical no orifício de

trepanação após a cirurgia. Não documentaram complicações com a utilização

dessa técnica.

Prolo et. al.

utilizaram discos de cadáveres, após processo de

liofilização, para o preenchimento de pequenos defeitos ósseos e descrevem

bons resultados.

Vialogo

utilizou pó de osso e surgicel

para confecção de uma

pastilha para reconstrução dos orifícios de trepanação. Refere que diminuiu

com isso a incidência de fístula liquórica nas trepanações para procedimentos

endoscópicos. Não descreve o resultado estético dessa técnica em longo

prazo.

Matsumoto et. al.

utilizaram pó de osso proveniente da broca de

trepanação misturado com cola de fibrina (beriplast

), em 92 pacientes com

intervalo de seguimento de um a cinco anos. Essa técnica apresentou bons

resultados para a correção de pequenos defeitos, concluem os autores.

Replogue et. al.

, utilizaram mini-placas de titânio para suporte do

metilmetacrilato para melhorar o contorno estético do crânio com bons

resultados.

Kobayashi et. al.

têm projetado e utilizado vários implantes de

cerâmica para a reconstrução de orifícios de trepanação e prevenir

indentações na pele.

Schantz et. al.

, recentemente projetaram e fabricaram um tampão

de polímero reabsorvível para o fechamento dos orifícios de craniotomia. A

experiência inicial mostrou boa biocompatibilidade, mas o custo final do

produto poderá ser um fator limitante para sua utilização.

Couldwell et. al.

, utilizaram polietileno poroso (medpor

), para

cranioplastia em pacientes com defeitos menores de 8 cm

, descrevem

resultado cosmético equivalente ao metilmetacrilato; no entanto, esse material

é difícil de remover se nova cirurgia é necessária; além disso, o material é

incapaz de sustentar peso e a resistir a trauma, mesmo de pequenas

proporções.

Cokluc et. al.

, utilizaram tábua interna do crânio para reconstrução

dos orifícios de trepanação em dez pacientes. Concluiu que é uma técnica

simples, natural e efetiva, embora o acompanhamento dos pacientes fora de

apenas três meses.

Viterbo et. al.

, para defeitos menores de 2 cm

, utilizam cartilagem da

concha da orelha fixada com fios de nylon; para defeitos maiores utiliza tábua

externa do crânio.

Fukuta et. al.

compararam a reconstrução de falhas de espessura

total da calota craniana em coelhos. Eles demonstraram que tanto o pó de

osso autógeno, grânulos de hidroxiapatita porosa ou partículas de osso

mineral bovino geram regeneração na calota craniana. No entanto, a

quantidade de osso gerada com material autógeno foi significativamente

maior.

Enquanto o uso de osso de espessura total e de tábua craniana externa

foi utilizado ao longo da história, a utilização de tábua interna é uma idéia

nova. Ela foi descrita por Kyoshima et. al.

, que utilizaram a tábua interna

para a reconstrução do assoalho da fossa anterior após remoção de

meningioma de sulco olfatório. O mesmo autor descreve as vantagens da

utilização da tábua interna do crânio: 1) não é necessária incisão adicional e

nem retirada de osso de outras partes do corpo, 2) fusão fisiológica pode ser

esperada, 3) reação tipo corpo estranho é mínima.

1.2.4 Biologia dos enxertos

Embora haja apenas três métodos básicos pelos quais os enxertos

ósseos exercem sua função (osteocondução, osteoindução e resposta

osteogênica), existe um amplo grau de variabilidade nas quais esses

mecanismos operam. A osteogênese é a capacidade do próprio enxerto em

formar novo osso no leito onde é colocado, independente das condições

fisiológicas desse sítio, embora seja influenciado pelas mesmas. A

osteoindução é a capacidade de estimular o sítio do enxerto a produzir novo

osso pela transformação de células mesenquimais e fibroblastos do tecido

receptor em osteoblastos. A osteocondução é o fenômeno pelo qual ocorre o

crescimento de estruturas do receptor, como vasos ou partículas ósseas

recém-formadas para dentro do enxerto

A osteogênese, a osteoindução e a osteocondução são mediadas por

várias proteínas osteogênicas, dentre elas o TGFβ, IGF-I, IGF-II,

prostaglandinas, interleucinas, fatores estimulantes de macrófagos e outros,

que terão sua ação influenciada pelo tipo de enxerto utilizado.

51, 59

. Uma

quarta e importante característica, que depende do sítio de implantação, é a

capacidade de suporte mecânico a que o enxerto será submetido.

O osso autólogo por ser a alternativa mais biológica disponível,

permanece sendo o mais utilizado, pois apresenta menores riscos de

complicações.

27, 29

. Entre as vantagens da utilização do osso autógeno está a

facilidade de ser obtido a partir do crânio, ilíaco, costelas, tíbia, grande

trocânter ou na parte distal do fêmur, além de ser menos dispendioso

. Assim

como os outros materiais, também possui certa maleabilidade para a

moldagem trans-operatória.

27, 62

. Não há risco de transmissão de doenças

como nos materiais obtidos de doadores; além disso, sofre mínima

reabsorção, podendo desde o começo já resistir a algum suporte mecânico e

não desencadeia reações de imunogenicidade no paciente. Por outro lado, o

sítio de retirada traz uma morbidade a mais para o paciente, estende o tempo

da cirurgia e a quantidade obtida em crianças e alguns adultos pode não ser

suficiente para a reconstrução

O osso autógeno pode ser empregado de três formas principais:

enxerto membranoso, cortical, vascularizado ou misto. O osso membranoso é

derivado embriologicamente de centros de ossificação como na calota

craniana e na mandíbula. Tem grande poder osteogênico, osteoindutivo e

osteocondutivo, não sofre grande absorção, mas também não exerce suporte

mecânico. O osso cortical é derivado da calcificação endocondral, sendo

encontrado nos ossos longos, possuindo uma porção de osso medular entre

as duas lâminas corticais. Tem vantagens sobre o anterior pela maior

resistência, mas, por ser mais absorvido, perde um tanto dessa característica

nos primeiros dias

Outro fator importante nos transplantes de ossos autólogos

desvascularizados é que, embora uma pequena fração de células sobrevivam,

elas contribuem para a resposta reparadora

27, 44

O osso autógeno vascularizado é bem menos disponível, e sua

obtenção é mais trabalhosa, (pelo tempo de cirurgia e pela morbidade no sítio

doador), tendo uso restrito. Também necessita imobilização para evitar

deiscência das anastomoses. Freqüentemente ele não cicatriza bem e motiva

novas intervenções

Nos enxertos alogênicos, isto é, quando o doador e o receptor não são

a mesma pessoa, como no uso de osso congelado, há o perigo de vírus

permanecerem após o processamento do material e contaminarem o receptor.

Há relatos de casos de transmissão de HIV com osso congelado, mas a

chance de isso acontecer com osso liofilizado ou desmineralizado é

considerada nula

. Esse fato tem desencorajado os cirurgiões a utilizarem

este tipo de material.

