Embed Size (px)
Citation preview
UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPIacuteRITO SANTO
CENTRO TECNOLOacuteGICO DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECAcircNICA
PROJETO DE GRADUACcedilAtildeO
ESTUDO DO MOVIMENTO E CARGA NA ARTICULACcedilAtildeO FEMOPATELAR COM AVALIACcedilAtildeO EM RM E ASPECTOS
PRAacuteTICOS
ANOZOcircR LIMA GRATIVAL GUSTAVO BERMUDES PALAURO
VITOacuteRIA ndash ES AGOSTO2005
ANOZOcircR LIMA GRATIVAL
GUSTAVO BERMUDES PALAURO
ESTUDO DO MOVIMENTO E CARGA NA ARTICULACcedilAtildeO FEMOPATELAR COM AVALIACcedilAtildeO EM RM E ASPECTOS
PRAacuteTICOS
Projeto de Graduaccedilatildeo dos alunos Anozocircr Lima Gratival e Gustavo Bermudes Palauro elaborado sob orientaccedilatildeo do professor orientador Vladimir I Dynnikov apresentado ao Departamento de Engenharia Mecacircnica do Centro Tecnoloacutegico da Universidade Federal do Espiacuterito Santo para obtenccedilatildeo do grau de Engenheiro Mecacircnico
VITOacuteRIA ndash ES AGOSTO2005
ANOZOcircR LIMA GRATIVAL
GUSTAVO BERMUDES PALAURO
ESTUDO DO MOVIMENTO E CARGA NA ARTICULACcedilAtildeO FEMOPATELAR COM AVALIACcedilAtildeO EM RM E ASPECTOS
PRAacuteTICOS
COMISSAtildeO EXAMINADORA ___________________________________ Prof Dr Vladimir I Dinnikov Orientador ___________________________________ Meacutedico Dr Liboacuterio Mule Junior Co-orientador ___________________________________ Prof Dr Cherlio Scandian Examinador ___________________________________ Prof Osvaldo Paiva de A Filho Examinador
Vitoacuteria - ES 11 agosto 2005
4
DEDICATOacuteRIA
Aos alunos e professores do Curso de Engenharia Mecacircnica da UFES
5
AGRADECIMENTOS
Agradecemos a todos aqueles que colaboraram direta ou indiretamente para
que vieacutessemos a concluir o curso de Engenharia Mecacircnica a Deus aos pais
amigos e aos que amamos aos professores da UFES ao meacutedico Liborio Mule
Juacutenior a equipe do CDI e ao nosso professor orientador
6
LISTA DE FIGURAS
Figura 1- Primeiro sistema de aquisiccedilatildeo de imagens desenvolvido no IFSC 15
Figura 2- Sistema de RM de 20 Tesla 16
Figura 3- Magneto com capacidade para objetos de ateacute 15 cm de diacircmetro 17
Figura 4- Sistema de 005 Tesla instalado nos laboratoacuterios do IFSC-USP 18
Figura 5- Console de operaccedilatildeo do TORM 005 19
Figura 6- Sistema de 05 Tesla instalado na Santa Casa de Satildeo Carlos 20
Figura 7 ndash Chapas de raio x [9] 30
Figura 8ndash Exame de RM 31
Figura 9 - Ocorrecircncia de lesotildees e quais estruturas satildeo mais lesadas 32
Figura 10 - Esportes de contato que mais geram lesotildees nos ligamentos 32
Figura 11 - Neste graacutefico veremos os mecanismos causadores de lesotildees 32
Figura 12 - Procedimentos que foram utilizados para definiccedilatildeo do grau da lesatildeo 33
Figura 13ndash Acircngulo de posiccedilatildeo do joelho durante o exame 36
Figura 14ndash Variaccedilatildeo das forccedilas com o acircngulo de flexatildeo 37
Figura 15 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento A - Ativaccedilatildeo maacutexima B - Ativaccedilatildeo parcial
(Zajac 1989) 40
Figura 16 - Relaccedilatildeo forccedila-velocidade para ativaccedilotildees maacutexima e parcial No eixo x
estaacute representada a velocidade de encurtamento a velocidade do muacutesculo com
sinal oposto (Zajac 1989) 41
Figura 17 - Estrutura funcional do modelo de Hill mostrando o elemento contraacutetil
(CE) o elemento elaacutestico em paralelo (PE) e o elemento elaacutestico em seacuterie (SEE)
(Zajac 1989) 42
Figura 18 - Hipeacuterbole de Hill Os dados experimentais de contraccedilotildees isotocircnicas do
muacutesculo sartorius de ratilde foram ajustados com a equaccedilatildeo empiacuterica (VVm+025)
(FFm+025) = 03123 neste teste Vm=52 cms e Fm=65 gf (Talbot e Gessner
1973) 43
Figura 19 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento-velocidade para muacutesculo interno reto de
rato (Zierler 1978) 45
Figura 20 - Demonstrativa dos muacutesculos ligamentos e suas disposiccedilotildees 47
Figura 21 ndash Localizaccedilatildeo dos principais muacutesculos relacionados ao joelho [10] 49
Figura 22ndash Ligamentos da articulaccedilatildeo do joelho 51
7
Figura 23 - Proacuteteses de um Eixo 53
Figura 24 - Proacuteteses de 4 eixos 53
Figura 25 - Equipamento utilizado na ressonacircncia magneacutetica 55
Figura 26 - Descriccedilatildeo da cinta e figura ilustrativa 56
Figura 27 ndash Paciente utilizando a cinta ao dar entrada na sala de exame 57
Figura 28 ndash Montagem do conjunto de cintas 58
Figura 29 ndash Palmilhas para mediccedilatildeo da pressatildeo 74
Figura 30 ndash Resultado de uma anaacutelise de pressatildeo 74
8
SUMAacuteRIO
DEDICATOacuteRIA 4
AGRADECIMENTOS 5
LISTA DE FIGURAS 6
SUMAacuteRIO 8
VOCABULAacuteRIO 11
1 INTRODUCcedilAtildeO 13
2 RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA 15
21 Histoacuterico da ressonacircncia magneacutetica no Brasil 15
22 Importacircncia da Ressonacircncia Magneacutetica 20
3 PATOLOGIAS DO JOELHO 23
31 Tipos de Patologia 23
311 Lesatildeo do Ligamento Cruzado Anterior 24
312 Lesatildeo do Ligamento Cruzado Posterior 24
313 Lesatildeo do Ligamento Colateral Medial 24
314 Lesatildeo do Ligamento Colateral Lateral 24
315 Artrite 25
316 Osteoartrite 25
317 Artrite Reumatoacuteide 25
318 Gota 26
319 Artrite Gotosa Aguda 26
3110 Cisto de Baker 26
3111 Bursite 27
3112 Doenccedila de Still de Adultos 27
3113 Condromalaacutecia Patelar 27
3114 Doenccedila de Osgood-Schlatter 27
3115 Pseudogota 28
3116 Artrite psoriaacutetica 28
3117 Siacutendrome de Reiter 28
3118 Esclerodermia 28
32 Tipos de Deformidades 29
321 Deformidade em Varo 29
322 Deformidade em Valgo 29
9
4 O PORQUEcirc DO USO DA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA 30
41 Pesquisa de Custo e de Exame Utilizado 30
42 Conclusatildeo do Capiacutetulo 33
5 DEFEITOS DA RM 34
51 Abordagem da Variaccedilatildeo da Pressatildeo na Superfiacutecie de Apoio 34
52 A Impossibilidade de Variaccedilatildeo do Acircngulo 36
53 Contraccedilatildeo Isomeacutetrica e Isotocircnica 38
531 Relaccedilatildeo Comprimento - Forccedila Muscular 38
532 Relaccedilatildeo Velocidade - Forccedila Muscular 40
54 O Modelo de Hill 41
55 Estrutura Muscular na Articulaccedilatildeo 47
551 Os Muacutesculos da Articulaccedilatildeo 47
5511 Jarrete 47
5512 O Quadriacuteceps da Coxa 48
5513 O Grupo de Muacutesculos natildeo Classificados 48
552 Ligamentos 49
5521 Ligamento Patelar 50
5522 Ligamento Colateral Fibular (Lateral) e Ligamento Colateral
Tibial (Medial) 50
5523 Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo e Ligamento Popliacuteteo Arqueado 51
5524 Ligamentos Cruzados 52
56 Movimentos de Rotaccedilatildeo e Translaccedilatildeo 53
57 Conclusatildeo do Capiacutetulo 54
6 PROPOSTA PARA A SOLUCcedilAtildeO MECAcircNICA 55
61 O Equipamento de Carga 57
62 Modificaccedilotildees Realizadas 58
7 O QUE SIGNIFICA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA 59
71 Preparaccedilatildeo para o exame 59
72 Seguranccedila durante o exame 60
73 O que acontece durante o exame 60
8 PARAcircMETROS QUE AFETAM O ASPECTO DAS IMAGENS OBTIDAS
ATRAVEacuteS DE RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA 62
10
81 Paracircmetros que Afetam o Aspecto das Imagens Obtidas Atraveacutes de
Ressonacircncia Magneacutetica 62
811 Paracircmetros Intriacutensecos 62
8111 Tempos de Relaxamento 63
8112 Tempos de Relaxamento T2 e T2 63
8113 Tempo de Relaxamento T1 64
812 Paracircmetros Extriacutensecos 64
8121 TR e TE 64
813 Manipulaccedilatildeo dos Paracircmetros Extriacutensecos para Variar o Contraste da
Imagem 65
8131 Imagem de Ressonacircncia Magneacutetica Ponderada em TI e TR 65
8132 Ponderaccedilatildeo em densidade Protocircnica 65
8133 Ponderaccedilatildeo em T2 e TE 65
82 Planos de Imagem 68
821 Posicionamento do Paciente 68
83 Abordagem Quanto aos Tipos de Planos Utilizados na RM 69
831 Imagens Axiais 69
832 Imagens Sagitais 69
833 Imagens Coronais 70
9 COMPARATIVO DO SISTEMA MECAcircNICO COM O JOELHO 71
91 Resultados dos testes 72
911 O Primeiro Teste 72
912 O Segundo Teste 72
10 DISCUSSAtildeO DOS RESULTADOS E MELHORIAS 73
101 Comentaacuterio dos Resultados 73
102 Proposta de Melhoria 74
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS 75
11
VOCABULAacuteRIO
CDI ndash Cliacutenica de diagnoacutestico por imagem
Femopatelar ndash Regiatildeo anterior da articulaccedilatildeo do joelho
USP ndash Universidade de Satildeo Paulo
RM ndash Ressonacircncia magneacutetica
Tesla ndash Unidade de medida para campo magneacutetico
EMBRAPA ndash Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuaacuteria
CNPq ndash Conselho Nacional de desenvolvimento Cientiacutefico e Tecnoloacutegico
EMBRAER ndash Empresa Brasileira de Aeronaacuteutica
INCOR ndash Instituto do Coraccedilatildeo
UNESP ndash Universidade Estadual de Satildeo Paulo
IFSC ndash Instituto de Fiacutesica de Satildeo Carlos
TORM ndash Projeto de desenvolvimento e pesquisa sobre a RM
Imagenologia ndash Estudo atraveacutes das imagens
Artroscopia ndash Teacutecnica que permite corrigir lesotildees atraveacutes de pequena inserccedilatildeo em
pequenos orifiacutecios na pele
LCA ndash Ligamento cruzado anterior
LCP ndash Ligamento cruzado posterior
LCM ndash Ligamento colateral medial
LCL ndash Ligamento colateral lateral
Varo ndash Tipo de deformidade no joelho
Valgo ndash Tipo de deformidade no joelho
Raio-X ndash Meacutetodo de diagnoacutestico por imagem
Isomeacutetrico ndash Que apresenta a mesma medida
Isotocircnico ndash Que apresenta a mesma forccedila
Cabeccedilas Miosiacutenicas ndash Filamentos que formam o tecido muscular
Actina ndash Filamento que junto com as cabeccedilas miosiacutenicas formam o tecido muscular
Sarcocircmero ndash Unidade contraacutetil do muacutesculo formada pela actina e miosina
Sartoacuterius ndash Muacutesculo da perna
Estrutura z ndash Estrutura formada pelas metades de dois sarcocircmeros adjacentes
V ndash Velocidade muscular
Vm ndash Velocidade muscular maacutexima
12
F ndash Forccedila muscular
Fm ndash Forccedila muscular maacutexima
Qit ndash Calor dissipado pelo movimento isotocircnico
Qe ndash Calor dissipado pelo encurtamento do muacutesculo
Qim ndash Calor dissipado pelo movimento isomeacutetrico
Qe - Fluxo de calor de encurtamento
imQ - Fluxo de calor atraveacutes do movimento isomeacutetrico
itQ - Fluxo de calor devido ao movimento isotocircnico
W - Potecircncia muscular
RCM ndash Razatildeo contraste-ruiacutedo
Voxels ndash Sinais emitidos durante exposiccedilatildeo
TE ndash Tempo de exposiccedilatildeo
TR ndash Tempo de repeticcedilatildeo
T1 ndash Tempo de equiliacutebrio dos momentos magneacuteticos
T2 ndash Tempo de perda na coerecircncia do sinal emitido
RF ndash Radio frequumlecircncia
Bo ndash Momento magneacutetico
Spin-Spin ndash Tipo de sinal emitido
Spin-Eco ndash Tipo de sinal emitido
13
1 INTRODUCcedilAtildeO
Com o passar dos tempos o conhecimento e a tecnologia tecircm-se desenvolvido de
tal maneira que novas soluccedilotildees para doenccedilas e patologias tem se tornado uma
necessidade para uma melhor qualidade da vida humana
Por isso profissionais da aacuterea de biomeacutedicas vecircm se empenhando em desenvolver
meacutetodos para avaliaccedilatildeo do corpo humano de um modo geral para vivermos mais e
melhor Mas estes profissionais possuem limitaccedilotildees para desenvolvimento de
tecnologias para que os diagnoacutesticos sejam realizados de maneira mais precisa
Para que isso aconteccedila surge a necessidade do envolvimento da engenharia para
realizaccedilatildeo de diagnoacutesticos com tal precisatildeo
Em caso especial de tratamento patologias e ou doenccedilas em joelhos em que uma
pessoa se submeta a uma avaliaccedilatildeo por ressonacircncia magneacutetica um dos meios mais
utilizados para visualizaccedilatildeo sem necessidade de cirurgias para o diagnostico
Meacutedicos tecircm percebido que os laudos natildeo condizem com o real esforccedilo sofrido nos
joelhos de seus pacientes tendo em vista que o trabalho de ressonacircncia eacute realizado
sem uma condiccedilatildeo real de esforccedilo (paciente deitado)
Com a colaboraccedilatildeo de uma cliacutenica de diagnoacutestico por imagem (CDI) foi
desenvolvido um simulador de carga para esforccedilo no joelho Atraveacutes deste foi
possiacutevel observar alteraccedilotildees na regiatildeo femopatelar em especial a condiccedilatildeo de
estado da gordura de Hoffa ou tecido infrapatelar contida entre o fecircmur e a Patela
Para isso foi realizada pesquisa bibliograacutefica para um melhor conhecimento sobre o
mecanismo do joelho bem como o equipamento de ressonacircncia e seu correto
funcionamento No que diz respeito agrave parte mecacircnica foi realizado um levantamento
sobre as condiccedilotildees a que satildeo submetidos os joelhos sendo a carga em suas
14
articulaccedilotildees as principais lesotildees os muacutesculos e a variaccedilatildeo de esforccedilo com o
movimento
15
2 RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
21 Histoacuterico da ressonacircncia magneacutetica no Brasil
A seguir estaremos apresentando um breve histoacuterico acerca da ressonacircncia
magneacutetica no Brasil tendo a USP (Universidade de Satildeo Paulo) como principal
articuladora do desenvolvimento da ressonacircncia magneacutetica no paiacutes aleacutem de outros
centros
A proposta de usar a ressonacircncia magneacutetica de proacutetons para obter imagens
comeccedilou a mostrar seu imenso potencial para o diagnoacutestico meacutedico no iniacutecio dos
anos de 1980 quando os principais laboratoacuterios nas universidades do primeiro
mundo comeccedilaram a desenvolver instrumentos e meacutetodos para aquela finalidade
Naquela mesma eacutepoca a grande familiaridade com o fenocircmeno da ressonacircncia
magneacutetica e a instrumentaccedilatildeo associada resultado de uma longa experiecircncia de
pesquisa na aacuterea garantia uma qualificaccedilatildeo para empreender um desenvolvimento
semelhante no Brasil Decidiu-se entatildeo pesquisar os meacutetodos para a produccedilatildeo de
imagem por ressonacircncia magneacutetica [1]
Figura 1- Primeiro sistema de aquisiccedilatildeo de imagens desenvolvido no IFSC
16
Usando a infra-estrutura obtida e construiacuteda pelo grupo entatildeo num primeiro
protoacutetipo do sistema foram obtidas imagens de pequenos objetos jaacute em marccedilo de
1983 estas seriam as primeiras obtidas no hemisfeacuterio sul
Figura 2- Sistema de RM de 20 Tesla
Em 1985 foi construiacutedo o sistema de RM de 20 Tesla capaz de examinar objetos
de ateacute 15 cm de diacircmetro figura 3 Neste aparelho jaacute em 1987 foram obtidas
imagens em vivo de extremidades humanas Teses e dissertaccedilotildees foram realizadas
ligadas ao desenvolvimento de hardware e software assim como meacutetodos de
obtenccedilatildeo de imagens Dai surgiu a primeira aplicaccedilatildeo praacutetica quando foi
demonstrado para a EMBRAPA o uso do RM para exame natildeo destrutivo de diversos
frutos Esses resultados que se tornaram bem conhecidos dentro e fora do Brasil
fizeram com que em 1988 fosse doado pela Universidade da Califoacuternia em San
Francisco um magneto resistivo de grande porte com campo de apenas 005 Tesla
capaz de acomodar completamente uma pessoa no seu interior Pouco tempo
depois em fins de 1988 era possiacutevel obter imagens tomograacuteficas de cabeccedila com
voluntaacuterios Decidiu-se entatildeo desenvolver um sistema realmente capaz de ser
17
usado clinicamente para diagnoacutestico Isto significava um sistema com um miacutenimo de
atributos a saber
bull Qualidade de imagem
bull Confiabilidade
bull Facilidade de operaccedilatildeo
bull Rapidez na realizaccedilatildeo dos exames
bull Capacidade de examinar diversas anatomias
bull Sensibilidade para detectar patologias
Figura 3- Magneto com capacidade para objetos de ateacute 15 cm de diacircmetro
Embora dispondo de um campo magneacutetico extremamente baixo (005 Tesla)
comparado com os usados na maioria dos sistemas comerciais da eacutepoca (05 a 15
Tesla) conseguiu-se alcanccedilar o objetivo proposto e jaacute em meados de 1992 o
sistema era utilizado para o diagnoacutestico de pacientes da regiatildeo Isto constituiu um
marco importante no desenvolvimento da pesquisa aplicada agrave medicina no paiacutes
como foi claramente apontado na ocasiatildeo pelo entatildeo ministro da Sauacutede Prof Adib
Jatene em visita ao laboratoacuterio da USP acompanhado do entatildeo presidente do
CNPq
18
Figura 4- Sistema de 005 Tesla instalado nos laboratoacuterios do IFSC-USP
O sistema ainda que instalado num ambiente natildeo apropriado foi continuamente
solicitado para efetuar exames em pacientes da regiatildeo tendo seu uso sido decisivo
em numerosos casos nos quais a tomografia tradicional de raios-X natildeo seria
adequada particularmente lesotildees cerebrais problemas de coluna e articulaccedilotildees A
revista Ciecircncia Hoje publicou parte destes resultados no seu suplemento de
tecnologia
Nessa altura algumas empresas notoriamente a EMBRAER procuraram o centro
de pesquisa para analisar o projeto com vista agrave eventual industrializaccedilatildeo O estudo
feito pela EMBRAER mostrou a viabilidade teacutecnico-econocircmica do projeto embora a
situaccedilatildeo da empresa na eacutepoca em vista da futura privatizaccedilatildeo impediu-a de
assumi-lo
Como o resultado do envolvimento quase no iniacutecio das pesquisas nesta aacuterea no
mundo todo o grupo detinha um conhecimento ao mesmo tempo profundo e
abrangente que iria cobrir desde os fundamentos cientiacuteficos ateacute os detalhes da
instrumentaccedilatildeo hardware e software do RM A equipe consolidada refletia a
interdisciplinaridade no assunto e contava com de fiacutesicos aleacutem de engenheiros
profissionais de computaccedilatildeo e medicina
19
Figura 5- Console de operaccedilatildeo do TORM 005
Praticamente todo profissional envolvido com RM no Brasil conhecia o trabalho
desenvolvido pelo centro de pesquisa em RM da USP e o grupo era tido como
referecircncia na aacuterea Hospitais de Satildeo Paulo como o Hospital das Cliacutenicas Hospital
Universitaacuterio da USP e o INCOR contavam com a colaboraccedilatildeo do grupo De outro
lado empresas multinacionais como a General Electric enviavam seus clientes
(Beneficecircncia Portuguesa Hospital Sara Kubitchek) para suporte teacutecnico e cientiacutefico
nas aplicaccedilotildees mais sofisticadas
Esta situaccedilatildeo fez com que o grupo recebesse uma importante doaccedilatildeo feita pela
Faculdade de Medicina da UNESP em Botucatu de um magneto supercondutor de
05 Tesla Este novo magneto abriu a possibilidade de construir um novo sistema
capaz de igualar-se em qualidade de imagem e velocidade aos mais modernos em
uso hospitalar Tratava-se de uma oportunidade excepcional que natildeo pocircde ser
desperdiccedilada em razatildeo das vaacuterias consequumlecircncias e resultados que poderia gerar
Foi feito um convecircnio entre a USP e a Santa Casa de Satildeo Carlos para a criaccedilatildeo do
Centro de Desenvolvimento de Ressonacircncia Magneacutetica do IFSC-USP A Santa Casa
foi responsaacutevel pela construccedilatildeo do preacutedio e a USP desenvolveu e instalou todos os
equipamentos necessaacuterios para o seu funcionamento Neste Centro estaacute em
operaccedilatildeo cliacutenica hoje o TORM 05 (sistema de 05 Tesla) figura 6 atendendo agrave
populaccedilatildeo de Satildeo Carlos e regiatildeo
20
Figura 6- Sistema de 05 Tesla instalado na Santa Casa de Satildeo Carlos
22 Importacircncia da Ressonacircncia Magneacutetica
A ressonacircncia magneacutetica tornou-se o meacutetodo de imagem de escolha para o estudo
das articulaccedilotildees devido a sua grande diferenciaccedilatildeo tecidual resoluccedilatildeo de
estruturas imagens em muacuteltiplos planos e estudos de imagens em movimento A
articulaccedilatildeo do joelho eacute um dos exames de ressonacircncia magneacutetica mais solicitado na
aacuterea osteoarticular O conhecimento detalhado da anatomia fisiologia e aspecto de
imagenologia da regiatildeo permite uma interpretaccedilatildeo adequada dos exames
Ao contraacuterio do que muitos imaginam as lesotildees de joelho satildeo bastante comuns e
natildeo satildeo provocadas apenas por traumas podem ser tambeacutem congecircnitas Aleacutem
disso natildeo satildeo apenas os atletas profissionais ou amadores que correm o risco de
adquirir uma lesatildeo no joelho os natildeo-atletas tambeacutem desenvolvem problemas
variados na articulaccedilatildeo ldquoPor exemplo cerca de 30 das crianccedilas com idade a partir
de trecircs anos apresentam alguma deformidade de joelho cuja principal causa eacute a
geneacutetica Ou seja satildeo hereditaacuteriosrdquo explica o ortopedista esportivo e cirurgiatildeo de
joelho do Hospital Satildeo Luiz Joaquim Grava [2]
No entanto segundo ele a boa notiacutecia eacute que com o advento da ressonacircncia
magneacutetica para o diagnoacutestico preciso da gravidade da lesatildeo e dos procedimentos e
equipamentos ciruacutergicos como a artroscopia (procedimento minimamente evasivo
uma espeacutecie de viacutedeo cirurgia que permite visualizar precisamente as lesotildees nos
21
tendotildees e articulaccedilotildees aleacutem de trataacute-las e prevenir a evoluccedilatildeo das mesmas) os
iacutendices de cura tecircm elevado significativamente girando em torno de 90 dos casos
O joelho eacute uma articulaccedilatildeo complexa (tipo dobradiccedila) composta por ligamentos
cruzados colaterais meniscos tendotildees e muacutesculos Suas funccedilotildees de movimento
(extensatildeo rotaccedilatildeo e impulsatildeo) satildeo muito importantes tanto em atletas quanto em
natildeo atletas ldquoSatildeo muito comuns agraves lesotildees no joelho a maior parte delas originaacuteria de
traumas por esforccedilo diretos e indiretos e podem ser isoladas ou combinadasrdquo diz o
especialista
ldquoNo entanto o tratamento das lesotildees no joelho varia de acordo com a gravidade das
mesmas e pode envolver desde antiinflamatoacuterios fisioterapia executada em cliacutenicas
especializadas e ateacute em alguns casos procedimentos ciruacutergicosrdquo relata Grava ldquoDaiacute
a importacircncia de se realizar o diagnoacutestico preciso do tipo de lesatildeo e posteriormente
agrave aplicaccedilatildeo de tratamento adequadordquo reforccedila o especialista
Os atletas estatildeo mais sujeitos a lesotildees dependendo da modalidade esportiva Os
surfistas por exemplo sofrem mais com meniscos e ligamentos rompidos devido agrave
forccedila aplicada em uma manobra quando o joelho eacute forccedilado a um movimento brusco
de rotaccedilatildeo No voleibol os saltos constantes e a impulsatildeo vertical provocam lesotildees
na articulaccedilatildeo do joelho Os ciclistas com frequumlecircncia de dor nas articulaccedilotildees
inferiores estimuladas geralmente por lesotildees provocadas pela inadequaccedilatildeo das
dimensotildees da bicicleta ao corpo do atleta Aleacutem destas peculiaridades contam
tambeacutem as variaccedilotildees anatocircmicas de quem pedala a intensidade a forma de
treinamento e a duraccedilatildeo dos treinos tambeacutem satildeo responsaacuteveis pelo problema
O aumento da incidecircncia de lesotildees no joelho tem sido constatado em adolescentes
jovens homens acima de 45 anos e mulheres estas uacuteltimas porque estatildeo
praticando cada vez mais esporte
A dor no joelho eacute uma queixa um tanto comum a maioria delas se originando de
trauma por esforccedilo satildeo dores pouco agudas e que se resolvem sem tratamento ou
22
apenas com analgeacutesicos levesTraumas graves com ligamentos lesionados ou
rompidos resultam em dor e instabilidade da articulaccedilatildeo do joelho
Exerciacutecios fiacutesicos moderados (como caminhadas) natildeo causam problemas no joelho
Se o joelho natildeo estiver lesado o exerciacutecio normalmente eacute beneacutefico Esforccedilos laterais
satildeo os que causam a maioria das lesotildees no joelho jaacute que este natildeo foi projetado
para suportar esses esforccedilos
O desgaste irregular da cartilagem pode fazer com que a perna se dobre para dentro
ou para fora Estar acima do peso tambeacutem pode contribuir para os problemas no
joelho
23
3 PATOLOGIAS DO JOELHO
Neste capitulo descreve-se as principais patologias e deformidades que ocorrem no
joelho
31 Tipos de Patologia
bull Danos ao ligamento ou cartilagem devidos aos traumas ou lesotildees
- lesatildeo de LCA Ligamento Cruzado Anterior
- lesatildeo de LCP Ligamento Cruzado Posterior
- lesatildeo de LCM Ligamento Colateral Medial
- lesatildeo de LCL Ligamento Colateral Lateral
bull Artrite
bull Osteoartrite
bull Artrite reumatoacuteide
bull Artrite gotosa aguda
bull Cisto de Baker
bull Bursite
bull Doenccedila de Still de adultos
bull Condromalaacutecia patelar
bull Artrite gotosa crocircnica
bull Doenccedila de Osgood-Schlatter
bull Pseudogota
bull Gota
bull Artrite psoriaacutetica
bull Siacutendrome de Reiter
bull Esclerodermia
24
311 Lesatildeo do Ligamento Cruzado Anterior
As lesotildees do ligamento cruzado anterior satildeo mais comuns em esportes em que o peacute
estaacute fixo ao solo e a perna eacute rodada com o corpo como no futebol basquetebol
esqui Com a rotaccedilatildeo no joelho o paciente pode ouvir um ldquopoprdquo quando a lesatildeo
ocorrer e natildeo consegue prosseguir a atividade A incidecircncia desta lesatildeo eacute maior
durante a terceira deacutecada de vida
Os jogadores de basquete e futebol que desaceleram subitamente para mudar de
direccedilatildeo tambeacutem podem produzir uma lesatildeo do LCA
312 Lesatildeo do Ligamento Cruzado Posterior
O ligamento cruzado posterior eacute o restritor primaacuterio da translaccedilatildeo posterior da tiacutebia
sobre o fecircmur A sua lesatildeo eacute muito menos comum que a do cruzado anterior
O LCP eacute duas vezes mais forte que o LCA com maior aacuterea de corte transversal e
forccedila tecircnsil estas caracteriacutesticas satildeo responsaacuteveis por menor incidecircncia de ruptura
no LCP As lesotildees no LCP representam apenas 5 das lesotildees dos ligamentos do
joelho
313 Lesatildeo do Ligamento Colateral Medial
O ligamento colateral medial tem uma porccedilatildeo superficial e outra profunda (capsular)
A porccedilatildeo superficial provecirc a principal resistecircncia ao estresse em valgo A porccedilatildeo
profunda esta fixada ao menisco medial e fornece adicional estabilidade ao estresse
em valgo A lesatildeo do colateral medial eacute a lesatildeo ligamentar mais comum do joelho
314 Lesatildeo do Ligamento Colateral Lateral
Lesotildees deste ligamento satildeo menos comuns que o medial e geralmente satildeo mais
graves e raramente satildeo lesotildees isoladas pois os ligamentos cruzados e o complexo
posterolateral satildeo frequumlentemente lesionados O tratamento destas lesotildees eacute difiacutecil
25
315 Artrite
O termo artrite se refere agrave inflamaccedilatildeo nas articulaccedilotildees ou juntas do corpo humano
As juntas satildeo superfiacutecies onde haacute o contato entre dois ou mais ossos possibilitando
assim a mobilidade do esqueleto humano Satildeo estruturas muito complexas devido
aos seus diversos componentes e sua interaccedilatildeo entre os mesmos Existem vaacuterios
tipos de artrites que satildeo causadas por diversos fatores e doenccedilas Costuma-se
diferenciar a princiacutepio as artrites relacionadas com sintomas sistecircmicos (como
febre sinais inflamatoacuterios anemia etc) daquelas cujas manifestaccedilotildees se restringem
agraves articulaccedilotildees envolvidas
316 Osteoartrite
A osteoartrite eacute o tipo de artrite que mais afeta a populaccedilatildeo mundial levando agrave
diminuiccedilatildeo da qualidade de vida de milhotildees de pessoas em todo o mundo Afeta
principalmente os joelhos quadris e matildeos regiotildees muito importantes para a
independecircncia fiacutesica do ser humano Eacute uma causa muito importante de afastamento
do trabalho e de aposentadoria precoce Aleacutem disso eacute responsaacutevel por inuacutemeras
cirurgias numa populaccedilatildeo cujo risco ciruacutergico eacute muito elevado os idosos Durante
muito tempo pouco se sabia sobre como ocorriam as alteraccedilotildees articulares que
levam agrave debilidade fiacutesica Hoje sabe-se de vaacuterios fatores de risco para o
desenvolvimento do quadro cujo conhecimento tem facilitado uma melhor
abordagem terapecircutica e uma melhor prevenccedilatildeo da doenccedila
317 Artrite Reumatoacuteide
A artrite reumatoacuteide eacute uma doenccedila auto-imune em que se inflamam simetricamente
as articulaccedilotildees incluindo habitualmente as das matildeos e peacutes originando inchaccedilo dor
e muitas vezes levando agrave destruiccedilatildeo definitiva do interior da articulaccedilatildeo
A artrite reumatoacuteide tambeacutem pode desencadear uma variedade de sintomas em
todo o corpo Desconhece-se a sua causa exata embora sejam muitos os vaacuterios
fatores (inclusive a predisposiccedilatildeo geneacutetica) que podem influir na reaccedilatildeo auto-imune
26
Cerca de 1 da populaccedilatildeo sofre desta doenccedila que afeta as mulheres duas ou trecircs
vezes mais frequumlentemente que os homens A artrite reumatoacuteide apresenta-se em
primeiro lugar em indiviacuteduos entre os 25 e os 50 anos de idade mas pode fazecirc-lo
em qualquer idade Em alguns casos a doenccedila resolve-se de forma espontacircnea e o
tratamento alivia sintomas em trecircs de cada quatro pessoas Contudo pelo menos 1
em cada 10 pessoas fica incapacitada
Nesta doenccedila o sistema imunitaacuterio ataca o proacuteprio tecido que reveste e protege as
articulaccedilotildees Finalmente a cartilagem o osso e os ligamentos da articulaccedilatildeo
deterioram-se provocando a formaccedilatildeo de cicatrizes dentro da articulaccedilatildeo que se
deteriora a um ritmo muito variaacutevel
318 Gota
Eacute a presenccedila de depoacutesitos de cristais de aacutecido uacuterico no espaccedilo da articulaccedilatildeo que
causam uma intensa reaccedilatildeo inflamatoacuteria e dor Na maioria das vezes a gota eacute uma
forma de artrite com episoacutedios recorrentes O perfil mais comumente associado agrave
gota eacute de um homem com excesso de peso e com o peacute inflamado
319 Artrite Gotosa Aguda
A artrite gotosa aguda eacute o segundo estaacutegio da gota Eacute a artrite dolorosa que ataca
principalmente os membros inferiores quase sempre atingindo uma uacutenica
articulaccedilatildeo A articulaccedilatildeo mais acometida eacute a metatarso-falangiana do primeiro dedo
(do dedatildeo do peacute) chamada podagra (podos = peacute) Nesta fase os fluidos do corpo
saturados pelo aacutecido uacuterico formam cristais que ocasionam inflamaccedilatildeo
3110 Cisto de Baker
O cisto de Baker eacute um saco com liacutequido localizado na borda medial da fossa
popliacutetea do joelho Esse saco ciacutestico pode comunicar-se com a cavidade do joelho
estando associado com a degeneraccedilatildeo do corno posterior do menisco medial com
27
ou sem laceraccedilatildeo do menisco Com maior frequumlecircncia o cisto origina-se dos tendotildees
mediais dos muacutesculos iacutesquios - tibiais
3111 Bursite
Bursite eacute a inflamaccedilatildeo da bursa pequena bolsa contendo liacutequido que envolve as
articulaccedilotildees e funciona como amortecedor entre ossos tendotildees e tecidos
musculares A bursite ocorre principalmente nos ombros cotovelos e joelhos
3112 Doenccedila de Still de Adultos
Uma das formas cliacutenicas da doenccedila reumatoacuteide juvenil pode acometer adultos com
febre geralmente alta e intermitente como manifestaccedilatildeo cliacutenica inicial da doenccedila
Deformidades articulares raramente ocorrem e os testes laboratoriais e anticorpos
antinucleares satildeo negativos
3113 Condromalaacutecia Patelar
Termo utilizado para indicar uma condiccedilatildeo dolorosa devido agrave anormalidade
cartilaginosa na face posterior da patela pela fricccedilatildeo repetida desta regiatildeo sobre a
face articular do fecircmur Esta condiccedilatildeo pode levar a uma degeneraccedilatildeo gradual e
progressiva A cartilagem apresenta-se rugosa e estriada
3114 Doenccedila de Osgood-Schlatter
A doenccedila de Osgood-Schlatter eacute uma inflamaccedilatildeo do osso e da cartilagem na parte
superior da tiacutebia A doenccedila de Osgood-Schlatter ocorre entre os 10 e 15 anos mais
frequumlentemente em meninos Supotildee-se que a sua causa seja uma lesatildeo que ocorre
quando o tendatildeo patelar traciona excessivamente sobre o seu ponto de inserccedilatildeo na
parte superior da tiacutebia Geralmente a doenccedila afeta somente a tiacutebia
28
3115 Pseudogota
A pseudogota (doenccedila da deposiccedilatildeo de pirofosfato de caacutelcio dihidratado) eacute um
distuacuterbio caracterizado por crises intermitentes de artrite dolorosa causada por
depoacutesitos de cristais de pirofosfato de caacutelcio O distuacuterbio geralmente ocorre em
indiviacuteduos idosos e afeta igualmente os homens e as mulheres Em uacuteltima instacircncia
a pseudogota provoca degeneraccedilatildeo das articulaccedilotildees afetadas
3116 Artrite psoriaacutetica
A psoriacutease (uma doenccedila da pele que causa surto de erupccedilotildees cutacircneas
avermelhadas e escamosas espessamento das unhas e ponteado ungular) pode
preceder ou seguir-se agrave inflamaccedilatildeo articular A artrite afeta habitualmente as
articulaccedilotildees dos dedos da matildeo e do peacute embora tambeacutem possa afetar outras
articulaccedilotildees inclusive as ancas e a coluna vertebral As articulaccedilotildees podem inchar e
deformar-se quando a inflamaccedilatildeo eacute crocircnica Os sintomas articulares e cutacircneos
podem aparecer e desaparecer conjuntamente
3117 Siacutendrome de Reiter
A siacutendrome de Reiter eacute uma inflamaccedilatildeo das articulaccedilotildees e das inserccedilotildees tendinosas
nas articulaccedilotildees frequumlentemente acompanhada de inflamaccedilatildeo da conjuntiva e das
membranas mucosas como a da boca do trato urinaacuterio da vagina e do pecircnis e
tambeacutem de uma erupccedilatildeo cutacircnea caracteriacutestica A siacutendrome de Reiter eacute
denominada de artrite reativa porque a inflamaccedilatildeo articular parece ser uma reaccedilatildeo a
uma infecccedilatildeo originada em outra aacuterea do corpo que natildeo as articulaccedilotildees Essa
siacutendrome eacute mais comum em homens com 20 a 40 anos de idade
3118 Esclerodermia
A esclerodermia (esclerose sistecircmica) eacute uma doenccedila crocircnica caracterizada por
alteraccedilotildees degenerativas e endurecimento dos tecidos da pele articulaccedilotildees e
29
oacutergatildeos internos e pela dureza e espessamento anormais das paredes dos vasos
sanguiacuteneos
Desconhece-se a sua causa A perturbaccedilatildeo eacute quatro vezes mais frequumlente em
mulheres que em homens e nas crianccedilas eacute pouco comum A esclerodermia pode
apresentar-se como parte de uma doenccedila mista do tecido conjuntivo
Muitas vezes escuta-se um som aacutespero quando os tecidos inflamados entram em
contato particularmente nos joelhos e por baixo destes Os dedos os pulsos e os
cotovelos podem sofrer um processo de flexatildeo progressiva (contratura) devido ao
espessamento da pele Tambeacutem podem ocorrer feridas nas pontas dos dedos e nos
noacutes dos dedos
32 Tipos de Deformidades
Os tipos de deformidades relacionadas ao joelho satildeo as deformidades em varo e em
valgo Satildeo os problemas mais comuns congecircnitos e que se manifestam por volta
dos trecircs ou quatro anos de idade
321 Deformidade em Varo
A deformidade do joelho em varo eacute joelho para fora e perna para dentro tiacutepico de
cavaleiros O joelho varo pode ser causado tambeacutem pelo raquitismo e deficiecircncia de
vitamina D
322 Deformidade em Valgo
A deformidade do joelho em valgo eacute o joelho para dentro e perna para fora joelho
em ldquoXrdquo
30
4 O PORQUEcirc DO USO DA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
Estabelecendo uma comparaccedilatildeo entre os meacutetodos de diagnoacutestico por imagem
utilizados no joelho encontramos os raios-X e a ressonacircncia magneacutetica como sendo
os meacutetodos mais utilizados atualmente Neste capiacutetulo faremos uma breve
avaliaccedilatildeo de custo benefiacutecio entre estes dois meacutetodos
41 Pesquisa de Custo e de Exame Utilizado
Na utilizaccedilatildeo do meacutetodo de diagnoacutestico por raios-X obteacutem-se oacutetimos resultados na
avaliaccedilatildeo de fraturas oacutesseas presenccedila de objetos estranhos e proacuteteses como
observamos na figura 7 Mas este resultado natildeo se apresenta da mesma maneira
para muacutesculos e outros elementos que possam ser analisados na articulaccedilatildeo
tornando-se entatildeo um meacutetodo ineficaz para aplicaccedilotildees que estatildeo ligadas a
patologias
Figura 7 ndash Chapas de raio x [9]
O meacutetodo de utilizaccedilatildeo que preenche esta lacuna satildeo as ressonacircncias magneacuteticas
que revelam as patologias referentes aos muacutesculos cartilagens tendotildees
31
ligamentos vasos etc Como mostrado na figura 8 podemos observar os detalhes
da articulaccedilatildeo
Figura 8ndash Exame de RM
Para uma comparaccedilatildeo acerca do meacutetodo de captaccedilatildeo de imagem mais adequado a
ser utilizado realizamos uma pesquisa no Hospital Praia da Costa localizado no
municiacutepio de Vila Velha - ES com o ortopedista Henrique Morais formado em
medicina pela Faculdade de Medicina de Petroacutepolis A resposta veio a confirmar o
relatado acima os raios-X satildeo muito mais utilizados que a ressonacircncia magneacutetica
devido a simplicidade e ao baixo custo do exame
Para obtermos dados referentes a custos foi realizada uma pesquisa no Centro de
Diagnoacutestico por Imagem (CDI) localizado na Praia do Canto Vitoacuteria - ES onde
foram obtidos os seguintes resultados
O valor de um exame de ressonacircncia magneacutetica incluindo laudo e filme foi de R$
73000 (setecentos e trinta reais) para o raios-X o custo teria uma meacutedia de R$
1500 (quinze reais) por exame
Uma outra pesquisa foi realizada por Nabarrete em 1999 que tinha como objetivo
colher informaccedilotildees referentes aos diversos aspectos relacionados agraves lesotildees quais
os tipos mais frequumlentes e seus mecanismos mais comuns bem como as
32
caracteriacutesticas dos indiviacuteduos que em sua maioria foram do sexo masculino Os
resultados seratildeo apresentados nas figuras 9 10 11 e 12
Figura 9 - Ocorrecircncia de lesotildees e quais estruturas satildeo mais lesadas
Figura 10 - Esportes de contato que mais geram lesotildees nos ligamentos
Figura 11 - Neste graacutefico veremos os mecanismos causadores de lesotildees
33
Figura 12 - Procedimentos que foram utilizados para definiccedilatildeo do grau da lesatildeo
42 Conclusatildeo do Capiacutetulo
Apesar da teacutecnica dos raios-X ser o exame mais utilizado o de menor custo o mais
simples e mais raacutepido seraacute utilizado neste estudo a ressonacircncia magneacutetica pois
neste caso a preocupaccedilatildeo eacute mostrar o comportamento da estrutura do joelho com e
sem a aplicaccedilatildeo de carga e tal avaliaccedilatildeo soacute seraacute possiacutevel pelo o exame de RM pois
mostraraacute os diferentes tipos de tecidos do joelho e suas variaccedilotildees
34
5 DEFEITOS DA RM
O paciente em questatildeo ao dar entrada na sala de ressonacircncia natildeo poderaacute portar
nenhum tipo de material magneacutetico ou qualquer instrumento que venha gerar
artefatos no resultado do exame Os artefatos satildeo gerados atraveacutes de interferecircncia
com o campo magneacutetico Assim portadores de proacuteteses marcapasso ou quaisquer
materiais eleacutetricos natildeo podem utilizar o meacutetodo de diagnoacutestico por ressonacircncia
O objetivo deste capiacutetulo eacute identificar os problemas relacionados agrave mecacircnica no que
diz respeito ao modo como eacute realizado o exame Seraacute mostrado agora um dos
problemas encontrados durante a realizaccedilatildeo do exame com o paciente em repouso
estando ele com um carregamento nulo ou proacuteximo disto na regiatildeo femopatelar
51 Abordagem da Variaccedilatildeo da Pressatildeo na Superfiacutecie de Apoio
Para esta demonstraccedilatildeo a variaccedilatildeo da pressatildeo sofrida nos peacutes para situaccedilotildees reais
e tambeacutem para a situaccedilatildeo da ressonacircncia onde o paciente encontra-se deitado
Seraacute feito ainda uma avaliaccedilatildeo das forccedilas sobre os muacutesculos no joelho em duas
posiccedilotildees e para acircngulos diferentes
Em um primeiro estudo seraacute considerado uma pessoa deitada em repouso e com
sua distribuiccedilatildeo de massa homogecircnea e constante ao longo de todo corpo sendo
esta a situaccedilatildeo em que o paciente encontra-se no momento da ressonacircncia
magneacutetica temos
Massa = constante
A aacuterea de contato com a superfiacutecie
Aacuterea (estimada) = 2400 cm2
35
Considerando a massa do indiviacuteduo como 80 kg estimamos entatildeo a pressatildeo
exercida pela superfiacutecie do corpo em contato com a maca da ressonacircncia
Pressatildeo = F A
Sendo assim foi encontra uma pressatildeo de 0033 kgf cm2 para uma pessoa deitada
na maca da RM
Ilustrando a situaccedilatildeo de uma pessoa de peacute onde os peacutes estatildeo totalmente apoiados
no solo em repouso com a massa distribuiacuteda de maneira uniforme em toda a
superfiacutecie de contato
Aacuterea (estimada) = 132 cm2
Considerando o mesmo indiviacuteduo da situaccedilatildeo anterior teremos uma pressatildeo de
0606 kgf cm2
A uacuteltima situaccedilatildeo teraacute o mesmo indiviacuteduo com suas pernas flexionadas e com uma
aacuterea de apoio reduzida esta eacute uma situaccedilatildeo criacutetica para o joelho devido ao aumento
das tensotildees nos muacutesculos e tendotildees esta situaccedilatildeo seraacute abordada mais adiante
Aacuterea (estimada) = 80 cm2
Sendo assim a pressatildeo correspondente a esta situaccedilatildeo seraacute de 1 kgf cm2
Observando os resultados das situaccedilotildees anteriores eacute faacutecil de verificar a ocorrecircncia
de uma grande variaccedilatildeo da pressatildeo Comparando os resultados das situaccedilotildees onde
o indiviacuteduo estaacute de peacute com toda a superfiacutecie do peacute apoiada com o resultado do
indiviacuteduo na maca verifica-se que a pressatildeo eacute aproximadamente vinte vezes maior
e a situaccedilatildeo onde o indiviacuteduo encontra-se com a superfiacutecie do peacute parcialmente
apoiada a diferenccedila aumenta em mais de 30 vezes em relaccedilatildeo agrave posiccedilatildeo de exame
36
52 A Impossibilidade de Variaccedilatildeo do Acircngulo
Durante o exame de ressonacircncia magneacutetica o acircngulo do joelho na posiccedilatildeo eacute