Estudos experimentais têm confirmado a ocorrência de uma resposta

imune nos enxertos alogênicos, mas a significância clínica dessa resposta em

humanos é incerta

Outro grande influenciador do resultado final é a absorção. Como

qualquer tecido inserido no organismo, os aloenxertos ósseos também

sofrerão resposta imune e serão, em parte, absorvidos. Dependendo da

intensidade da resposta, esta pode ser uma grande desvantagem em relação

aos auto-enxertos. Contudo, com o uso de osso liofilizado e desmineralizado a

resposta não é tão grande e, apesar de diminuir a massa e o volume total do

enxerto, não prejudica o resultado final, a não ser em cirurgias cosméticas

onde ele é inserido em áreas bem expostas como a maxila e a região frontal

do crânio. Essa absorção é mais rápida no jovem

1.2.5 A Incorporação do Enxerto

O termo incorporação é utilizado para descrever a interação biológica

entre o material enxertado e o sítio receptor que resulta na formação de osso

com propriedades mecânicas adequadas

. De certa forma, os processos

envolvidos na incorporação dos enxertos alogênicos é quantitativamente

similar aos fenômenos que ocorrem nos enxertos autólogos não

vascularizados; porém, ocorre de maneira mais lenta e é acompanhado por

uma cascata inflamatória que pode ser atribuída a uma resposta imunológica

do receptor.

A interação entre os tecidos e a superfície do implante é um processo

dinâmico. Água, biomoléculas livres e íons dissolvidos, circundam o implante

no período inicial da implantação. Com o passar do tempo, dependendo do

tipo de célula, da sua atividade e as modificações na superfície do implante,

resulta em tecido de integração ou formação de cápsula fibrosa

A experiência clínica e estudos em animais têm mostrado que os

enxertos utilizando ossos do crânio mantêm melhor o seu volume do que

costelas ou osso da crista ilíaca

. Sabe-se que absorção do pó de osso é

significativa, mas até o momento essa absorção não tinha sido mensurada,

nem comparada com a do osso cortical.

1.3 JUSTIFICATIVA DO ESTUDO

O tratamento adequado do defeito ósseo causado pela trepanação

craniana é um dos problemas não resolvidos na neurocirurgia. Há insatisfação

com os resultados obtidos atualmente e com as complicações da utilização de

inúmeros materiais aloplásticos e com o pó de osso. Como alternativa,

propomos um modelo de cranioplastia utilizando um fragmento circular de osso

autógeno retirado da lâmina interna do segmento ósseo proveniente da

craniotomia.

Devido à falta de critérios objetivos para avaliar a correção destes

defeitos ósseos propomos, ainda, avaliar a densidade óssea nos locais

preenchidos, calculada mediante estudo com tomografia computadorizada.

1.4 HIPÓTESE

O uso do fragmento de ósseo autógeno da calota craniana sofre menor

absorção e tem melhor resultado estético do que o uso do pó de osso.

2 OBJETIVOS

2.1 OBJETIVO PRINCIPAL

• Comparar a utilização do pó de osso e do enxerto ósseo autógeno

da lâmina interna da calota craniana, para a resolução estético-funcional das

deformidades causadas pelo trépano neurocirúrgico.

2.2 OBJETIVOS SECUNDÁRIOS

• Desenvolver uma nova técnica cirúrgica para estas reconstruções.

• Desenvolver instrumentos adequados para realizar o procedimento.

• Criar mecanismos objetivos, com a utilização de um programa

tomográfico específico para mensurar o preenchimento da falha óssea.

• Comparar o pó de osso e o fragmento ósseo autólogo da tábua

interna da calota craniana quanto ao volume ósseo remanescente e o

resultado estético.

3 CASUÍSTICA E MÉTODO

3.1 DELINEAMENTO

Ensaio clínico controlado.

AMOSTRA

Constaram de pacientes adultos, acima de 18 anos, ambos os sexos, que

realizaram craniotomia devido à doença neurocirúrgica benigna. As cirurgias

foram realizadas no Bloco Cirúrgico do Hospital São José da Santa Casa de

CRANIOPLASTIA

23 paciente

s elegíveis

Osso cortical

Pó de osso

PREENCHIMENTO DA

FALHA ÓSSEA

Tomografia com reconstrução tridimensional

Análise do preenchimento da falha óssea por

Software tomográfico

8-18 MESES

Misericórdia, de maneira consecutiva, no período de 01 de julho de 2005 a 01

de agosto de 2006.

3.1.1 Critérios de inclusão

Para ser incluído no estudo, o paciente deveria preencher os seguintes

critérios:

• Ser portador de doença intracraniana com indicação cirúrgica;

• Ser maior de 18 anos;

• Concordar em participar do estudo e assinar o termo de

consentimento.

3.1.2 Critérios de exclusão

Não poderia integrar o grupo a ser avaliado, ou seria excluído o paciente

que:

• Apresentasse neoplasia maligna;

• Apresentasse doença infecciosa óssea ou intracraniana;

• Não concordasse em participar do estudo;

• Viesse a falecer por qualquer causa não relacionada à reconstrução

durante o acompanhamento.

3.2 VARIÁVEIS ESTUDADAS

3.2.1 Primárias

• Densidade óssea nos locais reconstruídos

• Aparência estética dos locais reconstruídos

3.2.2 Secundárias

• O corticóide administrado foi dexametasona 4mg endovenoso de 6/6h.

Tempo de utilização foi expresso em dias.

• Idade expressa em anos

• Doenças envolvidas

• Complicações clínicas e cirúrgicas

3.2.3 Intervenção

3.2.3.1 Procedimento cirúrgico e obtenção do material de estudo

O procedimento cirúrgico para a realização de craniotomias consistiu na

realização de perfurações (trepanações) na calota craniana e por estes orifícios

descolou-se a dura-máter do osso adjacente. Uma serra de Gygly foi utilizada

para serrar o fragmento ósseo e retirá-lo para ter acesso ao compartimento

intracraniano (craniotomia osteoplástica). A trepanação craniana foi realizada

com trépano elétrico e durante o procedimento foi utilizado soro fisiológico para

resfriar a extremidade da broca e para umidificar o pó de osso, de modo a

torná-lo facilmente recolhido do local. O pó de osso, devidamente irrigado,

umidificado e com forma de pasta foi cuidadosamente recolhido em uma cuba

provida de 80 mg de gentamicina e aproximadamente 100 ml de soro

fisiológico. Ulteriormente foi utilizado para preencher os orifícios de trepanação

em consistência de pasta, (figura 1).

Figura 1: O pó de osso (P) acumulado é recolhido e ulteriormente reutilizado na

reconstrução da falha óssea

O procedimento cirúrgico para a obtenção do material de estudo

(pastilha óssea da lâmina interna) foi realizado com uma trefina, especialmente

confeccionada para esse fim, com diâmetro interno de 14 mm, conectada a

uma furadeira elétrica, (figura 2a, 2b, 2c).