travado entre 10 e 15deg como mostrado na figura 13
Durante um agachamento agraves forccedilas compressivas chegam proacuteximas a 8000 Kgf
com cargas elevadas (250 a 38250 kg) sendo praticamente a mesma nos acircngulos
entre 60deg a 130deg de flexatildeo de joelhos (NISSEL amp EKHOLM 1986) poreacutem ainda natildeo
foi estudado um valor limite para as estruturas resistirem a forccedilas compressivas
Deve-se lembrar no entanto que da mesma forma que a compressatildeo excessiva
pode ser lesiva para meniscos e cartilagens elas tem um papel importante na
estabilidade dos joelhos (NISSEL amp ELKHOLM 1986 MARKOLF et al 1981
SHOEMAKER amp MARKOLF 1985 YACK et al 1994) [12]
Figura 13ndash Acircngulo de posiccedilatildeo do joelho durante o exame
Logo concluiacute-se que em acircngulos menores que 60deg os esforccedilos na regiatildeo
femopatelar satildeo pequenos e haacute pouco desgaste da articulaccedilatildeo para acircngulos entre
60 e 130deg haacute grande esforccedilo e desgaste poreacutem em ambos os casos todos os
37
esforccedilos contribuem para a estabilidade do joelho A figura 14 ilustra claramente
que com a alteraccedilatildeo do acircngulo do joelho as forccedilas existentes aumentam
consideravelmente
Figura 14ndash Na figura 14 pode-se observar que Qp Rf(resultante) e Pa satildeo vetores forccedila que atuam
diretamente sobre a patela ao flexionar o joelho como jaacute foi abordado anteriormente as forccedilas
apresentam grandes aumentos O grupo de forccedilas representados pelos vetores Qt Rc(resultante) e
P(forccedila peso) atuam na articulaccedilatildeo do tornozelo e aumentam com a flexatildeo do joelho bem como o
aumento da forccedila normal(forccedila de contato do chatildeo com a ponta dos peacutes) que provoca um maior
momento na articulaccedilatildeo O conjunto de vetores representados por Rc(resultante) Qt e P satildeo vetores
que atuam na articulaccedilatildeo da anca do fecircmur e a bacia neste caso temos um pequeno aumento destes
com o aumento do acircngulo Por fim temos o conjunto de vetores representados por Pa Rt e
Rg(resultante) que atuam na articulaccedilatildeo entre o fecircmur e a tiacutebia
38
53 Contraccedilatildeo Isomeacutetrica e Isotocircnica
A relaccedilatildeo entre a forccedila muscular e seu comprimento durante uma contraccedilatildeo
determina o tipo de contraccedilatildeo muscular Eacute chamada contraccedilatildeo isomeacutetrica aquela em
que o efeito da formaccedilatildeo das pontes cruzadas implica no aumento da rigidez do
muacutesculo atingindo um estado de equiliacutebrio estaacutetico neste caso o muacutesculo natildeo
altera seu comprimento ainda que as pontes cruzadas estejam ativas para suportar
a carga aplicada Modificaccedilotildees na carga levam ao aumento ou a diminuiccedilatildeo da
rigidez do muacutesculo e a manutenccedilatildeo do comprimento O outro tipo de contraccedilatildeo
chamada isotocircnica ocorre quando o muacutesculo se encurta ainda que sob a accedilatildeo de
uma carga Tomando-se como exemplo a elevaccedilatildeo de um peso numa contraccedilatildeo
isomeacutetrica este estaria sendo sustentado estaticamente enquanto uma contraccedilatildeo
isotocircnica seria capaz de levantaacute-lo [6]
531 Relaccedilatildeo Comprimento - Forccedila Muscular
Quando o comprimento de um muacutesculo se encontra proacuteximo ao seu valor de
repouso tambeacutem chamado comprimento oacutetimo a maior quantidade possiacutevel de
cabeccedilas miosiacutenicas pode formar pontes cruzadas com as moleacuteculas de actina esta
situaccedilatildeo corresponde ao maior grau de superposiccedilatildeo entre os filamentos grosso e
fino Gordon et alli (1966) mediu a faixa de comprimento onde a maacutexima tensatildeo
ocorria numa fibra isolada do muacutesculo sartorius da ratilde de 94 a 106 do
comprimento oacutetimo (Figura 15 A)
Diminuindo gradativamente o comprimento do muacutesculo para ateacute um limite de 60
do comprimento oacutetimo a forccedila caiacutea a aproximadamente 80 da forccedila maacutexima -
evento relacionado provavelmente ao encontro de filamentos finos opostos
Encurtamentos mais pronunciados levavam agrave cessaccedilatildeo da forccedila muscular com o
provaacutevel choque dos filamentos grossos com as estruturas Z Por outro lado se o
muacutesculo era estirado acima do comprimento oacutetimo a forccedila muscular caia
gradativamente ateacute cerca de 130 deste comprimento Nesta condiccedilatildeo o
sarcocircmero distendido diminui o nuacutemero de pontes cruzadas ativas ateacute o limite ao
39
redor de 170 do comprimento oacutetimo onde a superposiccedilatildeo entre filamentos
grossos e finos jaacute natildeo ocorre
Em muacutesculos inteiros e natildeo apenas numa fibra isolada alongamentos a partir do
comprimento oacutetimo trazem consigo o aparecimento de uma forccedila elaacutestica passiva
exercida pelos elementos elaacutesticos natildeo contraacuteteis do muacutesculo perimiacutesio endomiacutesio
sarcolema assim como por elementos da proacutepria fibra muscular (Zajac 1989)
Dependendo ainda da ativaccedilatildeo a forccedila muscular fica reduzida a uma fraccedilatildeo da forccedila
maacutexima situaccedilatildeo em que nem todas as fibras satildeo recrutadas ou a somaccedilatildeo
temporal natildeo chegou ao maacuteximo (Figura 15 B)
Em muacutesculos do aparelho locomotor a modulaccedilatildeo da forccedila eacute feita
predominantemente pelo recrutamento ateacute cerca de 70 (50 a 85
dependendo do muacutesculo) da forccedila maacutexima valor a partir do qual as unidades
motoras passam a disparar com maior frequumlecircncia (Enoka 1993) [6]
40
Figura 15 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento A - Ativaccedilatildeo maacutexima B - Ativaccedilatildeo parcial (Zajac 1989)
532 Relaccedilatildeo Velocidade - Forccedila Muscular
Um muacutesculo isolado sujeito a uma carga constante por exemplo suportando um
peso se for estimulado inicialmente se encurtaraacute parando em seguida Variando-se
a carga eacute possiacutevel relacionaacute-la com a velocidade de encurtamento sendo obtida a
curva velocidade - forccedila muscular Quando a velocidade de encurtamento eacute maacutexima
o muacutesculo natildeo estaacute sujeito a nenhuma carga isto eacute a forccedila muscular eacute nula Se por
outro lado o muacutesculo natildeo consegue se encurtar ainda que seu comprimento seja
oacutetimo senatildeo apenas suportar a carga a velocidade eacute nula e a forccedila assume o valor
maacuteximo (Figura 16) Forccedilas maiores do que a maacutexima aplicadas ao muacutesculo levam
seu alongamento ateacute um limite de aproximadamente 180 da forccedila maacutexima
aumentos subsequumlentes de forccedila levariam a alongamentos draacutesticos no muacutesculo
41
Figura 16 - Relaccedilatildeo forccedila-velocidade para ativaccedilotildees maacutexima e parcial No eixo x estaacute representada a
velocidade de encurtamento a velocidade do muacutesculo com sinal oposto (Zajac 1989)
54 O Modelo de Hill
Os modelos derivados da proposta inicialmente apresentada por A V Hill em 1938
possuem caracteriacutesticas suficientemente simples e de faacutecil compreensatildeo e satildeo
capazes de modelar satisfatoriamente os principais fenocircmenos macroscoacutepicos
observados na contraccedilatildeo muscular e que os tornaram os mais utilizados ateacute entatildeo
em estudos de dinacircmica e controle de movimento Na Figura 17 podem ser
observados os componentes baacutesicos deste modelo um elemento contraacutetil (CE) no
qual a forccedila muscular eacute gerada a partir da energia quiacutemica disponiacutevel um elemento
elaacutestico em seacuterie (SEE) responsaacutevel pela resposta mecacircnica do muacutesculo agraves
alteraccedilotildees de comprimento raacutepidas Se um muacutesculo estaacute sendo submetido a
alongamentos natildeo-despreziacuteveis eacute comum a inclusatildeo de um elemento elaacutestico em
paralelo (PE) atuando como uma mola passiva [6]
42
Figura 17 - Estrutura funcional do modelo de Hill mostrando o elemento contraacutetil (CE) o elemento
elaacutestico em paralelo (PE) e o elemento elaacutestico em seacuterie (SEE) (Zajac 1989)
A partir de medidas de forccedila isotocircnica em muacutesculos tetanizados sabe-se que quando
esta aumenta os muacutesculos se contraem mais lentamente Foi proposta entatildeo por Hill
uma relaccedilatildeo empiacuterica hiperboacutelica que ajustava a dependecircncia da velocidade maacutexima
de contraccedilatildeo (V) com a forccedila muscular (F) (Figura 18)
(F+a)+(V+b)=const (41)
Tal que
V eacute a velocidade inicial (maacutexima) de encurtamento
F eacute a forccedila muscular
a e b satildeo as constantes sendo b = a (VmFm)
43
Figura 18 - Hipeacuterbole de Hill Os dados experimentais de contraccedilotildees isotocircnicas do muacutesculo sartorius
de ratilde foram ajustados com a equaccedilatildeo empiacuterica (VVm+025) (FFm+025) = 03123 neste teste
Vm=52 cms e Fm=65 gf (Talbot e Gessner 1973)
Hill obteve a relaccedilatildeo acima atraveacutes de medidas da potecircncia muscular que eacute a soma
das energias mecacircnica e teacutermica durante a contraccedilatildeo isotocircnica Inicialmente o calor
liberado na contraccedilatildeo isotocircnica (Qit) foi considerado como a soma do calor liberado
durante a contraccedilatildeo isomeacutetrica (Qim) e do calor liberado devido ao encurtamento (Qe)
Q Q Qit e im (42)
Hill constatou que Qe era proporcional apenas agrave distacircncia encurtada ou que sua
variaccedilatildeo temporal era proporcional a V No entanto Qit o calor total diminuiacutea com o
aumento da forccedila A potecircncia total no muacutesculo soma da potecircncia mecacircnica (fv) e do
calor extra dissipado por accedilatildeo da viscosidade no encurtamento (Qe) pode ser
expressa como
( )W fv Qe fv av b f fm (43)
44
Tal que fm eacute a forccedila muscular maacutexima (ou seja para v = 0) Somando ab + bf nos dois
lados da equaccedilatildeo acima
( )( ) ( )f a v b b a fm (44)
Mas Hill percebeu posteriormente que ldquoardquo dependia de f (Hill 1964)
a f f fm( ) 016 018 (45)
Apesar das equaccedilotildees 44 e 45 descreverem com maior precisatildeo a relaccedilatildeo forccedila-
velocidade a equaccedilatildeo original de Hill 41 continua sendo empregada com suficiente
credibilidade para muitos muacutesculos Wilkie (1950) notou que hipeacuterboles
geometricamente semelhantes eram obtidas para vaacuterios muacutesculos mostrando que a
variaccedilatildeo da velocidade com a forccedila ocorria de maneira ateacute certo ponto invariante
Normalizando a eq 41 pela forccedila maacutexima (fm) e pela velocidade maacutexima de contraccedilatildeo
sem carga (vm) vem
f
f
v
vm m
1
4
1
4
5
16 (46)
Uma vez que para muitos muacutesculos vale a relaccedilatildeo
a
f
b
vm m
1
4 (47)
Abott e Wilkie (1953) mostraram que a equaccedilatildeo de Hill normalizada eq 47 se aplica
para muacutesculos que se encontram em diversos estados de alongamento ou contraccedilatildeo
e natildeo apenas no comprimento oacutetimo Assim a forccedila do elemento contraacutetil eacute
completamente definida para uma estimulaccedilatildeo tetacircnica se a curva forccedila-comprimento
eacute levada em conta aleacutem da curva forccedila-velocidade A forccedila muscular eacute entatildeo uma
funccedilatildeo de duas variaacuteveis uma relaccedilatildeo forccedila-comprimento-velocidade (figura 19)
45
Figura 19 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento-velocidade para muacutesculo interno reto de rato (Zierler 1978)
Este modelo baacutesico possui alguns pequenos desvios dependendo das condiccedilotildees
especiacuteficas de operaccedilatildeo Muacutesculos que se contraem a partir de um comprimento inicial
elevado encurtam-se mais lentamente do que aqueles que estavam inicialmente
menos estendidos A duraccedilatildeo da estimulaccedilatildeo se longa diminui a velocidade de
contraccedilatildeo processo ligado provavelmente ao metabolismo energeacutetico (Zierler 1978)
A partir das relaccedilotildees expostas acima jaacute eacute possiacutevel calcular a potecircncia muscular
Sendo a taxa de calor gerado no encurtamento ( Qe ) proporcional agrave velocidade de
encurtamento
( )Q Q f f vit im m 016 018 (48)
Incluindo o termo fv da potecircncia mecacircnica e considerando a = 025 a potecircncia
muscular total entendida como a soma da taxa de produccedilatildeo de calor e da potecircncia
mecacircnica durante a contraccedilatildeo isotocircnica fica
W Q f v fvim m 0 25 (49)
46
E utilizando a relaccedilatildeo determinada por Hill para o calor isomeacutetrico
Qf v
im
m m
16 (410)
Tem-se que uma expressatildeo para a potecircncia muscular seria
Wf v v
v
f
f
v
v
m m
m m m
161 4 16 (411)
Que a partir da equaccedilatildeo 46 da hipeacuterbole normalizada de Hill (Talbot e Gessner
1973) pode ser expressa em funccedilatildeo apenas da velocidade de encurtamento ou da
forccedila muscular
Wf v
vv
vv
m m m
m
16
1 24
1 4 (412)
Wf v f
f
f f
f f
m m
m
m
m
161 1
4 75 20
16 64 (413)
A equaccedilatildeo de Hill normalizada (46) eacute a base para a determinaccedilatildeo da curva
velocidade-forccedila muscular As equaccedilotildees 411 e 412 por sua vez podem fornecer
importantes dados sobre consumo de energia muscular e o comportamento das
forccedilas para um estudo mais especiacutefico Em sistemas de estimulaccedilatildeo eleacutetrica neuro-
muscular poderatildeo ser uacuteteis no estabelecimento de estrateacutegias de controle
47
55 Estrutura Muscular na Articulaccedilatildeo
A seguir seratildeo apresentados os muacutesculos e ligamentos no movimento do joelho De
acordo com o mostrado na Figura 20 podemos observar a quantidade de muacutesculos
diretamente ligados ao joelho bem como os ligamentos que satildeo responsaacuteveis por
manter a integridade da articulaccedilatildeo
Figura 20 - Demonstrativa dos muacutesculos ligamentos e suas disposiccedilotildees
551 Os Muacutesculos da Articulaccedilatildeo
Doze muacutesculos atuam na articulaccedilatildeo do joelho e satildeo classificados em trecircs grupos
bull Jarrete
bull Quadriacuteceps da coxa e
bull Muacutesculos natildeo-classificados
5511 Jarrete
O grupo do jarrete inclui os muacutesculos semitendiacuteneo semimembranaacuteceo e biacuteceps da
coxa (cabeccedila longa e curta) Todos exceto a cabeccedila curta do biacuteceps atuam como
48
extensores do quadril Como os muacutesculos do jarrete demonstram uma linha de
traccedilatildeo posterior ao eixo de rotaccedilatildeo do joelho eles servem como flexores do joelho
Aleacutem de fletir o joelho os muacutesculos semimembranaacuteceo e semitendiacuteneo giram
medialmente a tiacutebia quando o joelho estaacute parcialmente fletido Na condiccedilatildeo de
sustentaccedilatildeo de peso esses muacutesculos tendem a girar lateralmente o fecircmur sobre a
tiacutebia Esses movimentos satildeo relativamente equivalentes
5512 O Quadriacuteceps da Coxa
O quadriacuteceps da coxa eacute constituiacutedo pelos muacutesculos reto da coxa e trecircs vastos (vasto
lateral medial e intermeacutedio) Apenas o reto da coxa atua em mais de uma
articulaccedilatildeo Contudo todos os membros causam inequivocadamente uma extensatildeo
potente do joelho e tambeacutem devido a sua inserccedilatildeo medial tendem a causar
rotaccedilatildeo medial da tiacutebia
O comportamento eleacutetrico do vasto medial estaacute relacionado agrave diminuiccedilatildeo da
magnitude do braccedilo de momento do quadriacuteceps para a extensatildeo do joelho durante
os 15ordm finais de movimento Os aumentos na atividade do vasto medial no final da
extensatildeo do joelho foram relacionados ao seu papel como estabilizador da patela
contra uma luxaccedilatildeo lateral Em geral ainda eacute relativamente seguro afirmar que todos
os muacutesculos do quadriacuteceps satildeo mais ou menos simultaneamente ativos durante a
extensatildeo do joelho e proporcionalmente ativos durante elevaccedilotildees e reduccedilotildees na
tensatildeo da extensatildeo
5513 O Grupo de Muacutesculos natildeo Classificados
O grupo de muacutesculos natildeo-classificados da articulaccedilatildeo do joelho inclui o sartoacuterio o
graacutecil o popliacuteteo o gastrocnecircmico e o plantar Os dois uacuteltimos atuam
predominantemente na articulaccedilatildeo do tornozelo embora passem atraacutes da
articulaccedilatildeo do joelho e possuam alguma capacidade de flexatildeo
49
O muacutesculo graacutecil considerado parte da massa muscular referida como adutores do
quadril no entanto ao atravessar a articulaccedilatildeo do joelho ele tende a causar um
torque associado agrave rotaccedilatildeo medial da tiacutebia bem como a flexatildeo do joelho
O sartoacuterio que eacute o muacutesculo mais longo do corpo tambeacutem se associa agrave rotaccedilatildeo
medial da tiacutebia e atua no quadril como flexor
O popliacuteteo eacute um muacutesculo profundo e pequeno situado atraacutes da articulaccedilatildeo do joelho
A orientaccedilatildeo de suas fibras o torna um rotador medial da tiacutebia Geralmente se
observa atividade do muacutesculo no iniacutecio da flexatildeo do joelho aleacutem de ajudar a
estabilizar o membro inferior sustentador do peso quando estaacute numa posiccedilatildeo com o
joelho fletido auxiliando o ligamento cruzado posterior a restringir esse movimento
indesejaacutevel
Figura 21 ndash Localizaccedilatildeo dos principais muacutesculos relacionados ao joelho [10]
552 Ligamentos
Ligamento Cruzado Anterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo permitindo
o movimento para frente
Ligamento Cruzado Posterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo
permitindo o movimento para traacutes mais ligamentos colaterais localizados nas
laterais do joelho responsaacuteveis pela estabilidade lateral e medial da articulaccedilatildeo
50
Os ligamentos tecircm como principal funccedilatildeo limitar os movimentos das articulaccedilotildees em
direccedilotildees indesejaacuteveis a fim de que natildeo ocorram lesotildees (danificaccedilotildees nas mesmas)
A caacutepsula fibrosa do joelho eacute suplementada e reforccedilada por cinco ligamentos
intriacutensecos
bull Ligamento Patelar
bull Ligamento Colateral Fibular
bull Ligamento Colateral Tibial
bull Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo
bull Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Estes satildeo frequumlentemente denominados ligamentos externos para diferenciaacute-los
dos ligamentos internos e ligamentos cruzados que se encontram dentro da caacutepsula
fibrosa
5521 Ligamento Patelar
Eacute a continuaccedilatildeo do tendatildeo do muacutesculo quadriacuteceps da coxa distal agrave patela Eacute
extremamente forte e contiacutenuo com a caacutepsula fibrosa da articulaccedilatildeo do joelho e eacute
palpado com maior facilidade quando a perna esta estendida Resiste agrave tendecircncia
da face tibial superior de deslocar-se para frente com referecircncia ao fecircmur durante
alguns tipos de movimento
5522 Ligamento Colateral Fibular (Lateral) e Ligamento Colateral Tibial
(Medial)
Esse ligamento tem mais importacircncia que o ligamento colateral fibular (lateral) no
que diz respeito agrave estabilidade do joelho
O ligamento colateral medial eacute composto de uma parte superficial o ligamento
colateral tibial e uma parte profunda ldquoo ligamento capsular medialrdquo Estas estruturas
satildeo importantes no controle da angulaccedilatildeo vara (voltado medialmente) e valga
(voltada lateralmente) rotaccedilatildeo tibial e deslocamento tibial antero-posterior Esses
51
ligamentos satildeo firmemente fixados ao menisco medial e a caacutepsula fibrosa da
articulaccedilatildeo do joelho
Os ligamentos colaterais tibial e fibular normalmente impedem a ruptura das faces
laterais da articulaccedilatildeo Satildeo firmemente estirados quando a perna eacute estendida
impedindo a rotaccedilatildeo da tiacutebia lateralmente ou do fecircmur medialmente Durante a
flexatildeo da perna eles se aproximam permitindo alguma rotaccedilatildeo da tiacutebia sobre o
fecircmur
Ligamento colateral medial possui duas porccedilotildees superficial e profunda Estabiliza a
joelho nos estresses em valgo
Ligamento colateral lateral ou fibular colateral Eacute o principal estabilizador ao estresse
em varo Faz parte do complexo ou canto posterolateral e resiste agrave rotaccedilatildeo externa
Figura 22ndash Ligamentos da articulaccedilatildeo do joelho
5523 Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo e Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Eles reforccedilam a parte de traz do joelho Ajudam a resistir qualquer tendecircncia
para a articulaccedilatildeo se mover aleacutem de seu limite de extensatildeo (hiperextensatildeo) Aleacutem
52
disso a direccedilatildeo de suas fibras sugere que eles limitem o movimento rotatoacuterio
5524 Ligamentos Cruzados
O mais fraco ligamento eacute o cruzado anterior que impede o deslocamento posterior
do fecircmur sobre a tiacutebia e a hiperextensatildeo da articulaccedilatildeo aleacutem de conter a tiacutebia que eacute
tracionada agrave frente quando a articulaccedilatildeo eacute fletida em acircngulo reto
O ligamento cruzado posterior que eacute estirado durante a flexatildeo da articulaccedilatildeo do
joelho impede a luxaccedilatildeo anterior do fecircmur sobre a tiacutebia ou a luxaccedilatildeo posterior da
tiacutebia Tambeacutem ajuda a evitar a hiperflexatildeo da articulaccedilatildeo do joelho
Estes ligamentos muito fortes situam-se no interior da caacutepsula articular unindo o
fecircmur e a tiacutebia Localizam-se entre os cocircndilos medial e lateral separados da
cavidade articular pela membrana sinovial
Satildeo faixas arredondadas que se cruzam obliquamente como um X e se denominam
anterior e posterior de acordo com seu local de fixaccedilatildeo na tiacutebia Estes ligamentos
satildeo essenciais para a estabilidade acircntero-posterior da articulaccedilatildeo do joelho
principalmente quando eacute fletido
Ligamento cruzado anterior Eacute responsaacutevel pela limitaccedilatildeo da translaccedilatildeo anterior e
rotaccedilatildeo da tiacutebia em relaccedilatildeo ao fecircmur
Ligamento cruzado posterior Evita a subluxaccedilatildeo posterior da tiacutebia em relaccedilatildeo ao
fecircmur
53
56 Movimentos de Rotaccedilatildeo e Translaccedilatildeo
No joelho existem movimentos de escorregamento do fecircmur sobre os meniscos
tornando o movimento ainda mais complexo Nas figuras 23 e 24 estatildeo identificadas
as proacuteteses de 1 e 4 eixos que nos datildeo uma boa visualizaccedilatildeo dos movimentos
relativos entre as superfiacutecies de um joelho
Figura 23 - Proacuteteses de um Eixo
Figura 24 - Proacuteteses de 4 eixos
Podemos observar a diferenccedila dos movimentos proporcionados por proacutetese e
concluiacutemos que o movimento da proacutetese de 4 eixos eacute o que mais se aproxima do
movimento real no joelho jaacute que proporciona o deslizamento entre as superfiacutecies
enquanto na proacutetese de 1 eixo ocorre apenas o movimento de rotaccedilatildeo em torno do
eixo
54
57 Conclusatildeo do Capiacutetulo
O meacutetodo atual de exame do joelho a ressonacircncia magneacutetica natildeo estaacute adequado
com a pesquisa biomecacircnica pois como pode ser observado neste capiacutetulo a
pressatildeo no joelho em movimento eacute no miacutenimo 30 vezes superior comparada agravequela
na maca de ressonacircncia assim como os acircngulos satildeo os mais variados possiacuteveis
proporcionando variaccedilatildeo ciacuteclica com baixas ou altas taxas de variaccedilatildeo das forccedilas
Com relaccedilatildeo ao meacutetodo de Hill pode-se ter uma noccedilatildeo dos gastos de energia
envolvidos na geraccedilatildeo dos movimentos e como varia a forccedila com a velocidade
muscular
Pode-se verificar tambeacutem a complexidade do joelho quando foram citados e
mostrado a quantidade de muacutesculos ligamentos e outras estruturas que o compotildee e
a sua complexibilidade bem como o movimento existente
55
6 PROPOSTA PARA A SOLUCcedilAtildeO MECAcircNICA
Propotildee-se entatildeo um sistema que simule a compressatildeo exercida sobre o joelho com
um carregamento estaacutetico com valor equivalente ao peso do paciente Isto seria
possiacutevel ao variar o carregamento e o acircngulo da articulaccedilatildeo que seria o ideal para
simular as atividades cotidianas como subir uma escada pular correr um
agachamento e outras situaccedilotildees onde o joelho eacute severamente solicitado
Situaccedilotildees como correr e pular necessitariam de um equipamento com software que
captassem imagens dinacircmicas para esta situaccedilatildeo a escolha seria por um simulador
de carga com caracteriacutesticas elaacutesticas desta forma com o movimento haveria
acreacutescimo ou decreacutescimo dos esforccedilos no joelho do paciente de acordo com a
variaccedilatildeo do comprimento da cinta elaacutestica A impossibilidade de realizaccedilatildeo de um
exame deste tipo eacute devido ao fato de natildeo haver um equipamento de RM que capta
imagens dinacircmicas aqui no estado do Espiacuterito Santo Figura 25 o que nos levou
a pensar em outra soluccedilatildeo para o caso
Figura 25 - Equipamento utilizado na ressonacircncia magneacutetica
56
Como a uacutenica possibilidade eacute de simular um carregamento com um acircngulo entre 10ordm
e 15ordm (acircngulo da bobina de captaccedilatildeo de imagem) na articulaccedilatildeo femopatelar e a
impossibilidade descrita no paraacutegrafo anterior pensamos entatildeo em um equipamento
que atendesse a esta situaccedilatildeo
Na Figura 26 observamos a forccedila F em direccedilatildeo perpendicular ao solo simulando a
forccedila peso desta maneira procuramos desenvolver um aparato que nos permitisse
simular a mesma direccedilatildeo A soluccedilatildeo foi um conjunto de cintas com baixa
elasticidade e boa resistecircncia mecacircnica agrave traccedilatildeo com dispositivo de travas O
equipamento natildeo possui componentes ferromagneacuteticos e medidores de forccedila
eletroeletrocircnicos
Figura 26 - Descriccedilatildeo da cinta e figura ilustrativa
A seguir podemos observar a figura 27 com o voluntaacuterio utilizando o equipamento
no momento anterior agrave ressonacircncia
57
Figura 27 ndash Paciente utilizando a cinta ao dar entrada na sala de exame
61 O Equipamento de Carga
O equipamento eacute composto por trecircs cintas dispostas do seguinte modo a primeira
cinta eacute responsaacutevel pelo carregamento do joelho tencionando o sistema a segunda
eacute responsaacutevel pela ligaccedilatildeo da cinta inferior a primeira com a superior a terceira e a
terceira cinta seraacute responsaacutevel por limitar o movimento que seraacute ajustada conforme
o tamanho do paciente
58
Figura 28 ndash Montagem do conjunto de cintas
62 Modificaccedilotildees Realizadas
Foram necessaacuterias algumas adaptaccedilotildees para que as cintas pudessem ser utilizadas
no equipamento de ressonacircncia magneacutetica pois havia alguns componentes
ferromagneacuteticos tais como mola e eixo Estes foram confeccionados em bronze e
as molas foram retiradas de maneira que natildeo alterasse a funcionalidade do
equipamento
59
7 O QUE SIGNIFICA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
Ressonacircncia Magneacutetica (RM) eacute uma ferramenta meacutedica moderna e precisa
disponiacutevel aos meacutedicos para a imagem seccional do interior do corpo Esta visatildeo
magneacutetica fornece aos meacutedicos uma quantidade de informaccedilotildees detalhadas sobre
a localizaccedilatildeo tamanho e composiccedilatildeo do tecido corporal a ser examinado Este
conhecimento pode ser decisivo no estabelecimento de um diagnoacutestico raacutepido e
preciso
A RM eacute um meacutetodo de investigar o corpo tatildeo complicado quanto parece A RM natildeo
usa raios-X De fato como o nome indica o procedimento eacute baseado nas
propriedades magneacuteticas dos aacutetomos que constituem todas as substacircncias incluindo
o corpo humano Em um campo magneacutetico forte como o produzido pelo scanner da
RM sinais eleacutetricos satildeo emitidos pelo nuacutecleo atocircmico do tecido corporal Esses
sinais satildeo interceptados por uma antena circular ao redor do paciente A intensidade
do sinal varia de acordo com o tipo de tecido Um computador designa os sinais aos
pontos correspondentes das aacutereas corporais em exame e transforma-as em imagem
na tela
71 Preparaccedilatildeo para o exame
Natildeo eacute necessaacuterio remover as roupas como eacute o caso em muitos exames de raio-X
poreacutem os pacientes satildeo solicitados a retirar todos os objetos que possam interferir
no processo de imagem principalmente aqueles contendo metal Isto inclui natildeo
somente brincos broches colares reloacutegios de pulso mas tambeacutem canetas
esferograacuteficas e chaves Os pacientes devem tambeacutem retirar placas dentaacuterias
removiacuteveis e informar o meacutedico se houver qualquer implante metaacutelico ou objeto
estranho incluindo
bull Marca-passo
bull Vaacutelvula cardiacuteaca artificial
bull Proacutetese vascular
60
bull Membro artificial
bull Unha ou placa metaacutelica
bull Estilhaccedilo ou tala de metal
bull Dispositivo intra-uterino (para contracepccedilatildeo)
bull O meacutedico deve ser informado se vocecirc estaacute graacutevida
Para o exame os pacientes satildeo conduzidos a um recosto almofadado no centro do
scanner da RM Eacute importante que o paciente sinta-se confortaacutevel para o iniacutecio e
permaneccedila calmo e quieto o quanto possiacutevel durante o exame jaacute que qualquer
movimento fiacutesico pode interferir com a precisatildeo das medidas ou alterar os resultados
dos testes
72 Seguranccedila durante o exame
Uma vez que a ressonacircncia magneacutetica natildeo envolve o uso de raios-X natildeo eacute
necessaacuterio tomar as mesmas medidas de precauccedilatildeo para exames de raios-X Pelo
conhecimento cientiacutefico atual a forccedila do campo magneacutetico necessaacuteria para obter
resultados precisos (ateacute 2 Tesla = 20000 vezes o campo magneacutetico da Terra) natildeo
possui efeito prejudicial
Nos uacuteltimos anos milhotildees de exames foram realizados sem quaisquer efeitos
colaterais conhecidos - durante ou apoacutes o exame Os exames de RM geralmente
natildeo podem ser realizados em pacientes com marca-passo cardiacuteaco
73 O que acontece durante o exame
Durante o exame o paciente deita-se no centro de uma abertura tipo tuacutenel do
scanner da RM o que natildeo eacute perigoso nem doloroso Poreacutem se o paciente natildeo gosta
da sensaccedilatildeo de se sentir preso ou sofrem de claustrofobia tomar um sedativo leve
com consulta do meacutedico pode ajudar
61
Cada imagem da RM leva de 5 a 15 minutos para ser obtida Durante o exame o
paciente ouviraacute um som de batida leve Natildeo haacute com que se preocupar Esse eacute o
funcionamento normal do scanner da RM
Quando eacute necessaacuterio obter vaacuterias imagens o recosto iraacute mover-se automaticamente
agrave posiccedilatildeo apropriada O paciente deve continuar o mais tranquumlilo possiacutevel
Dependendo do tipo do exame o tempo total do procedimento pode ser de ateacute 60
minutos
62
8 PARAcircMETROS QUE AFETAM O ASPECTO DAS IMAGENS
OBTIDAS ATRAVEacuteS DE RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
A seguir seraacute abordado os paracircmetros envolvidos para a obtenccedilatildeo das imagens dos
diferentes planos em que satildeo mostradas as imagens e por fim os resultados
obtidos nos experimentos com e sem o equipamento de carga
81 Paracircmetros que Afetam o Aspecto das Imagens Obtidas Atraveacutes de
Ressonacircncia Magneacutetica
O aspecto de uma imagem produzida atraveacutes de RM eacute determinado atraveacutes de
muitos paracircmetros Em geral estes paracircmetros podem ser divididos em (1) aqueles
que possuem um valor fixo determinado pela fiacutesica da RM e (2) aqueles que podem
ser modificados pelo usuaacuterio para alterar o aspecto da imagem
O objetivo de qualquer estudo de RM eacute gerar imagens da anatomia tecidual nas
quais a razatildeo contraste-ruiacutedo (RCR) eacute suficiente para permitir identificaccedilatildeo do
processo patoloacutegico Isto eacute realizado variando-se os paracircmetros definidos pelo
usuaacuterio para enfatizar diferenccedilas nos valores de paracircmetros intriacutensecos e para
enfatizar diferenccedilas na intensidade do sinal entre voxels contendo tecidos normais e
patoloacutegicos
811 Paracircmetros Intriacutensecos
Os paracircmetros intriacutensecos satildeo tecidos-dependentes e natildeo estatildeo sob controle do
operador Como exemplos de paracircmetros intriacutensecos estatildeo a densidade da aacutegua e a
gordura no tecido fluxo sanguiacuteneo e as velocidades de relaxamento dos momentos
magneacuteticos de volta ao equiliacutebrio apoacutes perturbaccedilatildeo Alguns paracircmetros intriacutensecos
satildeo invariaacuteveis entre todos os tecidos (por exemplo a intensidade do campo
magneacutetico)
63
O acuacutemulo de liacutequido de edema em torno de um tumor eacute uma patologia comum O
edema tem maior proporccedilatildeo de aacutegua que o tecido normal circundante e portanto
maior densidade de proacutetons por unidade de volume Este aumento da densidade de
proacutetons por unidade de volume pode ser observado utilizando-se meacutetodos de estudo
por RM Tipicamente imagens por RM ponderadas em densidade protocircnica satildeo
obtidas utilizando-se os menores TE e tempo de repeticcedilatildeo (TR) possiacuteveis que
permitem relaxamento T1 completo de todos os momentos magneacuteticos de volta ao
equiliacutebrio
8111 Tempos de Relaxamento
Apoacutes ser excitado o sinal de RM natildeo pode ser detectado para sempre Sofre
descaimento em virtude de dois tipos diferentes de processos de relaxamento (1) o
retorno do momento magneacutetico de volume ao equiliacutebrio teacutermico e (2) a perda de
coerecircncia da fase na magnetizaccedilatildeo final em virtude de interaccedilotildees com outros
momentos magneacuteticos no tecido
A velocidade com que estes processos retornam agrave magnetizaccedilatildeo final ao equiliacutebrio eacute
fundamental porque a experiecircncia com RM deve ser repetida para cada etapa de
codificaccedilatildeo de fase e o grau de magnetizaccedilatildeo disponiacutevel para o estudo depende da
forma como muitos dos momentos magneacuteticos satildeo realinhados com o campo
magneacutetico principal
8112 Tempos de Relaxamento T2 e T2
Apoacutes excitaccedilatildeo o sinal de RM presente no plano XY decai exponencialmente ateacute
zero com o tempo O tempo necessaacuterio para o desaparecimento irreversiacutevel de 63
do sinal eacute denominado tempo de relaxamento T2 ou tempo de relaxamento spin-spin
ou transversal Este descaimento eacute causado pelos muitos processos que produzem
uma perda de coerecircncia da fase no sinal de RM Apoacutes o pulso de RF todos os
momentos magneacuteticos inicialmente processam com fases idecircnticas (a precessatildeo eacute o
alinhamento dos momentos magneacuteticos em torno do campo principal) Entretanto
64
variaccedilotildees na intensidade efetiva do campo magneacutetico fazem com que os momentos
magneacuteticos processem em diferentes frequumlecircncias por curtos periacuteodos de tempo
8113 Tempo de Relaxamento T1
O tempo de relaxamento T1 (isto eacute spin-lattice ou tempo de relaxamento
longitudinal) eacute o tempo necessaacuterio para restabelecer 63 da populaccedilatildeo de equiliacutebrio
de momentos magneacuteticos Bo apoacutes o pulso de excitaccedilatildeo O relaxamento T1 eacute um
processo exponencial
O tempo de relaxamento T1 para qualquer material varia em funccedilatildeo da intensidade
do capo magneacutetico pois ocorrem mais variaccedilotildees na intensidade do capo magneacutetico
efetivo local em menores frequumlecircncias O tempo de relaxamento T1 eacute sempre maior
ou igual ao tempo de relaxamento T2
812 Paracircmetros Extriacutensecos
Muitos tipos de paracircmetros controlados pelo operador podem alterar o aspecto da
imagem Estes incluem eventos de determinaccedilatildeo do tempo como TR TE e em
estudos de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo de inversatildeo do spin Outros paracircmetros
que afetam o aspecto da imagem satildeo espessura do corte resoluccedilatildeo digital e CDV
O aspecto da imagem tambeacutem pode ser modificado aplicando-se mais de um pulso
de RF antes da coleta de dados
8121 TR e TE
Tipicamente satildeo necessaacuterias 128 ou 256 etapas de codificaccedilatildeo em uma aquisiccedilatildeo
de RM O TR eacute o tempo entre etapas consecutivas de codificaccedilatildeo de fase e o TE eacute
o tempo entre o pulso de RF perturbador inicial e o centro do periacuteodo de aquisiccedilatildeo
O TR geralmente eacute maior que o TE exceto para algumas sequumlecircncias raacutepidas como
aquisiccedilatildeo raacutepida estaacutegio estacionaacuterio apoacutes contraste e imagem raacutepida com
precessatildeo estaacutegio estacionaacuterio
65
813 Manipulaccedilatildeo dos Paracircmetros Extriacutensecos para Variar o Contraste da
Imagem
8131 Imagem de Ressonacircncia Magneacutetica Ponderada em TI e TR
Todas as imagens geradas por RM satildeo ponderadas em T1 em algum grau os
tempos de relaxamento T1 para aacutegua e gordura no corpo vaiam de 100 a 2000 ms
A fonte primaacuteria de atenuaccedilatildeo do sinal em uma imagem spin-eco eacute a saturaccedilatildeo
progressiva do momento magneacutetico pelos pulsos de seleccedilatildeo do corte repetitivos O
sinal da gordura eacute brilhante enquanto as intensidades de sinal do muacutesculo e liacutequido
em um cisto do menisco satildeo menores
8132 Ponderaccedilatildeo em densidade Protocircnica
As imagens onde o contraste eacute governado pela concentraccedilatildeo relativa de aacutegua no
tecido podem ser geradas utilizando-se TRrsquos longos (TR gt 20 ms) Estas imagens
satildeo denominadas imagens ponderadas em densidade protocircnicas As imagens
ponderadas em densidade protocircnica fornecem mais detalhes anatocircmicos porque
satildeo usadas para visualizar estruturas finas Estas satildeo obtidas e satildeo uacuteteis para
interpretaccedilatildeo de aacutereas de sinal de intensidade elevada observada na imagem
ponderada em T2 na qual os detalhes anatocircmicos estatildeo encobertos
8133 Ponderaccedilatildeo em T2 e TE
O liacutequido e o edema podem ser enfatizados em imagens produzidas por RM
utilizando-se longos tempos de TE porque possuem maiores tempos de
relaxamento T2 que os tecidos normais Com TEs longos o descaimento do sinal
exponencial devido ao relaxamento T2 atenua o sinal de liacutequido e edema mais
lentamente que o sinal da gordura muacutesculo ou tecidos conjuntivos normais
Portanto o liacutequido e o edema apresentam-se brilhantes em imagens por RM
ponderadas em T2 obtidas utilizando-se longos tempos TE e longos tempos TR A
seguir seraacute exposto um quadro com um breve resumo da interpretaccedilatildeo de RM
66
Resumo da interpretaccedilatildeo de IRM
Definiccedilotildees
Tempos de relaxamento Comportamento caracteriacutestico da magnetizaccedilatildeo tecidual
(propriedades dos tecidos)
T1 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons se
tornem inicialmente alinhados com o capo magneacutetico
estaacutetico (ou se realinhem apoacutes excitaccedilotildees repetidas)
T2 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons
saiam de fase uns em relaccedilatildeo aos outros apoacutes excitaccedilatildeo
por radiofrequumlecircncia (RF)
TR O tempo entre as excitaccedilotildees sucessivas de RF no tecido
(um TR curto seleciona proacutetons com T1 curto)
TE Sequumlecircncia em spin-eco tempo no qual o sinal de RF
tecidual (spin-eco) eacute recebido (um TE longo seleciona
proacutetons com T2 longo)
TI Sequumlecircncia de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo consumido
ateacute que a magnetizaccedilatildeo do tecido em recuperaccedilatildeo seja
defletido para recepccedilatildeo (tecido cuja magnetizaccedilatildeo passa
pelo zero no tempo TI produz intensidade zero)
Efeitos sobre a
Imagem
T1 Um T1 curto possibilita uma remagnetizaccedilatildeo raacutepida de
modo que a intensidade do sinal eacute grande (a gordura tem
T1 muito curto) e o tecido aparece brilhante o tecido com
T1 longo (como o liacutequido) natildeo se magnetiza plenamente
entre as excitaccedilotildees e apresenta um aspecto escuro na
imagem a inversatildeo-recuperaccedilatildeo com TI semelhante ao T1
de um tecido resulta em sinal nulo para este tecido (a
gordura pode ser zerada pelo emprego de um TI curto)
67
T2 Um T2 curto faz com que os proacutetons em precessatildeo saiam
rapidamente de fase levando agrave perda do sinal tecidos com
T2 curto (como o muacutesculo) tecircm aspecto escuro nas
imagens obtidas em TE longo tecidos com T2 longo (como
liacutequido ou tumor) mantecircm sua coerecircncia de fase por mais
tempo do que outros tecidos e apresentam um aspecto
brilhante nas imagens obtidas com um TE longo uma
teacutecnica ponderada em T2 utiliza um TR e um TE longos
Aspecto do tecido em sequumlecircncia de IRM
Spin-eco
Tecido Tempo de
relaxamento
Ponderaccedilatildeo T1
TE e TR curtos
Ponderaccedilatildeo T2
Tumor liacutequido T1 e T2 longos Escuro Claro
Muacutesculo T1 longo e T2 curto Escuro Escuro
Gordura T1 curto e T2 longo Claro Menos claro
Para finalizar nossa anaacutelise acerca dos paracircmetros podemos dizer que em uma
sequumlecircncia DP teremos valores curtos para TR e tambeacutem para TE ou seja teremos
T1 longo e T2 curto assim natildeo teremos sequumlecircncia ponderada em T1 como
tambeacutem natildeo teremos ponderada em T2 esta sequumlecircncia nos daraacute cor escura para
liacutequidos e gorduras entatildeo poderemos diferenciar os muacutesculos que teratildeo cor
brilhante podendo entatildeo diagnosticar problemas musculares
Para valores curtos de TR e TE teremos sequumlecircncia ponderada em T1 desta forma
as gorduras apareceratildeo com cor brilhante e os muacutesculos e liacutequidos apareceratildeo em
cor escura sendo uma oacutetima maneira de analisar o quatildeo intacta se encontra o tecido
infrapatelar ou gordura de Hoffa encontrada na regiatildeo femopatelar
68
Para valores longos de TR e TE teremos uma sequumlecircncia ponderada em T2 desta
forma as gorduras e muacutesculos se encontraratildeo em cor escura mas os liacutequidos
estaratildeo em cor brilhante assim poderemos diagnosticar a presenccedila de aacutegua e
edemas na regiatildeo patelofemoral Lembrando ainda que a gordura neste caso tem a
funccedilatildeo de lubrificantes para as superfiacutecies das cartilagens dos ossos a presenccedila de
aacutegua ou edemas prejudicam a lubrificaccedilatildeo na regiatildeo fazendo com que as
cartilagens venham a deteriorar-se
82 Planos de Imagem
Uma aquisiccedilatildeo axial atraveacutes da articulaccedilatildeo patelofemoral eacute usada como o localizador
inicial para imagens subsequumlentes nos planos sagital e coronal A patologia do
menisco eacute avaliada basicamente em imagens do plano sagital Entretanto a
morfologia e a intensidade de sinal das cartilagens do menisco devem ser avaliadas
secundariamente em imagens no plano coronal Os ligamentos cruzados satildeo mais
bem observados em imagens no plano sagital com o coronal e o axial para
visualizaccedilatildeo secundaacuteria e confirmaccedilatildeo da patologia Os ligamentos colateral medial
e lateral (LCM E LCL) satildeo claramente exibidos em imagens coronais e axiais e
tambeacutem podem ser identificados rotineiramente em imagens sagitais As superfiacutecies
da cartilagem articular dos compartimentos medial e lateral satildeo avaliadas nos planos
coronal e sagital A articulaccedilatildeo patelofemoral incluindo a faceta patelar e a
cartilagem articular do sulco troclear eacute mais bem observada em imagens axiais e
sagitais
821 Posicionamento do Paciente
Embora os estudos por imagem sejam realizados rotineiramente com o joelho
colocado em 10ordm a 15ordm de rotaccedilatildeo externa (para realinhar o ligamento cruzado
anterior [LCA] paralelo ao plano de imagem sagital) esta rotaccedilatildeo externa torna-se
menos importante quando satildeo usados cortes mais finos (lt 3 mm) A rotaccedilatildeo externa
excessiva do joelho resulta em alongamento das dimensotildees acircntero-posteriores do
cocircndilo femoral (principalmente o cocircndilo femoral lateral) e pode diminuir a
visualizaccedilatildeo precisa da anatomia do menisco Uma alternativa eacute usar imagens
69
sagitais em plano obliacutequo paralelo agrave orientaccedilatildeo do LCA avaliada em um localizador
axial
83 Abordagem Quanto aos Tipos de Planos Utilizados na RM
831 Imagens Axiais
As imagens no plano axial tecircm importante papel na avaliaccedilatildeo de rotina do joelho As
facetas patelares e a cartilagem articular devido agrave sua orientaccedilatildeo obliacutequa satildeo
demonstradas com maior precisatildeo em imagens axiais atraveacutes da articulaccedilatildeo
patelofemoral A doenccedila patelofemoral (isto eacute condromalaacutecia) pode ser super ou
subestimada quando usadas apenas imagens sagitais Imagens axiais com TF 3D
submilimeacutetrica satildeo usadas para definir padrotildees de lesatildeo circunferencial do menisco
e criar imagens compostas 3D utilizando-se uma estaccedilatildeo de trabalho As imagens
no plano axial tambeacutem satildeo usadas como localizador para determinar os planos
sagital e coronal Embora imagens axiais de rotina em 4 ou 5 mm natildeo satildeo sensiacuteveis
agrave patologia do menisco porque os cortes satildeo muito espessos Imagens sagitais que
secionam o menisco perpendicular agrave sua superfiacutecie proporcionam a melhor
demonstraccedilatildeo da anatomia e patologia interna do menisco
832 Imagens Sagitais
A dessecaccedilatildeo no plano sagital exibe os componentes dos ligamentos colaterais
medial e caacutepsula adjacente O compartimento patelofemoral o quadriacuteceps e o
tendatildeo patelar satildeo demonstrados em dissecaccedilotildees meacutedio-sagitais
O LCA e o LCP satildeo mais bem exibidos em imagens sagitais O LCL ou ligamento
colateral fibular e o tendatildeo do muacutesculo biacuteceps femoral tambeacutem podem ser
observados em cortes sagitais perifeacutericos
Em cortes meacutedio-sagitais os tendotildees quadriacuteceps e patelar que demonstram sinal
de baixa intensidade satildeo observados em suas fixaccedilotildees anteriores aos poacutelos
patelares superior e inferior respectivamente O coxim adiposo infrapatelar de Hoffa
70
estaacute situado diretamente posterior ao tendatildeo patelar e demonstra sinal de
intensidade brilhante (dependendo dos paracircmetros escolhidos) A cartilagem
articular patelar posterior exibe arco uniforme ou convexo em cortes atraveacutes das
facetas patelares medial e lateral Na ausecircncia de liacutequido articular a bursa patelar
colapsada natildeo eacute observada proximal ao poacutelo superior da patela
833 Imagens Coronais
A dissecaccedilatildeo anatocircmica coronal poacutestero-anterior demonstra a caacutepsula posterior o
tendatildeo popliacuteteo os ligamentos cruzados e menisco os ligamentos colaterais e e o
mecanismo extensor
Cortes meacutedio-coronais exibem a espinha tibial anterior enquanto as imagens
anteriores satildeo caracterizadas pelo sinal de alta intensidade do coxim adiposo
infrapatelar de Hoffa anterior ao compartimento lateral do joelho
71
9 COMPARATIVO DO SISTEMA MECAcircNICO COM O JOELHO
Ao iniciar nossa discussatildeo faremos uma comparaccedilatildeo entre a junta do joelho e um
par de buchas mecacircnicas a cartilagem presente em torno dos cocircndilos seraacute
comparada a uma bucha de desgaste o osso seraacute considerado como a peccedila
importante que natildeo poderaacute ser substituiacuteda e a gordura de Hoffa (tecido adiposo
infrapatelar) seraacute considerada como um lubrificante de elevada viscosidade
No sistema mecacircnico quando haacute uma contaminaccedilatildeo no lubrificante tem-se o
aumento do atrito e em consequumlecircncia o desgaste prematuro do conjunto A
presenccedila de aacutegua por exemplo causa uma alteraccedilatildeo da viscosidade do lubrificante
essa alteraccedilatildeo natildeo permite a formaccedilatildeo de cunha na regiatildeo de contato entre as
superfiacutecies assim no caso de elementos mecacircnicos poderemos ter microsoldas
ruiacutedos vibraccedilatildeo aquecimento e outros
Em semelhanccedila com este modelo faremos um comparativo em relaccedilatildeo ao joelho
que apresenta componentes com funccedilotildees muito proacuteximas de um par de buchas
mecacircnicas Com o passar do tempo as constantes situaccedilotildees que envolvem o joelho
no dia a dia sejam elas os esforccedilos em um jogo de futebol ou em um simples
agachamento vatildeo levar este conjunto a pressotildees elevadas e ainda a infiltraccedilotildees de
aacutegua por diversos motivos pancadas torccedilotildees etc Neste caso a presenccedila da aacutegua
assim como no sistema mecacircnico iraacute causar desgaste das cartilagens ocorrendo o
contato entre os cocircndilos o que futuramente poderaacute provocar por exemplo uma
artrite
No caso de um desgaste mecacircnico resolve-se o problema trocando o elemento de
desgaste e solucionando o problema de lubrificaccedilatildeo O que natildeo pode ser realizado
com tanta simplicidade no caso do joelho que requer um tratamento ou ateacute uma
intervenccedilatildeo ciruacutergica
72
91 Resultados dos testes
Foram realizados dois testes com e sem carga para que pudeacutessemos avaliar a
mudanccedila nos resultados da RM
911 O Primeiro Teste
O primeiro teste foi realizado no dia 25 de junho de 2005 no CDI (centro de
diagnoacutestico por imagem) localizado em Santa Luacutecia ndash Vitoacuteria O teste foi realizado
em uma pessoa de aparecircncia saudaacutevel sem histoacuterico de problemas no joelho e sem
ocorrecircncia de dor com idade de 28 anos
Os resultados obtidos natildeo apresentaram alteraccedilatildeo significativa das fissuras
912 O Segundo Teste
O segundo teste foi realizado no dia 18 julho de 2005 no mesmo local do teste
anterior O teste foi realizado com uma pessoa saudaacutevel com histoacuterico de problemas
no joelho e sem dores nos dias anteriores ao teste bem como nos dias posteriores
com idade de 54 anos
O resultado obtido com carga apresentou uma pequena variaccedilatildeo da fissura na
gordura de Hoffa
73
10 DISCUSSAtildeO DOS RESULTADOS E MELHORIAS
Neste capiacutetulo faremos uma abordagem sobre os resultados e uma proposta de
melhoria para o equipamento
101 Comentaacuterio dos Resultados
Nos resultados obtidos foram verificadas alteraccedilotildees na regiatildeo femopatelar quando
se aplica uma carga o que natildeo poderia ser obtido em um exame convencional de
ressonacircncia magneacutetica
No primeiro teste pode ser observada uma pequena diferenccedila devido agrave
aproximaccedilatildeo dos cocircndilos Considerando ser o indiviacuteduo uma pessoa saudaacutevel e
sem dores era de se esperar que o resultado natildeo apresentasse alguma anomalia
No segundo teste observou-se abertura de uma pequena fissura na gordura de
Hoffa o que tambeacutem se esperava pois a pessoa apresentava um histoacuterico de
problemas no joelho apesar de que ele natildeo apresentava sintomas de qualquer
anomalia no momento do teste
Visto que os testes natildeo puderam ser realizados com pessoas que tinham um
histoacuterico e uma situaccedilatildeo que caracterizasse um problema no joelho o que foi
determinante para os resultados e devido a impossibilidade de realizar testes nas
condiccedilotildees ideais descritas no quarto capiacutetulo bem como aos custos altiacutessimos que
envolvem os exames que foram realizados juntamente com os exames dos clientes
da cliacutenica sendo assim era de se esperar que os resultados natildeo causassem
diferenccedila de grande expressatildeo
74
102 Proposta de Melhoria
Visto que os resultados foram considerados satisfatoacuterios apesar das condiccedilotildees
adversas propomos possiacuteveis melhorias no que diz respeito agrave avaliaccedilatildeo da pressatildeo
exercida no joelho
Sugerimos entatildeo a utilizaccedilatildeo de palmilhas figuras 29 e 30 para avaliar a pressatildeo
equivalente exercida no joelho e o uso de um software por exemplo o Ansys
(elementos finitos) para criar uma nova imagem corrigida Isso seria viaacutevel e
interessante poreacutem exigiria mais aprofundamento e muito mais tempo o que poderaacute
ser realizado em futuros trabalhos
Figura 29 ndash Palmilhas para mediccedilatildeo da pressatildeo
Figura 30 ndash Resultado de uma anaacutelise de pressatildeo
75
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
[1] httpmriifscuspbrpaginasporttormprojetohistoricohtml acessado
em 11 de junho de 2005
[2] httpwwweagoracombrlerphpidnew=13596 acessado em 15 de
junho de 2005
[3] Rasch Philip j Cinesiologia e Anatomia Aplicada Editora Guanabara
Koogan 1991
[4] Kendall Henry Otis Kendall Florence Peterson Wadsworth Gladys
Elizabeth Muacutesculos Provas e Funccedilotildees Editora Manole Ltda 1980
[5] Haaga Hohn R Lanzieri Charles F Tomografia Computadorizada e
Ressonacircncia Magneacutetica do Corpo Humano Vol 2 Editora Guanabara Koogan
1996
[6] Antonio Raimundo dos Santos Metodologia Cientiacutefica a construccedilatildeo do
Conhecimento 6ordfed Editora DPampA 2004
[7] Tese de Mestrado do aluno Luciano Luporini Menegaldo Campinas
1997 SP ndash Brasil
[8] httpwwwgrupodojoelhocombrartigosanat_biomhtmc acessado em
16 de junho de 2005
[9] httpwwwgrupodojoelhocombrlcahtm acessado em 16 de junho de
2005
[10]httpwwwcorpohumanohpgigcombrsist_muscularsist_muscularhtml
acessado em 20 de junho de 2005
[11] httpwwwmsd-brazilcommsd43m_manualmm_sec5_47htm
acessado em 24 de junho de 2005
[12] httpgeocitiesyahoocombrcorpoemovview_musculacao_24htm
acessado em 25 de junho de 2005
[13]httpwwwtudosobredorcombrpaciente_templatephp3pagina=joelho
acessado em 06 de julho de 2005
[14] Stimac Gary k Introduccedilatildeo ao diagnoacutestico por imagens Editora
Guanabara Koogan 1994
ANOZOcircR LIMA GRATIVAL
GUSTAVO BERMUDES PALAURO
ESTUDO DO MOVIMENTO E CARGA NA ARTICULACcedilAtildeO FEMOPATELAR COM AVALIACcedilAtildeO EM RM E ASPECTOS
PRAacuteTICOS
Projeto de Graduaccedilatildeo dos alunos Anozocircr Lima Gratival e Gustavo Bermudes Palauro elaborado sob orientaccedilatildeo do professor orientador Vladimir I Dynnikov apresentado ao Departamento de Engenharia Mecacircnica do Centro Tecnoloacutegico da Universidade Federal do Espiacuterito Santo para obtenccedilatildeo do grau de Engenheiro Mecacircnico
VITOacuteRIA ndash ES AGOSTO2005
ANOZOcircR LIMA GRATIVAL
GUSTAVO BERMUDES PALAURO
ESTUDO DO MOVIMENTO E CARGA NA ARTICULACcedilAtildeO FEMOPATELAR COM AVALIACcedilAtildeO EM RM E ASPECTOS
PRAacuteTICOS
COMISSAtildeO EXAMINADORA ___________________________________ Prof Dr Vladimir I Dinnikov Orientador ___________________________________ Meacutedico Dr Liboacuterio Mule Junior Co-orientador ___________________________________ Prof Dr Cherlio Scandian Examinador ___________________________________ Prof Osvaldo Paiva de A Filho Examinador
Vitoacuteria - ES 11 agosto 2005
4
DEDICATOacuteRIA
Aos alunos e professores do Curso de Engenharia Mecacircnica da UFES
5
AGRADECIMENTOS
Agradecemos a todos aqueles que colaboraram direta ou indiretamente para
que vieacutessemos a concluir o curso de Engenharia Mecacircnica a Deus aos pais
amigos e aos que amamos aos professores da UFES ao meacutedico Liborio Mule
Juacutenior a equipe do CDI e ao nosso professor orientador
6
LISTA DE FIGURAS
Figura 1- Primeiro sistema de aquisiccedilatildeo de imagens desenvolvido no IFSC 15
Figura 2- Sistema de RM de 20 Tesla 16
Figura 3- Magneto com capacidade para objetos de ateacute 15 cm de diacircmetro 17
Figura 4- Sistema de 005 Tesla instalado nos laboratoacuterios do IFSC-USP 18
Figura 5- Console de operaccedilatildeo do TORM 005 19
Figura 6- Sistema de 05 Tesla instalado na Santa Casa de Satildeo Carlos 20
Figura 7 ndash Chapas de raio x [9] 30
Figura 8ndash Exame de RM 31
Figura 9 - Ocorrecircncia de lesotildees e quais estruturas satildeo mais lesadas 32
Figura 10 - Esportes de contato que mais geram lesotildees nos ligamentos 32
Figura 11 - Neste graacutefico veremos os mecanismos causadores de lesotildees 32
Figura 12 - Procedimentos que foram utilizados para definiccedilatildeo do grau da lesatildeo 33
Figura 13ndash Acircngulo de posiccedilatildeo do joelho durante o exame 36
Figura 14ndash Variaccedilatildeo das forccedilas com o acircngulo de flexatildeo 37
Figura 15 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento A - Ativaccedilatildeo maacutexima B - Ativaccedilatildeo parcial
(Zajac 1989) 40
Figura 16 - Relaccedilatildeo forccedila-velocidade para ativaccedilotildees maacutexima e parcial No eixo x
estaacute representada a velocidade de encurtamento a velocidade do muacutesculo com
sinal oposto (Zajac 1989) 41
Figura 17 - Estrutura funcional do modelo de Hill mostrando o elemento contraacutetil
(CE) o elemento elaacutestico em paralelo (PE) e o elemento elaacutestico em seacuterie (SEE)
(Zajac 1989) 42
Figura 18 - Hipeacuterbole de Hill Os dados experimentais de contraccedilotildees isotocircnicas do
muacutesculo sartorius de ratilde foram ajustados com a equaccedilatildeo empiacuterica (VVm+025)
(FFm+025) = 03123 neste teste Vm=52 cms e Fm=65 gf (Talbot e Gessner
1973) 43
Figura 19 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento-velocidade para muacutesculo interno reto de
rato (Zierler 1978) 45
Figura 20 - Demonstrativa dos muacutesculos ligamentos e suas disposiccedilotildees 47
Figura 21 ndash Localizaccedilatildeo dos principais muacutesculos relacionados ao joelho [10] 49
Figura 22ndash Ligamentos da articulaccedilatildeo do joelho 51
7
Figura 23 - Proacuteteses de um Eixo 53
Figura 24 - Proacuteteses de 4 eixos 53
Figura 25 - Equipamento utilizado na ressonacircncia magneacutetica 55
Figura 26 - Descriccedilatildeo da cinta e figura ilustrativa 56
Figura 27 ndash Paciente utilizando a cinta ao dar entrada na sala de exame 57
Figura 28 ndash Montagem do conjunto de cintas 58
Figura 29 ndash Palmilhas para mediccedilatildeo da pressatildeo 74
Figura 30 ndash Resultado de uma anaacutelise de pressatildeo 74
8
SUMAacuteRIO
DEDICATOacuteRIA 4
AGRADECIMENTOS 5
LISTA DE FIGURAS 6
SUMAacuteRIO 8
VOCABULAacuteRIO 11
1 INTRODUCcedilAtildeO 13
2 RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA 15
21 Histoacuterico da ressonacircncia magneacutetica no Brasil 15
22 Importacircncia da Ressonacircncia Magneacutetica 20
3 PATOLOGIAS DO JOELHO 23
31 Tipos de Patologia 23
311 Lesatildeo do Ligamento Cruzado Anterior 24
312 Lesatildeo do Ligamento Cruzado Posterior 24
313 Lesatildeo do Ligamento Colateral Medial 24
314 Lesatildeo do Ligamento Colateral Lateral 24
315 Artrite 25
316 Osteoartrite 25
317 Artrite Reumatoacuteide 25
318 Gota 26
319 Artrite Gotosa Aguda 26
3110 Cisto de Baker 26
3111 Bursite 27
3112 Doenccedila de Still de Adultos 27
3113 Condromalaacutecia Patelar 27
3114 Doenccedila de Osgood-Schlatter 27
3115 Pseudogota 28
3116 Artrite psoriaacutetica 28
3117 Siacutendrome de Reiter 28
3118 Esclerodermia 28
32 Tipos de Deformidades 29
321 Deformidade em Varo 29
322 Deformidade em Valgo 29
9
4 O PORQUEcirc DO USO DA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA 30
41 Pesquisa de Custo e de Exame Utilizado 30
42 Conclusatildeo do Capiacutetulo 33
5 DEFEITOS DA RM 34
51 Abordagem da Variaccedilatildeo da Pressatildeo na Superfiacutecie de Apoio 34
52 A Impossibilidade de Variaccedilatildeo do Acircngulo 36
53 Contraccedilatildeo Isomeacutetrica e Isotocircnica 38
531 Relaccedilatildeo Comprimento - Forccedila Muscular 38
532 Relaccedilatildeo Velocidade - Forccedila Muscular 40
54 O Modelo de Hill 41
55 Estrutura Muscular na Articulaccedilatildeo 47
551 Os Muacutesculos da Articulaccedilatildeo 47
5511 Jarrete 47
5512 O Quadriacuteceps da Coxa 48
5513 O Grupo de Muacutesculos natildeo Classificados 48
552 Ligamentos 49
5521 Ligamento Patelar 50
5522 Ligamento Colateral Fibular (Lateral) e Ligamento Colateral
Tibial (Medial) 50
5523 Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo e Ligamento Popliacuteteo Arqueado 51
5524 Ligamentos Cruzados 52
56 Movimentos de Rotaccedilatildeo e Translaccedilatildeo 53
57 Conclusatildeo do Capiacutetulo 54
6 PROPOSTA PARA A SOLUCcedilAtildeO MECAcircNICA 55
61 O Equipamento de Carga 57
62 Modificaccedilotildees Realizadas 58
7 O QUE SIGNIFICA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA 59
71 Preparaccedilatildeo para o exame 59
72 Seguranccedila durante o exame 60
73 O que acontece durante o exame 60
8 PARAcircMETROS QUE AFETAM O ASPECTO DAS IMAGENS OBTIDAS
ATRAVEacuteS DE RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA 62
10
81 Paracircmetros que Afetam o Aspecto das Imagens Obtidas Atraveacutes de
Ressonacircncia Magneacutetica 62
811 Paracircmetros Intriacutensecos 62
8111 Tempos de Relaxamento 63
8112 Tempos de Relaxamento T2 e T2 63
8113 Tempo de Relaxamento T1 64
812 Paracircmetros Extriacutensecos 64
8121 TR e TE 64
813 Manipulaccedilatildeo dos Paracircmetros Extriacutensecos para Variar o Contraste da
Imagem 65
8131 Imagem de Ressonacircncia Magneacutetica Ponderada em TI e TR 65
8132 Ponderaccedilatildeo em densidade Protocircnica 65
8133 Ponderaccedilatildeo em T2 e TE 65
82 Planos de Imagem 68
821 Posicionamento do Paciente 68
83 Abordagem Quanto aos Tipos de Planos Utilizados na RM 69
831 Imagens Axiais 69
832 Imagens Sagitais 69
833 Imagens Coronais 70
9 COMPARATIVO DO SISTEMA MECAcircNICO COM O JOELHO 71
91 Resultados dos testes 72
911 O Primeiro Teste 72
912 O Segundo Teste 72
10 DISCUSSAtildeO DOS RESULTADOS E MELHORIAS 73
101 Comentaacuterio dos Resultados 73
102 Proposta de Melhoria 74
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS 75
11
VOCABULAacuteRIO
CDI ndash Cliacutenica de diagnoacutestico por imagem
Femopatelar ndash Regiatildeo anterior da articulaccedilatildeo do joelho
USP ndash Universidade de Satildeo Paulo
RM ndash Ressonacircncia magneacutetica
Tesla ndash Unidade de medida para campo magneacutetico
EMBRAPA ndash Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuaacuteria
CNPq ndash Conselho Nacional de desenvolvimento Cientiacutefico e Tecnoloacutegico
EMBRAER ndash Empresa Brasileira de Aeronaacuteutica
INCOR ndash Instituto do Coraccedilatildeo
UNESP ndash Universidade Estadual de Satildeo Paulo
IFSC ndash Instituto de Fiacutesica de Satildeo Carlos
TORM ndash Projeto de desenvolvimento e pesquisa sobre a RM
Imagenologia ndash Estudo atraveacutes das imagens
Artroscopia ndash Teacutecnica que permite corrigir lesotildees atraveacutes de pequena inserccedilatildeo em
pequenos orifiacutecios na pele
LCA ndash Ligamento cruzado anterior
LCP ndash Ligamento cruzado posterior
LCM ndash Ligamento colateral medial
LCL ndash Ligamento colateral lateral
Varo ndash Tipo de deformidade no joelho
Valgo ndash Tipo de deformidade no joelho
Raio-X ndash Meacutetodo de diagnoacutestico por imagem
Isomeacutetrico ndash Que apresenta a mesma medida
Isotocircnico ndash Que apresenta a mesma forccedila
Cabeccedilas Miosiacutenicas ndash Filamentos que formam o tecido muscular
Actina ndash Filamento que junto com as cabeccedilas miosiacutenicas formam o tecido muscular
Sarcocircmero ndash Unidade contraacutetil do muacutesculo formada pela actina e miosina
Sartoacuterius ndash Muacutesculo da perna
Estrutura z ndash Estrutura formada pelas metades de dois sarcocircmeros adjacentes
V ndash Velocidade muscular
Vm ndash Velocidade muscular maacutexima
12
F ndash Forccedila muscular
Fm ndash Forccedila muscular maacutexima
Qit ndash Calor dissipado pelo movimento isotocircnico
Qe ndash Calor dissipado pelo encurtamento do muacutesculo
Qim ndash Calor dissipado pelo movimento isomeacutetrico
Qe - Fluxo de calor de encurtamento
imQ - Fluxo de calor atraveacutes do movimento isomeacutetrico
itQ - Fluxo de calor devido ao movimento isotocircnico
W - Potecircncia muscular
RCM ndash Razatildeo contraste-ruiacutedo
Voxels ndash Sinais emitidos durante exposiccedilatildeo
TE ndash Tempo de exposiccedilatildeo
TR ndash Tempo de repeticcedilatildeo
T1 ndash Tempo de equiliacutebrio dos momentos magneacuteticos
T2 ndash Tempo de perda na coerecircncia do sinal emitido
RF ndash Radio frequumlecircncia
Bo ndash Momento magneacutetico
Spin-Spin ndash Tipo de sinal emitido
Spin-Eco ndash Tipo de sinal emitido
13
1 INTRODUCcedilAtildeO
Com o passar dos tempos o conhecimento e a tecnologia tecircm-se desenvolvido de
tal maneira que novas soluccedilotildees para doenccedilas e patologias tem se tornado uma
necessidade para uma melhor qualidade da vida humana
Por isso profissionais da aacuterea de biomeacutedicas vecircm se empenhando em desenvolver
meacutetodos para avaliaccedilatildeo do corpo humano de um modo geral para vivermos mais e
melhor Mas estes profissionais possuem limitaccedilotildees para desenvolvimento de
tecnologias para que os diagnoacutesticos sejam realizados de maneira mais precisa
Para que isso aconteccedila surge a necessidade do envolvimento da engenharia para
realizaccedilatildeo de diagnoacutesticos com tal precisatildeo
Em caso especial de tratamento patologias e ou doenccedilas em joelhos em que uma
pessoa se submeta a uma avaliaccedilatildeo por ressonacircncia magneacutetica um dos meios mais
utilizados para visualizaccedilatildeo sem necessidade de cirurgias para o diagnostico
Meacutedicos tecircm percebido que os laudos natildeo condizem com o real esforccedilo sofrido nos
joelhos de seus pacientes tendo em vista que o trabalho de ressonacircncia eacute realizado
sem uma condiccedilatildeo real de esforccedilo (paciente deitado)
Com a colaboraccedilatildeo de uma cliacutenica de diagnoacutestico por imagem (CDI) foi
desenvolvido um simulador de carga para esforccedilo no joelho Atraveacutes deste foi
possiacutevel observar alteraccedilotildees na regiatildeo femopatelar em especial a condiccedilatildeo de
estado da gordura de Hoffa ou tecido infrapatelar contida entre o fecircmur e a Patela
Para isso foi realizada pesquisa bibliograacutefica para um melhor conhecimento sobre o
mecanismo do joelho bem como o equipamento de ressonacircncia e seu correto
funcionamento No que diz respeito agrave parte mecacircnica foi realizado um levantamento
sobre as condiccedilotildees a que satildeo submetidos os joelhos sendo a carga em suas
14
articulaccedilotildees as principais lesotildees os muacutesculos e a variaccedilatildeo de esforccedilo com o
movimento
15
2 RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
21 Histoacuterico da ressonacircncia magneacutetica no Brasil
A seguir estaremos apresentando um breve histoacuterico acerca da ressonacircncia
magneacutetica no Brasil tendo a USP (Universidade de Satildeo Paulo) como principal
articuladora do desenvolvimento da ressonacircncia magneacutetica no paiacutes aleacutem de outros
centros
A proposta de usar a ressonacircncia magneacutetica de proacutetons para obter imagens
comeccedilou a mostrar seu imenso potencial para o diagnoacutestico meacutedico no iniacutecio dos
anos de 1980 quando os principais laboratoacuterios nas universidades do primeiro
mundo comeccedilaram a desenvolver instrumentos e meacutetodos para aquela finalidade
Naquela mesma eacutepoca a grande familiaridade com o fenocircmeno da ressonacircncia
magneacutetica e a instrumentaccedilatildeo associada resultado de uma longa experiecircncia de
pesquisa na aacuterea garantia uma qualificaccedilatildeo para empreender um desenvolvimento
semelhante no Brasil Decidiu-se entatildeo pesquisar os meacutetodos para a produccedilatildeo de
imagem por ressonacircncia magneacutetica [1]
Figura 1- Primeiro sistema de aquisiccedilatildeo de imagens desenvolvido no IFSC
16
Usando a infra-estrutura obtida e construiacuteda pelo grupo entatildeo num primeiro
protoacutetipo do sistema foram obtidas imagens de pequenos objetos jaacute em marccedilo de
1983 estas seriam as primeiras obtidas no hemisfeacuterio sul
Figura 2- Sistema de RM de 20 Tesla
Em 1985 foi construiacutedo o sistema de RM de 20 Tesla capaz de examinar objetos
de ateacute 15 cm de diacircmetro figura 3 Neste aparelho jaacute em 1987 foram obtidas
imagens em vivo de extremidades humanas Teses e dissertaccedilotildees foram realizadas
ligadas ao desenvolvimento de hardware e software assim como meacutetodos de
obtenccedilatildeo de imagens Dai surgiu a primeira aplicaccedilatildeo praacutetica quando foi
demonstrado para a EMBRAPA o uso do RM para exame natildeo destrutivo de diversos
frutos Esses resultados que se tornaram bem conhecidos dentro e fora do Brasil
fizeram com que em 1988 fosse doado pela Universidade da Califoacuternia em San
Francisco um magneto resistivo de grande porte com campo de apenas 005 Tesla
capaz de acomodar completamente uma pessoa no seu interior Pouco tempo
depois em fins de 1988 era possiacutevel obter imagens tomograacuteficas de cabeccedila com
voluntaacuterios Decidiu-se entatildeo desenvolver um sistema realmente capaz de ser
17
usado clinicamente para diagnoacutestico Isto significava um sistema com um miacutenimo de
atributos a saber
bull Qualidade de imagem
bull Confiabilidade
bull Facilidade de operaccedilatildeo
bull Rapidez na realizaccedilatildeo dos exames
bull Capacidade de examinar diversas anatomias
bull Sensibilidade para detectar patologias
Figura 3- Magneto com capacidade para objetos de ateacute 15 cm de diacircmetro
Embora dispondo de um campo magneacutetico extremamente baixo (005 Tesla)
comparado com os usados na maioria dos sistemas comerciais da eacutepoca (05 a 15
Tesla) conseguiu-se alcanccedilar o objetivo proposto e jaacute em meados de 1992 o
sistema era utilizado para o diagnoacutestico de pacientes da regiatildeo Isto constituiu um
marco importante no desenvolvimento da pesquisa aplicada agrave medicina no paiacutes
como foi claramente apontado na ocasiatildeo pelo entatildeo ministro da Sauacutede Prof Adib
Jatene em visita ao laboratoacuterio da USP acompanhado do entatildeo presidente do
CNPq
18
Figura 4- Sistema de 005 Tesla instalado nos laboratoacuterios do IFSC-USP
O sistema ainda que instalado num ambiente natildeo apropriado foi continuamente
solicitado para efetuar exames em pacientes da regiatildeo tendo seu uso sido decisivo
em numerosos casos nos quais a tomografia tradicional de raios-X natildeo seria
adequada particularmente lesotildees cerebrais problemas de coluna e articulaccedilotildees A
revista Ciecircncia Hoje publicou parte destes resultados no seu suplemento de
tecnologia
Nessa altura algumas empresas notoriamente a EMBRAER procuraram o centro
de pesquisa para analisar o projeto com vista agrave eventual industrializaccedilatildeo O estudo
feito pela EMBRAER mostrou a viabilidade teacutecnico-econocircmica do projeto embora a
situaccedilatildeo da empresa na eacutepoca em vista da futura privatizaccedilatildeo impediu-a de
assumi-lo
Como o resultado do envolvimento quase no iniacutecio das pesquisas nesta aacuterea no
mundo todo o grupo detinha um conhecimento ao mesmo tempo profundo e
abrangente que iria cobrir desde os fundamentos cientiacuteficos ateacute os detalhes da
instrumentaccedilatildeo hardware e software do RM A equipe consolidada refletia a
interdisciplinaridade no assunto e contava com de fiacutesicos aleacutem de engenheiros
profissionais de computaccedilatildeo e medicina
19
Figura 5- Console de operaccedilatildeo do TORM 005
Praticamente todo profissional envolvido com RM no Brasil conhecia o trabalho
desenvolvido pelo centro de pesquisa em RM da USP e o grupo era tido como
referecircncia na aacuterea Hospitais de Satildeo Paulo como o Hospital das Cliacutenicas Hospital
Universitaacuterio da USP e o INCOR contavam com a colaboraccedilatildeo do grupo De outro
lado empresas multinacionais como a General Electric enviavam seus clientes
(Beneficecircncia Portuguesa Hospital Sara Kubitchek) para suporte teacutecnico e cientiacutefico
nas aplicaccedilotildees mais sofisticadas
Esta situaccedilatildeo fez com que o grupo recebesse uma importante doaccedilatildeo feita pela
Faculdade de Medicina da UNESP em Botucatu de um magneto supercondutor de
05 Tesla Este novo magneto abriu a possibilidade de construir um novo sistema
capaz de igualar-se em qualidade de imagem e velocidade aos mais modernos em
uso hospitalar Tratava-se de uma oportunidade excepcional que natildeo pocircde ser
desperdiccedilada em razatildeo das vaacuterias consequumlecircncias e resultados que poderia gerar
Foi feito um convecircnio entre a USP e a Santa Casa de Satildeo Carlos para a criaccedilatildeo do
Centro de Desenvolvimento de Ressonacircncia Magneacutetica do IFSC-USP A Santa Casa
foi responsaacutevel pela construccedilatildeo do preacutedio e a USP desenvolveu e instalou todos os
equipamentos necessaacuterios para o seu funcionamento Neste Centro estaacute em
operaccedilatildeo cliacutenica hoje o TORM 05 (sistema de 05 Tesla) figura 6 atendendo agrave
populaccedilatildeo de Satildeo Carlos e regiatildeo
20
Figura 6- Sistema de 05 Tesla instalado na Santa Casa de Satildeo Carlos
22 Importacircncia da Ressonacircncia Magneacutetica
A ressonacircncia magneacutetica tornou-se o meacutetodo de imagem de escolha para o estudo
das articulaccedilotildees devido a sua grande diferenciaccedilatildeo tecidual resoluccedilatildeo de
estruturas imagens em muacuteltiplos planos e estudos de imagens em movimento A
articulaccedilatildeo do joelho eacute um dos exames de ressonacircncia magneacutetica mais solicitado na
aacuterea osteoarticular O conhecimento detalhado da anatomia fisiologia e aspecto de
imagenologia da regiatildeo permite uma interpretaccedilatildeo adequada dos exames
Ao contraacuterio do que muitos imaginam as lesotildees de joelho satildeo bastante comuns e
natildeo satildeo provocadas apenas por traumas podem ser tambeacutem congecircnitas Aleacutem
disso natildeo satildeo apenas os atletas profissionais ou amadores que correm o risco de
adquirir uma lesatildeo no joelho os natildeo-atletas tambeacutem desenvolvem problemas
variados na articulaccedilatildeo ldquoPor exemplo cerca de 30 das crianccedilas com idade a partir
de trecircs anos apresentam alguma deformidade de joelho cuja principal causa eacute a
geneacutetica Ou seja satildeo hereditaacuteriosrdquo explica o ortopedista esportivo e cirurgiatildeo de
joelho do Hospital Satildeo Luiz Joaquim Grava [2]
No entanto segundo ele a boa notiacutecia eacute que com o advento da ressonacircncia
magneacutetica para o diagnoacutestico preciso da gravidade da lesatildeo e dos procedimentos e
equipamentos ciruacutergicos como a artroscopia (procedimento minimamente evasivo
uma espeacutecie de viacutedeo cirurgia que permite visualizar precisamente as lesotildees nos
21
tendotildees e articulaccedilotildees aleacutem de trataacute-las e prevenir a evoluccedilatildeo das mesmas) os
iacutendices de cura tecircm elevado significativamente girando em torno de 90 dos casos
O joelho eacute uma articulaccedilatildeo complexa (tipo dobradiccedila) composta por ligamentos
cruzados colaterais meniscos tendotildees e muacutesculos Suas funccedilotildees de movimento
(extensatildeo rotaccedilatildeo e impulsatildeo) satildeo muito importantes tanto em atletas quanto em
natildeo atletas ldquoSatildeo muito comuns agraves lesotildees no joelho a maior parte delas originaacuteria de
traumas por esforccedilo diretos e indiretos e podem ser isoladas ou combinadasrdquo diz o
especialista
ldquoNo entanto o tratamento das lesotildees no joelho varia de acordo com a gravidade das
mesmas e pode envolver desde antiinflamatoacuterios fisioterapia executada em cliacutenicas
especializadas e ateacute em alguns casos procedimentos ciruacutergicosrdquo relata Grava ldquoDaiacute
a importacircncia de se realizar o diagnoacutestico preciso do tipo de lesatildeo e posteriormente
agrave aplicaccedilatildeo de tratamento adequadordquo reforccedila o especialista
Os atletas estatildeo mais sujeitos a lesotildees dependendo da modalidade esportiva Os
surfistas por exemplo sofrem mais com meniscos e ligamentos rompidos devido agrave
forccedila aplicada em uma manobra quando o joelho eacute forccedilado a um movimento brusco
de rotaccedilatildeo No voleibol os saltos constantes e a impulsatildeo vertical provocam lesotildees
na articulaccedilatildeo do joelho Os ciclistas com frequumlecircncia de dor nas articulaccedilotildees
inferiores estimuladas geralmente por lesotildees provocadas pela inadequaccedilatildeo das
dimensotildees da bicicleta ao corpo do atleta Aleacutem destas peculiaridades contam
tambeacutem as variaccedilotildees anatocircmicas de quem pedala a intensidade a forma de
treinamento e a duraccedilatildeo dos treinos tambeacutem satildeo responsaacuteveis pelo problema
O aumento da incidecircncia de lesotildees no joelho tem sido constatado em adolescentes
jovens homens acima de 45 anos e mulheres estas uacuteltimas porque estatildeo
praticando cada vez mais esporte
A dor no joelho eacute uma queixa um tanto comum a maioria delas se originando de
trauma por esforccedilo satildeo dores pouco agudas e que se resolvem sem tratamento ou
22
apenas com analgeacutesicos levesTraumas graves com ligamentos lesionados ou
rompidos resultam em dor e instabilidade da articulaccedilatildeo do joelho
Exerciacutecios fiacutesicos moderados (como caminhadas) natildeo causam problemas no joelho
Se o joelho natildeo estiver lesado o exerciacutecio normalmente eacute beneacutefico Esforccedilos laterais
satildeo os que causam a maioria das lesotildees no joelho jaacute que este natildeo foi projetado
para suportar esses esforccedilos
O desgaste irregular da cartilagem pode fazer com que a perna se dobre para dentro
ou para fora Estar acima do peso tambeacutem pode contribuir para os problemas no
joelho
23
3 PATOLOGIAS DO JOELHO
Neste capitulo descreve-se as principais patologias e deformidades que ocorrem no
joelho
31 Tipos de Patologia
bull Danos ao ligamento ou cartilagem devidos aos traumas ou lesotildees
- lesatildeo de LCA Ligamento Cruzado Anterior
- lesatildeo de LCP Ligamento Cruzado Posterior
- lesatildeo de LCM Ligamento Colateral Medial
- lesatildeo de LCL Ligamento Colateral Lateral
bull Artrite
bull Osteoartrite
bull Artrite reumatoacuteide
bull Artrite gotosa aguda
bull Cisto de Baker
bull Bursite
bull Doenccedila de Still de adultos
bull Condromalaacutecia patelar
bull Artrite gotosa crocircnica
bull Doenccedila de Osgood-Schlatter
bull Pseudogota
bull Gota
bull Artrite psoriaacutetica
bull Siacutendrome de Reiter
bull Esclerodermia
24
311 Lesatildeo do Ligamento Cruzado Anterior
As lesotildees do ligamento cruzado anterior satildeo mais comuns em esportes em que o peacute
estaacute fixo ao solo e a perna eacute rodada com o corpo como no futebol basquetebol
esqui Com a rotaccedilatildeo no joelho o paciente pode ouvir um ldquopoprdquo quando a lesatildeo
ocorrer e natildeo consegue prosseguir a atividade A incidecircncia desta lesatildeo eacute maior
durante a terceira deacutecada de vida
Os jogadores de basquete e futebol que desaceleram subitamente para mudar de
direccedilatildeo tambeacutem podem produzir uma lesatildeo do LCA
312 Lesatildeo do Ligamento Cruzado Posterior
O ligamento cruzado posterior eacute o restritor primaacuterio da translaccedilatildeo posterior da tiacutebia
sobre o fecircmur A sua lesatildeo eacute muito menos comum que a do cruzado anterior
O LCP eacute duas vezes mais forte que o LCA com maior aacuterea de corte transversal e
forccedila tecircnsil estas caracteriacutesticas satildeo responsaacuteveis por menor incidecircncia de ruptura
no LCP As lesotildees no LCP representam apenas 5 das lesotildees dos ligamentos do
joelho
313 Lesatildeo do Ligamento Colateral Medial
O ligamento colateral medial tem uma porccedilatildeo superficial e outra profunda (capsular)
A porccedilatildeo superficial provecirc a principal resistecircncia ao estresse em valgo A porccedilatildeo
profunda esta fixada ao menisco medial e fornece adicional estabilidade ao estresse
em valgo A lesatildeo do colateral medial eacute a lesatildeo ligamentar mais comum do joelho
314 Lesatildeo do Ligamento Colateral Lateral
Lesotildees deste ligamento satildeo menos comuns que o medial e geralmente satildeo mais
graves e raramente satildeo lesotildees isoladas pois os ligamentos cruzados e o complexo
posterolateral satildeo frequumlentemente lesionados O tratamento destas lesotildees eacute difiacutecil
25
315 Artrite
O termo artrite se refere agrave inflamaccedilatildeo nas articulaccedilotildees ou juntas do corpo humano
As juntas satildeo superfiacutecies onde haacute o contato entre dois ou mais ossos possibilitando
assim a mobilidade do esqueleto humano Satildeo estruturas muito complexas devido
aos seus diversos componentes e sua interaccedilatildeo entre os mesmos Existem vaacuterios
tipos de artrites que satildeo causadas por diversos fatores e doenccedilas Costuma-se
diferenciar a princiacutepio as artrites relacionadas com sintomas sistecircmicos (como
febre sinais inflamatoacuterios anemia etc) daquelas cujas manifestaccedilotildees se restringem
agraves articulaccedilotildees envolvidas
316 Osteoartrite
A osteoartrite eacute o tipo de artrite que mais afeta a populaccedilatildeo mundial levando agrave
diminuiccedilatildeo da qualidade de vida de milhotildees de pessoas em todo o mundo Afeta
principalmente os joelhos quadris e matildeos regiotildees muito importantes para a
independecircncia fiacutesica do ser humano Eacute uma causa muito importante de afastamento
do trabalho e de aposentadoria precoce Aleacutem disso eacute responsaacutevel por inuacutemeras
cirurgias numa populaccedilatildeo cujo risco ciruacutergico eacute muito elevado os idosos Durante
muito tempo pouco se sabia sobre como ocorriam as alteraccedilotildees articulares que
levam agrave debilidade fiacutesica Hoje sabe-se de vaacuterios fatores de risco para o
desenvolvimento do quadro cujo conhecimento tem facilitado uma melhor
abordagem terapecircutica e uma melhor prevenccedilatildeo da doenccedila
317 Artrite Reumatoacuteide
A artrite reumatoacuteide eacute uma doenccedila auto-imune em que se inflamam simetricamente
as articulaccedilotildees incluindo habitualmente as das matildeos e peacutes originando inchaccedilo dor
e muitas vezes levando agrave destruiccedilatildeo definitiva do interior da articulaccedilatildeo
A artrite reumatoacuteide tambeacutem pode desencadear uma variedade de sintomas em
todo o corpo Desconhece-se a sua causa exata embora sejam muitos os vaacuterios
fatores (inclusive a predisposiccedilatildeo geneacutetica) que podem influir na reaccedilatildeo auto-imune
26
Cerca de 1 da populaccedilatildeo sofre desta doenccedila que afeta as mulheres duas ou trecircs
vezes mais frequumlentemente que os homens A artrite reumatoacuteide apresenta-se em
primeiro lugar em indiviacuteduos entre os 25 e os 50 anos de idade mas pode fazecirc-lo
em qualquer idade Em alguns casos a doenccedila resolve-se de forma espontacircnea e o
tratamento alivia sintomas em trecircs de cada quatro pessoas Contudo pelo menos 1
em cada 10 pessoas fica incapacitada
Nesta doenccedila o sistema imunitaacuterio ataca o proacuteprio tecido que reveste e protege as
articulaccedilotildees Finalmente a cartilagem o osso e os ligamentos da articulaccedilatildeo
deterioram-se provocando a formaccedilatildeo de cicatrizes dentro da articulaccedilatildeo que se
deteriora a um ritmo muito variaacutevel
318 Gota
Eacute a presenccedila de depoacutesitos de cristais de aacutecido uacuterico no espaccedilo da articulaccedilatildeo que
causam uma intensa reaccedilatildeo inflamatoacuteria e dor Na maioria das vezes a gota eacute uma
forma de artrite com episoacutedios recorrentes O perfil mais comumente associado agrave
gota eacute de um homem com excesso de peso e com o peacute inflamado
319 Artrite Gotosa Aguda
A artrite gotosa aguda eacute o segundo estaacutegio da gota Eacute a artrite dolorosa que ataca
principalmente os membros inferiores quase sempre atingindo uma uacutenica
articulaccedilatildeo A articulaccedilatildeo mais acometida eacute a metatarso-falangiana do primeiro dedo
(do dedatildeo do peacute) chamada podagra (podos = peacute) Nesta fase os fluidos do corpo
saturados pelo aacutecido uacuterico formam cristais que ocasionam inflamaccedilatildeo
3110 Cisto de Baker
O cisto de Baker eacute um saco com liacutequido localizado na borda medial da fossa
popliacutetea do joelho Esse saco ciacutestico pode comunicar-se com a cavidade do joelho
estando associado com a degeneraccedilatildeo do corno posterior do menisco medial com
27
ou sem laceraccedilatildeo do menisco Com maior frequumlecircncia o cisto origina-se dos tendotildees
mediais dos muacutesculos iacutesquios - tibiais
3111 Bursite
Bursite eacute a inflamaccedilatildeo da bursa pequena bolsa contendo liacutequido que envolve as
articulaccedilotildees e funciona como amortecedor entre ossos tendotildees e tecidos
musculares A bursite ocorre principalmente nos ombros cotovelos e joelhos
3112 Doenccedila de Still de Adultos
Uma das formas cliacutenicas da doenccedila reumatoacuteide juvenil pode acometer adultos com
febre geralmente alta e intermitente como manifestaccedilatildeo cliacutenica inicial da doenccedila
Deformidades articulares raramente ocorrem e os testes laboratoriais e anticorpos
antinucleares satildeo negativos
3113 Condromalaacutecia Patelar
Termo utilizado para indicar uma condiccedilatildeo dolorosa devido agrave anormalidade
cartilaginosa na face posterior da patela pela fricccedilatildeo repetida desta regiatildeo sobre a
face articular do fecircmur Esta condiccedilatildeo pode levar a uma degeneraccedilatildeo gradual e
progressiva A cartilagem apresenta-se rugosa e estriada
3114 Doenccedila de Osgood-Schlatter