Figura 2a: Trefina especialmente confeccionada e utilizada nos procedimentos

Figura 2b-c: visão inferior da trefina, evidenciando sua face cortante, o diâmetro

interno e o condutor central (C).

A técnica cirúrgica consistiu no corte da lâmina interna do fragmento

ósseo, até a díploe. Após, com a utilização de um osteótomo, retirou-se o

fragmento ósseo para ser colocado no orifício causado pelo trépano, (figura 3).

Figura 3 a: Corte da lâmina interna do osso com a trefina. Irrigação com soro

fisiológico, (FO - fragmento ósseo; LI - lâmina interna; LE – lâmina externa;

T - trefina).

LE - LI

Figura 3b: Entalhe da lâmina interna causada pela trefina.

Figura 3 c: Pastilhas ósseas retiradas do osso da lâmina interna

Orifício do

condutor

Corte da

lâmina

interna

Persistência

da lâmina

externa

Pastilhas

ósseas da

lâmina

interna

Os orifícios de trepanação da craniotomia, que em média foram cinco,

eram aleatoriamente escolhidos e preenchidos com pó de osso resultante da

broca de trepanação cirúrgica ou fragmento do osso retirado da lâmina interna

da peça óssea da calota craniana do próprio paciente (figura 4). Os dois tipos

de reconstrução foram realizados no mesmo paciente. Como o material de

estudo era obtido da lâmina interna do osso retirado por ocasião do

procedimento cirúrgico, não foi necessário nenhum tipo de incisão adicional.

Figura 4: locais trepanados reconstruídos com pó de osso e fragmento ósseo

da lâmina interna, retirado com utilização da trefina. A - orifício preenchido com

pó de osso; B – orifício preenchido com pastilha óssea retirada da lâmina

interna.

Nos procedimentos que efetuamos, não foi realizado qualquer tipo de

fixação dos fragmentos ósseos implantados. A pastilha óssea fica retida pelo

degrau deixada pelo debriador do trépano, (figura 5).

Figura 5: Degrau causado pelo trépano, onde o enxerto ósseo se apóia, sem

necessidade de fixação. O – orifício do trépano; D - degrau deixado pelo

trépano.

3.2.4 Desfecho

Os desfechos foram aferidos pela tomografia computadorizada de crânio.

Os exames foram realizados por aparelho de múltiplos detectores (multislices).

Tomógrafo Ge light Speed 16 canais, cortes de 0,6 mm ou 1.2 mm no modo 16

canais helicoidal (General Eletric High Speed Advantage scanner, GE Medical

Systems Inc. Milwaukee, WI). Foi realizada reconstrução tridimensional da

calota craniana. O cálculo do preenchimento do orifício foi realizado por

“software” tomográfico, “Workstation” modelo “Advantage Windows” versão 4.2.

da General Eletric. Os resultados foram apresentados em unidades Hounsfield.

A avaliação da densidade foi baseada em uma escala de cinzas que foi

criada especialmente para a tomografia computadorizada e sua unidade foi

chamada de unidade Hounsfield (HU), em homenagem ao cientista que

desenvolveu a TC. Em relação às imagens, existe uma convenção para traduzir

os valores de voltagem detectados em unidades digitais. Dessa forma, temos

valores que variam de –1000, onde nenhuma voltagem é detectada, ou seja, o

objeto não absorveu praticamente nenhum dos fótons de RX, e se comporta

como o ar; ou um valor muito alto, algo como 1000 ou mais, caso poucos fótons

cheguem ao detector e nesse caso, o objeto absorveu quase todos os fótons de

RX. Dessa forma, quanto mais fótons o objeto absorver, mais claro ele é na

imagem, e foi nesses dados que os resultados foram baseados.

Além da medida da densidade óssea no local de implantação dos

enxertos, as reentrâncias da pele nesses locais também foram avaliadas. A

aparência estética da reconstrução tomográfica foi submetida à apreciação por

dois médicos cegados para o estudo (cirurgião geral e cirurgião plástico).

Ambos desconheciam o procedimento realizado e foram convidados para

analisar a estética da reconstrução que estava devidamente marcada e

recoberta por pele, não sendo possível para os mesmos identificar qual tipo de

reconstrução fora realizada. Cada avaliador atribuía uma nota de 0 a 10 para a

aparência estética do local da reconstrução.

O processamento estatístico dos dados foi feito pelo programa SPSS for

Windows. A comparação entre os grupos foi realizada pelo teste t de Student.

O nível de significância adotado foi o de p < 0,05.

A normalidade da distribuição dos dados foi realizada pelo teste de

Kolmogorov-Smirnov. A análise de concordância entre os grupos foi analisada

com o teste de correlação de Spearman. A comparação das médias entre os

grupos foi realizada pelo teste de Tukey.

3.3 ASPECTOS ÉTICOS

O presente trabalho foi desenvolvido integralmente no Hospital São José

da Irmandade Santa Casa de Misericórdia de Porto Alegre, com aprovação do

Comitê de Ética em Pesquisa da Santa Casa de Misericórdia de Porto Alegre.

Registro no SISNEP sob número 1293/06.

Foi solicitado consentimento livre e esclarecido de todos os participantes

(Anexo 3). Foram explicitados os objetivos da realização dos procedimentos

bem como o acompanhamento e a realização do exame tomográfico

ulteriormente. Os participantes consentiram na realização de fotografias das

reconstruções no transoperatório.

3.4 EQUIPE DE TRABALHO E PERÍODO DE REALIZAÇÃO

O projeto foi elaborado e executado pelo autor, em conjunto com a

equipe cirúrgica do Hospital São José e incluiu orientadores, preceptores,

residentes e anestesistas.

Orientadores: Marcus Vinicius Martins Collares e Nelson Pires Ferreira.

Preceptores: Jorge L. Kraemer, Albert V.B. Brasil e Marcelo P. Ferreira.

Anestesistas: Leonardo Fonseca, Fernando Macagnam, Fabio Petry,

Marcos Pasa e João Roth.

Residentes: Gustavo de David, Mário Faria, Vinícius Pedroso Severo.

O período de realização dos procedimentos cirúrgicos foi de julho de

2005 a agosto de 2006.

4 RESULTADOS

4.1 Características dos pacientes

A amostra constou de 23 pacientes (20 do sexo feminino e 3

masculinos), que foram submetidos a procedimento cirúrgico intracraniano no

Hospital São José da Santa Casa de Misericórdia de Porto Alegre.

As distribuições dos pacientes por doenças que motivaram o tratamento

cirúrgico inicial estão estratificadas na tabela 1.

Tabela I - Doenças que justificaram procedimento cirúrgico nos 23 pacientes

estudados

Nº. de pacientes Doença Percentagem

6 Aneurisma roto 26,1 %

5 Aneurisma não roto 21,7 %

5 Malformação vascular* 21,7 %

7 Neoplasia benigna** 30,4 %

* 2 Malformações artériovenosas e 3 cavernomas.