A doenccedila de Osgood-Schlatter eacute uma inflamaccedilatildeo do osso e da cartilagem na parte
superior da tiacutebia A doenccedila de Osgood-Schlatter ocorre entre os 10 e 15 anos mais
frequumlentemente em meninos Supotildee-se que a sua causa seja uma lesatildeo que ocorre
quando o tendatildeo patelar traciona excessivamente sobre o seu ponto de inserccedilatildeo na
parte superior da tiacutebia Geralmente a doenccedila afeta somente a tiacutebia
28
3115 Pseudogota
A pseudogota (doenccedila da deposiccedilatildeo de pirofosfato de caacutelcio dihidratado) eacute um
distuacuterbio caracterizado por crises intermitentes de artrite dolorosa causada por
depoacutesitos de cristais de pirofosfato de caacutelcio O distuacuterbio geralmente ocorre em
indiviacuteduos idosos e afeta igualmente os homens e as mulheres Em uacuteltima instacircncia
a pseudogota provoca degeneraccedilatildeo das articulaccedilotildees afetadas
3116 Artrite psoriaacutetica
A psoriacutease (uma doenccedila da pele que causa surto de erupccedilotildees cutacircneas
avermelhadas e escamosas espessamento das unhas e ponteado ungular) pode
preceder ou seguir-se agrave inflamaccedilatildeo articular A artrite afeta habitualmente as
articulaccedilotildees dos dedos da matildeo e do peacute embora tambeacutem possa afetar outras
articulaccedilotildees inclusive as ancas e a coluna vertebral As articulaccedilotildees podem inchar e
deformar-se quando a inflamaccedilatildeo eacute crocircnica Os sintomas articulares e cutacircneos
podem aparecer e desaparecer conjuntamente
3117 Siacutendrome de Reiter
A siacutendrome de Reiter eacute uma inflamaccedilatildeo das articulaccedilotildees e das inserccedilotildees tendinosas
nas articulaccedilotildees frequumlentemente acompanhada de inflamaccedilatildeo da conjuntiva e das
membranas mucosas como a da boca do trato urinaacuterio da vagina e do pecircnis e
tambeacutem de uma erupccedilatildeo cutacircnea caracteriacutestica A siacutendrome de Reiter eacute
denominada de artrite reativa porque a inflamaccedilatildeo articular parece ser uma reaccedilatildeo a
uma infecccedilatildeo originada em outra aacuterea do corpo que natildeo as articulaccedilotildees Essa
siacutendrome eacute mais comum em homens com 20 a 40 anos de idade
3118 Esclerodermia
A esclerodermia (esclerose sistecircmica) eacute uma doenccedila crocircnica caracterizada por
alteraccedilotildees degenerativas e endurecimento dos tecidos da pele articulaccedilotildees e
29
oacutergatildeos internos e pela dureza e espessamento anormais das paredes dos vasos
sanguiacuteneos
Desconhece-se a sua causa A perturbaccedilatildeo eacute quatro vezes mais frequumlente em
mulheres que em homens e nas crianccedilas eacute pouco comum A esclerodermia pode
apresentar-se como parte de uma doenccedila mista do tecido conjuntivo
Muitas vezes escuta-se um som aacutespero quando os tecidos inflamados entram em
contato particularmente nos joelhos e por baixo destes Os dedos os pulsos e os
cotovelos podem sofrer um processo de flexatildeo progressiva (contratura) devido ao
espessamento da pele Tambeacutem podem ocorrer feridas nas pontas dos dedos e nos
noacutes dos dedos
32 Tipos de Deformidades
Os tipos de deformidades relacionadas ao joelho satildeo as deformidades em varo e em
valgo Satildeo os problemas mais comuns congecircnitos e que se manifestam por volta
dos trecircs ou quatro anos de idade
321 Deformidade em Varo
A deformidade do joelho em varo eacute joelho para fora e perna para dentro tiacutepico de
cavaleiros O joelho varo pode ser causado tambeacutem pelo raquitismo e deficiecircncia de
vitamina D
322 Deformidade em Valgo
A deformidade do joelho em valgo eacute o joelho para dentro e perna para fora joelho
em ldquoXrdquo
30
4 O PORQUEcirc DO USO DA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
Estabelecendo uma comparaccedilatildeo entre os meacutetodos de diagnoacutestico por imagem
utilizados no joelho encontramos os raios-X e a ressonacircncia magneacutetica como sendo
os meacutetodos mais utilizados atualmente Neste capiacutetulo faremos uma breve
avaliaccedilatildeo de custo benefiacutecio entre estes dois meacutetodos
41 Pesquisa de Custo e de Exame Utilizado
Na utilizaccedilatildeo do meacutetodo de diagnoacutestico por raios-X obteacutem-se oacutetimos resultados na
avaliaccedilatildeo de fraturas oacutesseas presenccedila de objetos estranhos e proacuteteses como
observamos na figura 7 Mas este resultado natildeo se apresenta da mesma maneira
para muacutesculos e outros elementos que possam ser analisados na articulaccedilatildeo
tornando-se entatildeo um meacutetodo ineficaz para aplicaccedilotildees que estatildeo ligadas a
patologias
Figura 7 ndash Chapas de raio x [9]
O meacutetodo de utilizaccedilatildeo que preenche esta lacuna satildeo as ressonacircncias magneacuteticas
que revelam as patologias referentes aos muacutesculos cartilagens tendotildees
31
ligamentos vasos etc Como mostrado na figura 8 podemos observar os detalhes
da articulaccedilatildeo
Figura 8ndash Exame de RM
Para uma comparaccedilatildeo acerca do meacutetodo de captaccedilatildeo de imagem mais adequado a
ser utilizado realizamos uma pesquisa no Hospital Praia da Costa localizado no
municiacutepio de Vila Velha - ES com o ortopedista Henrique Morais formado em
medicina pela Faculdade de Medicina de Petroacutepolis A resposta veio a confirmar o
relatado acima os raios-X satildeo muito mais utilizados que a ressonacircncia magneacutetica
devido a simplicidade e ao baixo custo do exame
Para obtermos dados referentes a custos foi realizada uma pesquisa no Centro de
Diagnoacutestico por Imagem (CDI) localizado na Praia do Canto Vitoacuteria - ES onde
foram obtidos os seguintes resultados
O valor de um exame de ressonacircncia magneacutetica incluindo laudo e filme foi de R$
73000 (setecentos e trinta reais) para o raios-X o custo teria uma meacutedia de R$
1500 (quinze reais) por exame
Uma outra pesquisa foi realizada por Nabarrete em 1999 que tinha como objetivo
colher informaccedilotildees referentes aos diversos aspectos relacionados agraves lesotildees quais
os tipos mais frequumlentes e seus mecanismos mais comuns bem como as
32
caracteriacutesticas dos indiviacuteduos que em sua maioria foram do sexo masculino Os
resultados seratildeo apresentados nas figuras 9 10 11 e 12
Figura 9 - Ocorrecircncia de lesotildees e quais estruturas satildeo mais lesadas
Figura 10 - Esportes de contato que mais geram lesotildees nos ligamentos
Figura 11 - Neste graacutefico veremos os mecanismos causadores de lesotildees
33
Figura 12 - Procedimentos que foram utilizados para definiccedilatildeo do grau da lesatildeo
42 Conclusatildeo do Capiacutetulo
Apesar da teacutecnica dos raios-X ser o exame mais utilizado o de menor custo o mais
simples e mais raacutepido seraacute utilizado neste estudo a ressonacircncia magneacutetica pois
neste caso a preocupaccedilatildeo eacute mostrar o comportamento da estrutura do joelho com e
sem a aplicaccedilatildeo de carga e tal avaliaccedilatildeo soacute seraacute possiacutevel pelo o exame de RM pois
mostraraacute os diferentes tipos de tecidos do joelho e suas variaccedilotildees
34
5 DEFEITOS DA RM
O paciente em questatildeo ao dar entrada na sala de ressonacircncia natildeo poderaacute portar
nenhum tipo de material magneacutetico ou qualquer instrumento que venha gerar
artefatos no resultado do exame Os artefatos satildeo gerados atraveacutes de interferecircncia
com o campo magneacutetico Assim portadores de proacuteteses marcapasso ou quaisquer
materiais eleacutetricos natildeo podem utilizar o meacutetodo de diagnoacutestico por ressonacircncia
O objetivo deste capiacutetulo eacute identificar os problemas relacionados agrave mecacircnica no que
diz respeito ao modo como eacute realizado o exame Seraacute mostrado agora um dos
problemas encontrados durante a realizaccedilatildeo do exame com o paciente em repouso
estando ele com um carregamento nulo ou proacuteximo disto na regiatildeo femopatelar
51 Abordagem da Variaccedilatildeo da Pressatildeo na Superfiacutecie de Apoio
Para esta demonstraccedilatildeo a variaccedilatildeo da pressatildeo sofrida nos peacutes para situaccedilotildees reais
e tambeacutem para a situaccedilatildeo da ressonacircncia onde o paciente encontra-se deitado
Seraacute feito ainda uma avaliaccedilatildeo das forccedilas sobre os muacutesculos no joelho em duas
posiccedilotildees e para acircngulos diferentes
Em um primeiro estudo seraacute considerado uma pessoa deitada em repouso e com
sua distribuiccedilatildeo de massa homogecircnea e constante ao longo de todo corpo sendo
esta a situaccedilatildeo em que o paciente encontra-se no momento da ressonacircncia
magneacutetica temos
Massa = constante
A aacuterea de contato com a superfiacutecie
Aacuterea (estimada) = 2400 cm2
35
Considerando a massa do indiviacuteduo como 80 kg estimamos entatildeo a pressatildeo
exercida pela superfiacutecie do corpo em contato com a maca da ressonacircncia
Pressatildeo = F A
Sendo assim foi encontra uma pressatildeo de 0033 kgf cm2 para uma pessoa deitada
na maca da RM
Ilustrando a situaccedilatildeo de uma pessoa de peacute onde os peacutes estatildeo totalmente apoiados
no solo em repouso com a massa distribuiacuteda de maneira uniforme em toda a
superfiacutecie de contato
Aacuterea (estimada) = 132 cm2
Considerando o mesmo indiviacuteduo da situaccedilatildeo anterior teremos uma pressatildeo de
0606 kgf cm2
A uacuteltima situaccedilatildeo teraacute o mesmo indiviacuteduo com suas pernas flexionadas e com uma
aacuterea de apoio reduzida esta eacute uma situaccedilatildeo criacutetica para o joelho devido ao aumento
das tensotildees nos muacutesculos e tendotildees esta situaccedilatildeo seraacute abordada mais adiante
Aacuterea (estimada) = 80 cm2
Sendo assim a pressatildeo correspondente a esta situaccedilatildeo seraacute de 1 kgf cm2
Observando os resultados das situaccedilotildees anteriores eacute faacutecil de verificar a ocorrecircncia
de uma grande variaccedilatildeo da pressatildeo Comparando os resultados das situaccedilotildees onde
o indiviacuteduo estaacute de peacute com toda a superfiacutecie do peacute apoiada com o resultado do
indiviacuteduo na maca verifica-se que a pressatildeo eacute aproximadamente vinte vezes maior
e a situaccedilatildeo onde o indiviacuteduo encontra-se com a superfiacutecie do peacute parcialmente
apoiada a diferenccedila aumenta em mais de 30 vezes em relaccedilatildeo agrave posiccedilatildeo de exame
36
52 A Impossibilidade de Variaccedilatildeo do Acircngulo
Durante o exame de ressonacircncia magneacutetica o acircngulo do joelho na posiccedilatildeo eacute
travado entre 10 e 15deg como mostrado na figura 13
Durante um agachamento agraves forccedilas compressivas chegam proacuteximas a 8000 Kgf
com cargas elevadas (250 a 38250 kg) sendo praticamente a mesma nos acircngulos
entre 60deg a 130deg de flexatildeo de joelhos (NISSEL amp EKHOLM 1986) poreacutem ainda natildeo
foi estudado um valor limite para as estruturas resistirem a forccedilas compressivas
Deve-se lembrar no entanto que da mesma forma que a compressatildeo excessiva
pode ser lesiva para meniscos e cartilagens elas tem um papel importante na
estabilidade dos joelhos (NISSEL amp ELKHOLM 1986 MARKOLF et al 1981
SHOEMAKER amp MARKOLF 1985 YACK et al 1994) [12]
Figura 13ndash Acircngulo de posiccedilatildeo do joelho durante o exame
Logo concluiacute-se que em acircngulos menores que 60deg os esforccedilos na regiatildeo
femopatelar satildeo pequenos e haacute pouco desgaste da articulaccedilatildeo para acircngulos entre
60 e 130deg haacute grande esforccedilo e desgaste poreacutem em ambos os casos todos os
37
esforccedilos contribuem para a estabilidade do joelho A figura 14 ilustra claramente
que com a alteraccedilatildeo do acircngulo do joelho as forccedilas existentes aumentam
consideravelmente
Figura 14ndash Na figura 14 pode-se observar que Qp Rf(resultante) e Pa satildeo vetores forccedila que atuam
diretamente sobre a patela ao flexionar o joelho como jaacute foi abordado anteriormente as forccedilas
apresentam grandes aumentos O grupo de forccedilas representados pelos vetores Qt Rc(resultante) e
P(forccedila peso) atuam na articulaccedilatildeo do tornozelo e aumentam com a flexatildeo do joelho bem como o
aumento da forccedila normal(forccedila de contato do chatildeo com a ponta dos peacutes) que provoca um maior
momento na articulaccedilatildeo O conjunto de vetores representados por Rc(resultante) Qt e P satildeo vetores
que atuam na articulaccedilatildeo da anca do fecircmur e a bacia neste caso temos um pequeno aumento destes
com o aumento do acircngulo Por fim temos o conjunto de vetores representados por Pa Rt e
Rg(resultante) que atuam na articulaccedilatildeo entre o fecircmur e a tiacutebia
38
53 Contraccedilatildeo Isomeacutetrica e Isotocircnica
A relaccedilatildeo entre a forccedila muscular e seu comprimento durante uma contraccedilatildeo
determina o tipo de contraccedilatildeo muscular Eacute chamada contraccedilatildeo isomeacutetrica aquela em
que o efeito da formaccedilatildeo das pontes cruzadas implica no aumento da rigidez do
muacutesculo atingindo um estado de equiliacutebrio estaacutetico neste caso o muacutesculo natildeo
altera seu comprimento ainda que as pontes cruzadas estejam ativas para suportar
a carga aplicada Modificaccedilotildees na carga levam ao aumento ou a diminuiccedilatildeo da
rigidez do muacutesculo e a manutenccedilatildeo do comprimento O outro tipo de contraccedilatildeo
chamada isotocircnica ocorre quando o muacutesculo se encurta ainda que sob a accedilatildeo de
uma carga Tomando-se como exemplo a elevaccedilatildeo de um peso numa contraccedilatildeo
isomeacutetrica este estaria sendo sustentado estaticamente enquanto uma contraccedilatildeo
isotocircnica seria capaz de levantaacute-lo [6]
531 Relaccedilatildeo Comprimento - Forccedila Muscular
Quando o comprimento de um muacutesculo se encontra proacuteximo ao seu valor de
repouso tambeacutem chamado comprimento oacutetimo a maior quantidade possiacutevel de
cabeccedilas miosiacutenicas pode formar pontes cruzadas com as moleacuteculas de actina esta
situaccedilatildeo corresponde ao maior grau de superposiccedilatildeo entre os filamentos grosso e
fino Gordon et alli (1966) mediu a faixa de comprimento onde a maacutexima tensatildeo
ocorria numa fibra isolada do muacutesculo sartorius da ratilde de 94 a 106 do
comprimento oacutetimo (Figura 15 A)
Diminuindo gradativamente o comprimento do muacutesculo para ateacute um limite de 60
do comprimento oacutetimo a forccedila caiacutea a aproximadamente 80 da forccedila maacutexima -
evento relacionado provavelmente ao encontro de filamentos finos opostos
Encurtamentos mais pronunciados levavam agrave cessaccedilatildeo da forccedila muscular com o
provaacutevel choque dos filamentos grossos com as estruturas Z Por outro lado se o
muacutesculo era estirado acima do comprimento oacutetimo a forccedila muscular caia
gradativamente ateacute cerca de 130 deste comprimento Nesta condiccedilatildeo o
sarcocircmero distendido diminui o nuacutemero de pontes cruzadas ativas ateacute o limite ao
39
redor de 170 do comprimento oacutetimo onde a superposiccedilatildeo entre filamentos
grossos e finos jaacute natildeo ocorre
Em muacutesculos inteiros e natildeo apenas numa fibra isolada alongamentos a partir do
comprimento oacutetimo trazem consigo o aparecimento de uma forccedila elaacutestica passiva
exercida pelos elementos elaacutesticos natildeo contraacuteteis do muacutesculo perimiacutesio endomiacutesio
sarcolema assim como por elementos da proacutepria fibra muscular (Zajac 1989)
Dependendo ainda da ativaccedilatildeo a forccedila muscular fica reduzida a uma fraccedilatildeo da forccedila
maacutexima situaccedilatildeo em que nem todas as fibras satildeo recrutadas ou a somaccedilatildeo
temporal natildeo chegou ao maacuteximo (Figura 15 B)
Em muacutesculos do aparelho locomotor a modulaccedilatildeo da forccedila eacute feita
predominantemente pelo recrutamento ateacute cerca de 70 (50 a 85
dependendo do muacutesculo) da forccedila maacutexima valor a partir do qual as unidades
motoras passam a disparar com maior frequumlecircncia (Enoka 1993) [6]
40
Figura 15 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento A - Ativaccedilatildeo maacutexima B - Ativaccedilatildeo parcial (Zajac 1989)
532 Relaccedilatildeo Velocidade - Forccedila Muscular
Um muacutesculo isolado sujeito a uma carga constante por exemplo suportando um
peso se for estimulado inicialmente se encurtaraacute parando em seguida Variando-se
a carga eacute possiacutevel relacionaacute-la com a velocidade de encurtamento sendo obtida a
curva velocidade - forccedila muscular Quando a velocidade de encurtamento eacute maacutexima
o muacutesculo natildeo estaacute sujeito a nenhuma carga isto eacute a forccedila muscular eacute nula Se por
outro lado o muacutesculo natildeo consegue se encurtar ainda que seu comprimento seja
oacutetimo senatildeo apenas suportar a carga a velocidade eacute nula e a forccedila assume o valor
maacuteximo (Figura 16) Forccedilas maiores do que a maacutexima aplicadas ao muacutesculo levam
seu alongamento ateacute um limite de aproximadamente 180 da forccedila maacutexima
aumentos subsequumlentes de forccedila levariam a alongamentos draacutesticos no muacutesculo
41
Figura 16 - Relaccedilatildeo forccedila-velocidade para ativaccedilotildees maacutexima e parcial No eixo x estaacute representada a
velocidade de encurtamento a velocidade do muacutesculo com sinal oposto (Zajac 1989)
54 O Modelo de Hill
Os modelos derivados da proposta inicialmente apresentada por A V Hill em 1938
possuem caracteriacutesticas suficientemente simples e de faacutecil compreensatildeo e satildeo
capazes de modelar satisfatoriamente os principais fenocircmenos macroscoacutepicos
observados na contraccedilatildeo muscular e que os tornaram os mais utilizados ateacute entatildeo
em estudos de dinacircmica e controle de movimento Na Figura 17 podem ser
observados os componentes baacutesicos deste modelo um elemento contraacutetil (CE) no
qual a forccedila muscular eacute gerada a partir da energia quiacutemica disponiacutevel um elemento
elaacutestico em seacuterie (SEE) responsaacutevel pela resposta mecacircnica do muacutesculo agraves
alteraccedilotildees de comprimento raacutepidas Se um muacutesculo estaacute sendo submetido a
alongamentos natildeo-despreziacuteveis eacute comum a inclusatildeo de um elemento elaacutestico em
paralelo (PE) atuando como uma mola passiva [6]
42
Figura 17 - Estrutura funcional do modelo de Hill mostrando o elemento contraacutetil (CE) o elemento
elaacutestico em paralelo (PE) e o elemento elaacutestico em seacuterie (SEE) (Zajac 1989)
A partir de medidas de forccedila isotocircnica em muacutesculos tetanizados sabe-se que quando
esta aumenta os muacutesculos se contraem mais lentamente Foi proposta entatildeo por Hill
uma relaccedilatildeo empiacuterica hiperboacutelica que ajustava a dependecircncia da velocidade maacutexima
de contraccedilatildeo (V) com a forccedila muscular (F) (Figura 18)
(F+a)+(V+b)=const (41)
Tal que
V eacute a velocidade inicial (maacutexima) de encurtamento
F eacute a forccedila muscular
a e b satildeo as constantes sendo b = a (VmFm)
43
Figura 18 - Hipeacuterbole de Hill Os dados experimentais de contraccedilotildees isotocircnicas do muacutesculo sartorius
de ratilde foram ajustados com a equaccedilatildeo empiacuterica (VVm+025) (FFm+025) = 03123 neste teste
Vm=52 cms e Fm=65 gf (Talbot e Gessner 1973)
Hill obteve a relaccedilatildeo acima atraveacutes de medidas da potecircncia muscular que eacute a soma
das energias mecacircnica e teacutermica durante a contraccedilatildeo isotocircnica Inicialmente o calor
liberado na contraccedilatildeo isotocircnica (Qit) foi considerado como a soma do calor liberado
durante a contraccedilatildeo isomeacutetrica (Qim) e do calor liberado devido ao encurtamento (Qe)
Q Q Qit e im (42)
Hill constatou que Qe era proporcional apenas agrave distacircncia encurtada ou que sua
variaccedilatildeo temporal era proporcional a V No entanto Qit o calor total diminuiacutea com o
aumento da forccedila A potecircncia total no muacutesculo soma da potecircncia mecacircnica (fv) e do
calor extra dissipado por accedilatildeo da viscosidade no encurtamento (Qe) pode ser
expressa como
( )W fv Qe fv av b f fm (43)
44
Tal que fm eacute a forccedila muscular maacutexima (ou seja para v = 0) Somando ab + bf nos dois
lados da equaccedilatildeo acima
( )( ) ( )f a v b b a fm (44)
Mas Hill percebeu posteriormente que ldquoardquo dependia de f (Hill 1964)
a f f fm( ) 016 018 (45)
Apesar das equaccedilotildees 44 e 45 descreverem com maior precisatildeo a relaccedilatildeo forccedila-
velocidade a equaccedilatildeo original de Hill 41 continua sendo empregada com suficiente
credibilidade para muitos muacutesculos Wilkie (1950) notou que hipeacuterboles
geometricamente semelhantes eram obtidas para vaacuterios muacutesculos mostrando que a
variaccedilatildeo da velocidade com a forccedila ocorria de maneira ateacute certo ponto invariante
Normalizando a eq 41 pela forccedila maacutexima (fm) e pela velocidade maacutexima de contraccedilatildeo
sem carga (vm) vem
f
f
v
vm m
1
4
1
4
5
16 (46)
Uma vez que para muitos muacutesculos vale a relaccedilatildeo
a
f
b
vm m
1
4 (47)
Abott e Wilkie (1953) mostraram que a equaccedilatildeo de Hill normalizada eq 47 se aplica
para muacutesculos que se encontram em diversos estados de alongamento ou contraccedilatildeo
e natildeo apenas no comprimento oacutetimo Assim a forccedila do elemento contraacutetil eacute
completamente definida para uma estimulaccedilatildeo tetacircnica se a curva forccedila-comprimento
eacute levada em conta aleacutem da curva forccedila-velocidade A forccedila muscular eacute entatildeo uma
funccedilatildeo de duas variaacuteveis uma relaccedilatildeo forccedila-comprimento-velocidade (figura 19)
45
Figura 19 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento-velocidade para muacutesculo interno reto de rato (Zierler 1978)
Este modelo baacutesico possui alguns pequenos desvios dependendo das condiccedilotildees
especiacuteficas de operaccedilatildeo Muacutesculos que se contraem a partir de um comprimento inicial
elevado encurtam-se mais lentamente do que aqueles que estavam inicialmente
menos estendidos A duraccedilatildeo da estimulaccedilatildeo se longa diminui a velocidade de
contraccedilatildeo processo ligado provavelmente ao metabolismo energeacutetico (Zierler 1978)
A partir das relaccedilotildees expostas acima jaacute eacute possiacutevel calcular a potecircncia muscular
Sendo a taxa de calor gerado no encurtamento ( Qe ) proporcional agrave velocidade de
encurtamento
( )Q Q f f vit im m 016 018 (48)
Incluindo o termo fv da potecircncia mecacircnica e considerando a = 025 a potecircncia
muscular total entendida como a soma da taxa de produccedilatildeo de calor e da potecircncia
mecacircnica durante a contraccedilatildeo isotocircnica fica
W Q f v fvim m 0 25 (49)
46
E utilizando a relaccedilatildeo determinada por Hill para o calor isomeacutetrico
Qf v
im
m m
16 (410)
Tem-se que uma expressatildeo para a potecircncia muscular seria
Wf v v
v
f
f
v
v
m m
m m m
161 4 16 (411)
Que a partir da equaccedilatildeo 46 da hipeacuterbole normalizada de Hill (Talbot e Gessner
1973) pode ser expressa em funccedilatildeo apenas da velocidade de encurtamento ou da
forccedila muscular
Wf v
vv
vv
m m m
m
16
1 24
1 4 (412)
Wf v f
f
f f
f f
m m
m
m
m
161 1
4 75 20
16 64 (413)
A equaccedilatildeo de Hill normalizada (46) eacute a base para a determinaccedilatildeo da curva
velocidade-forccedila muscular As equaccedilotildees 411 e 412 por sua vez podem fornecer
importantes dados sobre consumo de energia muscular e o comportamento das
forccedilas para um estudo mais especiacutefico Em sistemas de estimulaccedilatildeo eleacutetrica neuro-
muscular poderatildeo ser uacuteteis no estabelecimento de estrateacutegias de controle
47
55 Estrutura Muscular na Articulaccedilatildeo
A seguir seratildeo apresentados os muacutesculos e ligamentos no movimento do joelho De
acordo com o mostrado na Figura 20 podemos observar a quantidade de muacutesculos
diretamente ligados ao joelho bem como os ligamentos que satildeo responsaacuteveis por
manter a integridade da articulaccedilatildeo
Figura 20 - Demonstrativa dos muacutesculos ligamentos e suas disposiccedilotildees
551 Os Muacutesculos da Articulaccedilatildeo
Doze muacutesculos atuam na articulaccedilatildeo do joelho e satildeo classificados em trecircs grupos
bull Jarrete
bull Quadriacuteceps da coxa e
bull Muacutesculos natildeo-classificados
5511 Jarrete
O grupo do jarrete inclui os muacutesculos semitendiacuteneo semimembranaacuteceo e biacuteceps da
coxa (cabeccedila longa e curta) Todos exceto a cabeccedila curta do biacuteceps atuam como
48
extensores do quadril Como os muacutesculos do jarrete demonstram uma linha de
traccedilatildeo posterior ao eixo de rotaccedilatildeo do joelho eles servem como flexores do joelho
Aleacutem de fletir o joelho os muacutesculos semimembranaacuteceo e semitendiacuteneo giram
medialmente a tiacutebia quando o joelho estaacute parcialmente fletido Na condiccedilatildeo de
sustentaccedilatildeo de peso esses muacutesculos tendem a girar lateralmente o fecircmur sobre a
tiacutebia Esses movimentos satildeo relativamente equivalentes
5512 O Quadriacuteceps da Coxa
O quadriacuteceps da coxa eacute constituiacutedo pelos muacutesculos reto da coxa e trecircs vastos (vasto
lateral medial e intermeacutedio) Apenas o reto da coxa atua em mais de uma
articulaccedilatildeo Contudo todos os membros causam inequivocadamente uma extensatildeo
potente do joelho e tambeacutem devido a sua inserccedilatildeo medial tendem a causar
rotaccedilatildeo medial da tiacutebia
O comportamento eleacutetrico do vasto medial estaacute relacionado agrave diminuiccedilatildeo da
magnitude do braccedilo de momento do quadriacuteceps para a extensatildeo do joelho durante
os 15ordm finais de movimento Os aumentos na atividade do vasto medial no final da
extensatildeo do joelho foram relacionados ao seu papel como estabilizador da patela
contra uma luxaccedilatildeo lateral Em geral ainda eacute relativamente seguro afirmar que todos
os muacutesculos do quadriacuteceps satildeo mais ou menos simultaneamente ativos durante a
extensatildeo do joelho e proporcionalmente ativos durante elevaccedilotildees e reduccedilotildees na
tensatildeo da extensatildeo
5513 O Grupo de Muacutesculos natildeo Classificados
O grupo de muacutesculos natildeo-classificados da articulaccedilatildeo do joelho inclui o sartoacuterio o
graacutecil o popliacuteteo o gastrocnecircmico e o plantar Os dois uacuteltimos atuam
predominantemente na articulaccedilatildeo do tornozelo embora passem atraacutes da
articulaccedilatildeo do joelho e possuam alguma capacidade de flexatildeo
49
O muacutesculo graacutecil considerado parte da massa muscular referida como adutores do
quadril no entanto ao atravessar a articulaccedilatildeo do joelho ele tende a causar um
torque associado agrave rotaccedilatildeo medial da tiacutebia bem como a flexatildeo do joelho
O sartoacuterio que eacute o muacutesculo mais longo do corpo tambeacutem se associa agrave rotaccedilatildeo
medial da tiacutebia e atua no quadril como flexor
O popliacuteteo eacute um muacutesculo profundo e pequeno situado atraacutes da articulaccedilatildeo do joelho
A orientaccedilatildeo de suas fibras o torna um rotador medial da tiacutebia Geralmente se
observa atividade do muacutesculo no iniacutecio da flexatildeo do joelho aleacutem de ajudar a
estabilizar o membro inferior sustentador do peso quando estaacute numa posiccedilatildeo com o
joelho fletido auxiliando o ligamento cruzado posterior a restringir esse movimento
indesejaacutevel
Figura 21 ndash Localizaccedilatildeo dos principais muacutesculos relacionados ao joelho [10]
552 Ligamentos
Ligamento Cruzado Anterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo permitindo
o movimento para frente
Ligamento Cruzado Posterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo
permitindo o movimento para traacutes mais ligamentos colaterais localizados nas
laterais do joelho responsaacuteveis pela estabilidade lateral e medial da articulaccedilatildeo
50
Os ligamentos tecircm como principal funccedilatildeo limitar os movimentos das articulaccedilotildees em
direccedilotildees indesejaacuteveis a fim de que natildeo ocorram lesotildees (danificaccedilotildees nas mesmas)
A caacutepsula fibrosa do joelho eacute suplementada e reforccedilada por cinco ligamentos
intriacutensecos
bull Ligamento Patelar
bull Ligamento Colateral Fibular
bull Ligamento Colateral Tibial
bull Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo
bull Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Estes satildeo frequumlentemente denominados ligamentos externos para diferenciaacute-los
dos ligamentos internos e ligamentos cruzados que se encontram dentro da caacutepsula
fibrosa
5521 Ligamento Patelar
Eacute a continuaccedilatildeo do tendatildeo do muacutesculo quadriacuteceps da coxa distal agrave patela Eacute
extremamente forte e contiacutenuo com a caacutepsula fibrosa da articulaccedilatildeo do joelho e eacute
palpado com maior facilidade quando a perna esta estendida Resiste agrave tendecircncia
da face tibial superior de deslocar-se para frente com referecircncia ao fecircmur durante
alguns tipos de movimento
5522 Ligamento Colateral Fibular (Lateral) e Ligamento Colateral Tibial
(Medial)
Esse ligamento tem mais importacircncia que o ligamento colateral fibular (lateral) no
que diz respeito agrave estabilidade do joelho
O ligamento colateral medial eacute composto de uma parte superficial o ligamento
colateral tibial e uma parte profunda ldquoo ligamento capsular medialrdquo Estas estruturas
satildeo importantes no controle da angulaccedilatildeo vara (voltado medialmente) e valga
(voltada lateralmente) rotaccedilatildeo tibial e deslocamento tibial antero-posterior Esses
51
ligamentos satildeo firmemente fixados ao menisco medial e a caacutepsula fibrosa da
articulaccedilatildeo do joelho
Os ligamentos colaterais tibial e fibular normalmente impedem a ruptura das faces
laterais da articulaccedilatildeo Satildeo firmemente estirados quando a perna eacute estendida
impedindo a rotaccedilatildeo da tiacutebia lateralmente ou do fecircmur medialmente Durante a
flexatildeo da perna eles se aproximam permitindo alguma rotaccedilatildeo da tiacutebia sobre o
fecircmur
Ligamento colateral medial possui duas porccedilotildees superficial e profunda Estabiliza a
joelho nos estresses em valgo
Ligamento colateral lateral ou fibular colateral Eacute o principal estabilizador ao estresse
em varo Faz parte do complexo ou canto posterolateral e resiste agrave rotaccedilatildeo externa
Figura 22ndash Ligamentos da articulaccedilatildeo do joelho
5523 Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo e Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Eles reforccedilam a parte de traz do joelho Ajudam a resistir qualquer tendecircncia
para a articulaccedilatildeo se mover aleacutem de seu limite de extensatildeo (hiperextensatildeo) Aleacutem
52
disso a direccedilatildeo de suas fibras sugere que eles limitem o movimento rotatoacuterio
5524 Ligamentos Cruzados
O mais fraco ligamento eacute o cruzado anterior que impede o deslocamento posterior
do fecircmur sobre a tiacutebia e a hiperextensatildeo da articulaccedilatildeo aleacutem de conter a tiacutebia que eacute
tracionada agrave frente quando a articulaccedilatildeo eacute fletida em acircngulo reto
O ligamento cruzado posterior que eacute estirado durante a flexatildeo da articulaccedilatildeo do
joelho impede a luxaccedilatildeo anterior do fecircmur sobre a tiacutebia ou a luxaccedilatildeo posterior da
tiacutebia Tambeacutem ajuda a evitar a hiperflexatildeo da articulaccedilatildeo do joelho
Estes ligamentos muito fortes situam-se no interior da caacutepsula articular unindo o
fecircmur e a tiacutebia Localizam-se entre os cocircndilos medial e lateral separados da
cavidade articular pela membrana sinovial
Satildeo faixas arredondadas que se cruzam obliquamente como um X e se denominam
anterior e posterior de acordo com seu local de fixaccedilatildeo na tiacutebia Estes ligamentos
satildeo essenciais para a estabilidade acircntero-posterior da articulaccedilatildeo do joelho
principalmente quando eacute fletido
Ligamento cruzado anterior Eacute responsaacutevel pela limitaccedilatildeo da translaccedilatildeo anterior e
rotaccedilatildeo da tiacutebia em relaccedilatildeo ao fecircmur
Ligamento cruzado posterior Evita a subluxaccedilatildeo posterior da tiacutebia em relaccedilatildeo ao
fecircmur
53
56 Movimentos de Rotaccedilatildeo e Translaccedilatildeo
No joelho existem movimentos de escorregamento do fecircmur sobre os meniscos
tornando o movimento ainda mais complexo Nas figuras 23 e 24 estatildeo identificadas
as proacuteteses de 1 e 4 eixos que nos datildeo uma boa visualizaccedilatildeo dos movimentos
relativos entre as superfiacutecies de um joelho
Figura 23 - Proacuteteses de um Eixo
Figura 24 - Proacuteteses de 4 eixos
Podemos observar a diferenccedila dos movimentos proporcionados por proacutetese e
concluiacutemos que o movimento da proacutetese de 4 eixos eacute o que mais se aproxima do
movimento real no joelho jaacute que proporciona o deslizamento entre as superfiacutecies
enquanto na proacutetese de 1 eixo ocorre apenas o movimento de rotaccedilatildeo em torno do
eixo
54
57 Conclusatildeo do Capiacutetulo
O meacutetodo atual de exame do joelho a ressonacircncia magneacutetica natildeo estaacute adequado
com a pesquisa biomecacircnica pois como pode ser observado neste capiacutetulo a
pressatildeo no joelho em movimento eacute no miacutenimo 30 vezes superior comparada agravequela
na maca de ressonacircncia assim como os acircngulos satildeo os mais variados possiacuteveis
proporcionando variaccedilatildeo ciacuteclica com baixas ou altas taxas de variaccedilatildeo das forccedilas
Com relaccedilatildeo ao meacutetodo de Hill pode-se ter uma noccedilatildeo dos gastos de energia
envolvidos na geraccedilatildeo dos movimentos e como varia a forccedila com a velocidade
muscular
Pode-se verificar tambeacutem a complexidade do joelho quando foram citados e
mostrado a quantidade de muacutesculos ligamentos e outras estruturas que o compotildee e
a sua complexibilidade bem como o movimento existente
55
6 PROPOSTA PARA A SOLUCcedilAtildeO MECAcircNICA
Propotildee-se entatildeo um sistema que simule a compressatildeo exercida sobre o joelho com
um carregamento estaacutetico com valor equivalente ao peso do paciente Isto seria
possiacutevel ao variar o carregamento e o acircngulo da articulaccedilatildeo que seria o ideal para
simular as atividades cotidianas como subir uma escada pular correr um
agachamento e outras situaccedilotildees onde o joelho eacute severamente solicitado
Situaccedilotildees como correr e pular necessitariam de um equipamento com software que
captassem imagens dinacircmicas para esta situaccedilatildeo a escolha seria por um simulador
de carga com caracteriacutesticas elaacutesticas desta forma com o movimento haveria
acreacutescimo ou decreacutescimo dos esforccedilos no joelho do paciente de acordo com a
variaccedilatildeo do comprimento da cinta elaacutestica A impossibilidade de realizaccedilatildeo de um
exame deste tipo eacute devido ao fato de natildeo haver um equipamento de RM que capta
imagens dinacircmicas aqui no estado do Espiacuterito Santo Figura 25 o que nos levou
a pensar em outra soluccedilatildeo para o caso
Figura 25 - Equipamento utilizado na ressonacircncia magneacutetica
56
Como a uacutenica possibilidade eacute de simular um carregamento com um acircngulo entre 10ordm
e 15ordm (acircngulo da bobina de captaccedilatildeo de imagem) na articulaccedilatildeo femopatelar e a
impossibilidade descrita no paraacutegrafo anterior pensamos entatildeo em um equipamento
que atendesse a esta situaccedilatildeo
Na Figura 26 observamos a forccedila F em direccedilatildeo perpendicular ao solo simulando a
forccedila peso desta maneira procuramos desenvolver um aparato que nos permitisse
simular a mesma direccedilatildeo A soluccedilatildeo foi um conjunto de cintas com baixa
elasticidade e boa resistecircncia mecacircnica agrave traccedilatildeo com dispositivo de travas O
equipamento natildeo possui componentes ferromagneacuteticos e medidores de forccedila
eletroeletrocircnicos
Figura 26 - Descriccedilatildeo da cinta e figura ilustrativa
A seguir podemos observar a figura 27 com o voluntaacuterio utilizando o equipamento
no momento anterior agrave ressonacircncia
57
Figura 27 ndash Paciente utilizando a cinta ao dar entrada na sala de exame
61 O Equipamento de Carga
O equipamento eacute composto por trecircs cintas dispostas do seguinte modo a primeira
cinta eacute responsaacutevel pelo carregamento do joelho tencionando o sistema a segunda
eacute responsaacutevel pela ligaccedilatildeo da cinta inferior a primeira com a superior a terceira e a
terceira cinta seraacute responsaacutevel por limitar o movimento que seraacute ajustada conforme
o tamanho do paciente
58
Figura 28 ndash Montagem do conjunto de cintas
62 Modificaccedilotildees Realizadas
Foram necessaacuterias algumas adaptaccedilotildees para que as cintas pudessem ser utilizadas
no equipamento de ressonacircncia magneacutetica pois havia alguns componentes
ferromagneacuteticos tais como mola e eixo Estes foram confeccionados em bronze e
as molas foram retiradas de maneira que natildeo alterasse a funcionalidade do
equipamento
59
7 O QUE SIGNIFICA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
Ressonacircncia Magneacutetica (RM) eacute uma ferramenta meacutedica moderna e precisa
disponiacutevel aos meacutedicos para a imagem seccional do interior do corpo Esta visatildeo
magneacutetica fornece aos meacutedicos uma quantidade de informaccedilotildees detalhadas sobre
a localizaccedilatildeo tamanho e composiccedilatildeo do tecido corporal a ser examinado Este
conhecimento pode ser decisivo no estabelecimento de um diagnoacutestico raacutepido e
preciso
A RM eacute um meacutetodo de investigar o corpo tatildeo complicado quanto parece A RM natildeo
usa raios-X De fato como o nome indica o procedimento eacute baseado nas
propriedades magneacuteticas dos aacutetomos que constituem todas as substacircncias incluindo
o corpo humano Em um campo magneacutetico forte como o produzido pelo scanner da
RM sinais eleacutetricos satildeo emitidos pelo nuacutecleo atocircmico do tecido corporal Esses
sinais satildeo interceptados por uma antena circular ao redor do paciente A intensidade
do sinal varia de acordo com o tipo de tecido Um computador designa os sinais aos
pontos correspondentes das aacutereas corporais em exame e transforma-as em imagem
na tela
71 Preparaccedilatildeo para o exame
Natildeo eacute necessaacuterio remover as roupas como eacute o caso em muitos exames de raio-X
poreacutem os pacientes satildeo solicitados a retirar todos os objetos que possam interferir
no processo de imagem principalmente aqueles contendo metal Isto inclui natildeo
somente brincos broches colares reloacutegios de pulso mas tambeacutem canetas
esferograacuteficas e chaves Os pacientes devem tambeacutem retirar placas dentaacuterias
removiacuteveis e informar o meacutedico se houver qualquer implante metaacutelico ou objeto
estranho incluindo
bull Marca-passo
bull Vaacutelvula cardiacuteaca artificial
bull Proacutetese vascular
60
bull Membro artificial
bull Unha ou placa metaacutelica
bull Estilhaccedilo ou tala de metal
bull Dispositivo intra-uterino (para contracepccedilatildeo)
bull O meacutedico deve ser informado se vocecirc estaacute graacutevida
Para o exame os pacientes satildeo conduzidos a um recosto almofadado no centro do
scanner da RM Eacute importante que o paciente sinta-se confortaacutevel para o iniacutecio e
permaneccedila calmo e quieto o quanto possiacutevel durante o exame jaacute que qualquer
movimento fiacutesico pode interferir com a precisatildeo das medidas ou alterar os resultados
dos testes
72 Seguranccedila durante o exame
Uma vez que a ressonacircncia magneacutetica natildeo envolve o uso de raios-X natildeo eacute
necessaacuterio tomar as mesmas medidas de precauccedilatildeo para exames de raios-X Pelo
conhecimento cientiacutefico atual a forccedila do campo magneacutetico necessaacuteria para obter
resultados precisos (ateacute 2 Tesla = 20000 vezes o campo magneacutetico da Terra) natildeo
possui efeito prejudicial
Nos uacuteltimos anos milhotildees de exames foram realizados sem quaisquer efeitos
colaterais conhecidos - durante ou apoacutes o exame Os exames de RM geralmente
natildeo podem ser realizados em pacientes com marca-passo cardiacuteaco
73 O que acontece durante o exame
Durante o exame o paciente deita-se no centro de uma abertura tipo tuacutenel do
scanner da RM o que natildeo eacute perigoso nem doloroso Poreacutem se o paciente natildeo gosta
da sensaccedilatildeo de se sentir preso ou sofrem de claustrofobia tomar um sedativo leve
com consulta do meacutedico pode ajudar
61
Cada imagem da RM leva de 5 a 15 minutos para ser obtida Durante o exame o
paciente ouviraacute um som de batida leve Natildeo haacute com que se preocupar Esse eacute o
funcionamento normal do scanner da RM
Quando eacute necessaacuterio obter vaacuterias imagens o recosto iraacute mover-se automaticamente
agrave posiccedilatildeo apropriada O paciente deve continuar o mais tranquumlilo possiacutevel
Dependendo do tipo do exame o tempo total do procedimento pode ser de ateacute 60
minutos
62
8 PARAcircMETROS QUE AFETAM O ASPECTO DAS IMAGENS
OBTIDAS ATRAVEacuteS DE RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
A seguir seraacute abordado os paracircmetros envolvidos para a obtenccedilatildeo das imagens dos
diferentes planos em que satildeo mostradas as imagens e por fim os resultados
obtidos nos experimentos com e sem o equipamento de carga
81 Paracircmetros que Afetam o Aspecto das Imagens Obtidas Atraveacutes de
Ressonacircncia Magneacutetica
O aspecto de uma imagem produzida atraveacutes de RM eacute determinado atraveacutes de
muitos paracircmetros Em geral estes paracircmetros podem ser divididos em (1) aqueles
que possuem um valor fixo determinado pela fiacutesica da RM e (2) aqueles que podem
ser modificados pelo usuaacuterio para alterar o aspecto da imagem
O objetivo de qualquer estudo de RM eacute gerar imagens da anatomia tecidual nas
quais a razatildeo contraste-ruiacutedo (RCR) eacute suficiente para permitir identificaccedilatildeo do
processo patoloacutegico Isto eacute realizado variando-se os paracircmetros definidos pelo
usuaacuterio para enfatizar diferenccedilas nos valores de paracircmetros intriacutensecos e para
enfatizar diferenccedilas na intensidade do sinal entre voxels contendo tecidos normais e
patoloacutegicos
811 Paracircmetros Intriacutensecos
Os paracircmetros intriacutensecos satildeo tecidos-dependentes e natildeo estatildeo sob controle do
operador Como exemplos de paracircmetros intriacutensecos estatildeo a densidade da aacutegua e a
gordura no tecido fluxo sanguiacuteneo e as velocidades de relaxamento dos momentos
magneacuteticos de volta ao equiliacutebrio apoacutes perturbaccedilatildeo Alguns paracircmetros intriacutensecos
satildeo invariaacuteveis entre todos os tecidos (por exemplo a intensidade do campo
magneacutetico)
63
O acuacutemulo de liacutequido de edema em torno de um tumor eacute uma patologia comum O
edema tem maior proporccedilatildeo de aacutegua que o tecido normal circundante e portanto
maior densidade de proacutetons por unidade de volume Este aumento da densidade de
proacutetons por unidade de volume pode ser observado utilizando-se meacutetodos de estudo
por RM Tipicamente imagens por RM ponderadas em densidade protocircnica satildeo
obtidas utilizando-se os menores TE e tempo de repeticcedilatildeo (TR) possiacuteveis que
permitem relaxamento T1 completo de todos os momentos magneacuteticos de volta ao
equiliacutebrio
8111 Tempos de Relaxamento
Apoacutes ser excitado o sinal de RM natildeo pode ser detectado para sempre Sofre
descaimento em virtude de dois tipos diferentes de processos de relaxamento (1) o
retorno do momento magneacutetico de volume ao equiliacutebrio teacutermico e (2) a perda de
coerecircncia da fase na magnetizaccedilatildeo final em virtude de interaccedilotildees com outros
momentos magneacuteticos no tecido
A velocidade com que estes processos retornam agrave magnetizaccedilatildeo final ao equiliacutebrio eacute
fundamental porque a experiecircncia com RM deve ser repetida para cada etapa de
codificaccedilatildeo de fase e o grau de magnetizaccedilatildeo disponiacutevel para o estudo depende da
forma como muitos dos momentos magneacuteticos satildeo realinhados com o campo
magneacutetico principal
8112 Tempos de Relaxamento T2 e T2
Apoacutes excitaccedilatildeo o sinal de RM presente no plano XY decai exponencialmente ateacute
zero com o tempo O tempo necessaacuterio para o desaparecimento irreversiacutevel de 63
do sinal eacute denominado tempo de relaxamento T2 ou tempo de relaxamento spin-spin
ou transversal Este descaimento eacute causado pelos muitos processos que produzem
uma perda de coerecircncia da fase no sinal de RM Apoacutes o pulso de RF todos os
momentos magneacuteticos inicialmente processam com fases idecircnticas (a precessatildeo eacute o
alinhamento dos momentos magneacuteticos em torno do campo principal) Entretanto
64
variaccedilotildees na intensidade efetiva do campo magneacutetico fazem com que os momentos
magneacuteticos processem em diferentes frequumlecircncias por curtos periacuteodos de tempo
8113 Tempo de Relaxamento T1
O tempo de relaxamento T1 (isto eacute spin-lattice ou tempo de relaxamento
longitudinal) eacute o tempo necessaacuterio para restabelecer 63 da populaccedilatildeo de equiliacutebrio
de momentos magneacuteticos Bo apoacutes o pulso de excitaccedilatildeo O relaxamento T1 eacute um
processo exponencial
O tempo de relaxamento T1 para qualquer material varia em funccedilatildeo da intensidade
do capo magneacutetico pois ocorrem mais variaccedilotildees na intensidade do capo magneacutetico
efetivo local em menores frequumlecircncias O tempo de relaxamento T1 eacute sempre maior
ou igual ao tempo de relaxamento T2
812 Paracircmetros Extriacutensecos
Muitos tipos de paracircmetros controlados pelo operador podem alterar o aspecto da
imagem Estes incluem eventos de determinaccedilatildeo do tempo como TR TE e em
estudos de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo de inversatildeo do spin Outros paracircmetros
que afetam o aspecto da imagem satildeo espessura do corte resoluccedilatildeo digital e CDV
O aspecto da imagem tambeacutem pode ser modificado aplicando-se mais de um pulso
de RF antes da coleta de dados
8121 TR e TE
Tipicamente satildeo necessaacuterias 128 ou 256 etapas de codificaccedilatildeo em uma aquisiccedilatildeo
de RM O TR eacute o tempo entre etapas consecutivas de codificaccedilatildeo de fase e o TE eacute
o tempo entre o pulso de RF perturbador inicial e o centro do periacuteodo de aquisiccedilatildeo
O TR geralmente eacute maior que o TE exceto para algumas sequumlecircncias raacutepidas como
aquisiccedilatildeo raacutepida estaacutegio estacionaacuterio apoacutes contraste e imagem raacutepida com
precessatildeo estaacutegio estacionaacuterio
65
813 Manipulaccedilatildeo dos Paracircmetros Extriacutensecos para Variar o Contraste da
Imagem
8131 Imagem de Ressonacircncia Magneacutetica Ponderada em TI e TR
Todas as imagens geradas por RM satildeo ponderadas em T1 em algum grau os
tempos de relaxamento T1 para aacutegua e gordura no corpo vaiam de 100 a 2000 ms
A fonte primaacuteria de atenuaccedilatildeo do sinal em uma imagem spin-eco eacute a saturaccedilatildeo
progressiva do momento magneacutetico pelos pulsos de seleccedilatildeo do corte repetitivos O
sinal da gordura eacute brilhante enquanto as intensidades de sinal do muacutesculo e liacutequido
em um cisto do menisco satildeo menores
8132 Ponderaccedilatildeo em densidade Protocircnica
As imagens onde o contraste eacute governado pela concentraccedilatildeo relativa de aacutegua no
tecido podem ser geradas utilizando-se TRrsquos longos (TR gt 20 ms) Estas imagens
satildeo denominadas imagens ponderadas em densidade protocircnicas As imagens
ponderadas em densidade protocircnica fornecem mais detalhes anatocircmicos porque
satildeo usadas para visualizar estruturas finas Estas satildeo obtidas e satildeo uacuteteis para
interpretaccedilatildeo de aacutereas de sinal de intensidade elevada observada na imagem
ponderada em T2 na qual os detalhes anatocircmicos estatildeo encobertos
8133 Ponderaccedilatildeo em T2 e TE
O liacutequido e o edema podem ser enfatizados em imagens produzidas por RM
utilizando-se longos tempos de TE porque possuem maiores tempos de
relaxamento T2 que os tecidos normais Com TEs longos o descaimento do sinal
exponencial devido ao relaxamento T2 atenua o sinal de liacutequido e edema mais
lentamente que o sinal da gordura muacutesculo ou tecidos conjuntivos normais
Portanto o liacutequido e o edema apresentam-se brilhantes em imagens por RM
ponderadas em T2 obtidas utilizando-se longos tempos TE e longos tempos TR A
seguir seraacute exposto um quadro com um breve resumo da interpretaccedilatildeo de RM
66
Resumo da interpretaccedilatildeo de IRM
Definiccedilotildees
Tempos de relaxamento Comportamento caracteriacutestico da magnetizaccedilatildeo tecidual
(propriedades dos tecidos)
T1 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons se
tornem inicialmente alinhados com o capo magneacutetico
estaacutetico (ou se realinhem apoacutes excitaccedilotildees repetidas)
T2 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons
saiam de fase uns em relaccedilatildeo aos outros apoacutes excitaccedilatildeo
por radiofrequumlecircncia (RF)
TR O tempo entre as excitaccedilotildees sucessivas de RF no tecido
(um TR curto seleciona proacutetons com T1 curto)
TE Sequumlecircncia em spin-eco tempo no qual o sinal de RF
tecidual (spin-eco) eacute recebido (um TE longo seleciona
proacutetons com T2 longo)
TI Sequumlecircncia de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo consumido
ateacute que a magnetizaccedilatildeo do tecido em recuperaccedilatildeo seja
defletido para recepccedilatildeo (tecido cuja magnetizaccedilatildeo passa
pelo zero no tempo TI produz intensidade zero)
Efeitos sobre a
Imagem
T1 Um T1 curto possibilita uma remagnetizaccedilatildeo raacutepida de
modo que a intensidade do sinal eacute grande (a gordura tem
T1 muito curto) e o tecido aparece brilhante o tecido com
T1 longo (como o liacutequido) natildeo se magnetiza plenamente
entre as excitaccedilotildees e apresenta um aspecto escuro na
imagem a inversatildeo-recuperaccedilatildeo com TI semelhante ao T1
de um tecido resulta em sinal nulo para este tecido (a
gordura pode ser zerada pelo emprego de um TI curto)
67
T2 Um T2 curto faz com que os proacutetons em precessatildeo saiam
rapidamente de fase levando agrave perda do sinal tecidos com
T2 curto (como o muacutesculo) tecircm aspecto escuro nas
imagens obtidas em TE longo tecidos com T2 longo (como
liacutequido ou tumor) mantecircm sua coerecircncia de fase por mais
tempo do que outros tecidos e apresentam um aspecto
brilhante nas imagens obtidas com um TE longo uma
teacutecnica ponderada em T2 utiliza um TR e um TE longos
Aspecto do tecido em sequumlecircncia de IRM
Spin-eco
Tecido Tempo de
relaxamento
Ponderaccedilatildeo T1
TE e TR curtos
Ponderaccedilatildeo T2
Tumor liacutequido T1 e T2 longos Escuro Claro
Muacutesculo T1 longo e T2 curto Escuro Escuro
Gordura T1 curto e T2 longo Claro Menos claro
Para finalizar nossa anaacutelise acerca dos paracircmetros podemos dizer que em uma
sequumlecircncia DP teremos valores curtos para TR e tambeacutem para TE ou seja teremos
T1 longo e T2 curto assim natildeo teremos sequumlecircncia ponderada em T1 como
tambeacutem natildeo teremos ponderada em T2 esta sequumlecircncia nos daraacute cor escura para
liacutequidos e gorduras entatildeo poderemos diferenciar os muacutesculos que teratildeo cor
brilhante podendo entatildeo diagnosticar problemas musculares
Para valores curtos de TR e TE teremos sequumlecircncia ponderada em T1 desta forma
as gorduras apareceratildeo com cor brilhante e os muacutesculos e liacutequidos apareceratildeo em
cor escura sendo uma oacutetima maneira de analisar o quatildeo intacta se encontra o tecido
infrapatelar ou gordura de Hoffa encontrada na regiatildeo femopatelar
68
Para valores longos de TR e TE teremos uma sequumlecircncia ponderada em T2 desta
forma as gorduras e muacutesculos se encontraratildeo em cor escura mas os liacutequidos
estaratildeo em cor brilhante assim poderemos diagnosticar a presenccedila de aacutegua e
edemas na regiatildeo patelofemoral Lembrando ainda que a gordura neste caso tem a
funccedilatildeo de lubrificantes para as superfiacutecies das cartilagens dos ossos a presenccedila de
aacutegua ou edemas prejudicam a lubrificaccedilatildeo na regiatildeo fazendo com que as
cartilagens venham a deteriorar-se
82 Planos de Imagem
Uma aquisiccedilatildeo axial atraveacutes da articulaccedilatildeo patelofemoral eacute usada como o localizador
inicial para imagens subsequumlentes nos planos sagital e coronal A patologia do
menisco eacute avaliada basicamente em imagens do plano sagital Entretanto a
morfologia e a intensidade de sinal das cartilagens do menisco devem ser avaliadas
secundariamente em imagens no plano coronal Os ligamentos cruzados satildeo mais
bem observados em imagens no plano sagital com o coronal e o axial para
visualizaccedilatildeo secundaacuteria e confirmaccedilatildeo da patologia Os ligamentos colateral medial
e lateral (LCM E LCL) satildeo claramente exibidos em imagens coronais e axiais e
tambeacutem podem ser identificados rotineiramente em imagens sagitais As superfiacutecies
da cartilagem articular dos compartimentos medial e lateral satildeo avaliadas nos planos
coronal e sagital A articulaccedilatildeo patelofemoral incluindo a faceta patelar e a
cartilagem articular do sulco troclear eacute mais bem observada em imagens axiais e
sagitais
821 Posicionamento do Paciente
Embora os estudos por imagem sejam realizados rotineiramente com o joelho
colocado em 10ordm a 15ordm de rotaccedilatildeo externa (para realinhar o ligamento cruzado
anterior [LCA] paralelo ao plano de imagem sagital) esta rotaccedilatildeo externa torna-se
menos importante quando satildeo usados cortes mais finos (lt 3 mm) A rotaccedilatildeo externa
excessiva do joelho resulta em alongamento das dimensotildees acircntero-posteriores do
cocircndilo femoral (principalmente o cocircndilo femoral lateral) e pode diminuir a
visualizaccedilatildeo precisa da anatomia do menisco Uma alternativa eacute usar imagens
69
sagitais em plano obliacutequo paralelo agrave orientaccedilatildeo do LCA avaliada em um localizador
axial
83 Abordagem Quanto aos Tipos de Planos Utilizados na RM
831 Imagens Axiais
As imagens no plano axial tecircm importante papel na avaliaccedilatildeo de rotina do joelho As
facetas patelares e a cartilagem articular devido agrave sua orientaccedilatildeo obliacutequa satildeo
demonstradas com maior precisatildeo em imagens axiais atraveacutes da articulaccedilatildeo
patelofemoral A doenccedila patelofemoral (isto eacute condromalaacutecia) pode ser super ou
subestimada quando usadas apenas imagens sagitais Imagens axiais com TF 3D
submilimeacutetrica satildeo usadas para definir padrotildees de lesatildeo circunferencial do menisco
e criar imagens compostas 3D utilizando-se uma estaccedilatildeo de trabalho As imagens
no plano axial tambeacutem satildeo usadas como localizador para determinar os planos
sagital e coronal Embora imagens axiais de rotina em 4 ou 5 mm natildeo satildeo sensiacuteveis
agrave patologia do menisco porque os cortes satildeo muito espessos Imagens sagitais que
secionam o menisco perpendicular agrave sua superfiacutecie proporcionam a melhor
demonstraccedilatildeo da anatomia e patologia interna do menisco
832 Imagens Sagitais
A dessecaccedilatildeo no plano sagital exibe os componentes dos ligamentos colaterais
medial e caacutepsula adjacente O compartimento patelofemoral o quadriacuteceps e o
tendatildeo patelar satildeo demonstrados em dissecaccedilotildees meacutedio-sagitais
O LCA e o LCP satildeo mais bem exibidos em imagens sagitais O LCL ou ligamento
colateral fibular e o tendatildeo do muacutesculo biacuteceps femoral tambeacutem podem ser
observados em cortes sagitais perifeacutericos
Em cortes meacutedio-sagitais os tendotildees quadriacuteceps e patelar que demonstram sinal
de baixa intensidade satildeo observados em suas fixaccedilotildees anteriores aos poacutelos
patelares superior e inferior respectivamente O coxim adiposo infrapatelar de Hoffa
70
estaacute situado diretamente posterior ao tendatildeo patelar e demonstra sinal de
intensidade brilhante (dependendo dos paracircmetros escolhidos) A cartilagem
articular patelar posterior exibe arco uniforme ou convexo em cortes atraveacutes das
facetas patelares medial e lateral Na ausecircncia de liacutequido articular a bursa patelar
colapsada natildeo eacute observada proximal ao poacutelo superior da patela
833 Imagens Coronais
A dissecaccedilatildeo anatocircmica coronal poacutestero-anterior demonstra a caacutepsula posterior o
tendatildeo popliacuteteo os ligamentos cruzados e menisco os ligamentos colaterais e e o
mecanismo extensor
Cortes meacutedio-coronais exibem a espinha tibial anterior enquanto as imagens
anteriores satildeo caracterizadas pelo sinal de alta intensidade do coxim adiposo
infrapatelar de Hoffa anterior ao compartimento lateral do joelho
71
9 COMPARATIVO DO SISTEMA MECAcircNICO COM O JOELHO
Ao iniciar nossa discussatildeo faremos uma comparaccedilatildeo entre a junta do joelho e um
par de buchas mecacircnicas a cartilagem presente em torno dos cocircndilos seraacute
comparada a uma bucha de desgaste o osso seraacute considerado como a peccedila
importante que natildeo poderaacute ser substituiacuteda e a gordura de Hoffa (tecido adiposo
infrapatelar) seraacute considerada como um lubrificante de elevada viscosidade
No sistema mecacircnico quando haacute uma contaminaccedilatildeo no lubrificante tem-se o
aumento do atrito e em consequumlecircncia o desgaste prematuro do conjunto A
presenccedila de aacutegua por exemplo causa uma alteraccedilatildeo da viscosidade do lubrificante
essa alteraccedilatildeo natildeo permite a formaccedilatildeo de cunha na regiatildeo de contato entre as
superfiacutecies assim no caso de elementos mecacircnicos poderemos ter microsoldas
ruiacutedos vibraccedilatildeo aquecimento e outros
Em semelhanccedila com este modelo faremos um comparativo em relaccedilatildeo ao joelho
que apresenta componentes com funccedilotildees muito proacuteximas de um par de buchas
mecacircnicas Com o passar do tempo as constantes situaccedilotildees que envolvem o joelho
no dia a dia sejam elas os esforccedilos em um jogo de futebol ou em um simples
agachamento vatildeo levar este conjunto a pressotildees elevadas e ainda a infiltraccedilotildees de
aacutegua por diversos motivos pancadas torccedilotildees etc Neste caso a presenccedila da aacutegua
assim como no sistema mecacircnico iraacute causar desgaste das cartilagens ocorrendo o
contato entre os cocircndilos o que futuramente poderaacute provocar por exemplo uma
artrite
No caso de um desgaste mecacircnico resolve-se o problema trocando o elemento de
desgaste e solucionando o problema de lubrificaccedilatildeo O que natildeo pode ser realizado
com tanta simplicidade no caso do joelho que requer um tratamento ou ateacute uma
intervenccedilatildeo ciruacutergica
72
91 Resultados dos testes
Foram realizados dois testes com e sem carga para que pudeacutessemos avaliar a
mudanccedila nos resultados da RM
911 O Primeiro Teste
O primeiro teste foi realizado no dia 25 de junho de 2005 no CDI (centro de
diagnoacutestico por imagem) localizado em Santa Luacutecia ndash Vitoacuteria O teste foi realizado
em uma pessoa de aparecircncia saudaacutevel sem histoacuterico de problemas no joelho e sem
ocorrecircncia de dor com idade de 28 anos
Os resultados obtidos natildeo apresentaram alteraccedilatildeo significativa das fissuras
912 O Segundo Teste
O segundo teste foi realizado no dia 18 julho de 2005 no mesmo local do teste
anterior O teste foi realizado com uma pessoa saudaacutevel com histoacuterico de problemas
no joelho e sem dores nos dias anteriores ao teste bem como nos dias posteriores
com idade de 54 anos
O resultado obtido com carga apresentou uma pequena variaccedilatildeo da fissura na
gordura de Hoffa
73
10 DISCUSSAtildeO DOS RESULTADOS E MELHORIAS
Neste capiacutetulo faremos uma abordagem sobre os resultados e uma proposta de
melhoria para o equipamento
101 Comentaacuterio dos Resultados
Nos resultados obtidos foram verificadas alteraccedilotildees na regiatildeo femopatelar quando
se aplica uma carga o que natildeo poderia ser obtido em um exame convencional de
ressonacircncia magneacutetica
No primeiro teste pode ser observada uma pequena diferenccedila devido agrave
aproximaccedilatildeo dos cocircndilos Considerando ser o indiviacuteduo uma pessoa saudaacutevel e
sem dores era de se esperar que o resultado natildeo apresentasse alguma anomalia
No segundo teste observou-se abertura de uma pequena fissura na gordura de
Hoffa o que tambeacutem se esperava pois a pessoa apresentava um histoacuterico de
problemas no joelho apesar de que ele natildeo apresentava sintomas de qualquer
anomalia no momento do teste
Visto que os testes natildeo puderam ser realizados com pessoas que tinham um
histoacuterico e uma situaccedilatildeo que caracterizasse um problema no joelho o que foi
determinante para os resultados e devido a impossibilidade de realizar testes nas
condiccedilotildees ideais descritas no quarto capiacutetulo bem como aos custos altiacutessimos que
envolvem os exames que foram realizados juntamente com os exames dos clientes
da cliacutenica sendo assim era de se esperar que os resultados natildeo causassem
diferenccedila de grande expressatildeo
74
102 Proposta de Melhoria
Visto que os resultados foram considerados satisfatoacuterios apesar das condiccedilotildees
adversas propomos possiacuteveis melhorias no que diz respeito agrave avaliaccedilatildeo da pressatildeo
exercida no joelho
Sugerimos entatildeo a utilizaccedilatildeo de palmilhas figuras 29 e 30 para avaliar a pressatildeo
equivalente exercida no joelho e o uso de um software por exemplo o Ansys
(elementos finitos) para criar uma nova imagem corrigida Isso seria viaacutevel e
interessante poreacutem exigiria mais aprofundamento e muito mais tempo o que poderaacute
ser realizado em futuros trabalhos
Figura 29 ndash Palmilhas para mediccedilatildeo da pressatildeo
Figura 30 ndash Resultado de uma anaacutelise de pressatildeo
75
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
[1] httpmriifscuspbrpaginasporttormprojetohistoricohtml acessado
em 11 de junho de 2005
[2] httpwwweagoracombrlerphpidnew=13596 acessado em 15 de
junho de 2005
[3] Rasch Philip j Cinesiologia e Anatomia Aplicada Editora Guanabara
Koogan 1991
[4] Kendall Henry Otis Kendall Florence Peterson Wadsworth Gladys
Elizabeth Muacutesculos Provas e Funccedilotildees Editora Manole Ltda 1980
[5] Haaga Hohn R Lanzieri Charles F Tomografia Computadorizada e
Ressonacircncia Magneacutetica do Corpo Humano Vol 2 Editora Guanabara Koogan
1996
[6] Antonio Raimundo dos Santos Metodologia Cientiacutefica a construccedilatildeo do
Conhecimento 6ordfed Editora DPampA 2004
[7] Tese de Mestrado do aluno Luciano Luporini Menegaldo Campinas
1997 SP ndash Brasil
[8] httpwwwgrupodojoelhocombrartigosanat_biomhtmc acessado em
16 de junho de 2005
[9] httpwwwgrupodojoelhocombrlcahtm acessado em 16 de junho de
2005
[10]httpwwwcorpohumanohpgigcombrsist_muscularsist_muscularhtml
acessado em 20 de junho de 2005
[11] httpwwwmsd-brazilcommsd43m_manualmm_sec5_47htm
acessado em 24 de junho de 2005
[12] httpgeocitiesyahoocombrcorpoemovview_musculacao_24htm
acessado em 25 de junho de 2005
[13]httpwwwtudosobredorcombrpaciente_templatephp3pagina=joelho
acessado em 06 de julho de 2005
[14] Stimac Gary k Introduccedilatildeo ao diagnoacutestico por imagens Editora
Guanabara Koogan 1994
ANOZOcircR LIMA GRATIVAL
GUSTAVO BERMUDES PALAURO
ESTUDO DO MOVIMENTO E CARGA NA ARTICULACcedilAtildeO FEMOPATELAR COM AVALIACcedilAtildeO EM RM E ASPECTOS
PRAacuteTICOS
COMISSAtildeO EXAMINADORA ___________________________________ Prof Dr Vladimir I Dinnikov Orientador ___________________________________ Meacutedico Dr Liboacuterio Mule Junior Co-orientador ___________________________________ Prof Dr Cherlio Scandian Examinador ___________________________________ Prof Osvaldo Paiva de A Filho Examinador
Vitoacuteria - ES 11 agosto 2005
4
DEDICATOacuteRIA
Aos alunos e professores do Curso de Engenharia Mecacircnica da UFES
5
AGRADECIMENTOS
Agradecemos a todos aqueles que colaboraram direta ou indiretamente para
que vieacutessemos a concluir o curso de Engenharia Mecacircnica a Deus aos pais
amigos e aos que amamos aos professores da UFES ao meacutedico Liborio Mule
Juacutenior a equipe do CDI e ao nosso professor orientador
6
LISTA DE FIGURAS
Figura 1- Primeiro sistema de aquisiccedilatildeo de imagens desenvolvido no IFSC 15
Figura 2- Sistema de RM de 20 Tesla 16
Figura 3- Magneto com capacidade para objetos de ateacute 15 cm de diacircmetro 17
Figura 4- Sistema de 005 Tesla instalado nos laboratoacuterios do IFSC-USP 18
Figura 5- Console de operaccedilatildeo do TORM 005 19
Figura 6- Sistema de 05 Tesla instalado na Santa Casa de Satildeo Carlos 20
Figura 7 ndash Chapas de raio x [9] 30
Figura 8ndash Exame de RM 31
Figura 9 - Ocorrecircncia de lesotildees e quais estruturas satildeo mais lesadas 32
Figura 10 - Esportes de contato que mais geram lesotildees nos ligamentos 32
Figura 11 - Neste graacutefico veremos os mecanismos causadores de lesotildees 32
Figura 12 - Procedimentos que foram utilizados para definiccedilatildeo do grau da lesatildeo 33
Figura 13ndash Acircngulo de posiccedilatildeo do joelho durante o exame 36
Figura 14ndash Variaccedilatildeo das forccedilas com o acircngulo de flexatildeo 37
Figura 15 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento A - Ativaccedilatildeo maacutexima B - Ativaccedilatildeo parcial
(Zajac 1989) 40
Figura 16 - Relaccedilatildeo forccedila-velocidade para ativaccedilotildees maacutexima e parcial No eixo x
estaacute representada a velocidade de encurtamento a velocidade do muacutesculo com
sinal oposto (Zajac 1989) 41
Figura 17 - Estrutura funcional do modelo de Hill mostrando o elemento contraacutetil
(CE) o elemento elaacutestico em paralelo (PE) e o elemento elaacutestico em seacuterie (SEE)
(Zajac 1989) 42
Figura 18 - Hipeacuterbole de Hill Os dados experimentais de contraccedilotildees isotocircnicas do
muacutesculo sartorius de ratilde foram ajustados com a equaccedilatildeo empiacuterica (VVm+025)
(FFm+025) = 03123 neste teste Vm=52 cms e Fm=65 gf (Talbot e Gessner
1973) 43
Figura 19 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento-velocidade para muacutesculo interno reto de
rato (Zierler 1978) 45
Figura 20 - Demonstrativa dos muacutesculos ligamentos e suas disposiccedilotildees 47
Figura 21 ndash Localizaccedilatildeo dos principais muacutesculos relacionados ao joelho [10] 49
Figura 22ndash Ligamentos da articulaccedilatildeo do joelho 51
7
Figura 23 - Proacuteteses de um Eixo 53
Figura 24 - Proacuteteses de 4 eixos 53
Figura 25 - Equipamento utilizado na ressonacircncia magneacutetica 55
Figura 26 - Descriccedilatildeo da cinta e figura ilustrativa 56
Figura 27 ndash Paciente utilizando a cinta ao dar entrada na sala de exame 57
Figura 28 ndash Montagem do conjunto de cintas 58
Figura 29 ndash Palmilhas para mediccedilatildeo da pressatildeo 74
Figura 30 ndash Resultado de uma anaacutelise de pressatildeo 74
8
SUMAacuteRIO
DEDICATOacuteRIA 4
AGRADECIMENTOS 5
LISTA DE FIGURAS 6
SUMAacuteRIO 8
VOCABULAacuteRIO 11
1 INTRODUCcedilAtildeO 13
2 RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA 15
21 Histoacuterico da ressonacircncia magneacutetica no Brasil 15
22 Importacircncia da Ressonacircncia Magneacutetica 20
3 PATOLOGIAS DO JOELHO 23
31 Tipos de Patologia 23
311 Lesatildeo do Ligamento Cruzado Anterior 24
312 Lesatildeo do Ligamento Cruzado Posterior 24
313 Lesatildeo do Ligamento Colateral Medial 24
314 Lesatildeo do Ligamento Colateral Lateral 24
315 Artrite 25
316 Osteoartrite 25
317 Artrite Reumatoacuteide 25
318 Gota 26
319 Artrite Gotosa Aguda 26
3110 Cisto de Baker 26
3111 Bursite 27
3112 Doenccedila de Still de Adultos 27
3113 Condromalaacutecia Patelar 27
3114 Doenccedila de Osgood-Schlatter 27
3115 Pseudogota 28
3116 Artrite psoriaacutetica 28
3117 Siacutendrome de Reiter 28
3118 Esclerodermia 28
32 Tipos de Deformidades 29
321 Deformidade em Varo 29
322 Deformidade em Valgo 29
9
4 O PORQUEcirc DO USO DA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA 30
41 Pesquisa de Custo e de Exame Utilizado 30
42 Conclusatildeo do Capiacutetulo 33
5 DEFEITOS DA RM 34
51 Abordagem da Variaccedilatildeo da Pressatildeo na Superfiacutecie de Apoio 34
52 A Impossibilidade de Variaccedilatildeo do Acircngulo 36
53 Contraccedilatildeo Isomeacutetrica e Isotocircnica 38
531 Relaccedilatildeo Comprimento - Forccedila Muscular 38
532 Relaccedilatildeo Velocidade - Forccedila Muscular 40
54 O Modelo de Hill 41
55 Estrutura Muscular na Articulaccedilatildeo 47
551 Os Muacutesculos da Articulaccedilatildeo 47
5511 Jarrete 47
5512 O Quadriacuteceps da Coxa 48
5513 O Grupo de Muacutesculos natildeo Classificados 48
552 Ligamentos 49
5521 Ligamento Patelar 50
5522 Ligamento Colateral Fibular (Lateral) e Ligamento Colateral
Tibial (Medial) 50
5523 Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo e Ligamento Popliacuteteo Arqueado 51
5524 Ligamentos Cruzados 52
56 Movimentos de Rotaccedilatildeo e Translaccedilatildeo 53
57 Conclusatildeo do Capiacutetulo 54
6 PROPOSTA PARA A SOLUCcedilAtildeO MECAcircNICA 55
61 O Equipamento de Carga 57
62 Modificaccedilotildees Realizadas 58
7 O QUE SIGNIFICA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA 59
71 Preparaccedilatildeo para o exame 59
72 Seguranccedila durante o exame 60
73 O que acontece durante o exame 60
8 PARAcircMETROS QUE AFETAM O ASPECTO DAS IMAGENS OBTIDAS
ATRAVEacuteS DE RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA 62
10
81 Paracircmetros que Afetam o Aspecto das Imagens Obtidas Atraveacutes de
Ressonacircncia Magneacutetica 62
811 Paracircmetros Intriacutensecos 62
8111 Tempos de Relaxamento 63
8112 Tempos de Relaxamento T2 e T2 63
8113 Tempo de Relaxamento T1 64
812 Paracircmetros Extriacutensecos 64
8121 TR e TE 64
813 Manipulaccedilatildeo dos Paracircmetros Extriacutensecos para Variar o Contraste da
Imagem 65
8131 Imagem de Ressonacircncia Magneacutetica Ponderada em TI e TR 65
8132 Ponderaccedilatildeo em densidade Protocircnica 65
8133 Ponderaccedilatildeo em T2 e TE 65
82 Planos de Imagem 68
821 Posicionamento do Paciente 68
83 Abordagem Quanto aos Tipos de Planos Utilizados na RM 69
831 Imagens Axiais 69
832 Imagens Sagitais 69
833 Imagens Coronais 70
9 COMPARATIVO DO SISTEMA MECAcircNICO COM O JOELHO 71
91 Resultados dos testes 72
911 O Primeiro Teste 72
912 O Segundo Teste 72
10 DISCUSSAtildeO DOS RESULTADOS E MELHORIAS 73
101 Comentaacuterio dos Resultados 73
102 Proposta de Melhoria 74
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS 75
11
VOCABULAacuteRIO
CDI ndash Cliacutenica de diagnoacutestico por imagem
Femopatelar ndash Regiatildeo anterior da articulaccedilatildeo do joelho
USP ndash Universidade de Satildeo Paulo
RM ndash Ressonacircncia magneacutetica
Tesla ndash Unidade de medida para campo magneacutetico
EMBRAPA ndash Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuaacuteria
CNPq ndash Conselho Nacional de desenvolvimento Cientiacutefico e Tecnoloacutegico
EMBRAER ndash Empresa Brasileira de Aeronaacuteutica
INCOR ndash Instituto do Coraccedilatildeo
UNESP ndash Universidade Estadual de Satildeo Paulo
IFSC ndash Instituto de Fiacutesica de Satildeo Carlos
TORM ndash Projeto de desenvolvimento e pesquisa sobre a RM
Imagenologia ndash Estudo atraveacutes das imagens
Artroscopia ndash Teacutecnica que permite corrigir lesotildees atraveacutes de pequena inserccedilatildeo em
pequenos orifiacutecios na pele
LCA ndash Ligamento cruzado anterior
LCP ndash Ligamento cruzado posterior
LCM ndash Ligamento colateral medial
LCL ndash Ligamento colateral lateral
Varo ndash Tipo de deformidade no joelho
Valgo ndash Tipo de deformidade no joelho
Raio-X ndash Meacutetodo de diagnoacutestico por imagem
Isomeacutetrico ndash Que apresenta a mesma medida
Isotocircnico ndash Que apresenta a mesma forccedila
Cabeccedilas Miosiacutenicas ndash Filamentos que formam o tecido muscular
Actina ndash Filamento que junto com as cabeccedilas miosiacutenicas formam o tecido muscular
Sarcocircmero ndash Unidade contraacutetil do muacutesculo formada pela actina e miosina
Sartoacuterius ndash Muacutesculo da perna
Estrutura z ndash Estrutura formada pelas metades de dois sarcocircmeros adjacentes
V ndash Velocidade muscular
Vm ndash Velocidade muscular maacutexima
12
F ndash Forccedila muscular
Fm ndash Forccedila muscular maacutexima
Qit ndash Calor dissipado pelo movimento isotocircnico
Qe ndash Calor dissipado pelo encurtamento do muacutesculo
Qim ndash Calor dissipado pelo movimento isomeacutetrico
Qe - Fluxo de calor de encurtamento
imQ - Fluxo de calor atraveacutes do movimento isomeacutetrico
itQ - Fluxo de calor devido ao movimento isotocircnico
W - Potecircncia muscular
RCM ndash Razatildeo contraste-ruiacutedo
Voxels ndash Sinais emitidos durante exposiccedilatildeo
TE ndash Tempo de exposiccedilatildeo
TR ndash Tempo de repeticcedilatildeo
T1 ndash Tempo de equiliacutebrio dos momentos magneacuteticos
T2 ndash Tempo de perda na coerecircncia do sinal emitido
RF ndash Radio frequumlecircncia
Bo ndash Momento magneacutetico
Spin-Spin ndash Tipo de sinal emitido
Spin-Eco ndash Tipo de sinal emitido
13
1 INTRODUCcedilAtildeO
Com o passar dos tempos o conhecimento e a tecnologia tecircm-se desenvolvido de
tal maneira que novas soluccedilotildees para doenccedilas e patologias tem se tornado uma
necessidade para uma melhor qualidade da vida humana
Por isso profissionais da aacuterea de biomeacutedicas vecircm se empenhando em desenvolver
meacutetodos para avaliaccedilatildeo do corpo humano de um modo geral para vivermos mais e
melhor Mas estes profissionais possuem limitaccedilotildees para desenvolvimento de
tecnologias para que os diagnoacutesticos sejam realizados de maneira mais precisa
Para que isso aconteccedila surge a necessidade do envolvimento da engenharia para
realizaccedilatildeo de diagnoacutesticos com tal precisatildeo
Em caso especial de tratamento patologias e ou doenccedilas em joelhos em que uma
pessoa se submeta a uma avaliaccedilatildeo por ressonacircncia magneacutetica um dos meios mais
utilizados para visualizaccedilatildeo sem necessidade de cirurgias para o diagnostico
Meacutedicos tecircm percebido que os laudos natildeo condizem com o real esforccedilo sofrido nos
joelhos de seus pacientes tendo em vista que o trabalho de ressonacircncia eacute realizado
sem uma condiccedilatildeo real de esforccedilo (paciente deitado)
Com a colaboraccedilatildeo de uma cliacutenica de diagnoacutestico por imagem (CDI) foi
desenvolvido um simulador de carga para esforccedilo no joelho Atraveacutes deste foi
possiacutevel observar alteraccedilotildees na regiatildeo femopatelar em especial a condiccedilatildeo de
estado da gordura de Hoffa ou tecido infrapatelar contida entre o fecircmur e a Patela
Para isso foi realizada pesquisa bibliograacutefica para um melhor conhecimento sobre o
mecanismo do joelho bem como o equipamento de ressonacircncia e seu correto
funcionamento No que diz respeito agrave parte mecacircnica foi realizado um levantamento
sobre as condiccedilotildees a que satildeo submetidos os joelhos sendo a carga em suas
14
articulaccedilotildees as principais lesotildees os muacutesculos e a variaccedilatildeo de esforccedilo com o
movimento
15
2 RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
21 Histoacuterico da ressonacircncia magneacutetica no Brasil
A seguir estaremos apresentando um breve histoacuterico acerca da ressonacircncia
magneacutetica no Brasil tendo a USP (Universidade de Satildeo Paulo) como principal
articuladora do desenvolvimento da ressonacircncia magneacutetica no paiacutes aleacutem de outros
centros
A proposta de usar a ressonacircncia magneacutetica de proacutetons para obter imagens
comeccedilou a mostrar seu imenso potencial para o diagnoacutestico meacutedico no iniacutecio dos
anos de 1980 quando os principais laboratoacuterios nas universidades do primeiro
mundo comeccedilaram a desenvolver instrumentos e meacutetodos para aquela finalidade
Naquela mesma eacutepoca a grande familiaridade com o fenocircmeno da ressonacircncia
magneacutetica e a instrumentaccedilatildeo associada resultado de uma longa experiecircncia de
pesquisa na aacuterea garantia uma qualificaccedilatildeo para empreender um desenvolvimento
semelhante no Brasil Decidiu-se entatildeo pesquisar os meacutetodos para a produccedilatildeo de
imagem por ressonacircncia magneacutetica [1]
Figura 1- Primeiro sistema de aquisiccedilatildeo de imagens desenvolvido no IFSC
16
Usando a infra-estrutura obtida e construiacuteda pelo grupo entatildeo num primeiro
protoacutetipo do sistema foram obtidas imagens de pequenos objetos jaacute em marccedilo de
1983 estas seriam as primeiras obtidas no hemisfeacuterio sul
Figura 2- Sistema de RM de 20 Tesla
Em 1985 foi construiacutedo o sistema de RM de 20 Tesla capaz de examinar objetos
de ateacute 15 cm de diacircmetro figura 3 Neste aparelho jaacute em 1987 foram obtidas
imagens em vivo de extremidades humanas Teses e dissertaccedilotildees foram realizadas
ligadas ao desenvolvimento de hardware e software assim como meacutetodos de
obtenccedilatildeo de imagens Dai surgiu a primeira aplicaccedilatildeo praacutetica quando foi
demonstrado para a EMBRAPA o uso do RM para exame natildeo destrutivo de diversos
frutos Esses resultados que se tornaram bem conhecidos dentro e fora do Brasil
fizeram com que em 1988 fosse doado pela Universidade da Califoacuternia em San
Francisco um magneto resistivo de grande porte com campo de apenas 005 Tesla
capaz de acomodar completamente uma pessoa no seu interior Pouco tempo
depois em fins de 1988 era possiacutevel obter imagens tomograacuteficas de cabeccedila com
voluntaacuterios Decidiu-se entatildeo desenvolver um sistema realmente capaz de ser
17
usado clinicamente para diagnoacutestico Isto significava um sistema com um miacutenimo de
atributos a saber
bull Qualidade de imagem
bull Confiabilidade
bull Facilidade de operaccedilatildeo
bull Rapidez na realizaccedilatildeo dos exames
bull Capacidade de examinar diversas anatomias
bull Sensibilidade para detectar patologias
Figura 3- Magneto com capacidade para objetos de ateacute 15 cm de diacircmetro
Embora dispondo de um campo magneacutetico extremamente baixo (005 Tesla)
comparado com os usados na maioria dos sistemas comerciais da eacutepoca (05 a 15
Tesla) conseguiu-se alcanccedilar o objetivo proposto e jaacute em meados de 1992 o
sistema era utilizado para o diagnoacutestico de pacientes da regiatildeo Isto constituiu um
marco importante no desenvolvimento da pesquisa aplicada agrave medicina no paiacutes
como foi claramente apontado na ocasiatildeo pelo entatildeo ministro da Sauacutede Prof Adib
Jatene em visita ao laboratoacuterio da USP acompanhado do entatildeo presidente do
CNPq
18
Figura 4- Sistema de 005 Tesla instalado nos laboratoacuterios do IFSC-USP
O sistema ainda que instalado num ambiente natildeo apropriado foi continuamente
solicitado para efetuar exames em pacientes da regiatildeo tendo seu uso sido decisivo
em numerosos casos nos quais a tomografia tradicional de raios-X natildeo seria
adequada particularmente lesotildees cerebrais problemas de coluna e articulaccedilotildees A
revista Ciecircncia Hoje publicou parte destes resultados no seu suplemento de
tecnologia
Nessa altura algumas empresas notoriamente a EMBRAER procuraram o centro
de pesquisa para analisar o projeto com vista agrave eventual industrializaccedilatildeo O estudo
feito pela EMBRAER mostrou a viabilidade teacutecnico-econocircmica do projeto embora a
situaccedilatildeo da empresa na eacutepoca em vista da futura privatizaccedilatildeo impediu-a de
assumi-lo
Como o resultado do envolvimento quase no iniacutecio das pesquisas nesta aacuterea no
mundo todo o grupo detinha um conhecimento ao mesmo tempo profundo e
abrangente que iria cobrir desde os fundamentos cientiacuteficos ateacute os detalhes da
instrumentaccedilatildeo hardware e software do RM A equipe consolidada refletia a
interdisciplinaridade no assunto e contava com de fiacutesicos aleacutem de engenheiros
profissionais de computaccedilatildeo e medicina
19
Figura 5- Console de operaccedilatildeo do TORM 005
Praticamente todo profissional envolvido com RM no Brasil conhecia o trabalho
desenvolvido pelo centro de pesquisa em RM da USP e o grupo era tido como
referecircncia na aacuterea Hospitais de Satildeo Paulo como o Hospital das Cliacutenicas Hospital
Universitaacuterio da USP e o INCOR contavam com a colaboraccedilatildeo do grupo De outro
lado empresas multinacionais como a General Electric enviavam seus clientes
(Beneficecircncia Portuguesa Hospital Sara Kubitchek) para suporte teacutecnico e cientiacutefico
nas aplicaccedilotildees mais sofisticadas
Esta situaccedilatildeo fez com que o grupo recebesse uma importante doaccedilatildeo feita pela
Faculdade de Medicina da UNESP em Botucatu de um magneto supercondutor de
05 Tesla Este novo magneto abriu a possibilidade de construir um novo sistema
capaz de igualar-se em qualidade de imagem e velocidade aos mais modernos em
uso hospitalar Tratava-se de uma oportunidade excepcional que natildeo pocircde ser
desperdiccedilada em razatildeo das vaacuterias consequumlecircncias e resultados que poderia gerar
Foi feito um convecircnio entre a USP e a Santa Casa de Satildeo Carlos para a criaccedilatildeo do
Centro de Desenvolvimento de Ressonacircncia Magneacutetica do IFSC-USP A Santa Casa
foi responsaacutevel pela construccedilatildeo do preacutedio e a USP desenvolveu e instalou todos os
equipamentos necessaacuterios para o seu funcionamento Neste Centro estaacute em
operaccedilatildeo cliacutenica hoje o TORM 05 (sistema de 05 Tesla) figura 6 atendendo agrave
populaccedilatildeo de Satildeo Carlos e regiatildeo
20
Figura 6- Sistema de 05 Tesla instalado na Santa Casa de Satildeo Carlos
22 Importacircncia da Ressonacircncia Magneacutetica
A ressonacircncia magneacutetica tornou-se o meacutetodo de imagem de escolha para o estudo
das articulaccedilotildees devido a sua grande diferenciaccedilatildeo tecidual resoluccedilatildeo de
estruturas imagens em muacuteltiplos planos e estudos de imagens em movimento A
articulaccedilatildeo do joelho eacute um dos exames de ressonacircncia magneacutetica mais solicitado na
aacuterea osteoarticular O conhecimento detalhado da anatomia fisiologia e aspecto de
imagenologia da regiatildeo permite uma interpretaccedilatildeo adequada dos exames
Ao contraacuterio do que muitos imaginam as lesotildees de joelho satildeo bastante comuns e
natildeo satildeo provocadas apenas por traumas podem ser tambeacutem congecircnitas Aleacutem
disso natildeo satildeo apenas os atletas profissionais ou amadores que correm o risco de
adquirir uma lesatildeo no joelho os natildeo-atletas tambeacutem desenvolvem problemas
variados na articulaccedilatildeo ldquoPor exemplo cerca de 30 das crianccedilas com idade a partir
de trecircs anos apresentam alguma deformidade de joelho cuja principal causa eacute a
geneacutetica Ou seja satildeo hereditaacuteriosrdquo explica o ortopedista esportivo e cirurgiatildeo de
joelho do Hospital Satildeo Luiz Joaquim Grava [2]
No entanto segundo ele a boa notiacutecia eacute que com o advento da ressonacircncia
magneacutetica para o diagnoacutestico preciso da gravidade da lesatildeo e dos procedimentos e
equipamentos ciruacutergicos como a artroscopia (procedimento minimamente evasivo
uma espeacutecie de viacutedeo cirurgia que permite visualizar precisamente as lesotildees nos
21
tendotildees e articulaccedilotildees aleacutem de trataacute-las e prevenir a evoluccedilatildeo das mesmas) os
iacutendices de cura tecircm elevado significativamente girando em torno de 90 dos casos
O joelho eacute uma articulaccedilatildeo complexa (tipo dobradiccedila) composta por ligamentos
cruzados colaterais meniscos tendotildees e muacutesculos Suas funccedilotildees de movimento
(extensatildeo rotaccedilatildeo e impulsatildeo) satildeo muito importantes tanto em atletas quanto em
natildeo atletas ldquoSatildeo muito comuns agraves lesotildees no joelho a maior parte delas originaacuteria de
traumas por esforccedilo diretos e indiretos e podem ser isoladas ou combinadasrdquo diz o
especialista
ldquoNo entanto o tratamento das lesotildees no joelho varia de acordo com a gravidade das
mesmas e pode envolver desde antiinflamatoacuterios fisioterapia executada em cliacutenicas
especializadas e ateacute em alguns casos procedimentos ciruacutergicosrdquo relata Grava ldquoDaiacute