** 4 meningiomas, 1 adenoma de hipófise, 1 cisto ependimário e 1 cisto de 3°

ventrículo.

A idade dos pacientes variou de 20 a 70 anos, com uma média de 45,26

anos. Houve predomínio do sexo feminino, com 20 pacientes (87%). (figura 6).

Idade

706759545352474644433431252220

Número de pacientes

Masculino

Feminino

SEXO

Figura 6: distribuição dos pacientes de acordo com a idade e sexo.

A história médica pregressa dos pacientes apresentava as seguintes

características:

Hipertensão arterial sistêmica - 4 pacientes (18,1%)

Tabagismo - 3 pacientes (13,6%)

Dislipidemia - 2 pacientes (9,0%)

Cardiopatia - 2 pacientes (9,0%)

Depressão - 2 pacientes (9,0%)

Imunossupressão - 2 pacientes (9,0%)

Diabetes mellitus - 1 paciente (4,5%)

Pan – hipopituitarismo - 1 paciente (4,5%)

Hipotireoidismo - 1 paciente (4,5%)

Osteoporose - 1 paciente (4,5%)

Anemia - 1 paciente (4,5%)

Lúpus eritematoso sistêmico - 1 paciente (4,5%)

Foram reconstruídos 108 orifícios de craniotomia, nos 23 pacientes

estudados, sendo 36 orifícios reconstruídos com fragmento de osso (33,3%) e

72 com pó de osso (66,6%). No mesmo paciente foram realizadas as

reconstruções com pó de osso e osso cortical.

A média de internação foi de 12 dias e o seguimento médio pós-

operatório de 17,2 meses.

Não houve diferença significativa da densidade óssea medida nos

pacientes quando estratificados por sexo.

Não houve diferença significativa entre as médias das densidades ósseas

entre os grupos estudados quando os mesmos foram estratificados pelas

doenças correspondentes (teste de tukey, p = 0,9).

O tempo de pós-operatório que foi realizada a TC foi em média de 12

meses (8-18 meses), figura 7.

Meses

181716151413121198

Número de pacientes

Figura 7: meses de pós-operatório em que foi realizada a tomografia de crânio

com reconstrução tridimensional.

Os orifícios reconstruídos foram numerados e delimitados exatamente na

área de reconstrução. A TC mediu a densidade óssea desse local, figura 8a - b.

Figura 8 a - b: Numeração dos orifícios a serem medidos (8a) e delimitação do

espaço a ser medido pela tomografia de crânio (8b).

Figura 8 a - b: Numeração dos orifícios a serem medidos (8a) e delimitação do

espaço a ser medido pela tomografia de crânio (8b)

A densidade óssea do defeito reconstruído foi medida mediante TC, com

cálculo da média em unidades Hounsfield (HU), figura 9. A média das

reconstruções com fragmento ósseo foi de 987,01 ± 172,6 HU e do pó de osso

foi de 464,46 ±197,66 HU. Essa diferença foi estatisticamente significativa (p<

0,001, teste t de Student, α< 0,05). Esses dados corroboram a superioridade do

osso da lâmina interna em comparação ao pó de osso.

Figura 9: medidas do osso cortical e do pó de osso (média). Teste T pareado

p <0,001.

Na avaliação estética, cada especialista atribuiu uma nota mínima de

zero e uma nota máxima de dez para cada orifício reconstruído em função da

aparência da reconstrução, figura 10.

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0

Cir Plastico osso cort Cir Geral osso cort Cir Plastico Pó Cir Geral Pó

Tipo de reconstrução

Nota atribuída

Figura 10: Nota atribuída pelos avaliadores para o aspecto estético da

reconstrução com osso cortical (osso cort) e para o pó de osso (pó).

A média da nota atribuída pelos avaliadores para a aparência estética da

reconstrução em cada grupo foi de 9,5 para o fragmento ósseo e de 5,7 para o

pó de osso (p < 0, 01, teste t pareado), Tabela II.

Tabela II: Médias das notas atribuídas pelos avaliadores para as reconstruções

Nota (0 - 10) Fragmento ósseo Pó de osso p

Cirurgião geral 9,71 6,18 <0,001

Cirurgião plástico 9,29 5,29 <0,001

Média 9,5 5,73 < 0,001

O cirurgião geral atribuiu valores maiores para ambos os grupos e o

cirurgião plástico valores menores também para ambos. Essa diferença não foi

estatisticamente significativa, figura 10. Não houve diferença significativa inter

observador (teste correlação de Spearman).

Os locais com melhor aparência estética coincidiram com maior densidade

óssea medida na TC.

5 COMPLICAÇÕES

5.1 COMPLICAÇÕES SISTÊMICAS

Foram documentadas complicações em seis pacientes durante o

tratamento; descritas a seguir:

Vasoespasmo 2 pacientes (8,6%)

Diabetes insípido 1 paciente (4,3%)

Hipertensão intracraniana 1 paciente (4,3%)

Distúrbio hidroeletrolítico 1 paciente (4,3%)

Pneumonia 1 paciente (4,3%)

Infecção do trato urinário 2 pacientes (8,6%)

Hidrocefalia 1 paciente (4,3%)

Meningite 1 paciente (4,3%)

Anemia 1 paciente (4,3%)

5.2 COMPLICAÇÕES CIRÚRGICAS

Hematoma no leito cirúrgico 1 paciente (4,3%)

6 CONDIÇÕES DA ALTA

As condições de alta dos 23 pacientes classificados segundo a escala de

Glasgow foram:

Sem seqüelas 21 pacientes (91,3 %)

Seqüela moderada e vida independente 1 paciente (4,3 %)

Seqüela severa e vida dependente 1 paciente (4,3 %)

7 DISCUSSÃO

A amostra é composta por pacientes adultos (20 -70 anos), faixa etária

onde a regeneração óssea é pequena quando comparada a crianças

65, 66

. Este

fator é determinante para a produção da falha óssea (depressão) no local da

trepanação. Esta falha crítica produz um modelo adequado para o estudo do

preenchimento do defeito com osso de diferentes formas.

O predomínio de pacientes do sexo feminino reflete uma casualidade do

período estudado e também a seleção das doenças.

O fato de alguns pacientes necessitarem uso de corticóide por período

mais prolongado pode causar rarefação óssea e dificultar, ou diminuir, a reação

de incorporação do enxerto

. Esse fator não se mostrou significativo na amostra

estudada, tampouco se correlacionou às doenças envolvidas, e pode ser

explicado pelo fato de que o tempo médio de utilização de corticóide foi de

apenas 7,6 dias (4-19 dias). Este intervalo de utilização é curto para se esperar

conseqüências na integração óssea. Para que isso ocorra, o uso de corticóide

deve ser pelo menos três meses

68, 69

As comorbidades refletiram os fatores de risco envolvidos nas doenças

que motivaram a indicação dos procedimentos nos pacientes estudados. Como a

maioria dos pacientes apresentava doenças vasculares, os fatores de risco como

hipertensão arterial sistêmica, tabagismo, dislipidemia e cardiopatia foram os

achados mais comuns

70-79

O tempo de internação dos pacientes foi de 12 dias, ocasionado pelo

maior número de pacientes com doenças vasculares, que demandam uma

permanência hospitalar maior.

7.1 COMPLICAÇÕES SISTÊMICAS E CIRÚRGICAS

O vasoespasmo é uma complicação da hemorragia subaracnóidea (HSA)

e está associado com o aumento da morbidade e mortalidade, mesmo após o

tratamento cirúrgico dos aneurismas e das MAVs

. Em torno de 70% dos

pacientes com HSA ocorre vasoespasmo clínico

. Dos seis pacientes com

aneurisma roto, 2 (33 %) apresentaram vasoespasmo. Esses pacientes

freqüentemente apresentam distúrbio hidroeletrolítico e hidrocefalia que

ocorrem em torno de 20%

80, 81

. Essas complicações ficaram dentro do previsto

para as doenças envolvidas. Outras complicações foram: pneumonia, infecção

do trato urinário e meningite. Um paciente com hematoma epidural pós-

operatório, não necessitou reintervenção, permanecendo no grupo estudado.

7.2 PROCEDIMENTO CIRÚRGICO

O material necessário é simples e conta com uma contribuição do autor.

Para tal, foi desenvolvida uma trefina com 14 mm de diâmetro interno. Esta

possui uma fenestração central onde foi acoplado um pino com o objetivo de

fixá-la ao osso a ser perfurado. Esse mecanismo evita o deslizamento do

instrumento, bem como a sua trepidação evitando com isso desgaste maior do

que o necessário e conseqüentemente inutilização do material.

A confecção da trefina permite utilizá-la ou manualmente ou acoplada a

uma furadeira elétrica. A confecção da trefina com diâmetro interno de 14 mm

permitiu o ajuste perfeito do fragmento ósseo da lâmina interna no orifício de

trepanação, realizada por broca Aesculap GB 305-R com 12 mm de diâmetro,

figura 11.

Durante o procedimento, deve-se ter cuidado especial para que a

perfuração atinja a díploe. Caso contrário, o enxerto pode se fragmentar na

retirada.

Figura 11: encaixe da pastilha óssea feita de lâmina da cortical interna.

A fixação dos enxertos ósseos pode ser realizada com fios de aço

inoxidável ou placas de titânio, para reduzir a probabilidade de migração do

enxerto. Entretanto, fios e placas de titânio impuro podem irritar os tecidos e

causar artefatos nos exames tomográficos e de ressonância magnética

A broca de trepanação neurocirúrgica deixa um degrau onde o auto-

enxerto pode repousar sem necessidade de fixação de qualquer natureza. Esse

fator é de grande valia, pois diminui o custo do procedimento, já que não

necessita de fios, ou de outros materiais de fixação.

Nenhum dos fragmentos ósseos implantados se deslocou durante o

seguimento.

Foi tomado cuidado, durante a trepanação, com a irrigação da broca. Se a

irrigação for insuficiente haverá liberação de calor, provocando necrose óssea e

perda da vitalidade e viabilidade do material. Se a irrigação for demasiada, o pó

de osso é lavado com conseqüente perda do material

A utilização de material autólogo vem sendo defendida por diversos

autores por não desencadear reações de imunogenicidade e pelo baixo custo

13,

. O risco de transmissão de doenças infecciosas é nulo e não apresenta

resposta imune após a implantação. O material autólogo apresenta capacidade

osteocondutiva, osteoindutiva e propriedades osteogênicas ótimas; além disso,

não apresenta morbidade no sítio doador nas cranioplastias, pois a tábua interna

do crânio é a escolhida para doadora na reparação de pequenos defeitos, sem

custos adicionais.

Em tempos de recursos médicos restritos, os aspectos monetários devem

ser levados em consideração, especialmente onde os departamentos são

responsáveis pelo seu próprio orçamento.

Fragmentos ósseos circulares já foram empregados na tentativa de

reconstrução dos orifícios. Quando as trefinas eram utilizadas para a realização

de craniotomias, Ray e Parsons

recolocaram o fragmento ósseo de espessura

total retirado do local do orifício na região frontal de 50 pacientes. Essa técnica

não é utilizada atualmente, por não se usar trefinas para as craniotomias devido

ao risco de lesões ao cérebro subjacente. Esse sistema dificulta a fusão das

margens do enxerto pelo desgaste realizado pela trefina e não apresentam

superfície de contato e apoio o que demandaria fixação do mesmo com material

aloplástico.

Woodroffe et. al.

utilizaram cartilagem proveniente de cadáveres para

reconstruções cranianas, durante a primeira guerra mundial. Alguns pacientes

apresentam problemas de aceitação e desconforto psicológico com enxertos

provenientes de banco de osso e daqueles provenientes de cadáveres.

Cokluc et. al.

utilizou tábua interna do crânio para reconstrução dos

orifícios de trepanação em dez pacientes. Com a utilização de uma serra (Midas

Rex), bipartiu o osso retirado pela craniotomia e retirou um fragmento. Nesse

fragmento, realizou uma perfuração e fixou com fios de náilon sobre o orifício

causado pelo trépano. A técnica empregada no presente estudo não utiliza

serras especiais; além disso, o fragmento ósseo é acoplado no orifício de

trepanação dispensando qualquer tipo de fixação. Na técnica utilizada por Cokluc

et. al., não foi realizada nenhuma medida da densidade óssea, o número de

pacientes foi pequeno, o acompanhamento fora de apenas três meses, e a

estética também não foi avaliada.

Bostrom, et al.

reconstruíram também os orifícios de trepanação com pó

de osso compactado em um instrumento desenvolvido especialmente para esse

fim. Relataram bons resultados, mas não houve comparação com outro tipo de

enxerto nem foi medida a densidade óssea; além disso, algumas vezes foi

necessário à utilização de cola de fibrina para fixar os implantes, o que elevou o

custo da reconstrução.

As condições de alta dos 23 pacientes foram favoráveis em 95,6 % dos

casos. Desses pacientes, 75% voltaram às suas atividades habituais exercidas

anteriormente, o que reforça a importância da reconstrução das deformidades

causadas pelo trépano cirúrgico para a completa convivência social dos

indivíduos operados.

Dentre as vantagens encontradas com a técnica empregada, citamos:

• A execução do procedimento é simples, rápida e segura, sem

necessidade de equipamentos caros ou especiais.

• Quando a broca do trépano apresentar dimensões diferentes, a

trefina pode ser confeccionada com essas dimensões, observando que o seu

diâmetro interno seja igual ao do enxerto desejado.