a importacircncia de se realizar o diagnoacutestico preciso do tipo de lesatildeo e posteriormente
agrave aplicaccedilatildeo de tratamento adequadordquo reforccedila o especialista
Os atletas estatildeo mais sujeitos a lesotildees dependendo da modalidade esportiva Os
surfistas por exemplo sofrem mais com meniscos e ligamentos rompidos devido agrave
forccedila aplicada em uma manobra quando o joelho eacute forccedilado a um movimento brusco
de rotaccedilatildeo No voleibol os saltos constantes e a impulsatildeo vertical provocam lesotildees
na articulaccedilatildeo do joelho Os ciclistas com frequumlecircncia de dor nas articulaccedilotildees
inferiores estimuladas geralmente por lesotildees provocadas pela inadequaccedilatildeo das
dimensotildees da bicicleta ao corpo do atleta Aleacutem destas peculiaridades contam
tambeacutem as variaccedilotildees anatocircmicas de quem pedala a intensidade a forma de
treinamento e a duraccedilatildeo dos treinos tambeacutem satildeo responsaacuteveis pelo problema
O aumento da incidecircncia de lesotildees no joelho tem sido constatado em adolescentes
jovens homens acima de 45 anos e mulheres estas uacuteltimas porque estatildeo
praticando cada vez mais esporte
A dor no joelho eacute uma queixa um tanto comum a maioria delas se originando de
trauma por esforccedilo satildeo dores pouco agudas e que se resolvem sem tratamento ou
22
apenas com analgeacutesicos levesTraumas graves com ligamentos lesionados ou
rompidos resultam em dor e instabilidade da articulaccedilatildeo do joelho
Exerciacutecios fiacutesicos moderados (como caminhadas) natildeo causam problemas no joelho
Se o joelho natildeo estiver lesado o exerciacutecio normalmente eacute beneacutefico Esforccedilos laterais
satildeo os que causam a maioria das lesotildees no joelho jaacute que este natildeo foi projetado
para suportar esses esforccedilos
O desgaste irregular da cartilagem pode fazer com que a perna se dobre para dentro
ou para fora Estar acima do peso tambeacutem pode contribuir para os problemas no
joelho
23
3 PATOLOGIAS DO JOELHO
Neste capitulo descreve-se as principais patologias e deformidades que ocorrem no
joelho
31 Tipos de Patologia
bull Danos ao ligamento ou cartilagem devidos aos traumas ou lesotildees
- lesatildeo de LCA Ligamento Cruzado Anterior
- lesatildeo de LCP Ligamento Cruzado Posterior
- lesatildeo de LCM Ligamento Colateral Medial
- lesatildeo de LCL Ligamento Colateral Lateral
bull Artrite
bull Osteoartrite
bull Artrite reumatoacuteide
bull Artrite gotosa aguda
bull Cisto de Baker
bull Bursite
bull Doenccedila de Still de adultos
bull Condromalaacutecia patelar
bull Artrite gotosa crocircnica
bull Doenccedila de Osgood-Schlatter
bull Pseudogota
bull Gota
bull Artrite psoriaacutetica
bull Siacutendrome de Reiter
bull Esclerodermia
24
311 Lesatildeo do Ligamento Cruzado Anterior
As lesotildees do ligamento cruzado anterior satildeo mais comuns em esportes em que o peacute
estaacute fixo ao solo e a perna eacute rodada com o corpo como no futebol basquetebol
esqui Com a rotaccedilatildeo no joelho o paciente pode ouvir um ldquopoprdquo quando a lesatildeo
ocorrer e natildeo consegue prosseguir a atividade A incidecircncia desta lesatildeo eacute maior
durante a terceira deacutecada de vida
Os jogadores de basquete e futebol que desaceleram subitamente para mudar de
direccedilatildeo tambeacutem podem produzir uma lesatildeo do LCA
312 Lesatildeo do Ligamento Cruzado Posterior
O ligamento cruzado posterior eacute o restritor primaacuterio da translaccedilatildeo posterior da tiacutebia
sobre o fecircmur A sua lesatildeo eacute muito menos comum que a do cruzado anterior
O LCP eacute duas vezes mais forte que o LCA com maior aacuterea de corte transversal e
forccedila tecircnsil estas caracteriacutesticas satildeo responsaacuteveis por menor incidecircncia de ruptura
no LCP As lesotildees no LCP representam apenas 5 das lesotildees dos ligamentos do
joelho
313 Lesatildeo do Ligamento Colateral Medial
O ligamento colateral medial tem uma porccedilatildeo superficial e outra profunda (capsular)
A porccedilatildeo superficial provecirc a principal resistecircncia ao estresse em valgo A porccedilatildeo
profunda esta fixada ao menisco medial e fornece adicional estabilidade ao estresse
em valgo A lesatildeo do colateral medial eacute a lesatildeo ligamentar mais comum do joelho
314 Lesatildeo do Ligamento Colateral Lateral
Lesotildees deste ligamento satildeo menos comuns que o medial e geralmente satildeo mais
graves e raramente satildeo lesotildees isoladas pois os ligamentos cruzados e o complexo
posterolateral satildeo frequumlentemente lesionados O tratamento destas lesotildees eacute difiacutecil
25
315 Artrite
O termo artrite se refere agrave inflamaccedilatildeo nas articulaccedilotildees ou juntas do corpo humano
As juntas satildeo superfiacutecies onde haacute o contato entre dois ou mais ossos possibilitando
assim a mobilidade do esqueleto humano Satildeo estruturas muito complexas devido
aos seus diversos componentes e sua interaccedilatildeo entre os mesmos Existem vaacuterios
tipos de artrites que satildeo causadas por diversos fatores e doenccedilas Costuma-se
diferenciar a princiacutepio as artrites relacionadas com sintomas sistecircmicos (como
febre sinais inflamatoacuterios anemia etc) daquelas cujas manifestaccedilotildees se restringem
agraves articulaccedilotildees envolvidas
316 Osteoartrite
A osteoartrite eacute o tipo de artrite que mais afeta a populaccedilatildeo mundial levando agrave
diminuiccedilatildeo da qualidade de vida de milhotildees de pessoas em todo o mundo Afeta
principalmente os joelhos quadris e matildeos regiotildees muito importantes para a
independecircncia fiacutesica do ser humano Eacute uma causa muito importante de afastamento
do trabalho e de aposentadoria precoce Aleacutem disso eacute responsaacutevel por inuacutemeras
cirurgias numa populaccedilatildeo cujo risco ciruacutergico eacute muito elevado os idosos Durante
muito tempo pouco se sabia sobre como ocorriam as alteraccedilotildees articulares que
levam agrave debilidade fiacutesica Hoje sabe-se de vaacuterios fatores de risco para o
desenvolvimento do quadro cujo conhecimento tem facilitado uma melhor
abordagem terapecircutica e uma melhor prevenccedilatildeo da doenccedila
317 Artrite Reumatoacuteide
A artrite reumatoacuteide eacute uma doenccedila auto-imune em que se inflamam simetricamente
as articulaccedilotildees incluindo habitualmente as das matildeos e peacutes originando inchaccedilo dor
e muitas vezes levando agrave destruiccedilatildeo definitiva do interior da articulaccedilatildeo
A artrite reumatoacuteide tambeacutem pode desencadear uma variedade de sintomas em
todo o corpo Desconhece-se a sua causa exata embora sejam muitos os vaacuterios
fatores (inclusive a predisposiccedilatildeo geneacutetica) que podem influir na reaccedilatildeo auto-imune
26
Cerca de 1 da populaccedilatildeo sofre desta doenccedila que afeta as mulheres duas ou trecircs
vezes mais frequumlentemente que os homens A artrite reumatoacuteide apresenta-se em
primeiro lugar em indiviacuteduos entre os 25 e os 50 anos de idade mas pode fazecirc-lo
em qualquer idade Em alguns casos a doenccedila resolve-se de forma espontacircnea e o
tratamento alivia sintomas em trecircs de cada quatro pessoas Contudo pelo menos 1
em cada 10 pessoas fica incapacitada
Nesta doenccedila o sistema imunitaacuterio ataca o proacuteprio tecido que reveste e protege as
articulaccedilotildees Finalmente a cartilagem o osso e os ligamentos da articulaccedilatildeo
deterioram-se provocando a formaccedilatildeo de cicatrizes dentro da articulaccedilatildeo que se
deteriora a um ritmo muito variaacutevel
318 Gota
Eacute a presenccedila de depoacutesitos de cristais de aacutecido uacuterico no espaccedilo da articulaccedilatildeo que
causam uma intensa reaccedilatildeo inflamatoacuteria e dor Na maioria das vezes a gota eacute uma
forma de artrite com episoacutedios recorrentes O perfil mais comumente associado agrave
gota eacute de um homem com excesso de peso e com o peacute inflamado
319 Artrite Gotosa Aguda
A artrite gotosa aguda eacute o segundo estaacutegio da gota Eacute a artrite dolorosa que ataca
principalmente os membros inferiores quase sempre atingindo uma uacutenica
articulaccedilatildeo A articulaccedilatildeo mais acometida eacute a metatarso-falangiana do primeiro dedo
(do dedatildeo do peacute) chamada podagra (podos = peacute) Nesta fase os fluidos do corpo
saturados pelo aacutecido uacuterico formam cristais que ocasionam inflamaccedilatildeo
3110 Cisto de Baker
O cisto de Baker eacute um saco com liacutequido localizado na borda medial da fossa
popliacutetea do joelho Esse saco ciacutestico pode comunicar-se com a cavidade do joelho
estando associado com a degeneraccedilatildeo do corno posterior do menisco medial com
27
ou sem laceraccedilatildeo do menisco Com maior frequumlecircncia o cisto origina-se dos tendotildees
mediais dos muacutesculos iacutesquios - tibiais
3111 Bursite
Bursite eacute a inflamaccedilatildeo da bursa pequena bolsa contendo liacutequido que envolve as
articulaccedilotildees e funciona como amortecedor entre ossos tendotildees e tecidos
musculares A bursite ocorre principalmente nos ombros cotovelos e joelhos
3112 Doenccedila de Still de Adultos
Uma das formas cliacutenicas da doenccedila reumatoacuteide juvenil pode acometer adultos com
febre geralmente alta e intermitente como manifestaccedilatildeo cliacutenica inicial da doenccedila
Deformidades articulares raramente ocorrem e os testes laboratoriais e anticorpos
antinucleares satildeo negativos
3113 Condromalaacutecia Patelar
Termo utilizado para indicar uma condiccedilatildeo dolorosa devido agrave anormalidade
cartilaginosa na face posterior da patela pela fricccedilatildeo repetida desta regiatildeo sobre a
face articular do fecircmur Esta condiccedilatildeo pode levar a uma degeneraccedilatildeo gradual e
progressiva A cartilagem apresenta-se rugosa e estriada
3114 Doenccedila de Osgood-Schlatter
A doenccedila de Osgood-Schlatter eacute uma inflamaccedilatildeo do osso e da cartilagem na parte
superior da tiacutebia A doenccedila de Osgood-Schlatter ocorre entre os 10 e 15 anos mais
frequumlentemente em meninos Supotildee-se que a sua causa seja uma lesatildeo que ocorre
quando o tendatildeo patelar traciona excessivamente sobre o seu ponto de inserccedilatildeo na
parte superior da tiacutebia Geralmente a doenccedila afeta somente a tiacutebia
28
3115 Pseudogota
A pseudogota (doenccedila da deposiccedilatildeo de pirofosfato de caacutelcio dihidratado) eacute um
distuacuterbio caracterizado por crises intermitentes de artrite dolorosa causada por
depoacutesitos de cristais de pirofosfato de caacutelcio O distuacuterbio geralmente ocorre em
indiviacuteduos idosos e afeta igualmente os homens e as mulheres Em uacuteltima instacircncia
a pseudogota provoca degeneraccedilatildeo das articulaccedilotildees afetadas
3116 Artrite psoriaacutetica
A psoriacutease (uma doenccedila da pele que causa surto de erupccedilotildees cutacircneas
avermelhadas e escamosas espessamento das unhas e ponteado ungular) pode
preceder ou seguir-se agrave inflamaccedilatildeo articular A artrite afeta habitualmente as
articulaccedilotildees dos dedos da matildeo e do peacute embora tambeacutem possa afetar outras
articulaccedilotildees inclusive as ancas e a coluna vertebral As articulaccedilotildees podem inchar e
deformar-se quando a inflamaccedilatildeo eacute crocircnica Os sintomas articulares e cutacircneos
podem aparecer e desaparecer conjuntamente
3117 Siacutendrome de Reiter
A siacutendrome de Reiter eacute uma inflamaccedilatildeo das articulaccedilotildees e das inserccedilotildees tendinosas
nas articulaccedilotildees frequumlentemente acompanhada de inflamaccedilatildeo da conjuntiva e das
membranas mucosas como a da boca do trato urinaacuterio da vagina e do pecircnis e
tambeacutem de uma erupccedilatildeo cutacircnea caracteriacutestica A siacutendrome de Reiter eacute
denominada de artrite reativa porque a inflamaccedilatildeo articular parece ser uma reaccedilatildeo a
uma infecccedilatildeo originada em outra aacuterea do corpo que natildeo as articulaccedilotildees Essa
siacutendrome eacute mais comum em homens com 20 a 40 anos de idade
3118 Esclerodermia
A esclerodermia (esclerose sistecircmica) eacute uma doenccedila crocircnica caracterizada por
alteraccedilotildees degenerativas e endurecimento dos tecidos da pele articulaccedilotildees e
29
oacutergatildeos internos e pela dureza e espessamento anormais das paredes dos vasos
sanguiacuteneos
Desconhece-se a sua causa A perturbaccedilatildeo eacute quatro vezes mais frequumlente em
mulheres que em homens e nas crianccedilas eacute pouco comum A esclerodermia pode
apresentar-se como parte de uma doenccedila mista do tecido conjuntivo
Muitas vezes escuta-se um som aacutespero quando os tecidos inflamados entram em
contato particularmente nos joelhos e por baixo destes Os dedos os pulsos e os
cotovelos podem sofrer um processo de flexatildeo progressiva (contratura) devido ao
espessamento da pele Tambeacutem podem ocorrer feridas nas pontas dos dedos e nos
noacutes dos dedos
32 Tipos de Deformidades
Os tipos de deformidades relacionadas ao joelho satildeo as deformidades em varo e em
valgo Satildeo os problemas mais comuns congecircnitos e que se manifestam por volta
dos trecircs ou quatro anos de idade
321 Deformidade em Varo
A deformidade do joelho em varo eacute joelho para fora e perna para dentro tiacutepico de
cavaleiros O joelho varo pode ser causado tambeacutem pelo raquitismo e deficiecircncia de
vitamina D
322 Deformidade em Valgo
A deformidade do joelho em valgo eacute o joelho para dentro e perna para fora joelho
em ldquoXrdquo
30
4 O PORQUEcirc DO USO DA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
Estabelecendo uma comparaccedilatildeo entre os meacutetodos de diagnoacutestico por imagem
utilizados no joelho encontramos os raios-X e a ressonacircncia magneacutetica como sendo
os meacutetodos mais utilizados atualmente Neste capiacutetulo faremos uma breve
avaliaccedilatildeo de custo benefiacutecio entre estes dois meacutetodos
41 Pesquisa de Custo e de Exame Utilizado
Na utilizaccedilatildeo do meacutetodo de diagnoacutestico por raios-X obteacutem-se oacutetimos resultados na
avaliaccedilatildeo de fraturas oacutesseas presenccedila de objetos estranhos e proacuteteses como
observamos na figura 7 Mas este resultado natildeo se apresenta da mesma maneira
para muacutesculos e outros elementos que possam ser analisados na articulaccedilatildeo
tornando-se entatildeo um meacutetodo ineficaz para aplicaccedilotildees que estatildeo ligadas a
patologias
Figura 7 ndash Chapas de raio x [9]
O meacutetodo de utilizaccedilatildeo que preenche esta lacuna satildeo as ressonacircncias magneacuteticas
que revelam as patologias referentes aos muacutesculos cartilagens tendotildees
31
ligamentos vasos etc Como mostrado na figura 8 podemos observar os detalhes
da articulaccedilatildeo
Figura 8ndash Exame de RM
Para uma comparaccedilatildeo acerca do meacutetodo de captaccedilatildeo de imagem mais adequado a
ser utilizado realizamos uma pesquisa no Hospital Praia da Costa localizado no
municiacutepio de Vila Velha - ES com o ortopedista Henrique Morais formado em
medicina pela Faculdade de Medicina de Petroacutepolis A resposta veio a confirmar o
relatado acima os raios-X satildeo muito mais utilizados que a ressonacircncia magneacutetica
devido a simplicidade e ao baixo custo do exame
Para obtermos dados referentes a custos foi realizada uma pesquisa no Centro de
Diagnoacutestico por Imagem (CDI) localizado na Praia do Canto Vitoacuteria - ES onde
foram obtidos os seguintes resultados
O valor de um exame de ressonacircncia magneacutetica incluindo laudo e filme foi de R$
73000 (setecentos e trinta reais) para o raios-X o custo teria uma meacutedia de R$
1500 (quinze reais) por exame
Uma outra pesquisa foi realizada por Nabarrete em 1999 que tinha como objetivo
colher informaccedilotildees referentes aos diversos aspectos relacionados agraves lesotildees quais
os tipos mais frequumlentes e seus mecanismos mais comuns bem como as
32
caracteriacutesticas dos indiviacuteduos que em sua maioria foram do sexo masculino Os
resultados seratildeo apresentados nas figuras 9 10 11 e 12
Figura 9 - Ocorrecircncia de lesotildees e quais estruturas satildeo mais lesadas
Figura 10 - Esportes de contato que mais geram lesotildees nos ligamentos
Figura 11 - Neste graacutefico veremos os mecanismos causadores de lesotildees
33
Figura 12 - Procedimentos que foram utilizados para definiccedilatildeo do grau da lesatildeo
42 Conclusatildeo do Capiacutetulo
Apesar da teacutecnica dos raios-X ser o exame mais utilizado o de menor custo o mais
simples e mais raacutepido seraacute utilizado neste estudo a ressonacircncia magneacutetica pois
neste caso a preocupaccedilatildeo eacute mostrar o comportamento da estrutura do joelho com e
sem a aplicaccedilatildeo de carga e tal avaliaccedilatildeo soacute seraacute possiacutevel pelo o exame de RM pois
mostraraacute os diferentes tipos de tecidos do joelho e suas variaccedilotildees
34
5 DEFEITOS DA RM
O paciente em questatildeo ao dar entrada na sala de ressonacircncia natildeo poderaacute portar
nenhum tipo de material magneacutetico ou qualquer instrumento que venha gerar
artefatos no resultado do exame Os artefatos satildeo gerados atraveacutes de interferecircncia
com o campo magneacutetico Assim portadores de proacuteteses marcapasso ou quaisquer
materiais eleacutetricos natildeo podem utilizar o meacutetodo de diagnoacutestico por ressonacircncia
O objetivo deste capiacutetulo eacute identificar os problemas relacionados agrave mecacircnica no que
diz respeito ao modo como eacute realizado o exame Seraacute mostrado agora um dos
problemas encontrados durante a realizaccedilatildeo do exame com o paciente em repouso
estando ele com um carregamento nulo ou proacuteximo disto na regiatildeo femopatelar
51 Abordagem da Variaccedilatildeo da Pressatildeo na Superfiacutecie de Apoio
Para esta demonstraccedilatildeo a variaccedilatildeo da pressatildeo sofrida nos peacutes para situaccedilotildees reais
e tambeacutem para a situaccedilatildeo da ressonacircncia onde o paciente encontra-se deitado
Seraacute feito ainda uma avaliaccedilatildeo das forccedilas sobre os muacutesculos no joelho em duas
posiccedilotildees e para acircngulos diferentes
Em um primeiro estudo seraacute considerado uma pessoa deitada em repouso e com
sua distribuiccedilatildeo de massa homogecircnea e constante ao longo de todo corpo sendo
esta a situaccedilatildeo em que o paciente encontra-se no momento da ressonacircncia
magneacutetica temos
Massa = constante
A aacuterea de contato com a superfiacutecie
Aacuterea (estimada) = 2400 cm2
35
Considerando a massa do indiviacuteduo como 80 kg estimamos entatildeo a pressatildeo
exercida pela superfiacutecie do corpo em contato com a maca da ressonacircncia
Pressatildeo = F A
Sendo assim foi encontra uma pressatildeo de 0033 kgf cm2 para uma pessoa deitada
na maca da RM
Ilustrando a situaccedilatildeo de uma pessoa de peacute onde os peacutes estatildeo totalmente apoiados
no solo em repouso com a massa distribuiacuteda de maneira uniforme em toda a
superfiacutecie de contato
Aacuterea (estimada) = 132 cm2
Considerando o mesmo indiviacuteduo da situaccedilatildeo anterior teremos uma pressatildeo de
0606 kgf cm2
A uacuteltima situaccedilatildeo teraacute o mesmo indiviacuteduo com suas pernas flexionadas e com uma
aacuterea de apoio reduzida esta eacute uma situaccedilatildeo criacutetica para o joelho devido ao aumento
das tensotildees nos muacutesculos e tendotildees esta situaccedilatildeo seraacute abordada mais adiante
Aacuterea (estimada) = 80 cm2
Sendo assim a pressatildeo correspondente a esta situaccedilatildeo seraacute de 1 kgf cm2
Observando os resultados das situaccedilotildees anteriores eacute faacutecil de verificar a ocorrecircncia
de uma grande variaccedilatildeo da pressatildeo Comparando os resultados das situaccedilotildees onde
o indiviacuteduo estaacute de peacute com toda a superfiacutecie do peacute apoiada com o resultado do
indiviacuteduo na maca verifica-se que a pressatildeo eacute aproximadamente vinte vezes maior
e a situaccedilatildeo onde o indiviacuteduo encontra-se com a superfiacutecie do peacute parcialmente
apoiada a diferenccedila aumenta em mais de 30 vezes em relaccedilatildeo agrave posiccedilatildeo de exame
36
52 A Impossibilidade de Variaccedilatildeo do Acircngulo
Durante o exame de ressonacircncia magneacutetica o acircngulo do joelho na posiccedilatildeo eacute
travado entre 10 e 15deg como mostrado na figura 13
Durante um agachamento agraves forccedilas compressivas chegam proacuteximas a 8000 Kgf
com cargas elevadas (250 a 38250 kg) sendo praticamente a mesma nos acircngulos
entre 60deg a 130deg de flexatildeo de joelhos (NISSEL amp EKHOLM 1986) poreacutem ainda natildeo
foi estudado um valor limite para as estruturas resistirem a forccedilas compressivas
Deve-se lembrar no entanto que da mesma forma que a compressatildeo excessiva
pode ser lesiva para meniscos e cartilagens elas tem um papel importante na
estabilidade dos joelhos (NISSEL amp ELKHOLM 1986 MARKOLF et al 1981
SHOEMAKER amp MARKOLF 1985 YACK et al 1994) [12]
Figura 13ndash Acircngulo de posiccedilatildeo do joelho durante o exame
Logo concluiacute-se que em acircngulos menores que 60deg os esforccedilos na regiatildeo
femopatelar satildeo pequenos e haacute pouco desgaste da articulaccedilatildeo para acircngulos entre
60 e 130deg haacute grande esforccedilo e desgaste poreacutem em ambos os casos todos os
37
esforccedilos contribuem para a estabilidade do joelho A figura 14 ilustra claramente
que com a alteraccedilatildeo do acircngulo do joelho as forccedilas existentes aumentam
consideravelmente
Figura 14ndash Na figura 14 pode-se observar que Qp Rf(resultante) e Pa satildeo vetores forccedila que atuam
diretamente sobre a patela ao flexionar o joelho como jaacute foi abordado anteriormente as forccedilas
apresentam grandes aumentos O grupo de forccedilas representados pelos vetores Qt Rc(resultante) e
P(forccedila peso) atuam na articulaccedilatildeo do tornozelo e aumentam com a flexatildeo do joelho bem como o
aumento da forccedila normal(forccedila de contato do chatildeo com a ponta dos peacutes) que provoca um maior
momento na articulaccedilatildeo O conjunto de vetores representados por Rc(resultante) Qt e P satildeo vetores
que atuam na articulaccedilatildeo da anca do fecircmur e a bacia neste caso temos um pequeno aumento destes
com o aumento do acircngulo Por fim temos o conjunto de vetores representados por Pa Rt e
Rg(resultante) que atuam na articulaccedilatildeo entre o fecircmur e a tiacutebia
38
53 Contraccedilatildeo Isomeacutetrica e Isotocircnica
A relaccedilatildeo entre a forccedila muscular e seu comprimento durante uma contraccedilatildeo
determina o tipo de contraccedilatildeo muscular Eacute chamada contraccedilatildeo isomeacutetrica aquela em
que o efeito da formaccedilatildeo das pontes cruzadas implica no aumento da rigidez do
muacutesculo atingindo um estado de equiliacutebrio estaacutetico neste caso o muacutesculo natildeo
altera seu comprimento ainda que as pontes cruzadas estejam ativas para suportar
a carga aplicada Modificaccedilotildees na carga levam ao aumento ou a diminuiccedilatildeo da
rigidez do muacutesculo e a manutenccedilatildeo do comprimento O outro tipo de contraccedilatildeo
chamada isotocircnica ocorre quando o muacutesculo se encurta ainda que sob a accedilatildeo de
uma carga Tomando-se como exemplo a elevaccedilatildeo de um peso numa contraccedilatildeo
isomeacutetrica este estaria sendo sustentado estaticamente enquanto uma contraccedilatildeo
isotocircnica seria capaz de levantaacute-lo [6]
531 Relaccedilatildeo Comprimento - Forccedila Muscular
Quando o comprimento de um muacutesculo se encontra proacuteximo ao seu valor de
repouso tambeacutem chamado comprimento oacutetimo a maior quantidade possiacutevel de
cabeccedilas miosiacutenicas pode formar pontes cruzadas com as moleacuteculas de actina esta
situaccedilatildeo corresponde ao maior grau de superposiccedilatildeo entre os filamentos grosso e
fino Gordon et alli (1966) mediu a faixa de comprimento onde a maacutexima tensatildeo
ocorria numa fibra isolada do muacutesculo sartorius da ratilde de 94 a 106 do
comprimento oacutetimo (Figura 15 A)
Diminuindo gradativamente o comprimento do muacutesculo para ateacute um limite de 60
do comprimento oacutetimo a forccedila caiacutea a aproximadamente 80 da forccedila maacutexima -
evento relacionado provavelmente ao encontro de filamentos finos opostos
Encurtamentos mais pronunciados levavam agrave cessaccedilatildeo da forccedila muscular com o
provaacutevel choque dos filamentos grossos com as estruturas Z Por outro lado se o
muacutesculo era estirado acima do comprimento oacutetimo a forccedila muscular caia
gradativamente ateacute cerca de 130 deste comprimento Nesta condiccedilatildeo o
sarcocircmero distendido diminui o nuacutemero de pontes cruzadas ativas ateacute o limite ao
39
redor de 170 do comprimento oacutetimo onde a superposiccedilatildeo entre filamentos
grossos e finos jaacute natildeo ocorre
Em muacutesculos inteiros e natildeo apenas numa fibra isolada alongamentos a partir do
comprimento oacutetimo trazem consigo o aparecimento de uma forccedila elaacutestica passiva
exercida pelos elementos elaacutesticos natildeo contraacuteteis do muacutesculo perimiacutesio endomiacutesio
sarcolema assim como por elementos da proacutepria fibra muscular (Zajac 1989)
Dependendo ainda da ativaccedilatildeo a forccedila muscular fica reduzida a uma fraccedilatildeo da forccedila
maacutexima situaccedilatildeo em que nem todas as fibras satildeo recrutadas ou a somaccedilatildeo
temporal natildeo chegou ao maacuteximo (Figura 15 B)
Em muacutesculos do aparelho locomotor a modulaccedilatildeo da forccedila eacute feita
predominantemente pelo recrutamento ateacute cerca de 70 (50 a 85
dependendo do muacutesculo) da forccedila maacutexima valor a partir do qual as unidades
motoras passam a disparar com maior frequumlecircncia (Enoka 1993) [6]
40
Figura 15 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento A - Ativaccedilatildeo maacutexima B - Ativaccedilatildeo parcial (Zajac 1989)
532 Relaccedilatildeo Velocidade - Forccedila Muscular
Um muacutesculo isolado sujeito a uma carga constante por exemplo suportando um
peso se for estimulado inicialmente se encurtaraacute parando em seguida Variando-se
a carga eacute possiacutevel relacionaacute-la com a velocidade de encurtamento sendo obtida a
curva velocidade - forccedila muscular Quando a velocidade de encurtamento eacute maacutexima
o muacutesculo natildeo estaacute sujeito a nenhuma carga isto eacute a forccedila muscular eacute nula Se por
outro lado o muacutesculo natildeo consegue se encurtar ainda que seu comprimento seja
oacutetimo senatildeo apenas suportar a carga a velocidade eacute nula e a forccedila assume o valor
maacuteximo (Figura 16) Forccedilas maiores do que a maacutexima aplicadas ao muacutesculo levam
seu alongamento ateacute um limite de aproximadamente 180 da forccedila maacutexima
aumentos subsequumlentes de forccedila levariam a alongamentos draacutesticos no muacutesculo
41
Figura 16 - Relaccedilatildeo forccedila-velocidade para ativaccedilotildees maacutexima e parcial No eixo x estaacute representada a
velocidade de encurtamento a velocidade do muacutesculo com sinal oposto (Zajac 1989)
54 O Modelo de Hill
Os modelos derivados da proposta inicialmente apresentada por A V Hill em 1938
possuem caracteriacutesticas suficientemente simples e de faacutecil compreensatildeo e satildeo
capazes de modelar satisfatoriamente os principais fenocircmenos macroscoacutepicos
observados na contraccedilatildeo muscular e que os tornaram os mais utilizados ateacute entatildeo
em estudos de dinacircmica e controle de movimento Na Figura 17 podem ser
observados os componentes baacutesicos deste modelo um elemento contraacutetil (CE) no
qual a forccedila muscular eacute gerada a partir da energia quiacutemica disponiacutevel um elemento
elaacutestico em seacuterie (SEE) responsaacutevel pela resposta mecacircnica do muacutesculo agraves
alteraccedilotildees de comprimento raacutepidas Se um muacutesculo estaacute sendo submetido a
alongamentos natildeo-despreziacuteveis eacute comum a inclusatildeo de um elemento elaacutestico em
paralelo (PE) atuando como uma mola passiva [6]
42
Figura 17 - Estrutura funcional do modelo de Hill mostrando o elemento contraacutetil (CE) o elemento
elaacutestico em paralelo (PE) e o elemento elaacutestico em seacuterie (SEE) (Zajac 1989)
A partir de medidas de forccedila isotocircnica em muacutesculos tetanizados sabe-se que quando
esta aumenta os muacutesculos se contraem mais lentamente Foi proposta entatildeo por Hill
uma relaccedilatildeo empiacuterica hiperboacutelica que ajustava a dependecircncia da velocidade maacutexima
de contraccedilatildeo (V) com a forccedila muscular (F) (Figura 18)
(F+a)+(V+b)=const (41)
Tal que
V eacute a velocidade inicial (maacutexima) de encurtamento
F eacute a forccedila muscular
a e b satildeo as constantes sendo b = a (VmFm)
43
Figura 18 - Hipeacuterbole de Hill Os dados experimentais de contraccedilotildees isotocircnicas do muacutesculo sartorius
de ratilde foram ajustados com a equaccedilatildeo empiacuterica (VVm+025) (FFm+025) = 03123 neste teste
Vm=52 cms e Fm=65 gf (Talbot e Gessner 1973)
Hill obteve a relaccedilatildeo acima atraveacutes de medidas da potecircncia muscular que eacute a soma
das energias mecacircnica e teacutermica durante a contraccedilatildeo isotocircnica Inicialmente o calor
liberado na contraccedilatildeo isotocircnica (Qit) foi considerado como a soma do calor liberado
durante a contraccedilatildeo isomeacutetrica (Qim) e do calor liberado devido ao encurtamento (Qe)
Q Q Qit e im (42)
Hill constatou que Qe era proporcional apenas agrave distacircncia encurtada ou que sua
variaccedilatildeo temporal era proporcional a V No entanto Qit o calor total diminuiacutea com o
aumento da forccedila A potecircncia total no muacutesculo soma da potecircncia mecacircnica (fv) e do
calor extra dissipado por accedilatildeo da viscosidade no encurtamento (Qe) pode ser
expressa como
( )W fv Qe fv av b f fm (43)
44
Tal que fm eacute a forccedila muscular maacutexima (ou seja para v = 0) Somando ab + bf nos dois
lados da equaccedilatildeo acima
( )( ) ( )f a v b b a fm (44)
Mas Hill percebeu posteriormente que ldquoardquo dependia de f (Hill 1964)
a f f fm( ) 016 018 (45)
Apesar das equaccedilotildees 44 e 45 descreverem com maior precisatildeo a relaccedilatildeo forccedila-
velocidade a equaccedilatildeo original de Hill 41 continua sendo empregada com suficiente
credibilidade para muitos muacutesculos Wilkie (1950) notou que hipeacuterboles
geometricamente semelhantes eram obtidas para vaacuterios muacutesculos mostrando que a
variaccedilatildeo da velocidade com a forccedila ocorria de maneira ateacute certo ponto invariante
Normalizando a eq 41 pela forccedila maacutexima (fm) e pela velocidade maacutexima de contraccedilatildeo
sem carga (vm) vem
f
f
v
vm m
1
4
1
4
5
16 (46)
Uma vez que para muitos muacutesculos vale a relaccedilatildeo
a
f
b
vm m
1
4 (47)
Abott e Wilkie (1953) mostraram que a equaccedilatildeo de Hill normalizada eq 47 se aplica
para muacutesculos que se encontram em diversos estados de alongamento ou contraccedilatildeo
e natildeo apenas no comprimento oacutetimo Assim a forccedila do elemento contraacutetil eacute
completamente definida para uma estimulaccedilatildeo tetacircnica se a curva forccedila-comprimento
eacute levada em conta aleacutem da curva forccedila-velocidade A forccedila muscular eacute entatildeo uma
funccedilatildeo de duas variaacuteveis uma relaccedilatildeo forccedila-comprimento-velocidade (figura 19)
45
Figura 19 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento-velocidade para muacutesculo interno reto de rato (Zierler 1978)
Este modelo baacutesico possui alguns pequenos desvios dependendo das condiccedilotildees
especiacuteficas de operaccedilatildeo Muacutesculos que se contraem a partir de um comprimento inicial
elevado encurtam-se mais lentamente do que aqueles que estavam inicialmente
menos estendidos A duraccedilatildeo da estimulaccedilatildeo se longa diminui a velocidade de
contraccedilatildeo processo ligado provavelmente ao metabolismo energeacutetico (Zierler 1978)
A partir das relaccedilotildees expostas acima jaacute eacute possiacutevel calcular a potecircncia muscular
Sendo a taxa de calor gerado no encurtamento ( Qe ) proporcional agrave velocidade de
encurtamento
( )Q Q f f vit im m 016 018 (48)
Incluindo o termo fv da potecircncia mecacircnica e considerando a = 025 a potecircncia
muscular total entendida como a soma da taxa de produccedilatildeo de calor e da potecircncia
mecacircnica durante a contraccedilatildeo isotocircnica fica
W Q f v fvim m 0 25 (49)
46
E utilizando a relaccedilatildeo determinada por Hill para o calor isomeacutetrico
Qf v
im
m m
16 (410)
Tem-se que uma expressatildeo para a potecircncia muscular seria
Wf v v
v
f
f
v
v
m m
m m m
161 4 16 (411)
Que a partir da equaccedilatildeo 46 da hipeacuterbole normalizada de Hill (Talbot e Gessner
1973) pode ser expressa em funccedilatildeo apenas da velocidade de encurtamento ou da
forccedila muscular
Wf v
vv
vv
m m m
m
16
1 24
1 4 (412)
Wf v f
f
f f
f f
m m
m
m
m
161 1
4 75 20
16 64 (413)
A equaccedilatildeo de Hill normalizada (46) eacute a base para a determinaccedilatildeo da curva
velocidade-forccedila muscular As equaccedilotildees 411 e 412 por sua vez podem fornecer
importantes dados sobre consumo de energia muscular e o comportamento das
forccedilas para um estudo mais especiacutefico Em sistemas de estimulaccedilatildeo eleacutetrica neuro-
muscular poderatildeo ser uacuteteis no estabelecimento de estrateacutegias de controle
47
55 Estrutura Muscular na Articulaccedilatildeo
A seguir seratildeo apresentados os muacutesculos e ligamentos no movimento do joelho De
acordo com o mostrado na Figura 20 podemos observar a quantidade de muacutesculos
diretamente ligados ao joelho bem como os ligamentos que satildeo responsaacuteveis por
manter a integridade da articulaccedilatildeo
Figura 20 - Demonstrativa dos muacutesculos ligamentos e suas disposiccedilotildees
551 Os Muacutesculos da Articulaccedilatildeo
Doze muacutesculos atuam na articulaccedilatildeo do joelho e satildeo classificados em trecircs grupos
bull Jarrete
bull Quadriacuteceps da coxa e
bull Muacutesculos natildeo-classificados
5511 Jarrete
O grupo do jarrete inclui os muacutesculos semitendiacuteneo semimembranaacuteceo e biacuteceps da
coxa (cabeccedila longa e curta) Todos exceto a cabeccedila curta do biacuteceps atuam como
48
extensores do quadril Como os muacutesculos do jarrete demonstram uma linha de
traccedilatildeo posterior ao eixo de rotaccedilatildeo do joelho eles servem como flexores do joelho
Aleacutem de fletir o joelho os muacutesculos semimembranaacuteceo e semitendiacuteneo giram
medialmente a tiacutebia quando o joelho estaacute parcialmente fletido Na condiccedilatildeo de
sustentaccedilatildeo de peso esses muacutesculos tendem a girar lateralmente o fecircmur sobre a
tiacutebia Esses movimentos satildeo relativamente equivalentes
5512 O Quadriacuteceps da Coxa
O quadriacuteceps da coxa eacute constituiacutedo pelos muacutesculos reto da coxa e trecircs vastos (vasto
lateral medial e intermeacutedio) Apenas o reto da coxa atua em mais de uma
articulaccedilatildeo Contudo todos os membros causam inequivocadamente uma extensatildeo
potente do joelho e tambeacutem devido a sua inserccedilatildeo medial tendem a causar
rotaccedilatildeo medial da tiacutebia
O comportamento eleacutetrico do vasto medial estaacute relacionado agrave diminuiccedilatildeo da
magnitude do braccedilo de momento do quadriacuteceps para a extensatildeo do joelho durante
os 15ordm finais de movimento Os aumentos na atividade do vasto medial no final da
extensatildeo do joelho foram relacionados ao seu papel como estabilizador da patela
contra uma luxaccedilatildeo lateral Em geral ainda eacute relativamente seguro afirmar que todos
os muacutesculos do quadriacuteceps satildeo mais ou menos simultaneamente ativos durante a
extensatildeo do joelho e proporcionalmente ativos durante elevaccedilotildees e reduccedilotildees na
tensatildeo da extensatildeo
5513 O Grupo de Muacutesculos natildeo Classificados
O grupo de muacutesculos natildeo-classificados da articulaccedilatildeo do joelho inclui o sartoacuterio o
graacutecil o popliacuteteo o gastrocnecircmico e o plantar Os dois uacuteltimos atuam
predominantemente na articulaccedilatildeo do tornozelo embora passem atraacutes da
articulaccedilatildeo do joelho e possuam alguma capacidade de flexatildeo
49
O muacutesculo graacutecil considerado parte da massa muscular referida como adutores do
quadril no entanto ao atravessar a articulaccedilatildeo do joelho ele tende a causar um
torque associado agrave rotaccedilatildeo medial da tiacutebia bem como a flexatildeo do joelho
O sartoacuterio que eacute o muacutesculo mais longo do corpo tambeacutem se associa agrave rotaccedilatildeo
medial da tiacutebia e atua no quadril como flexor
O popliacuteteo eacute um muacutesculo profundo e pequeno situado atraacutes da articulaccedilatildeo do joelho
A orientaccedilatildeo de suas fibras o torna um rotador medial da tiacutebia Geralmente se
observa atividade do muacutesculo no iniacutecio da flexatildeo do joelho aleacutem de ajudar a
estabilizar o membro inferior sustentador do peso quando estaacute numa posiccedilatildeo com o
joelho fletido auxiliando o ligamento cruzado posterior a restringir esse movimento
indesejaacutevel
Figura 21 ndash Localizaccedilatildeo dos principais muacutesculos relacionados ao joelho [10]
552 Ligamentos
Ligamento Cruzado Anterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo permitindo
o movimento para frente
Ligamento Cruzado Posterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo
permitindo o movimento para traacutes mais ligamentos colaterais localizados nas
laterais do joelho responsaacuteveis pela estabilidade lateral e medial da articulaccedilatildeo
50
Os ligamentos tecircm como principal funccedilatildeo limitar os movimentos das articulaccedilotildees em
direccedilotildees indesejaacuteveis a fim de que natildeo ocorram lesotildees (danificaccedilotildees nas mesmas)
A caacutepsula fibrosa do joelho eacute suplementada e reforccedilada por cinco ligamentos
intriacutensecos
bull Ligamento Patelar
bull Ligamento Colateral Fibular
bull Ligamento Colateral Tibial
bull Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo
bull Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Estes satildeo frequumlentemente denominados ligamentos externos para diferenciaacute-los
dos ligamentos internos e ligamentos cruzados que se encontram dentro da caacutepsula
fibrosa
5521 Ligamento Patelar
Eacute a continuaccedilatildeo do tendatildeo do muacutesculo quadriacuteceps da coxa distal agrave patela Eacute
extremamente forte e contiacutenuo com a caacutepsula fibrosa da articulaccedilatildeo do joelho e eacute
palpado com maior facilidade quando a perna esta estendida Resiste agrave tendecircncia
da face tibial superior de deslocar-se para frente com referecircncia ao fecircmur durante
alguns tipos de movimento
5522 Ligamento Colateral Fibular (Lateral) e Ligamento Colateral Tibial
(Medial)
Esse ligamento tem mais importacircncia que o ligamento colateral fibular (lateral) no
que diz respeito agrave estabilidade do joelho
O ligamento colateral medial eacute composto de uma parte superficial o ligamento
colateral tibial e uma parte profunda ldquoo ligamento capsular medialrdquo Estas estruturas
satildeo importantes no controle da angulaccedilatildeo vara (voltado medialmente) e valga
(voltada lateralmente) rotaccedilatildeo tibial e deslocamento tibial antero-posterior Esses
51
ligamentos satildeo firmemente fixados ao menisco medial e a caacutepsula fibrosa da
articulaccedilatildeo do joelho
Os ligamentos colaterais tibial e fibular normalmente impedem a ruptura das faces
laterais da articulaccedilatildeo Satildeo firmemente estirados quando a perna eacute estendida
impedindo a rotaccedilatildeo da tiacutebia lateralmente ou do fecircmur medialmente Durante a
flexatildeo da perna eles se aproximam permitindo alguma rotaccedilatildeo da tiacutebia sobre o
fecircmur
Ligamento colateral medial possui duas porccedilotildees superficial e profunda Estabiliza a
joelho nos estresses em valgo
Ligamento colateral lateral ou fibular colateral Eacute o principal estabilizador ao estresse
em varo Faz parte do complexo ou canto posterolateral e resiste agrave rotaccedilatildeo externa
Figura 22ndash Ligamentos da articulaccedilatildeo do joelho
5523 Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo e Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Eles reforccedilam a parte de traz do joelho Ajudam a resistir qualquer tendecircncia
para a articulaccedilatildeo se mover aleacutem de seu limite de extensatildeo (hiperextensatildeo) Aleacutem
52
disso a direccedilatildeo de suas fibras sugere que eles limitem o movimento rotatoacuterio
5524 Ligamentos Cruzados
O mais fraco ligamento eacute o cruzado anterior que impede o deslocamento posterior
do fecircmur sobre a tiacutebia e a hiperextensatildeo da articulaccedilatildeo aleacutem de conter a tiacutebia que eacute
tracionada agrave frente quando a articulaccedilatildeo eacute fletida em acircngulo reto
O ligamento cruzado posterior que eacute estirado durante a flexatildeo da articulaccedilatildeo do
joelho impede a luxaccedilatildeo anterior do fecircmur sobre a tiacutebia ou a luxaccedilatildeo posterior da
tiacutebia Tambeacutem ajuda a evitar a hiperflexatildeo da articulaccedilatildeo do joelho
Estes ligamentos muito fortes situam-se no interior da caacutepsula articular unindo o
fecircmur e a tiacutebia Localizam-se entre os cocircndilos medial e lateral separados da
cavidade articular pela membrana sinovial
Satildeo faixas arredondadas que se cruzam obliquamente como um X e se denominam
anterior e posterior de acordo com seu local de fixaccedilatildeo na tiacutebia Estes ligamentos
satildeo essenciais para a estabilidade acircntero-posterior da articulaccedilatildeo do joelho
principalmente quando eacute fletido
Ligamento cruzado anterior Eacute responsaacutevel pela limitaccedilatildeo da translaccedilatildeo anterior e
rotaccedilatildeo da tiacutebia em relaccedilatildeo ao fecircmur