• Não há morbidade no sítio doador, comum nos enxertos autólogos,

pois o mesmo é retirado da porção interna do segmento ósseo, sem necessidade

de incisão adicional.

• O cirurgião pode acompanhar a evolução da cranioplastia nos

exames tomográficos de rotina de seus pacientes, solicitando apenas a

reconstrução craniana, se assim o desejar.

O resultado desta análise evidencia uma melhor performance do enxerto

de lâmina interna em relação ao pó de osso. Os benefícios para os pacientes

são claros não sendo necessária incisão adicional, nem a utilização de materiais

de cadáveres ou sintéticos. Diminui o risco de reação tipo corpo estranho e o

resultado estético é significativamente melhor.

A aparência estética foi melhor nos pacientes onde as reconstruções

foram realizadas com osso da lâmina interna, pois o pó de osso tem uma alta

taxa de absorção, o que causa depressões, irregularidades e uma aparência

estética pouco satisfatória.

A diferença entre as notas atribuídas pelos avaliadores pode ser

explicada pelo olhar mais crítico sobre ambas as reconstruções quando realizada

pelo cirurgião plástico e pela avaliação menos crítica realizada pelo cirurgião

geral.

Outro local de difícil reconstrução é na região do “key hole” (orifício de

trepanação anterior inferior da craniotomia frontotemporal). As depressões nessa

região ficam evidentes quando o músculo temporal é delgado ou atrofia e tem

sido alvo de preocupação de outros autores

16, 17

. O método ora empregado

também propiciou a reconstrução desses orifícios sem dificuldades, figura 12.

Figura 12: Reconstrução na região do “key hole” com osso cortical (C).

7.3 A DENSIDADE ÓSSEA

Conforme Prolo et. al.

, na atualidade, a maior dificuldade para acessar

o desenvolvimento biológico de ossos transplantados em humanos é a

impossibilidade de quantificar os resultados. A análise do período necessário

para a fusão das margens, o preenchimento do defeito e o grau de

reorganização do osso neoformado é difícil em humanos, porque não é

eticamente recomendável a retirada do enxerto para avaliar a sua integração.

Para Prolo e Oklund

, a avaliação do local de reconstrução pela inspeção e

pela palpação é um método grosseiro de aferição, permitindo apenas uma

análise qualitativa.

A diversidade de métodos e materiais propostos para a reconstrução do

crânio atesta a magnitude desse problema e justifica o engajamento na tentativa

de resolução. Diversos autores têm se dedicado à resolução funcional e estética

dos orifícios de craniotomias

14, 16-19, 30, 52, 54, 55, 57, 84, 85

Resultados satisfatórios com a utilização de implantes de cerâmica têm

sido relatados por Yamashima

. A hidroxiapatita e o tântalo também

apresentaram bons resultados, mas são materiais caros

Pó de osso adicionado à cola de fibrina (beriplast

) foi utilizado por

Matsumoto et. al.

, para correção de defeitos causados pelo trepano cirúrgico

em 92 pacientes. Esse método não foi comparado com outro tipo de

reconstrução, sendo necessárias trepanações em outros locais para obter pó de

osso que fora insuficiente para as reconstruções de todos os orifícios. Esse fato

aliado à necessidade de utilização de pelo menos 2ml de cola de fibrina, além

de não ser prático aumenta os custos do procedimento. Apesar dos autores

afirmarem que a aparência estética foi favorável, eles não descrevem a

metodologia empregada para essa afirmação.

Não existem estudos em humanos comparando o pó de osso e osso da

lâmina interna, quanto à reabsorção e aparência estética. O presente estudo é

pioneiro nessa comparação.

O osso autólogo para a reconstrução dos defeitos cranianos tem-se

mostrado superior a outros materiais, e até mesmo a osso autólogo de outros

sítios

29, 87

. Os ossos do crânio não sofrem absorção quando transplantados de

outras áreas do crânio, isso pode eventualmente ocorrer quando se utiliza

costela

A TC com reconstrução tridimensional vem sendo utilizada desde 1980,

primeiro para visualização

49, 88

; mais recentemente, para a pré-fabricação de

próteses

e planejamento pré-operatório em cirurgia craniofacial

, mas esta

tecnologia ainda não tem sido totalmente explorada na prática clínica

A medida da densidade óssea pela TC já foi empregada previamente por

Keyak et. al.

e por Levi et al.

para análise de densidade óssea de colo de

fêmur de humanos. Mais recentemente, para emprego de implantes

ortodônticos a densidade óssea também foi medida por Lee et. al.

Turkyilmaz et al.

Tanto quanto saibamos, a medida da densidade óssea pela TC ainda não

tinha sido empregada em neurocirurgia. Chen e Wang

utilizaram a tomografia

com reconstrução tridimensional para averiguar a neoformação óssea em

reconstruções onde utilizou matriz óssea desmineralizada perfurada e pó de

osso. Neste estudo apenas comparou visualmente as reconstruções após o

procedimento demonstrando novos locais de formação óssea. Com a técnica

empregada no presente estudo, é possível não somente visibilizar, mas também

quantificar a neoformação óssea.

A medida da densidade óssea pelo método tomográfico, com

reconstrução, ora utilizado mostrou-se de grande valia, não é invasivo e não

necessita contraste. O método detecta inclusive as saliências e reentrâncias da

pele no local do enxerto. Este instrumento de avaliação permite, ainda, uma

análise quantitativa da densidade óssea no sítio de implantação do enxerto.

Os exames tomográficos foram realizados por aparelho de múltiplos

detectores “(multislices)”, no modo 16 canais helicoidais; porém os exames

podem ser realizados em qualquer tomógrafo helicoidal “single slice”, com uma

espessura de corte entre 0.5 e 1.2mm, e processados com o uso de “software

de MPR” (multi-planar). Portanto, os resultados podem ser facilmente

acompanhados mesmo em lugares com tecnologia menos avançada.

8 CONCLUSÕES

Os resultados do estudo permitem que se estabeleçam as seguintes

conclusões:

• O enxerto autólogo da lâmina interna é adequado para a resolução

estético-funcional dos defeitos causados pelo trépano cirúrgico.

• A técnica cirúrgica desenvolvida e a execução do procedimento é

simples, rápida e segura, não necessitando de equipamentos caros ou

especiais, nem de incisão adicional.

• A trefina desenvolvida mostrou-se eficaz à retirada do fragmento para

subseqüente implantação no local a ser reconstruído.

• A técnica de medida com a utilização de programa tomográfico

mostrou-se satisfatória para documentar a diferença entre as densidades do pó

de osso e do fragmento ósseo de lâmina interna, podendo ser uma alternativa

para a aferição da integração ou neoformação óssea em cranioplastias.

• A quantidade de osso remanescente no local da implantação, aferido

pela tomografia de crânio, foi significativamente superior com a técnica proposta

quando comparado ao pó de osso.

• A aparência estética foi melhor naqueles orifícios com maior

densidade óssea, evidenciando a superioridade da técnica empregada em

relação ao pó de osso.

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ANEXO 1 - FIGURAS ILUSTRATIVAS DO PACIENTE NÚMERO 12

O paciente foi submetido a duas abordagens cirúrgicas, com

reconstrução bilateral dos orifícios e trepanação.

I - Retirada das pastilhas ósseas.

II e III - Colocação dos enxertos nos locais trepanados

III

IV - TC com reconstrução do lado direito

V-TC com reconstrução do lado esquerdo

VI e VII - Demarcação dos espaços aferidos pela TC

VII

VIII - Reconstrução tomográfica em três dimensões

VIII

IX - Reconstrução tomográfica com aposição de partes moles.

X - Fotografia da paciente cinco meses após a última reconstrução,

mostrando a região frontal sem evidências de depressões nos locais

reconstruídos.

ANEXO 2 - FIGURAS ILUSTRATIVAS DO PACIENTE NÚMERO 20

I – Foto evidenciando os orifícios de trepanação antes da reconstrução.

II - Retirada das pastilhas ósseas.

III – Reconstrução dos orifícios com pó (P) de osso e osso cortical (C).

IV – Reconstrução tomográfica do crânio evidenciando a reconstrução dos

orifícios e a absorção do pó de osso.

V – Fotografia demonstrando a depressão no local reconstruído com pó de

osso.

TERMO DE CONSENTIMENTO ESCLARECIDO

Quando se faz necessário a abertura da cabeça para a realização de

cirurgia no cérebro, são realizados alguns buracos no osso para que se possa

serrá-lo e então retirá-lo para fazer-se a cirurgia. Esses locais onde se realiza

os buracos podem ser sentidos quando se palpa a cabeça, ou vistos quando

esses ficam fora do couro cabeludo. Para tentar evitar essa alteração, que

sempre acontece quando se realiza a cirurgia na cabeça, pretendemos, colocar

um pedacinho do próprio osso nos buracos, que será cortado da parte de

dentro do mesmo, sem que isso cause qualquer perda ou que apareça na

cabeça já que a parte interna que é retirada. A esse procedimento estamos

atribuindo o nome de “REPARO DO DEFEITO ÓSSEO NA TREPANAÇÃO

CRANIANA”. ESTUDO COMPARATIVO MORFOLÓGICO E TOMOGRÁFICO.

Esse procedimento não aumenta o corte, e não traz nenhum tipo de risco ou

desconforto, já que é usado de rotina quando se quer reconstruir partes de osso

perdidas em acidentes, retiradas por cirurgias, ou no tratamento de crianças

com alterações cranianas. O que se tem usado até então, é o farelo de osso

que sai na hora que se fura o mesmo, mas ele em muitos casos “murcha” muito

e o buraco aparece alguns meses após a cirurgia, mas é o que se tem e o que

se utiliza. Também pode ser utilizado botão de silicone, que não é fornecido

para o SUS nem coberto pela maioria dos convênios. O benefício esperado

com isso é que essas depressões no crânio não ocorram, ou se ocorrerem que

sejam menores, principalmente nas áreas que apareçam. A avaliação será feita

com uma radiografia e uma tomografia de crânio que é feita de rotina nos pós-

operatório e será complementada com uma reconstrução da parte óssea para

averiguar a formação do calo ósseo ou não.

Pelo presente consentimento esclarecido, declaro que fui esclarecido de

forma clara e detalhada, livre de qualquer forma de constrangimento e coerção,

dos objetivos, da justificativa, dos procedimentos que serei submetido, dos

riscos, desconfortos e benefícios do presente projeto de pesquisa, assim como

dos procedimentos alternativos aos quais poderia ser submetido, todos acima

listados.

Fui igualmente, informado:

Da garantia de receber resposta a qualquer pergunta ou esclarecimentos

a qualquer dúvida a cerca dos procedimentos, riscos, benefícios e outros

assuntos relacionados com a pesquisa;

Da liberdade de retirar meu consentimento, a qualquer momento, e deixar

de participar do estudo, sem que isto me traga prejuízo à continuação do meu

cuidado e tratamento;

De não incorrer sobre qualquer tipo de custo, de ter assegurada minha

privacidade e de ter informação atualizada sempre que julgar necessária.

Os pesquisadores responsáveis por esse projeto de pesquisa são Dr

Paulo Worm, Dr Nelson Pires Ferreira, Dr Marcos Collares, Dr Marcelo Ferreira

(fone: 3214 8207), tendo este documento sendo revisado e aprovado pelo

Comitê de Ética em Pesquisa desta instituição de atenção a saúde em

________/____________/______________.

Data_______/__________/________

Nome e assinatura do paciente:

________________________________________

Nome e assinatura do responsável, quando for o caso.

OBS: O presente documento, baseado no item IV Diretrizes e Normas

Regulamentadoras para Pesquisa em Saúde do Conselho Nacional de Saúde

(Resolução 1996/96) será assinado em duas vias de igual teor, ficando uma via

em poder do entrevistado e ou de seu representante legal e outra com o

pesquisador responsável.

ARTIGO

Quantitative computed tomography for evaluating the quality of cranial

reconstruction in humans

Paulo Valdeci Worm*, Marcus Vinicius Martins Collares**, Nelson Pires Ferreira*, Mário de

Barros Faria*, Marcelo Paglioli Ferreira*, Jorge Luiz Kraemer*, Rene Lenhardt***, Luis Felipe

Toschi***.

*Department of Neurological Surgery, Hospital São José, Complexo Hospitalar Santa Casa de

Porto Alegre, Porto Alegre – RS, Brasil

**Department of Plastic Surgery, Hospital de Clínicas de Porto Alegre, Porto Alegre – RS, Brasil

***Department of Radiology, Hospital Dom Vicente Scherer, Complexo Hospitalar Santa Casa

de Porto Alegre, Porto Alegre – RS, Brasil

Quantitative computed tomography for evaluating the quality of cranial

reconstruction in humans

Background: difficulty in evaluating the biological development of transplanted

bone in humans remains an unsolved challenge. In this scenario, quantification

of results when studying bone grafts is still hard to be obtained.

Purpose: to propose and evaluate a method of measuring cranial bone density

after reconstruction with autograft using quantitative computed tomography

(QCT).

Material and Methods: a pilot study was performed, including 4 patients whose

surgical burr holes were reconstructed using wet bone powder, collected during

skull trephination, or a bone fragment, removed from the inner table of the

cranial bone flap created for the neurosurgical approach, both autogenous.

Each patient had one burr hole reconstructed with bone dust only, and one with

a circular fragment of cortical bone, resulting in a total of 8 reconstructed burr

holes. Patients were followed for 12 months, and the reconstructed areas were

studied using three-dimensional QCT; bone density was measured in

Hounsfield units (HU).

Results: the mean of bone densities obtained was 861 ± 200 HU for bone

fragment, and 538 ± 200 HU for bone dust (p < 0.001). As expected, densities

obtained from cortical bone grafts were consistently greater than those obtained

from bone dust, supporting the use of QCT as an accurate and reproducible

method of evaluation in cranial reconstructions.