Ligamento cruzado posterior Evita a subluxaccedilatildeo posterior da tiacutebia em relaccedilatildeo ao
fecircmur
53
56 Movimentos de Rotaccedilatildeo e Translaccedilatildeo
No joelho existem movimentos de escorregamento do fecircmur sobre os meniscos
tornando o movimento ainda mais complexo Nas figuras 23 e 24 estatildeo identificadas
as proacuteteses de 1 e 4 eixos que nos datildeo uma boa visualizaccedilatildeo dos movimentos
relativos entre as superfiacutecies de um joelho
Figura 23 - Proacuteteses de um Eixo
Figura 24 - Proacuteteses de 4 eixos
Podemos observar a diferenccedila dos movimentos proporcionados por proacutetese e
concluiacutemos que o movimento da proacutetese de 4 eixos eacute o que mais se aproxima do
movimento real no joelho jaacute que proporciona o deslizamento entre as superfiacutecies
enquanto na proacutetese de 1 eixo ocorre apenas o movimento de rotaccedilatildeo em torno do
eixo
54
57 Conclusatildeo do Capiacutetulo
O meacutetodo atual de exame do joelho a ressonacircncia magneacutetica natildeo estaacute adequado
com a pesquisa biomecacircnica pois como pode ser observado neste capiacutetulo a
pressatildeo no joelho em movimento eacute no miacutenimo 30 vezes superior comparada agravequela
na maca de ressonacircncia assim como os acircngulos satildeo os mais variados possiacuteveis
proporcionando variaccedilatildeo ciacuteclica com baixas ou altas taxas de variaccedilatildeo das forccedilas
Com relaccedilatildeo ao meacutetodo de Hill pode-se ter uma noccedilatildeo dos gastos de energia
envolvidos na geraccedilatildeo dos movimentos e como varia a forccedila com a velocidade
muscular
Pode-se verificar tambeacutem a complexidade do joelho quando foram citados e
mostrado a quantidade de muacutesculos ligamentos e outras estruturas que o compotildee e
a sua complexibilidade bem como o movimento existente
55
6 PROPOSTA PARA A SOLUCcedilAtildeO MECAcircNICA
Propotildee-se entatildeo um sistema que simule a compressatildeo exercida sobre o joelho com
um carregamento estaacutetico com valor equivalente ao peso do paciente Isto seria
possiacutevel ao variar o carregamento e o acircngulo da articulaccedilatildeo que seria o ideal para
simular as atividades cotidianas como subir uma escada pular correr um
agachamento e outras situaccedilotildees onde o joelho eacute severamente solicitado
Situaccedilotildees como correr e pular necessitariam de um equipamento com software que
captassem imagens dinacircmicas para esta situaccedilatildeo a escolha seria por um simulador
de carga com caracteriacutesticas elaacutesticas desta forma com o movimento haveria
acreacutescimo ou decreacutescimo dos esforccedilos no joelho do paciente de acordo com a
variaccedilatildeo do comprimento da cinta elaacutestica A impossibilidade de realizaccedilatildeo de um
exame deste tipo eacute devido ao fato de natildeo haver um equipamento de RM que capta
imagens dinacircmicas aqui no estado do Espiacuterito Santo Figura 25 o que nos levou
a pensar em outra soluccedilatildeo para o caso
Figura 25 - Equipamento utilizado na ressonacircncia magneacutetica
56
Como a uacutenica possibilidade eacute de simular um carregamento com um acircngulo entre 10ordm
e 15ordm (acircngulo da bobina de captaccedilatildeo de imagem) na articulaccedilatildeo femopatelar e a
impossibilidade descrita no paraacutegrafo anterior pensamos entatildeo em um equipamento
que atendesse a esta situaccedilatildeo
Na Figura 26 observamos a forccedila F em direccedilatildeo perpendicular ao solo simulando a
forccedila peso desta maneira procuramos desenvolver um aparato que nos permitisse
simular a mesma direccedilatildeo A soluccedilatildeo foi um conjunto de cintas com baixa
elasticidade e boa resistecircncia mecacircnica agrave traccedilatildeo com dispositivo de travas O
equipamento natildeo possui componentes ferromagneacuteticos e medidores de forccedila
eletroeletrocircnicos
Figura 26 - Descriccedilatildeo da cinta e figura ilustrativa
A seguir podemos observar a figura 27 com o voluntaacuterio utilizando o equipamento
no momento anterior agrave ressonacircncia
57
Figura 27 ndash Paciente utilizando a cinta ao dar entrada na sala de exame
61 O Equipamento de Carga
O equipamento eacute composto por trecircs cintas dispostas do seguinte modo a primeira
cinta eacute responsaacutevel pelo carregamento do joelho tencionando o sistema a segunda
eacute responsaacutevel pela ligaccedilatildeo da cinta inferior a primeira com a superior a terceira e a
terceira cinta seraacute responsaacutevel por limitar o movimento que seraacute ajustada conforme
o tamanho do paciente
58
Figura 28 ndash Montagem do conjunto de cintas
62 Modificaccedilotildees Realizadas
Foram necessaacuterias algumas adaptaccedilotildees para que as cintas pudessem ser utilizadas
no equipamento de ressonacircncia magneacutetica pois havia alguns componentes
ferromagneacuteticos tais como mola e eixo Estes foram confeccionados em bronze e
as molas foram retiradas de maneira que natildeo alterasse a funcionalidade do
equipamento
59
7 O QUE SIGNIFICA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
Ressonacircncia Magneacutetica (RM) eacute uma ferramenta meacutedica moderna e precisa
disponiacutevel aos meacutedicos para a imagem seccional do interior do corpo Esta visatildeo
magneacutetica fornece aos meacutedicos uma quantidade de informaccedilotildees detalhadas sobre
a localizaccedilatildeo tamanho e composiccedilatildeo do tecido corporal a ser examinado Este
conhecimento pode ser decisivo no estabelecimento de um diagnoacutestico raacutepido e
preciso
A RM eacute um meacutetodo de investigar o corpo tatildeo complicado quanto parece A RM natildeo
usa raios-X De fato como o nome indica o procedimento eacute baseado nas
propriedades magneacuteticas dos aacutetomos que constituem todas as substacircncias incluindo
o corpo humano Em um campo magneacutetico forte como o produzido pelo scanner da
RM sinais eleacutetricos satildeo emitidos pelo nuacutecleo atocircmico do tecido corporal Esses
sinais satildeo interceptados por uma antena circular ao redor do paciente A intensidade
do sinal varia de acordo com o tipo de tecido Um computador designa os sinais aos
pontos correspondentes das aacutereas corporais em exame e transforma-as em imagem
na tela
71 Preparaccedilatildeo para o exame
Natildeo eacute necessaacuterio remover as roupas como eacute o caso em muitos exames de raio-X
poreacutem os pacientes satildeo solicitados a retirar todos os objetos que possam interferir
no processo de imagem principalmente aqueles contendo metal Isto inclui natildeo
somente brincos broches colares reloacutegios de pulso mas tambeacutem canetas
esferograacuteficas e chaves Os pacientes devem tambeacutem retirar placas dentaacuterias
removiacuteveis e informar o meacutedico se houver qualquer implante metaacutelico ou objeto
estranho incluindo
bull Marca-passo
bull Vaacutelvula cardiacuteaca artificial
bull Proacutetese vascular
60
bull Membro artificial
bull Unha ou placa metaacutelica
bull Estilhaccedilo ou tala de metal
bull Dispositivo intra-uterino (para contracepccedilatildeo)
bull O meacutedico deve ser informado se vocecirc estaacute graacutevida
Para o exame os pacientes satildeo conduzidos a um recosto almofadado no centro do
scanner da RM Eacute importante que o paciente sinta-se confortaacutevel para o iniacutecio e
permaneccedila calmo e quieto o quanto possiacutevel durante o exame jaacute que qualquer
movimento fiacutesico pode interferir com a precisatildeo das medidas ou alterar os resultados
dos testes
72 Seguranccedila durante o exame
Uma vez que a ressonacircncia magneacutetica natildeo envolve o uso de raios-X natildeo eacute
necessaacuterio tomar as mesmas medidas de precauccedilatildeo para exames de raios-X Pelo
conhecimento cientiacutefico atual a forccedila do campo magneacutetico necessaacuteria para obter
resultados precisos (ateacute 2 Tesla = 20000 vezes o campo magneacutetico da Terra) natildeo
possui efeito prejudicial
Nos uacuteltimos anos milhotildees de exames foram realizados sem quaisquer efeitos
colaterais conhecidos - durante ou apoacutes o exame Os exames de RM geralmente
natildeo podem ser realizados em pacientes com marca-passo cardiacuteaco
73 O que acontece durante o exame
Durante o exame o paciente deita-se no centro de uma abertura tipo tuacutenel do
scanner da RM o que natildeo eacute perigoso nem doloroso Poreacutem se o paciente natildeo gosta
da sensaccedilatildeo de se sentir preso ou sofrem de claustrofobia tomar um sedativo leve
com consulta do meacutedico pode ajudar
61
Cada imagem da RM leva de 5 a 15 minutos para ser obtida Durante o exame o
paciente ouviraacute um som de batida leve Natildeo haacute com que se preocupar Esse eacute o
funcionamento normal do scanner da RM
Quando eacute necessaacuterio obter vaacuterias imagens o recosto iraacute mover-se automaticamente
agrave posiccedilatildeo apropriada O paciente deve continuar o mais tranquumlilo possiacutevel
Dependendo do tipo do exame o tempo total do procedimento pode ser de ateacute 60
minutos
62
8 PARAcircMETROS QUE AFETAM O ASPECTO DAS IMAGENS
OBTIDAS ATRAVEacuteS DE RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
A seguir seraacute abordado os paracircmetros envolvidos para a obtenccedilatildeo das imagens dos
diferentes planos em que satildeo mostradas as imagens e por fim os resultados
obtidos nos experimentos com e sem o equipamento de carga
81 Paracircmetros que Afetam o Aspecto das Imagens Obtidas Atraveacutes de
Ressonacircncia Magneacutetica
O aspecto de uma imagem produzida atraveacutes de RM eacute determinado atraveacutes de
muitos paracircmetros Em geral estes paracircmetros podem ser divididos em (1) aqueles
que possuem um valor fixo determinado pela fiacutesica da RM e (2) aqueles que podem
ser modificados pelo usuaacuterio para alterar o aspecto da imagem
O objetivo de qualquer estudo de RM eacute gerar imagens da anatomia tecidual nas
quais a razatildeo contraste-ruiacutedo (RCR) eacute suficiente para permitir identificaccedilatildeo do
processo patoloacutegico Isto eacute realizado variando-se os paracircmetros definidos pelo
usuaacuterio para enfatizar diferenccedilas nos valores de paracircmetros intriacutensecos e para
enfatizar diferenccedilas na intensidade do sinal entre voxels contendo tecidos normais e
patoloacutegicos
811 Paracircmetros Intriacutensecos
Os paracircmetros intriacutensecos satildeo tecidos-dependentes e natildeo estatildeo sob controle do
operador Como exemplos de paracircmetros intriacutensecos estatildeo a densidade da aacutegua e a
gordura no tecido fluxo sanguiacuteneo e as velocidades de relaxamento dos momentos
magneacuteticos de volta ao equiliacutebrio apoacutes perturbaccedilatildeo Alguns paracircmetros intriacutensecos
satildeo invariaacuteveis entre todos os tecidos (por exemplo a intensidade do campo
magneacutetico)
63
O acuacutemulo de liacutequido de edema em torno de um tumor eacute uma patologia comum O
edema tem maior proporccedilatildeo de aacutegua que o tecido normal circundante e portanto
maior densidade de proacutetons por unidade de volume Este aumento da densidade de
proacutetons por unidade de volume pode ser observado utilizando-se meacutetodos de estudo
por RM Tipicamente imagens por RM ponderadas em densidade protocircnica satildeo
obtidas utilizando-se os menores TE e tempo de repeticcedilatildeo (TR) possiacuteveis que
permitem relaxamento T1 completo de todos os momentos magneacuteticos de volta ao
equiliacutebrio
8111 Tempos de Relaxamento
Apoacutes ser excitado o sinal de RM natildeo pode ser detectado para sempre Sofre
descaimento em virtude de dois tipos diferentes de processos de relaxamento (1) o
retorno do momento magneacutetico de volume ao equiliacutebrio teacutermico e (2) a perda de
coerecircncia da fase na magnetizaccedilatildeo final em virtude de interaccedilotildees com outros
momentos magneacuteticos no tecido
A velocidade com que estes processos retornam agrave magnetizaccedilatildeo final ao equiliacutebrio eacute
fundamental porque a experiecircncia com RM deve ser repetida para cada etapa de
codificaccedilatildeo de fase e o grau de magnetizaccedilatildeo disponiacutevel para o estudo depende da
forma como muitos dos momentos magneacuteticos satildeo realinhados com o campo
magneacutetico principal
8112 Tempos de Relaxamento T2 e T2
Apoacutes excitaccedilatildeo o sinal de RM presente no plano XY decai exponencialmente ateacute
zero com o tempo O tempo necessaacuterio para o desaparecimento irreversiacutevel de 63
do sinal eacute denominado tempo de relaxamento T2 ou tempo de relaxamento spin-spin
ou transversal Este descaimento eacute causado pelos muitos processos que produzem
uma perda de coerecircncia da fase no sinal de RM Apoacutes o pulso de RF todos os
momentos magneacuteticos inicialmente processam com fases idecircnticas (a precessatildeo eacute o
alinhamento dos momentos magneacuteticos em torno do campo principal) Entretanto
64
variaccedilotildees na intensidade efetiva do campo magneacutetico fazem com que os momentos
magneacuteticos processem em diferentes frequumlecircncias por curtos periacuteodos de tempo
8113 Tempo de Relaxamento T1
O tempo de relaxamento T1 (isto eacute spin-lattice ou tempo de relaxamento
longitudinal) eacute o tempo necessaacuterio para restabelecer 63 da populaccedilatildeo de equiliacutebrio
de momentos magneacuteticos Bo apoacutes o pulso de excitaccedilatildeo O relaxamento T1 eacute um
processo exponencial
O tempo de relaxamento T1 para qualquer material varia em funccedilatildeo da intensidade
do capo magneacutetico pois ocorrem mais variaccedilotildees na intensidade do capo magneacutetico
efetivo local em menores frequumlecircncias O tempo de relaxamento T1 eacute sempre maior
ou igual ao tempo de relaxamento T2
812 Paracircmetros Extriacutensecos
Muitos tipos de paracircmetros controlados pelo operador podem alterar o aspecto da
imagem Estes incluem eventos de determinaccedilatildeo do tempo como TR TE e em
estudos de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo de inversatildeo do spin Outros paracircmetros
que afetam o aspecto da imagem satildeo espessura do corte resoluccedilatildeo digital e CDV
O aspecto da imagem tambeacutem pode ser modificado aplicando-se mais de um pulso
de RF antes da coleta de dados
8121 TR e TE
Tipicamente satildeo necessaacuterias 128 ou 256 etapas de codificaccedilatildeo em uma aquisiccedilatildeo
de RM O TR eacute o tempo entre etapas consecutivas de codificaccedilatildeo de fase e o TE eacute
o tempo entre o pulso de RF perturbador inicial e o centro do periacuteodo de aquisiccedilatildeo
O TR geralmente eacute maior que o TE exceto para algumas sequumlecircncias raacutepidas como
aquisiccedilatildeo raacutepida estaacutegio estacionaacuterio apoacutes contraste e imagem raacutepida com
precessatildeo estaacutegio estacionaacuterio
65
813 Manipulaccedilatildeo dos Paracircmetros Extriacutensecos para Variar o Contraste da
Imagem
8131 Imagem de Ressonacircncia Magneacutetica Ponderada em TI e TR
Todas as imagens geradas por RM satildeo ponderadas em T1 em algum grau os
tempos de relaxamento T1 para aacutegua e gordura no corpo vaiam de 100 a 2000 ms
A fonte primaacuteria de atenuaccedilatildeo do sinal em uma imagem spin-eco eacute a saturaccedilatildeo
progressiva do momento magneacutetico pelos pulsos de seleccedilatildeo do corte repetitivos O
sinal da gordura eacute brilhante enquanto as intensidades de sinal do muacutesculo e liacutequido
em um cisto do menisco satildeo menores
8132 Ponderaccedilatildeo em densidade Protocircnica
As imagens onde o contraste eacute governado pela concentraccedilatildeo relativa de aacutegua no
tecido podem ser geradas utilizando-se TRrsquos longos (TR gt 20 ms) Estas imagens
satildeo denominadas imagens ponderadas em densidade protocircnicas As imagens
ponderadas em densidade protocircnica fornecem mais detalhes anatocircmicos porque
satildeo usadas para visualizar estruturas finas Estas satildeo obtidas e satildeo uacuteteis para
interpretaccedilatildeo de aacutereas de sinal de intensidade elevada observada na imagem
ponderada em T2 na qual os detalhes anatocircmicos estatildeo encobertos
8133 Ponderaccedilatildeo em T2 e TE
O liacutequido e o edema podem ser enfatizados em imagens produzidas por RM
utilizando-se longos tempos de TE porque possuem maiores tempos de
relaxamento T2 que os tecidos normais Com TEs longos o descaimento do sinal
exponencial devido ao relaxamento T2 atenua o sinal de liacutequido e edema mais
lentamente que o sinal da gordura muacutesculo ou tecidos conjuntivos normais
Portanto o liacutequido e o edema apresentam-se brilhantes em imagens por RM
ponderadas em T2 obtidas utilizando-se longos tempos TE e longos tempos TR A
seguir seraacute exposto um quadro com um breve resumo da interpretaccedilatildeo de RM
66
Resumo da interpretaccedilatildeo de IRM
Definiccedilotildees
Tempos de relaxamento Comportamento caracteriacutestico da magnetizaccedilatildeo tecidual
(propriedades dos tecidos)
T1 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons se
tornem inicialmente alinhados com o capo magneacutetico
estaacutetico (ou se realinhem apoacutes excitaccedilotildees repetidas)
T2 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons
saiam de fase uns em relaccedilatildeo aos outros apoacutes excitaccedilatildeo
por radiofrequumlecircncia (RF)
TR O tempo entre as excitaccedilotildees sucessivas de RF no tecido
(um TR curto seleciona proacutetons com T1 curto)
TE Sequumlecircncia em spin-eco tempo no qual o sinal de RF
tecidual (spin-eco) eacute recebido (um TE longo seleciona
proacutetons com T2 longo)
TI Sequumlecircncia de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo consumido
ateacute que a magnetizaccedilatildeo do tecido em recuperaccedilatildeo seja
defletido para recepccedilatildeo (tecido cuja magnetizaccedilatildeo passa
pelo zero no tempo TI produz intensidade zero)
Efeitos sobre a
Imagem
T1 Um T1 curto possibilita uma remagnetizaccedilatildeo raacutepida de
modo que a intensidade do sinal eacute grande (a gordura tem
T1 muito curto) e o tecido aparece brilhante o tecido com
T1 longo (como o liacutequido) natildeo se magnetiza plenamente
entre as excitaccedilotildees e apresenta um aspecto escuro na
imagem a inversatildeo-recuperaccedilatildeo com TI semelhante ao T1
de um tecido resulta em sinal nulo para este tecido (a
gordura pode ser zerada pelo emprego de um TI curto)
67
T2 Um T2 curto faz com que os proacutetons em precessatildeo saiam
rapidamente de fase levando agrave perda do sinal tecidos com
T2 curto (como o muacutesculo) tecircm aspecto escuro nas
imagens obtidas em TE longo tecidos com T2 longo (como
liacutequido ou tumor) mantecircm sua coerecircncia de fase por mais
tempo do que outros tecidos e apresentam um aspecto
brilhante nas imagens obtidas com um TE longo uma
teacutecnica ponderada em T2 utiliza um TR e um TE longos
Aspecto do tecido em sequumlecircncia de IRM
Spin-eco
Tecido Tempo de
relaxamento
Ponderaccedilatildeo T1
TE e TR curtos
Ponderaccedilatildeo T2
Tumor liacutequido T1 e T2 longos Escuro Claro
Muacutesculo T1 longo e T2 curto Escuro Escuro
Gordura T1 curto e T2 longo Claro Menos claro
Para finalizar nossa anaacutelise acerca dos paracircmetros podemos dizer que em uma
sequumlecircncia DP teremos valores curtos para TR e tambeacutem para TE ou seja teremos
T1 longo e T2 curto assim natildeo teremos sequumlecircncia ponderada em T1 como
tambeacutem natildeo teremos ponderada em T2 esta sequumlecircncia nos daraacute cor escura para
liacutequidos e gorduras entatildeo poderemos diferenciar os muacutesculos que teratildeo cor
brilhante podendo entatildeo diagnosticar problemas musculares
Para valores curtos de TR e TE teremos sequumlecircncia ponderada em T1 desta forma
as gorduras apareceratildeo com cor brilhante e os muacutesculos e liacutequidos apareceratildeo em
cor escura sendo uma oacutetima maneira de analisar o quatildeo intacta se encontra o tecido
infrapatelar ou gordura de Hoffa encontrada na regiatildeo femopatelar
68
Para valores longos de TR e TE teremos uma sequumlecircncia ponderada em T2 desta
forma as gorduras e muacutesculos se encontraratildeo em cor escura mas os liacutequidos
estaratildeo em cor brilhante assim poderemos diagnosticar a presenccedila de aacutegua e
edemas na regiatildeo patelofemoral Lembrando ainda que a gordura neste caso tem a
funccedilatildeo de lubrificantes para as superfiacutecies das cartilagens dos ossos a presenccedila de
aacutegua ou edemas prejudicam a lubrificaccedilatildeo na regiatildeo fazendo com que as
cartilagens venham a deteriorar-se
82 Planos de Imagem
Uma aquisiccedilatildeo axial atraveacutes da articulaccedilatildeo patelofemoral eacute usada como o localizador
inicial para imagens subsequumlentes nos planos sagital e coronal A patologia do
menisco eacute avaliada basicamente em imagens do plano sagital Entretanto a
morfologia e a intensidade de sinal das cartilagens do menisco devem ser avaliadas
secundariamente em imagens no plano coronal Os ligamentos cruzados satildeo mais
bem observados em imagens no plano sagital com o coronal e o axial para
visualizaccedilatildeo secundaacuteria e confirmaccedilatildeo da patologia Os ligamentos colateral medial
e lateral (LCM E LCL) satildeo claramente exibidos em imagens coronais e axiais e
tambeacutem podem ser identificados rotineiramente em imagens sagitais As superfiacutecies
da cartilagem articular dos compartimentos medial e lateral satildeo avaliadas nos planos
coronal e sagital A articulaccedilatildeo patelofemoral incluindo a faceta patelar e a
cartilagem articular do sulco troclear eacute mais bem observada em imagens axiais e
sagitais
821 Posicionamento do Paciente
Embora os estudos por imagem sejam realizados rotineiramente com o joelho
colocado em 10ordm a 15ordm de rotaccedilatildeo externa (para realinhar o ligamento cruzado
anterior [LCA] paralelo ao plano de imagem sagital) esta rotaccedilatildeo externa torna-se
menos importante quando satildeo usados cortes mais finos (lt 3 mm) A rotaccedilatildeo externa
excessiva do joelho resulta em alongamento das dimensotildees acircntero-posteriores do
cocircndilo femoral (principalmente o cocircndilo femoral lateral) e pode diminuir a
visualizaccedilatildeo precisa da anatomia do menisco Uma alternativa eacute usar imagens
69
sagitais em plano obliacutequo paralelo agrave orientaccedilatildeo do LCA avaliada em um localizador
axial
83 Abordagem Quanto aos Tipos de Planos Utilizados na RM
831 Imagens Axiais
As imagens no plano axial tecircm importante papel na avaliaccedilatildeo de rotina do joelho As
facetas patelares e a cartilagem articular devido agrave sua orientaccedilatildeo obliacutequa satildeo
demonstradas com maior precisatildeo em imagens axiais atraveacutes da articulaccedilatildeo
patelofemoral A doenccedila patelofemoral (isto eacute condromalaacutecia) pode ser super ou
subestimada quando usadas apenas imagens sagitais Imagens axiais com TF 3D
submilimeacutetrica satildeo usadas para definir padrotildees de lesatildeo circunferencial do menisco
e criar imagens compostas 3D utilizando-se uma estaccedilatildeo de trabalho As imagens
no plano axial tambeacutem satildeo usadas como localizador para determinar os planos
sagital e coronal Embora imagens axiais de rotina em 4 ou 5 mm natildeo satildeo sensiacuteveis
agrave patologia do menisco porque os cortes satildeo muito espessos Imagens sagitais que
secionam o menisco perpendicular agrave sua superfiacutecie proporcionam a melhor
demonstraccedilatildeo da anatomia e patologia interna do menisco
832 Imagens Sagitais
A dessecaccedilatildeo no plano sagital exibe os componentes dos ligamentos colaterais
medial e caacutepsula adjacente O compartimento patelofemoral o quadriacuteceps e o
tendatildeo patelar satildeo demonstrados em dissecaccedilotildees meacutedio-sagitais
O LCA e o LCP satildeo mais bem exibidos em imagens sagitais O LCL ou ligamento
colateral fibular e o tendatildeo do muacutesculo biacuteceps femoral tambeacutem podem ser
observados em cortes sagitais perifeacutericos
Em cortes meacutedio-sagitais os tendotildees quadriacuteceps e patelar que demonstram sinal
de baixa intensidade satildeo observados em suas fixaccedilotildees anteriores aos poacutelos
patelares superior e inferior respectivamente O coxim adiposo infrapatelar de Hoffa
70
estaacute situado diretamente posterior ao tendatildeo patelar e demonstra sinal de
intensidade brilhante (dependendo dos paracircmetros escolhidos) A cartilagem
articular patelar posterior exibe arco uniforme ou convexo em cortes atraveacutes das
facetas patelares medial e lateral Na ausecircncia de liacutequido articular a bursa patelar
colapsada natildeo eacute observada proximal ao poacutelo superior da patela
833 Imagens Coronais
A dissecaccedilatildeo anatocircmica coronal poacutestero-anterior demonstra a caacutepsula posterior o
tendatildeo popliacuteteo os ligamentos cruzados e menisco os ligamentos colaterais e e o
mecanismo extensor
Cortes meacutedio-coronais exibem a espinha tibial anterior enquanto as imagens
anteriores satildeo caracterizadas pelo sinal de alta intensidade do coxim adiposo
infrapatelar de Hoffa anterior ao compartimento lateral do joelho
71
9 COMPARATIVO DO SISTEMA MECAcircNICO COM O JOELHO
Ao iniciar nossa discussatildeo faremos uma comparaccedilatildeo entre a junta do joelho e um
par de buchas mecacircnicas a cartilagem presente em torno dos cocircndilos seraacute
comparada a uma bucha de desgaste o osso seraacute considerado como a peccedila
importante que natildeo poderaacute ser substituiacuteda e a gordura de Hoffa (tecido adiposo
infrapatelar) seraacute considerada como um lubrificante de elevada viscosidade
No sistema mecacircnico quando haacute uma contaminaccedilatildeo no lubrificante tem-se o
aumento do atrito e em consequumlecircncia o desgaste prematuro do conjunto A
presenccedila de aacutegua por exemplo causa uma alteraccedilatildeo da viscosidade do lubrificante
essa alteraccedilatildeo natildeo permite a formaccedilatildeo de cunha na regiatildeo de contato entre as
superfiacutecies assim no caso de elementos mecacircnicos poderemos ter microsoldas
ruiacutedos vibraccedilatildeo aquecimento e outros
Em semelhanccedila com este modelo faremos um comparativo em relaccedilatildeo ao joelho
que apresenta componentes com funccedilotildees muito proacuteximas de um par de buchas
mecacircnicas Com o passar do tempo as constantes situaccedilotildees que envolvem o joelho
no dia a dia sejam elas os esforccedilos em um jogo de futebol ou em um simples
agachamento vatildeo levar este conjunto a pressotildees elevadas e ainda a infiltraccedilotildees de
aacutegua por diversos motivos pancadas torccedilotildees etc Neste caso a presenccedila da aacutegua
assim como no sistema mecacircnico iraacute causar desgaste das cartilagens ocorrendo o
contato entre os cocircndilos o que futuramente poderaacute provocar por exemplo uma
artrite
No caso de um desgaste mecacircnico resolve-se o problema trocando o elemento de
desgaste e solucionando o problema de lubrificaccedilatildeo O que natildeo pode ser realizado
com tanta simplicidade no caso do joelho que requer um tratamento ou ateacute uma
intervenccedilatildeo ciruacutergica
72
91 Resultados dos testes
Foram realizados dois testes com e sem carga para que pudeacutessemos avaliar a
mudanccedila nos resultados da RM
911 O Primeiro Teste
O primeiro teste foi realizado no dia 25 de junho de 2005 no CDI (centro de
diagnoacutestico por imagem) localizado em Santa Luacutecia ndash Vitoacuteria O teste foi realizado
em uma pessoa de aparecircncia saudaacutevel sem histoacuterico de problemas no joelho e sem
ocorrecircncia de dor com idade de 28 anos
Os resultados obtidos natildeo apresentaram alteraccedilatildeo significativa das fissuras
912 O Segundo Teste
O segundo teste foi realizado no dia 18 julho de 2005 no mesmo local do teste
anterior O teste foi realizado com uma pessoa saudaacutevel com histoacuterico de problemas
no joelho e sem dores nos dias anteriores ao teste bem como nos dias posteriores
com idade de 54 anos
O resultado obtido com carga apresentou uma pequena variaccedilatildeo da fissura na
gordura de Hoffa
73
10 DISCUSSAtildeO DOS RESULTADOS E MELHORIAS
Neste capiacutetulo faremos uma abordagem sobre os resultados e uma proposta de
melhoria para o equipamento
101 Comentaacuterio dos Resultados
Nos resultados obtidos foram verificadas alteraccedilotildees na regiatildeo femopatelar quando
se aplica uma carga o que natildeo poderia ser obtido em um exame convencional de
ressonacircncia magneacutetica
No primeiro teste pode ser observada uma pequena diferenccedila devido agrave
aproximaccedilatildeo dos cocircndilos Considerando ser o indiviacuteduo uma pessoa saudaacutevel e
sem dores era de se esperar que o resultado natildeo apresentasse alguma anomalia
No segundo teste observou-se abertura de uma pequena fissura na gordura de
Hoffa o que tambeacutem se esperava pois a pessoa apresentava um histoacuterico de
problemas no joelho apesar de que ele natildeo apresentava sintomas de qualquer
anomalia no momento do teste
Visto que os testes natildeo puderam ser realizados com pessoas que tinham um
histoacuterico e uma situaccedilatildeo que caracterizasse um problema no joelho o que foi
determinante para os resultados e devido a impossibilidade de realizar testes nas
condiccedilotildees ideais descritas no quarto capiacutetulo bem como aos custos altiacutessimos que
envolvem os exames que foram realizados juntamente com os exames dos clientes
da cliacutenica sendo assim era de se esperar que os resultados natildeo causassem
diferenccedila de grande expressatildeo
74
102 Proposta de Melhoria
Visto que os resultados foram considerados satisfatoacuterios apesar das condiccedilotildees
adversas propomos possiacuteveis melhorias no que diz respeito agrave avaliaccedilatildeo da pressatildeo
exercida no joelho
Sugerimos entatildeo a utilizaccedilatildeo de palmilhas figuras 29 e 30 para avaliar a pressatildeo
equivalente exercida no joelho e o uso de um software por exemplo o Ansys
(elementos finitos) para criar uma nova imagem corrigida Isso seria viaacutevel e
interessante poreacutem exigiria mais aprofundamento e muito mais tempo o que poderaacute
ser realizado em futuros trabalhos
Figura 29 ndash Palmilhas para mediccedilatildeo da pressatildeo
Figura 30 ndash Resultado de uma anaacutelise de pressatildeo
75
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
[1] httpmriifscuspbrpaginasporttormprojetohistoricohtml acessado
em 11 de junho de 2005
[2] httpwwweagoracombrlerphpidnew=13596 acessado em 15 de
junho de 2005
[3] Rasch Philip j Cinesiologia e Anatomia Aplicada Editora Guanabara
Koogan 1991
[4] Kendall Henry Otis Kendall Florence Peterson Wadsworth Gladys
Elizabeth Muacutesculos Provas e Funccedilotildees Editora Manole Ltda 1980
[5] Haaga Hohn R Lanzieri Charles F Tomografia Computadorizada e
Ressonacircncia Magneacutetica do Corpo Humano Vol 2 Editora Guanabara Koogan
1996
[6] Antonio Raimundo dos Santos Metodologia Cientiacutefica a construccedilatildeo do
Conhecimento 6ordfed Editora DPampA 2004
[7] Tese de Mestrado do aluno Luciano Luporini Menegaldo Campinas
1997 SP ndash Brasil
[8] httpwwwgrupodojoelhocombrartigosanat_biomhtmc acessado em
16 de junho de 2005
[9] httpwwwgrupodojoelhocombrlcahtm acessado em 16 de junho de
2005
[10]httpwwwcorpohumanohpgigcombrsist_muscularsist_muscularhtml
acessado em 20 de junho de 2005
[11] httpwwwmsd-brazilcommsd43m_manualmm_sec5_47htm
acessado em 24 de junho de 2005
[12] httpgeocitiesyahoocombrcorpoemovview_musculacao_24htm
acessado em 25 de junho de 2005
[13]httpwwwtudosobredorcombrpaciente_templatephp3pagina=joelho
acessado em 06 de julho de 2005
[14] Stimac Gary k Introduccedilatildeo ao diagnoacutestico por imagens Editora
Guanabara Koogan 1994
4
DEDICATOacuteRIA
Aos alunos e professores do Curso de Engenharia Mecacircnica da UFES
5
AGRADECIMENTOS
Agradecemos a todos aqueles que colaboraram direta ou indiretamente para
que vieacutessemos a concluir o curso de Engenharia Mecacircnica a Deus aos pais
amigos e aos que amamos aos professores da UFES ao meacutedico Liborio Mule
Juacutenior a equipe do CDI e ao nosso professor orientador
6
LISTA DE FIGURAS
Figura 1- Primeiro sistema de aquisiccedilatildeo de imagens desenvolvido no IFSC 15
Figura 2- Sistema de RM de 20 Tesla 16
Figura 3- Magneto com capacidade para objetos de ateacute 15 cm de diacircmetro 17
Figura 4- Sistema de 005 Tesla instalado nos laboratoacuterios do IFSC-USP 18
Figura 5- Console de operaccedilatildeo do TORM 005 19
Figura 6- Sistema de 05 Tesla instalado na Santa Casa de Satildeo Carlos 20
Figura 7 ndash Chapas de raio x [9] 30
Figura 8ndash Exame de RM 31
Figura 9 - Ocorrecircncia de lesotildees e quais estruturas satildeo mais lesadas 32
Figura 10 - Esportes de contato que mais geram lesotildees nos ligamentos 32
Figura 11 - Neste graacutefico veremos os mecanismos causadores de lesotildees 32
Figura 12 - Procedimentos que foram utilizados para definiccedilatildeo do grau da lesatildeo 33
Figura 13ndash Acircngulo de posiccedilatildeo do joelho durante o exame 36
Figura 14ndash Variaccedilatildeo das forccedilas com o acircngulo de flexatildeo 37
Figura 15 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento A - Ativaccedilatildeo maacutexima B - Ativaccedilatildeo parcial
(Zajac 1989) 40
Figura 16 - Relaccedilatildeo forccedila-velocidade para ativaccedilotildees maacutexima e parcial No eixo x
estaacute representada a velocidade de encurtamento a velocidade do muacutesculo com
sinal oposto (Zajac 1989) 41
Figura 17 - Estrutura funcional do modelo de Hill mostrando o elemento contraacutetil
(CE) o elemento elaacutestico em paralelo (PE) e o elemento elaacutestico em seacuterie (SEE)
(Zajac 1989) 42
Figura 18 - Hipeacuterbole de Hill Os dados experimentais de contraccedilotildees isotocircnicas do
muacutesculo sartorius de ratilde foram ajustados com a equaccedilatildeo empiacuterica (VVm+025)
(FFm+025) = 03123 neste teste Vm=52 cms e Fm=65 gf (Talbot e Gessner
1973) 43
Figura 19 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento-velocidade para muacutesculo interno reto de
rato (Zierler 1978) 45
Figura 20 - Demonstrativa dos muacutesculos ligamentos e suas disposiccedilotildees 47
Figura 21 ndash Localizaccedilatildeo dos principais muacutesculos relacionados ao joelho [10] 49
Figura 22ndash Ligamentos da articulaccedilatildeo do joelho 51
7
Figura 23 - Proacuteteses de um Eixo 53
Figura 24 - Proacuteteses de 4 eixos 53
Figura 25 - Equipamento utilizado na ressonacircncia magneacutetica 55
Figura 26 - Descriccedilatildeo da cinta e figura ilustrativa 56
Figura 27 ndash Paciente utilizando a cinta ao dar entrada na sala de exame 57
Figura 28 ndash Montagem do conjunto de cintas 58
Figura 29 ndash Palmilhas para mediccedilatildeo da pressatildeo 74
Figura 30 ndash Resultado de uma anaacutelise de pressatildeo 74
8
SUMAacuteRIO
DEDICATOacuteRIA 4
AGRADECIMENTOS 5
LISTA DE FIGURAS 6
SUMAacuteRIO 8
VOCABULAacuteRIO 11
1 INTRODUCcedilAtildeO 13
2 RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA 15
21 Histoacuterico da ressonacircncia magneacutetica no Brasil 15
22 Importacircncia da Ressonacircncia Magneacutetica 20
3 PATOLOGIAS DO JOELHO 23
31 Tipos de Patologia 23
311 Lesatildeo do Ligamento Cruzado Anterior 24
312 Lesatildeo do Ligamento Cruzado Posterior 24
313 Lesatildeo do Ligamento Colateral Medial 24
314 Lesatildeo do Ligamento Colateral Lateral 24
315 Artrite 25
316 Osteoartrite 25
317 Artrite Reumatoacuteide 25
318 Gota 26
319 Artrite Gotosa Aguda 26
3110 Cisto de Baker 26
3111 Bursite 27
3112 Doenccedila de Still de Adultos 27
3113 Condromalaacutecia Patelar 27
3114 Doenccedila de Osgood-Schlatter 27
3115 Pseudogota 28
3116 Artrite psoriaacutetica 28
3117 Siacutendrome de Reiter 28
3118 Esclerodermia 28
32 Tipos de Deformidades 29
321 Deformidade em Varo 29
322 Deformidade em Valgo 29
9
4 O PORQUEcirc DO USO DA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA 30
41 Pesquisa de Custo e de Exame Utilizado 30
42 Conclusatildeo do Capiacutetulo 33
5 DEFEITOS DA RM 34
51 Abordagem da Variaccedilatildeo da Pressatildeo na Superfiacutecie de Apoio 34
52 A Impossibilidade de Variaccedilatildeo do Acircngulo 36
53 Contraccedilatildeo Isomeacutetrica e Isotocircnica 38
531 Relaccedilatildeo Comprimento - Forccedila Muscular 38
532 Relaccedilatildeo Velocidade - Forccedila Muscular 40
54 O Modelo de Hill 41
55 Estrutura Muscular na Articulaccedilatildeo 47
551 Os Muacutesculos da Articulaccedilatildeo 47
5511 Jarrete 47
5512 O Quadriacuteceps da Coxa 48
5513 O Grupo de Muacutesculos natildeo Classificados 48
552 Ligamentos 49
5521 Ligamento Patelar 50
5522 Ligamento Colateral Fibular (Lateral) e Ligamento Colateral
Tibial (Medial) 50
5523 Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo e Ligamento Popliacuteteo Arqueado 51
5524 Ligamentos Cruzados 52
56 Movimentos de Rotaccedilatildeo e Translaccedilatildeo 53
57 Conclusatildeo do Capiacutetulo 54
6 PROPOSTA PARA A SOLUCcedilAtildeO MECAcircNICA 55
61 O Equipamento de Carga 57
62 Modificaccedilotildees Realizadas 58
7 O QUE SIGNIFICA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA 59
71 Preparaccedilatildeo para o exame 59
72 Seguranccedila durante o exame 60
73 O que acontece durante o exame 60
8 PARAcircMETROS QUE AFETAM O ASPECTO DAS IMAGENS OBTIDAS
ATRAVEacuteS DE RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA 62
10
81 Paracircmetros que Afetam o Aspecto das Imagens Obtidas Atraveacutes de
Ressonacircncia Magneacutetica 62
811 Paracircmetros Intriacutensecos 62
8111 Tempos de Relaxamento 63
8112 Tempos de Relaxamento T2 e T2 63
8113 Tempo de Relaxamento T1 64
812 Paracircmetros Extriacutensecos 64
8121 TR e TE 64
813 Manipulaccedilatildeo dos Paracircmetros Extriacutensecos para Variar o Contraste da
Imagem 65
8131 Imagem de Ressonacircncia Magneacutetica Ponderada em TI e TR 65
8132 Ponderaccedilatildeo em densidade Protocircnica 65
8133 Ponderaccedilatildeo em T2 e TE 65
82 Planos de Imagem 68
821 Posicionamento do Paciente 68
83 Abordagem Quanto aos Tipos de Planos Utilizados na RM 69
831 Imagens Axiais 69
832 Imagens Sagitais 69
833 Imagens Coronais 70
9 COMPARATIVO DO SISTEMA MECAcircNICO COM O JOELHO 71
91 Resultados dos testes 72
911 O Primeiro Teste 72
912 O Segundo Teste 72
10 DISCUSSAtildeO DOS RESULTADOS E MELHORIAS 73
101 Comentaacuterio dos Resultados 73
102 Proposta de Melhoria 74
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS 75
11
VOCABULAacuteRIO
CDI ndash Cliacutenica de diagnoacutestico por imagem
Femopatelar ndash Regiatildeo anterior da articulaccedilatildeo do joelho
USP ndash Universidade de Satildeo Paulo
RM ndash Ressonacircncia magneacutetica
Tesla ndash Unidade de medida para campo magneacutetico
EMBRAPA ndash Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuaacuteria
CNPq ndash Conselho Nacional de desenvolvimento Cientiacutefico e Tecnoloacutegico
EMBRAER ndash Empresa Brasileira de Aeronaacuteutica
INCOR ndash Instituto do Coraccedilatildeo
UNESP ndash Universidade Estadual de Satildeo Paulo
IFSC ndash Instituto de Fiacutesica de Satildeo Carlos
TORM ndash Projeto de desenvolvimento e pesquisa sobre a RM
Imagenologia ndash Estudo atraveacutes das imagens
Artroscopia ndash Teacutecnica que permite corrigir lesotildees atraveacutes de pequena inserccedilatildeo em
pequenos orifiacutecios na pele
LCA ndash Ligamento cruzado anterior
LCP ndash Ligamento cruzado posterior
LCM ndash Ligamento colateral medial
LCL ndash Ligamento colateral lateral
Varo ndash Tipo de deformidade no joelho
Valgo ndash Tipo de deformidade no joelho
Raio-X ndash Meacutetodo de diagnoacutestico por imagem
Isomeacutetrico ndash Que apresenta a mesma medida
Isotocircnico ndash Que apresenta a mesma forccedila
Cabeccedilas Miosiacutenicas ndash Filamentos que formam o tecido muscular
Actina ndash Filamento que junto com as cabeccedilas miosiacutenicas formam o tecido muscular
Sarcocircmero ndash Unidade contraacutetil do muacutesculo formada pela actina e miosina
Sartoacuterius ndash Muacutesculo da perna
Estrutura z ndash Estrutura formada pelas metades de dois sarcocircmeros adjacentes
V ndash Velocidade muscular
Vm ndash Velocidade muscular maacutexima
12
F ndash Forccedila muscular
Fm ndash Forccedila muscular maacutexima
Qit ndash Calor dissipado pelo movimento isotocircnico
Qe ndash Calor dissipado pelo encurtamento do muacutesculo
Qim ndash Calor dissipado pelo movimento isomeacutetrico
Qe - Fluxo de calor de encurtamento
imQ - Fluxo de calor atraveacutes do movimento isomeacutetrico
itQ - Fluxo de calor devido ao movimento isotocircnico
W - Potecircncia muscular
RCM ndash Razatildeo contraste-ruiacutedo
Voxels ndash Sinais emitidos durante exposiccedilatildeo
TE ndash Tempo de exposiccedilatildeo
TR ndash Tempo de repeticcedilatildeo
T1 ndash Tempo de equiliacutebrio dos momentos magneacuteticos
T2 ndash Tempo de perda na coerecircncia do sinal emitido
RF ndash Radio frequumlecircncia
Bo ndash Momento magneacutetico
Spin-Spin ndash Tipo de sinal emitido
Spin-Eco ndash Tipo de sinal emitido
13
1 INTRODUCcedilAtildeO
Com o passar dos tempos o conhecimento e a tecnologia tecircm-se desenvolvido de
tal maneira que novas soluccedilotildees para doenccedilas e patologias tem se tornado uma
necessidade para uma melhor qualidade da vida humana
Por isso profissionais da aacuterea de biomeacutedicas vecircm se empenhando em desenvolver
meacutetodos para avaliaccedilatildeo do corpo humano de um modo geral para vivermos mais e
melhor Mas estes profissionais possuem limitaccedilotildees para desenvolvimento de
tecnologias para que os diagnoacutesticos sejam realizados de maneira mais precisa
Para que isso aconteccedila surge a necessidade do envolvimento da engenharia para
realizaccedilatildeo de diagnoacutesticos com tal precisatildeo
Em caso especial de tratamento patologias e ou doenccedilas em joelhos em que uma
pessoa se submeta a uma avaliaccedilatildeo por ressonacircncia magneacutetica um dos meios mais
utilizados para visualizaccedilatildeo sem necessidade de cirurgias para o diagnostico
Meacutedicos tecircm percebido que os laudos natildeo condizem com o real esforccedilo sofrido nos
joelhos de seus pacientes tendo em vista que o trabalho de ressonacircncia eacute realizado
sem uma condiccedilatildeo real de esforccedilo (paciente deitado)
Com a colaboraccedilatildeo de uma cliacutenica de diagnoacutestico por imagem (CDI) foi
desenvolvido um simulador de carga para esforccedilo no joelho Atraveacutes deste foi
possiacutevel observar alteraccedilotildees na regiatildeo femopatelar em especial a condiccedilatildeo de
estado da gordura de Hoffa ou tecido infrapatelar contida entre o fecircmur e a Patela
Para isso foi realizada pesquisa bibliograacutefica para um melhor conhecimento sobre o