Conclusion: QCT is an adequate means of measuring and comparing the

density of bone grafts. This facilitates the evaluation of cranial reconstructions,

which used to be done only through subjective analysis using palpation and

visual inspection.

Keywords: computed tomography, skull, cranioplasty, autograft, bone dust,

bone density.

Our difficulty in evaluating the biological development of transplanted

bone in humans remains an unsolved challenge. In this scenario, quantification

of results when studying bone grafts still represents a difficult task to be

accomplished. Palpating and visually inspecting a reconstructed area constitute

coarse ways of evaluation, providing us only with a subjective qualitative

analysis (1). The dissatisfaction related to the aesthetic results of cranioplasties,

in addition to the lack of objective means of quantifying bone rarefaction,

motivated the search for a new method to compare and evaluate the efficacy of

this procedure. This resulted in the use of quantitative computed tomography

(QCT) as an objective instrument to measure cranial bone density. Bone dust,

collected during burr hole drilling, and autogenous compact bone graft, from the

inner table of the cranial vault, were chosen to have its densities quantified.

Patient and Methods

A pilot study was conducted including 4 patients whose craniotomy burr

holes were reconstructed using whether a circular bone fragment or bone

powder only, both autologus. Each patient had 2 burr holes reconstructed

during the same neurosurgical procedure, which were considered for the

analysis. These reconstructed bone flaws were studied with QCT one year after

the procedure, with bone density quantification. Statistical analysis was done

using SPSS for Windows. Comparison between groups was performed with

Student’s t test, adopting a level of significance of 95% (p < 0,05).

Surgical Procedure

The standardized defect produced by the neurosurgical trepan was

chosen as a template to allow bone density measurement. From the inner

surface of the bone flap, elevated to perform the intracranial procedure, a coin-

shaped fragment of bone with 14 mm of diameter and about 2 to 3 mm thick

was obtained using a trephine. The procedure consisted of drilling the bone

flap’s inner table until reaching the diploe. Using an osteotome, this circular

fragment of cortical bone was separated free from the outer cortical table and

placed over the studied burr hole, with perfect fit. Alternatively, wet bone

powder collected during skull trepanation was used to fill in the burr hole (Fig.

1).

Fig. 1. Bone dust (arrow), collected during cranial trepanation (A), and cortical

“bone discs”, created from the inner table of the craniotomy flap (B), were used

to correct the defect produced by the trepan (C and D, respectively).

Three-dimensional computed tomography of the skull

Tomographic images of the skull were obtained 12 months following the

procedure. They were obtained with a 16 channel multi-slice General Electric

Light Speed tomograph, performing 0,6 or 1,2 mm thick slices in helical mode

(General Electric High Speed Advantage Scanner – GE Medical Systems Inc.

Milwaukee, WI). Bone density in the reconstructed burr hole area was

measured using tomographic software (GE Advantage Windows Workstation

4.2). Results were presented in Hounsfield units (HU). The territory to be

analyzed was determined as a circle with 14 mm of diameter centered on the

reconstructed area, in which bone density was quantified using QCT (Fig. 2).

Fig. 2. Delimitating the area of bone density measurement on QCT.

Results

Patient’s ages ranged from 20 to 70 years, with a mean age of 45 years.

Bone flaws reconstructed with cortical bone graft had a mean density of 861 ±

200 HU, in contrast to 538 ± 200 HU obtained from the areas filled with bone

powder only (p < 0.001). Mean post-operative follow-up was 12 months. There

was no statistical significant difference in bone densities between sexes after

stratification (Fig. 3).

Fig. 3. Mean bone densities obtained from cortical bone graft and bone dust.

Paired t test (p < 0.001).

Discussion

QCT constitutes one of the most accurate methods for measuring bone

density (2). In addition to being a noninvasive method, its results are not

influenced by circumventing soft tissues. QCT can determine the real volumetric

value of trabecular and cortical bone densities separately at any part of the

skeleton (3). It allows an in situ densitometric evaluation associated with a

macro morphologic analysis of the bone.

Keyak (4) and Levi (5) have already used tomography to identify femoral

bone density. More recently, it has been used to study orthodontic implants

(2,6,7). There is no previous record of QCT being performed for bone density

measurements in neurosurgery. Chen et. al. (8) obtained three-dimensional

tomographic images to analyze osseous neoformation in cranial reconstructions

performed with allogeneic perforated demineralized bone matrix and

autogenous bone paste. Reconstructed areas were compared only visually for

the demonstration of neoformed bone tissue. In contrast to that, the diagnostic

method proposed in this paper provides not only visualization but also

quantification of bone neoformation.

Our impossibility to accurately quantify results remains as one of the

major current limitations for evaluating the biological development of human

bone grafts (1). It is not ethical to remove implanted bone grafts in order to

analyze its degree of integration, a fact that interferes with our capability of

determining the time needed to achieve adequate fusion and the degree of graft

reorganization. Prolo et al. state that palpation and visual inspection are not

suitable for an objective evaluation (1). The use of QCT regarding the study of

bone density has been described for the diagnosis and follow-up of diseases

affecting the skeleton, such as osteoporosis (9).

In addition to determining graft density, QTC allowed us to demonstrate

the degree of bone powder resorption for the first time. Local quantitative

analysis of bone density makes it feasible to objectively compare cranial

implants. The three-dimensional image obtained was also able to demonstrate

with great detail the cutaneous contour over the reconstructed burr holes (Fig.

4). All these features make the QCT an invaluable noninvasive method of

investigation. However, in order to obtain accurate and reproducible results,

caution has to be taken when manually demarcating the circular area of

interest, in which bone density

is to be verified. As expected, densities obtained

from cortical bone grafts were consistently greater than those obtained from

bone dust, supporting the use of QCT as an adequate instrument of evaluation

in cranial reconstructions.

Even though bone powder does not confer immediate structural support,

it is rapidly incorporated to the surrounding calvarium and, following a period of

6 to 12 months, its mechanical resistance becomes similar to that of cortical

bone (10). In spite of that, cranial defects reconstructed using only bone dust

demonstrate, after a variable period of time, local surface depressions probably

due to a high level of bone resorption, which leads to unfavorable aesthetic

results (Fig. 4D).

Fig. 4. A and B represent, respectively, axial tomographic views of burr holes #1

and 2, three-dimensionally demonstrated in C. Burr hole #1 was reconstructed

using autogenous cortical bone graft, which resulted in good alignment with the

surrounding external table (A) and, consequently, adequate aesthetic result (C

and D). On the other hand, burr hole #2 was treated with autogenous bone

powder, and the control image shows a residual bone defect (B and C), which

remains visible through the skin (D).

Conclusion

QCT was found to be an adequate method of investigation to evaluate

bone density of skull grafts, and to objectively compare autogenous implants

used in human cranial reconstructions.

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