mecanismo do joelho bem como o equipamento de ressonacircncia e seu correto
funcionamento No que diz respeito agrave parte mecacircnica foi realizado um levantamento
sobre as condiccedilotildees a que satildeo submetidos os joelhos sendo a carga em suas
14
articulaccedilotildees as principais lesotildees os muacutesculos e a variaccedilatildeo de esforccedilo com o
movimento
15
2 RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
21 Histoacuterico da ressonacircncia magneacutetica no Brasil
A seguir estaremos apresentando um breve histoacuterico acerca da ressonacircncia
magneacutetica no Brasil tendo a USP (Universidade de Satildeo Paulo) como principal
articuladora do desenvolvimento da ressonacircncia magneacutetica no paiacutes aleacutem de outros
centros
A proposta de usar a ressonacircncia magneacutetica de proacutetons para obter imagens
comeccedilou a mostrar seu imenso potencial para o diagnoacutestico meacutedico no iniacutecio dos
anos de 1980 quando os principais laboratoacuterios nas universidades do primeiro
mundo comeccedilaram a desenvolver instrumentos e meacutetodos para aquela finalidade
Naquela mesma eacutepoca a grande familiaridade com o fenocircmeno da ressonacircncia
magneacutetica e a instrumentaccedilatildeo associada resultado de uma longa experiecircncia de
pesquisa na aacuterea garantia uma qualificaccedilatildeo para empreender um desenvolvimento
semelhante no Brasil Decidiu-se entatildeo pesquisar os meacutetodos para a produccedilatildeo de
imagem por ressonacircncia magneacutetica [1]
Figura 1- Primeiro sistema de aquisiccedilatildeo de imagens desenvolvido no IFSC
16
Usando a infra-estrutura obtida e construiacuteda pelo grupo entatildeo num primeiro
protoacutetipo do sistema foram obtidas imagens de pequenos objetos jaacute em marccedilo de
1983 estas seriam as primeiras obtidas no hemisfeacuterio sul
Figura 2- Sistema de RM de 20 Tesla
Em 1985 foi construiacutedo o sistema de RM de 20 Tesla capaz de examinar objetos
de ateacute 15 cm de diacircmetro figura 3 Neste aparelho jaacute em 1987 foram obtidas
imagens em vivo de extremidades humanas Teses e dissertaccedilotildees foram realizadas
ligadas ao desenvolvimento de hardware e software assim como meacutetodos de
obtenccedilatildeo de imagens Dai surgiu a primeira aplicaccedilatildeo praacutetica quando foi
demonstrado para a EMBRAPA o uso do RM para exame natildeo destrutivo de diversos
frutos Esses resultados que se tornaram bem conhecidos dentro e fora do Brasil
fizeram com que em 1988 fosse doado pela Universidade da Califoacuternia em San
Francisco um magneto resistivo de grande porte com campo de apenas 005 Tesla
capaz de acomodar completamente uma pessoa no seu interior Pouco tempo
depois em fins de 1988 era possiacutevel obter imagens tomograacuteficas de cabeccedila com
voluntaacuterios Decidiu-se entatildeo desenvolver um sistema realmente capaz de ser
17
usado clinicamente para diagnoacutestico Isto significava um sistema com um miacutenimo de
atributos a saber
bull Qualidade de imagem
bull Confiabilidade
bull Facilidade de operaccedilatildeo
bull Rapidez na realizaccedilatildeo dos exames
bull Capacidade de examinar diversas anatomias
bull Sensibilidade para detectar patologias
Figura 3- Magneto com capacidade para objetos de ateacute 15 cm de diacircmetro
Embora dispondo de um campo magneacutetico extremamente baixo (005 Tesla)
comparado com os usados na maioria dos sistemas comerciais da eacutepoca (05 a 15
Tesla) conseguiu-se alcanccedilar o objetivo proposto e jaacute em meados de 1992 o
sistema era utilizado para o diagnoacutestico de pacientes da regiatildeo Isto constituiu um
marco importante no desenvolvimento da pesquisa aplicada agrave medicina no paiacutes
como foi claramente apontado na ocasiatildeo pelo entatildeo ministro da Sauacutede Prof Adib
Jatene em visita ao laboratoacuterio da USP acompanhado do entatildeo presidente do
CNPq
18
Figura 4- Sistema de 005 Tesla instalado nos laboratoacuterios do IFSC-USP
O sistema ainda que instalado num ambiente natildeo apropriado foi continuamente
solicitado para efetuar exames em pacientes da regiatildeo tendo seu uso sido decisivo
em numerosos casos nos quais a tomografia tradicional de raios-X natildeo seria
adequada particularmente lesotildees cerebrais problemas de coluna e articulaccedilotildees A
revista Ciecircncia Hoje publicou parte destes resultados no seu suplemento de
tecnologia
Nessa altura algumas empresas notoriamente a EMBRAER procuraram o centro
de pesquisa para analisar o projeto com vista agrave eventual industrializaccedilatildeo O estudo
feito pela EMBRAER mostrou a viabilidade teacutecnico-econocircmica do projeto embora a
situaccedilatildeo da empresa na eacutepoca em vista da futura privatizaccedilatildeo impediu-a de
assumi-lo
Como o resultado do envolvimento quase no iniacutecio das pesquisas nesta aacuterea no
mundo todo o grupo detinha um conhecimento ao mesmo tempo profundo e
abrangente que iria cobrir desde os fundamentos cientiacuteficos ateacute os detalhes da
instrumentaccedilatildeo hardware e software do RM A equipe consolidada refletia a
interdisciplinaridade no assunto e contava com de fiacutesicos aleacutem de engenheiros
profissionais de computaccedilatildeo e medicina
19
Figura 5- Console de operaccedilatildeo do TORM 005
Praticamente todo profissional envolvido com RM no Brasil conhecia o trabalho
desenvolvido pelo centro de pesquisa em RM da USP e o grupo era tido como
referecircncia na aacuterea Hospitais de Satildeo Paulo como o Hospital das Cliacutenicas Hospital
Universitaacuterio da USP e o INCOR contavam com a colaboraccedilatildeo do grupo De outro
lado empresas multinacionais como a General Electric enviavam seus clientes
(Beneficecircncia Portuguesa Hospital Sara Kubitchek) para suporte teacutecnico e cientiacutefico
nas aplicaccedilotildees mais sofisticadas
Esta situaccedilatildeo fez com que o grupo recebesse uma importante doaccedilatildeo feita pela
Faculdade de Medicina da UNESP em Botucatu de um magneto supercondutor de
05 Tesla Este novo magneto abriu a possibilidade de construir um novo sistema
capaz de igualar-se em qualidade de imagem e velocidade aos mais modernos em
uso hospitalar Tratava-se de uma oportunidade excepcional que natildeo pocircde ser
desperdiccedilada em razatildeo das vaacuterias consequumlecircncias e resultados que poderia gerar
Foi feito um convecircnio entre a USP e a Santa Casa de Satildeo Carlos para a criaccedilatildeo do
Centro de Desenvolvimento de Ressonacircncia Magneacutetica do IFSC-USP A Santa Casa
foi responsaacutevel pela construccedilatildeo do preacutedio e a USP desenvolveu e instalou todos os
equipamentos necessaacuterios para o seu funcionamento Neste Centro estaacute em
operaccedilatildeo cliacutenica hoje o TORM 05 (sistema de 05 Tesla) figura 6 atendendo agrave
populaccedilatildeo de Satildeo Carlos e regiatildeo
20
Figura 6- Sistema de 05 Tesla instalado na Santa Casa de Satildeo Carlos
22 Importacircncia da Ressonacircncia Magneacutetica
A ressonacircncia magneacutetica tornou-se o meacutetodo de imagem de escolha para o estudo
das articulaccedilotildees devido a sua grande diferenciaccedilatildeo tecidual resoluccedilatildeo de
estruturas imagens em muacuteltiplos planos e estudos de imagens em movimento A
articulaccedilatildeo do joelho eacute um dos exames de ressonacircncia magneacutetica mais solicitado na
aacuterea osteoarticular O conhecimento detalhado da anatomia fisiologia e aspecto de
imagenologia da regiatildeo permite uma interpretaccedilatildeo adequada dos exames
Ao contraacuterio do que muitos imaginam as lesotildees de joelho satildeo bastante comuns e
natildeo satildeo provocadas apenas por traumas podem ser tambeacutem congecircnitas Aleacutem
disso natildeo satildeo apenas os atletas profissionais ou amadores que correm o risco de
adquirir uma lesatildeo no joelho os natildeo-atletas tambeacutem desenvolvem problemas
variados na articulaccedilatildeo ldquoPor exemplo cerca de 30 das crianccedilas com idade a partir
de trecircs anos apresentam alguma deformidade de joelho cuja principal causa eacute a
geneacutetica Ou seja satildeo hereditaacuteriosrdquo explica o ortopedista esportivo e cirurgiatildeo de
joelho do Hospital Satildeo Luiz Joaquim Grava [2]
No entanto segundo ele a boa notiacutecia eacute que com o advento da ressonacircncia
magneacutetica para o diagnoacutestico preciso da gravidade da lesatildeo e dos procedimentos e
equipamentos ciruacutergicos como a artroscopia (procedimento minimamente evasivo
uma espeacutecie de viacutedeo cirurgia que permite visualizar precisamente as lesotildees nos
21
tendotildees e articulaccedilotildees aleacutem de trataacute-las e prevenir a evoluccedilatildeo das mesmas) os
iacutendices de cura tecircm elevado significativamente girando em torno de 90 dos casos
O joelho eacute uma articulaccedilatildeo complexa (tipo dobradiccedila) composta por ligamentos
cruzados colaterais meniscos tendotildees e muacutesculos Suas funccedilotildees de movimento
(extensatildeo rotaccedilatildeo e impulsatildeo) satildeo muito importantes tanto em atletas quanto em
natildeo atletas ldquoSatildeo muito comuns agraves lesotildees no joelho a maior parte delas originaacuteria de
traumas por esforccedilo diretos e indiretos e podem ser isoladas ou combinadasrdquo diz o
especialista
ldquoNo entanto o tratamento das lesotildees no joelho varia de acordo com a gravidade das
mesmas e pode envolver desde antiinflamatoacuterios fisioterapia executada em cliacutenicas
especializadas e ateacute em alguns casos procedimentos ciruacutergicosrdquo relata Grava ldquoDaiacute
a importacircncia de se realizar o diagnoacutestico preciso do tipo de lesatildeo e posteriormente
agrave aplicaccedilatildeo de tratamento adequadordquo reforccedila o especialista
Os atletas estatildeo mais sujeitos a lesotildees dependendo da modalidade esportiva Os
surfistas por exemplo sofrem mais com meniscos e ligamentos rompidos devido agrave
forccedila aplicada em uma manobra quando o joelho eacute forccedilado a um movimento brusco
de rotaccedilatildeo No voleibol os saltos constantes e a impulsatildeo vertical provocam lesotildees
na articulaccedilatildeo do joelho Os ciclistas com frequumlecircncia de dor nas articulaccedilotildees
inferiores estimuladas geralmente por lesotildees provocadas pela inadequaccedilatildeo das
dimensotildees da bicicleta ao corpo do atleta Aleacutem destas peculiaridades contam
tambeacutem as variaccedilotildees anatocircmicas de quem pedala a intensidade a forma de
treinamento e a duraccedilatildeo dos treinos tambeacutem satildeo responsaacuteveis pelo problema
O aumento da incidecircncia de lesotildees no joelho tem sido constatado em adolescentes
jovens homens acima de 45 anos e mulheres estas uacuteltimas porque estatildeo
praticando cada vez mais esporte
A dor no joelho eacute uma queixa um tanto comum a maioria delas se originando de
trauma por esforccedilo satildeo dores pouco agudas e que se resolvem sem tratamento ou
22
apenas com analgeacutesicos levesTraumas graves com ligamentos lesionados ou
rompidos resultam em dor e instabilidade da articulaccedilatildeo do joelho
Exerciacutecios fiacutesicos moderados (como caminhadas) natildeo causam problemas no joelho
Se o joelho natildeo estiver lesado o exerciacutecio normalmente eacute beneacutefico Esforccedilos laterais
satildeo os que causam a maioria das lesotildees no joelho jaacute que este natildeo foi projetado
para suportar esses esforccedilos
O desgaste irregular da cartilagem pode fazer com que a perna se dobre para dentro
ou para fora Estar acima do peso tambeacutem pode contribuir para os problemas no
joelho
23
3 PATOLOGIAS DO JOELHO
Neste capitulo descreve-se as principais patologias e deformidades que ocorrem no
joelho
31 Tipos de Patologia
bull Danos ao ligamento ou cartilagem devidos aos traumas ou lesotildees
- lesatildeo de LCA Ligamento Cruzado Anterior
- lesatildeo de LCP Ligamento Cruzado Posterior
- lesatildeo de LCM Ligamento Colateral Medial
- lesatildeo de LCL Ligamento Colateral Lateral
bull Artrite
bull Osteoartrite
bull Artrite reumatoacuteide
bull Artrite gotosa aguda
bull Cisto de Baker
bull Bursite
bull Doenccedila de Still de adultos
bull Condromalaacutecia patelar
bull Artrite gotosa crocircnica
bull Doenccedila de Osgood-Schlatter
bull Pseudogota
bull Gota
bull Artrite psoriaacutetica
bull Siacutendrome de Reiter
bull Esclerodermia
24
311 Lesatildeo do Ligamento Cruzado Anterior
As lesotildees do ligamento cruzado anterior satildeo mais comuns em esportes em que o peacute
estaacute fixo ao solo e a perna eacute rodada com o corpo como no futebol basquetebol
esqui Com a rotaccedilatildeo no joelho o paciente pode ouvir um ldquopoprdquo quando a lesatildeo
ocorrer e natildeo consegue prosseguir a atividade A incidecircncia desta lesatildeo eacute maior
durante a terceira deacutecada de vida
Os jogadores de basquete e futebol que desaceleram subitamente para mudar de
direccedilatildeo tambeacutem podem produzir uma lesatildeo do LCA
312 Lesatildeo do Ligamento Cruzado Posterior
O ligamento cruzado posterior eacute o restritor primaacuterio da translaccedilatildeo posterior da tiacutebia
sobre o fecircmur A sua lesatildeo eacute muito menos comum que a do cruzado anterior
O LCP eacute duas vezes mais forte que o LCA com maior aacuterea de corte transversal e
forccedila tecircnsil estas caracteriacutesticas satildeo responsaacuteveis por menor incidecircncia de ruptura
no LCP As lesotildees no LCP representam apenas 5 das lesotildees dos ligamentos do
joelho
313 Lesatildeo do Ligamento Colateral Medial
O ligamento colateral medial tem uma porccedilatildeo superficial e outra profunda (capsular)
A porccedilatildeo superficial provecirc a principal resistecircncia ao estresse em valgo A porccedilatildeo
profunda esta fixada ao menisco medial e fornece adicional estabilidade ao estresse
em valgo A lesatildeo do colateral medial eacute a lesatildeo ligamentar mais comum do joelho
314 Lesatildeo do Ligamento Colateral Lateral
Lesotildees deste ligamento satildeo menos comuns que o medial e geralmente satildeo mais
graves e raramente satildeo lesotildees isoladas pois os ligamentos cruzados e o complexo
posterolateral satildeo frequumlentemente lesionados O tratamento destas lesotildees eacute difiacutecil
25
315 Artrite
O termo artrite se refere agrave inflamaccedilatildeo nas articulaccedilotildees ou juntas do corpo humano
As juntas satildeo superfiacutecies onde haacute o contato entre dois ou mais ossos possibilitando
assim a mobilidade do esqueleto humano Satildeo estruturas muito complexas devido
aos seus diversos componentes e sua interaccedilatildeo entre os mesmos Existem vaacuterios
tipos de artrites que satildeo causadas por diversos fatores e doenccedilas Costuma-se
diferenciar a princiacutepio as artrites relacionadas com sintomas sistecircmicos (como
febre sinais inflamatoacuterios anemia etc) daquelas cujas manifestaccedilotildees se restringem
agraves articulaccedilotildees envolvidas
316 Osteoartrite
A osteoartrite eacute o tipo de artrite que mais afeta a populaccedilatildeo mundial levando agrave
diminuiccedilatildeo da qualidade de vida de milhotildees de pessoas em todo o mundo Afeta
principalmente os joelhos quadris e matildeos regiotildees muito importantes para a
independecircncia fiacutesica do ser humano Eacute uma causa muito importante de afastamento
do trabalho e de aposentadoria precoce Aleacutem disso eacute responsaacutevel por inuacutemeras
cirurgias numa populaccedilatildeo cujo risco ciruacutergico eacute muito elevado os idosos Durante
muito tempo pouco se sabia sobre como ocorriam as alteraccedilotildees articulares que
levam agrave debilidade fiacutesica Hoje sabe-se de vaacuterios fatores de risco para o
desenvolvimento do quadro cujo conhecimento tem facilitado uma melhor
abordagem terapecircutica e uma melhor prevenccedilatildeo da doenccedila
317 Artrite Reumatoacuteide
A artrite reumatoacuteide eacute uma doenccedila auto-imune em que se inflamam simetricamente
as articulaccedilotildees incluindo habitualmente as das matildeos e peacutes originando inchaccedilo dor
e muitas vezes levando agrave destruiccedilatildeo definitiva do interior da articulaccedilatildeo
A artrite reumatoacuteide tambeacutem pode desencadear uma variedade de sintomas em
todo o corpo Desconhece-se a sua causa exata embora sejam muitos os vaacuterios
fatores (inclusive a predisposiccedilatildeo geneacutetica) que podem influir na reaccedilatildeo auto-imune
26
Cerca de 1 da populaccedilatildeo sofre desta doenccedila que afeta as mulheres duas ou trecircs
vezes mais frequumlentemente que os homens A artrite reumatoacuteide apresenta-se em
primeiro lugar em indiviacuteduos entre os 25 e os 50 anos de idade mas pode fazecirc-lo
em qualquer idade Em alguns casos a doenccedila resolve-se de forma espontacircnea e o
tratamento alivia sintomas em trecircs de cada quatro pessoas Contudo pelo menos 1
em cada 10 pessoas fica incapacitada
Nesta doenccedila o sistema imunitaacuterio ataca o proacuteprio tecido que reveste e protege as
articulaccedilotildees Finalmente a cartilagem o osso e os ligamentos da articulaccedilatildeo
deterioram-se provocando a formaccedilatildeo de cicatrizes dentro da articulaccedilatildeo que se
deteriora a um ritmo muito variaacutevel
318 Gota
Eacute a presenccedila de depoacutesitos de cristais de aacutecido uacuterico no espaccedilo da articulaccedilatildeo que
causam uma intensa reaccedilatildeo inflamatoacuteria e dor Na maioria das vezes a gota eacute uma
forma de artrite com episoacutedios recorrentes O perfil mais comumente associado agrave
gota eacute de um homem com excesso de peso e com o peacute inflamado
319 Artrite Gotosa Aguda
A artrite gotosa aguda eacute o segundo estaacutegio da gota Eacute a artrite dolorosa que ataca
principalmente os membros inferiores quase sempre atingindo uma uacutenica
articulaccedilatildeo A articulaccedilatildeo mais acometida eacute a metatarso-falangiana do primeiro dedo
(do dedatildeo do peacute) chamada podagra (podos = peacute) Nesta fase os fluidos do corpo
saturados pelo aacutecido uacuterico formam cristais que ocasionam inflamaccedilatildeo
3110 Cisto de Baker
O cisto de Baker eacute um saco com liacutequido localizado na borda medial da fossa
popliacutetea do joelho Esse saco ciacutestico pode comunicar-se com a cavidade do joelho
estando associado com a degeneraccedilatildeo do corno posterior do menisco medial com
27
ou sem laceraccedilatildeo do menisco Com maior frequumlecircncia o cisto origina-se dos tendotildees
mediais dos muacutesculos iacutesquios - tibiais
3111 Bursite
Bursite eacute a inflamaccedilatildeo da bursa pequena bolsa contendo liacutequido que envolve as
articulaccedilotildees e funciona como amortecedor entre ossos tendotildees e tecidos
musculares A bursite ocorre principalmente nos ombros cotovelos e joelhos
3112 Doenccedila de Still de Adultos
Uma das formas cliacutenicas da doenccedila reumatoacuteide juvenil pode acometer adultos com
febre geralmente alta e intermitente como manifestaccedilatildeo cliacutenica inicial da doenccedila
Deformidades articulares raramente ocorrem e os testes laboratoriais e anticorpos
antinucleares satildeo negativos
3113 Condromalaacutecia Patelar
Termo utilizado para indicar uma condiccedilatildeo dolorosa devido agrave anormalidade
cartilaginosa na face posterior da patela pela fricccedilatildeo repetida desta regiatildeo sobre a
face articular do fecircmur Esta condiccedilatildeo pode levar a uma degeneraccedilatildeo gradual e
progressiva A cartilagem apresenta-se rugosa e estriada
3114 Doenccedila de Osgood-Schlatter
A doenccedila de Osgood-Schlatter eacute uma inflamaccedilatildeo do osso e da cartilagem na parte
superior da tiacutebia A doenccedila de Osgood-Schlatter ocorre entre os 10 e 15 anos mais
frequumlentemente em meninos Supotildee-se que a sua causa seja uma lesatildeo que ocorre
quando o tendatildeo patelar traciona excessivamente sobre o seu ponto de inserccedilatildeo na
parte superior da tiacutebia Geralmente a doenccedila afeta somente a tiacutebia
28
3115 Pseudogota
A pseudogota (doenccedila da deposiccedilatildeo de pirofosfato de caacutelcio dihidratado) eacute um
distuacuterbio caracterizado por crises intermitentes de artrite dolorosa causada por
depoacutesitos de cristais de pirofosfato de caacutelcio O distuacuterbio geralmente ocorre em
indiviacuteduos idosos e afeta igualmente os homens e as mulheres Em uacuteltima instacircncia
a pseudogota provoca degeneraccedilatildeo das articulaccedilotildees afetadas
3116 Artrite psoriaacutetica
A psoriacutease (uma doenccedila da pele que causa surto de erupccedilotildees cutacircneas
avermelhadas e escamosas espessamento das unhas e ponteado ungular) pode
preceder ou seguir-se agrave inflamaccedilatildeo articular A artrite afeta habitualmente as
articulaccedilotildees dos dedos da matildeo e do peacute embora tambeacutem possa afetar outras
articulaccedilotildees inclusive as ancas e a coluna vertebral As articulaccedilotildees podem inchar e
deformar-se quando a inflamaccedilatildeo eacute crocircnica Os sintomas articulares e cutacircneos
podem aparecer e desaparecer conjuntamente
3117 Siacutendrome de Reiter
A siacutendrome de Reiter eacute uma inflamaccedilatildeo das articulaccedilotildees e das inserccedilotildees tendinosas
nas articulaccedilotildees frequumlentemente acompanhada de inflamaccedilatildeo da conjuntiva e das
membranas mucosas como a da boca do trato urinaacuterio da vagina e do pecircnis e
tambeacutem de uma erupccedilatildeo cutacircnea caracteriacutestica A siacutendrome de Reiter eacute
denominada de artrite reativa porque a inflamaccedilatildeo articular parece ser uma reaccedilatildeo a
uma infecccedilatildeo originada em outra aacuterea do corpo que natildeo as articulaccedilotildees Essa
siacutendrome eacute mais comum em homens com 20 a 40 anos de idade
3118 Esclerodermia
A esclerodermia (esclerose sistecircmica) eacute uma doenccedila crocircnica caracterizada por
alteraccedilotildees degenerativas e endurecimento dos tecidos da pele articulaccedilotildees e
29
oacutergatildeos internos e pela dureza e espessamento anormais das paredes dos vasos
sanguiacuteneos
Desconhece-se a sua causa A perturbaccedilatildeo eacute quatro vezes mais frequumlente em
mulheres que em homens e nas crianccedilas eacute pouco comum A esclerodermia pode
apresentar-se como parte de uma doenccedila mista do tecido conjuntivo
Muitas vezes escuta-se um som aacutespero quando os tecidos inflamados entram em
contato particularmente nos joelhos e por baixo destes Os dedos os pulsos e os
cotovelos podem sofrer um processo de flexatildeo progressiva (contratura) devido ao
espessamento da pele Tambeacutem podem ocorrer feridas nas pontas dos dedos e nos
noacutes dos dedos
32 Tipos de Deformidades
Os tipos de deformidades relacionadas ao joelho satildeo as deformidades em varo e em
valgo Satildeo os problemas mais comuns congecircnitos e que se manifestam por volta
dos trecircs ou quatro anos de idade
321 Deformidade em Varo
A deformidade do joelho em varo eacute joelho para fora e perna para dentro tiacutepico de
cavaleiros O joelho varo pode ser causado tambeacutem pelo raquitismo e deficiecircncia de
vitamina D
322 Deformidade em Valgo
A deformidade do joelho em valgo eacute o joelho para dentro e perna para fora joelho
em ldquoXrdquo
30
4 O PORQUEcirc DO USO DA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
Estabelecendo uma comparaccedilatildeo entre os meacutetodos de diagnoacutestico por imagem
utilizados no joelho encontramos os raios-X e a ressonacircncia magneacutetica como sendo
os meacutetodos mais utilizados atualmente Neste capiacutetulo faremos uma breve
avaliaccedilatildeo de custo benefiacutecio entre estes dois meacutetodos
41 Pesquisa de Custo e de Exame Utilizado
Na utilizaccedilatildeo do meacutetodo de diagnoacutestico por raios-X obteacutem-se oacutetimos resultados na
avaliaccedilatildeo de fraturas oacutesseas presenccedila de objetos estranhos e proacuteteses como
observamos na figura 7 Mas este resultado natildeo se apresenta da mesma maneira
para muacutesculos e outros elementos que possam ser analisados na articulaccedilatildeo
tornando-se entatildeo um meacutetodo ineficaz para aplicaccedilotildees que estatildeo ligadas a
patologias
Figura 7 ndash Chapas de raio x [9]
O meacutetodo de utilizaccedilatildeo que preenche esta lacuna satildeo as ressonacircncias magneacuteticas
que revelam as patologias referentes aos muacutesculos cartilagens tendotildees
31
ligamentos vasos etc Como mostrado na figura 8 podemos observar os detalhes
da articulaccedilatildeo
Figura 8ndash Exame de RM
Para uma comparaccedilatildeo acerca do meacutetodo de captaccedilatildeo de imagem mais adequado a
ser utilizado realizamos uma pesquisa no Hospital Praia da Costa localizado no
municiacutepio de Vila Velha - ES com o ortopedista Henrique Morais formado em
medicina pela Faculdade de Medicina de Petroacutepolis A resposta veio a confirmar o
relatado acima os raios-X satildeo muito mais utilizados que a ressonacircncia magneacutetica
devido a simplicidade e ao baixo custo do exame
Para obtermos dados referentes a custos foi realizada uma pesquisa no Centro de
Diagnoacutestico por Imagem (CDI) localizado na Praia do Canto Vitoacuteria - ES onde
foram obtidos os seguintes resultados
O valor de um exame de ressonacircncia magneacutetica incluindo laudo e filme foi de R$
73000 (setecentos e trinta reais) para o raios-X o custo teria uma meacutedia de R$
1500 (quinze reais) por exame
Uma outra pesquisa foi realizada por Nabarrete em 1999 que tinha como objetivo
colher informaccedilotildees referentes aos diversos aspectos relacionados agraves lesotildees quais
os tipos mais frequumlentes e seus mecanismos mais comuns bem como as
32
caracteriacutesticas dos indiviacuteduos que em sua maioria foram do sexo masculino Os
resultados seratildeo apresentados nas figuras 9 10 11 e 12
Figura 9 - Ocorrecircncia de lesotildees e quais estruturas satildeo mais lesadas
Figura 10 - Esportes de contato que mais geram lesotildees nos ligamentos
Figura 11 - Neste graacutefico veremos os mecanismos causadores de lesotildees
33
Figura 12 - Procedimentos que foram utilizados para definiccedilatildeo do grau da lesatildeo
42 Conclusatildeo do Capiacutetulo
Apesar da teacutecnica dos raios-X ser o exame mais utilizado o de menor custo o mais
simples e mais raacutepido seraacute utilizado neste estudo a ressonacircncia magneacutetica pois
neste caso a preocupaccedilatildeo eacute mostrar o comportamento da estrutura do joelho com e
sem a aplicaccedilatildeo de carga e tal avaliaccedilatildeo soacute seraacute possiacutevel pelo o exame de RM pois
mostraraacute os diferentes tipos de tecidos do joelho e suas variaccedilotildees
34
5 DEFEITOS DA RM
O paciente em questatildeo ao dar entrada na sala de ressonacircncia natildeo poderaacute portar
nenhum tipo de material magneacutetico ou qualquer instrumento que venha gerar
artefatos no resultado do exame Os artefatos satildeo gerados atraveacutes de interferecircncia
com o campo magneacutetico Assim portadores de proacuteteses marcapasso ou quaisquer
materiais eleacutetricos natildeo podem utilizar o meacutetodo de diagnoacutestico por ressonacircncia
O objetivo deste capiacutetulo eacute identificar os problemas relacionados agrave mecacircnica no que
diz respeito ao modo como eacute realizado o exame Seraacute mostrado agora um dos
problemas encontrados durante a realizaccedilatildeo do exame com o paciente em repouso
estando ele com um carregamento nulo ou proacuteximo disto na regiatildeo femopatelar
51 Abordagem da Variaccedilatildeo da Pressatildeo na Superfiacutecie de Apoio
Para esta demonstraccedilatildeo a variaccedilatildeo da pressatildeo sofrida nos peacutes para situaccedilotildees reais
e tambeacutem para a situaccedilatildeo da ressonacircncia onde o paciente encontra-se deitado
Seraacute feito ainda uma avaliaccedilatildeo das forccedilas sobre os muacutesculos no joelho em duas
posiccedilotildees e para acircngulos diferentes
Em um primeiro estudo seraacute considerado uma pessoa deitada em repouso e com
sua distribuiccedilatildeo de massa homogecircnea e constante ao longo de todo corpo sendo
esta a situaccedilatildeo em que o paciente encontra-se no momento da ressonacircncia
magneacutetica temos
Massa = constante
A aacuterea de contato com a superfiacutecie
Aacuterea (estimada) = 2400 cm2
35
Considerando a massa do indiviacuteduo como 80 kg estimamos entatildeo a pressatildeo
exercida pela superfiacutecie do corpo em contato com a maca da ressonacircncia
Pressatildeo = F A
Sendo assim foi encontra uma pressatildeo de 0033 kgf cm2 para uma pessoa deitada
na maca da RM
Ilustrando a situaccedilatildeo de uma pessoa de peacute onde os peacutes estatildeo totalmente apoiados
no solo em repouso com a massa distribuiacuteda de maneira uniforme em toda a
superfiacutecie de contato
Aacuterea (estimada) = 132 cm2
Considerando o mesmo indiviacuteduo da situaccedilatildeo anterior teremos uma pressatildeo de
0606 kgf cm2
A uacuteltima situaccedilatildeo teraacute o mesmo indiviacuteduo com suas pernas flexionadas e com uma
aacuterea de apoio reduzida esta eacute uma situaccedilatildeo criacutetica para o joelho devido ao aumento
das tensotildees nos muacutesculos e tendotildees esta situaccedilatildeo seraacute abordada mais adiante
Aacuterea (estimada) = 80 cm2
Sendo assim a pressatildeo correspondente a esta situaccedilatildeo seraacute de 1 kgf cm2
Observando os resultados das situaccedilotildees anteriores eacute faacutecil de verificar a ocorrecircncia
de uma grande variaccedilatildeo da pressatildeo Comparando os resultados das situaccedilotildees onde
o indiviacuteduo estaacute de peacute com toda a superfiacutecie do peacute apoiada com o resultado do
indiviacuteduo na maca verifica-se que a pressatildeo eacute aproximadamente vinte vezes maior
e a situaccedilatildeo onde o indiviacuteduo encontra-se com a superfiacutecie do peacute parcialmente
apoiada a diferenccedila aumenta em mais de 30 vezes em relaccedilatildeo agrave posiccedilatildeo de exame
36
52 A Impossibilidade de Variaccedilatildeo do Acircngulo
Durante o exame de ressonacircncia magneacutetica o acircngulo do joelho na posiccedilatildeo eacute
travado entre 10 e 15deg como mostrado na figura 13
Durante um agachamento agraves forccedilas compressivas chegam proacuteximas a 8000 Kgf
com cargas elevadas (250 a 38250 kg) sendo praticamente a mesma nos acircngulos
entre 60deg a 130deg de flexatildeo de joelhos (NISSEL amp EKHOLM 1986) poreacutem ainda natildeo
foi estudado um valor limite para as estruturas resistirem a forccedilas compressivas
Deve-se lembrar no entanto que da mesma forma que a compressatildeo excessiva
pode ser lesiva para meniscos e cartilagens elas tem um papel importante na
estabilidade dos joelhos (NISSEL amp ELKHOLM 1986 MARKOLF et al 1981
SHOEMAKER amp MARKOLF 1985 YACK et al 1994) [12]
Figura 13ndash Acircngulo de posiccedilatildeo do joelho durante o exame
Logo concluiacute-se que em acircngulos menores que 60deg os esforccedilos na regiatildeo
femopatelar satildeo pequenos e haacute pouco desgaste da articulaccedilatildeo para acircngulos entre
60 e 130deg haacute grande esforccedilo e desgaste poreacutem em ambos os casos todos os
37
esforccedilos contribuem para a estabilidade do joelho A figura 14 ilustra claramente
que com a alteraccedilatildeo do acircngulo do joelho as forccedilas existentes aumentam
consideravelmente
Figura 14ndash Na figura 14 pode-se observar que Qp Rf(resultante) e Pa satildeo vetores forccedila que atuam
diretamente sobre a patela ao flexionar o joelho como jaacute foi abordado anteriormente as forccedilas
apresentam grandes aumentos O grupo de forccedilas representados pelos vetores Qt Rc(resultante) e
P(forccedila peso) atuam na articulaccedilatildeo do tornozelo e aumentam com a flexatildeo do joelho bem como o
aumento da forccedila normal(forccedila de contato do chatildeo com a ponta dos peacutes) que provoca um maior
momento na articulaccedilatildeo O conjunto de vetores representados por Rc(resultante) Qt e P satildeo vetores
que atuam na articulaccedilatildeo da anca do fecircmur e a bacia neste caso temos um pequeno aumento destes
com o aumento do acircngulo Por fim temos o conjunto de vetores representados por Pa Rt e
Rg(resultante) que atuam na articulaccedilatildeo entre o fecircmur e a tiacutebia
38
53 Contraccedilatildeo Isomeacutetrica e Isotocircnica
A relaccedilatildeo entre a forccedila muscular e seu comprimento durante uma contraccedilatildeo
determina o tipo de contraccedilatildeo muscular Eacute chamada contraccedilatildeo isomeacutetrica aquela em
que o efeito da formaccedilatildeo das pontes cruzadas implica no aumento da rigidez do
muacutesculo atingindo um estado de equiliacutebrio estaacutetico neste caso o muacutesculo natildeo
altera seu comprimento ainda que as pontes cruzadas estejam ativas para suportar
a carga aplicada Modificaccedilotildees na carga levam ao aumento ou a diminuiccedilatildeo da
rigidez do muacutesculo e a manutenccedilatildeo do comprimento O outro tipo de contraccedilatildeo
chamada isotocircnica ocorre quando o muacutesculo se encurta ainda que sob a accedilatildeo de
uma carga Tomando-se como exemplo a elevaccedilatildeo de um peso numa contraccedilatildeo
isomeacutetrica este estaria sendo sustentado estaticamente enquanto uma contraccedilatildeo
isotocircnica seria capaz de levantaacute-lo [6]
531 Relaccedilatildeo Comprimento - Forccedila Muscular
Quando o comprimento de um muacutesculo se encontra proacuteximo ao seu valor de
repouso tambeacutem chamado comprimento oacutetimo a maior quantidade possiacutevel de
cabeccedilas miosiacutenicas pode formar pontes cruzadas com as moleacuteculas de actina esta
situaccedilatildeo corresponde ao maior grau de superposiccedilatildeo entre os filamentos grosso e
fino Gordon et alli (1966) mediu a faixa de comprimento onde a maacutexima tensatildeo
ocorria numa fibra isolada do muacutesculo sartorius da ratilde de 94 a 106 do
comprimento oacutetimo (Figura 15 A)
Diminuindo gradativamente o comprimento do muacutesculo para ateacute um limite de 60
do comprimento oacutetimo a forccedila caiacutea a aproximadamente 80 da forccedila maacutexima -
evento relacionado provavelmente ao encontro de filamentos finos opostos
Encurtamentos mais pronunciados levavam agrave cessaccedilatildeo da forccedila muscular com o
provaacutevel choque dos filamentos grossos com as estruturas Z Por outro lado se o
muacutesculo era estirado acima do comprimento oacutetimo a forccedila muscular caia
gradativamente ateacute cerca de 130 deste comprimento Nesta condiccedilatildeo o
sarcocircmero distendido diminui o nuacutemero de pontes cruzadas ativas ateacute o limite ao
39
redor de 170 do comprimento oacutetimo onde a superposiccedilatildeo entre filamentos
grossos e finos jaacute natildeo ocorre
Em muacutesculos inteiros e natildeo apenas numa fibra isolada alongamentos a partir do
comprimento oacutetimo trazem consigo o aparecimento de uma forccedila elaacutestica passiva
exercida pelos elementos elaacutesticos natildeo contraacuteteis do muacutesculo perimiacutesio endomiacutesio
sarcolema assim como por elementos da proacutepria fibra muscular (Zajac 1989)
Dependendo ainda da ativaccedilatildeo a forccedila muscular fica reduzida a uma fraccedilatildeo da forccedila
maacutexima situaccedilatildeo em que nem todas as fibras satildeo recrutadas ou a somaccedilatildeo
temporal natildeo chegou ao maacuteximo (Figura 15 B)
Em muacutesculos do aparelho locomotor a modulaccedilatildeo da forccedila eacute feita
predominantemente pelo recrutamento ateacute cerca de 70 (50 a 85
dependendo do muacutesculo) da forccedila maacutexima valor a partir do qual as unidades
motoras passam a disparar com maior frequumlecircncia (Enoka 1993) [6]
40
Figura 15 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento A - Ativaccedilatildeo maacutexima B - Ativaccedilatildeo parcial (Zajac 1989)
532 Relaccedilatildeo Velocidade - Forccedila Muscular
Um muacutesculo isolado sujeito a uma carga constante por exemplo suportando um
peso se for estimulado inicialmente se encurtaraacute parando em seguida Variando-se
a carga eacute possiacutevel relacionaacute-la com a velocidade de encurtamento sendo obtida a
curva velocidade - forccedila muscular Quando a velocidade de encurtamento eacute maacutexima
o muacutesculo natildeo estaacute sujeito a nenhuma carga isto eacute a forccedila muscular eacute nula Se por
outro lado o muacutesculo natildeo consegue se encurtar ainda que seu comprimento seja
oacutetimo senatildeo apenas suportar a carga a velocidade eacute nula e a forccedila assume o valor
maacuteximo (Figura 16) Forccedilas maiores do que a maacutexima aplicadas ao muacutesculo levam
seu alongamento ateacute um limite de aproximadamente 180 da forccedila maacutexima
aumentos subsequumlentes de forccedila levariam a alongamentos draacutesticos no muacutesculo
41
Figura 16 - Relaccedilatildeo forccedila-velocidade para ativaccedilotildees maacutexima e parcial No eixo x estaacute representada a
velocidade de encurtamento a velocidade do muacutesculo com sinal oposto (Zajac 1989)
54 O Modelo de Hill
Os modelos derivados da proposta inicialmente apresentada por A V Hill em 1938
possuem caracteriacutesticas suficientemente simples e de faacutecil compreensatildeo e satildeo
capazes de modelar satisfatoriamente os principais fenocircmenos macroscoacutepicos
observados na contraccedilatildeo muscular e que os tornaram os mais utilizados ateacute entatildeo
em estudos de dinacircmica e controle de movimento Na Figura 17 podem ser
observados os componentes baacutesicos deste modelo um elemento contraacutetil (CE) no
qual a forccedila muscular eacute gerada a partir da energia quiacutemica disponiacutevel um elemento
elaacutestico em seacuterie (SEE) responsaacutevel pela resposta mecacircnica do muacutesculo agraves
alteraccedilotildees de comprimento raacutepidas Se um muacutesculo estaacute sendo submetido a
alongamentos natildeo-despreziacuteveis eacute comum a inclusatildeo de um elemento elaacutestico em
paralelo (PE) atuando como uma mola passiva [6]
42
Figura 17 - Estrutura funcional do modelo de Hill mostrando o elemento contraacutetil (CE) o elemento
elaacutestico em paralelo (PE) e o elemento elaacutestico em seacuterie (SEE) (Zajac 1989)
A partir de medidas de forccedila isotocircnica em muacutesculos tetanizados sabe-se que quando
esta aumenta os muacutesculos se contraem mais lentamente Foi proposta entatildeo por Hill
uma relaccedilatildeo empiacuterica hiperboacutelica que ajustava a dependecircncia da velocidade maacutexima
de contraccedilatildeo (V) com a forccedila muscular (F) (Figura 18)
(F+a)+(V+b)=const (41)
Tal que
V eacute a velocidade inicial (maacutexima) de encurtamento
F eacute a forccedila muscular
a e b satildeo as constantes sendo b = a (VmFm)
43
Figura 18 - Hipeacuterbole de Hill Os dados experimentais de contraccedilotildees isotocircnicas do muacutesculo sartorius
de ratilde foram ajustados com a equaccedilatildeo empiacuterica (VVm+025) (FFm+025) = 03123 neste teste
Vm=52 cms e Fm=65 gf (Talbot e Gessner 1973)
Hill obteve a relaccedilatildeo acima atraveacutes de medidas da potecircncia muscular que eacute a soma
das energias mecacircnica e teacutermica durante a contraccedilatildeo isotocircnica Inicialmente o calor
liberado na contraccedilatildeo isotocircnica (Qit) foi considerado como a soma do calor liberado
durante a contraccedilatildeo isomeacutetrica (Qim) e do calor liberado devido ao encurtamento (Qe)
Q Q Qit e im (42)
Hill constatou que Qe era proporcional apenas agrave distacircncia encurtada ou que sua
variaccedilatildeo temporal era proporcional a V No entanto Qit o calor total diminuiacutea com o
aumento da forccedila A potecircncia total no muacutesculo soma da potecircncia mecacircnica (fv) e do
calor extra dissipado por accedilatildeo da viscosidade no encurtamento (Qe) pode ser
expressa como
( )W fv Qe fv av b f fm (43)
44
Tal que fm eacute a forccedila muscular maacutexima (ou seja para v = 0) Somando ab + bf nos dois
lados da equaccedilatildeo acima
( )( ) ( )f a v b b a fm (44)
Mas Hill percebeu posteriormente que ldquoardquo dependia de f (Hill 1964)
a f f fm( ) 016 018 (45)
Apesar das equaccedilotildees 44 e 45 descreverem com maior precisatildeo a relaccedilatildeo forccedila-
velocidade a equaccedilatildeo original de Hill 41 continua sendo empregada com suficiente
credibilidade para muitos muacutesculos Wilkie (1950) notou que hipeacuterboles
geometricamente semelhantes eram obtidas para vaacuterios muacutesculos mostrando que a
variaccedilatildeo da velocidade com a forccedila ocorria de maneira ateacute certo ponto invariante
Normalizando a eq 41 pela forccedila maacutexima (fm) e pela velocidade maacutexima de contraccedilatildeo
sem carga (vm) vem
f
f
v
vm m
1
4
1
4
5
16 (46)
Uma vez que para muitos muacutesculos vale a relaccedilatildeo
a
f
b
vm m
1
4 (47)
Abott e Wilkie (1953) mostraram que a equaccedilatildeo de Hill normalizada eq 47 se aplica
para muacutesculos que se encontram em diversos estados de alongamento ou contraccedilatildeo
e natildeo apenas no comprimento oacutetimo Assim a forccedila do elemento contraacutetil eacute
completamente definida para uma estimulaccedilatildeo tetacircnica se a curva forccedila-comprimento
eacute levada em conta aleacutem da curva forccedila-velocidade A forccedila muscular eacute entatildeo uma
funccedilatildeo de duas variaacuteveis uma relaccedilatildeo forccedila-comprimento-velocidade (figura 19)
45
Figura 19 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento-velocidade para muacutesculo interno reto de rato (Zierler 1978)
Este modelo baacutesico possui alguns pequenos desvios dependendo das condiccedilotildees
especiacuteficas de operaccedilatildeo Muacutesculos que se contraem a partir de um comprimento inicial
elevado encurtam-se mais lentamente do que aqueles que estavam inicialmente
menos estendidos A duraccedilatildeo da estimulaccedilatildeo se longa diminui a velocidade de
contraccedilatildeo processo ligado provavelmente ao metabolismo energeacutetico (Zierler 1978)
A partir das relaccedilotildees expostas acima jaacute eacute possiacutevel calcular a potecircncia muscular
Sendo a taxa de calor gerado no encurtamento ( Qe ) proporcional agrave velocidade de
encurtamento
( )Q Q f f vit im m 016 018 (48)
Incluindo o termo fv da potecircncia mecacircnica e considerando a = 025 a potecircncia
muscular total entendida como a soma da taxa de produccedilatildeo de calor e da potecircncia
mecacircnica durante a contraccedilatildeo isotocircnica fica
W Q f v fvim m 0 25 (49)
46
E utilizando a relaccedilatildeo determinada por Hill para o calor isomeacutetrico
Qf v
im
m m
16 (410)
Tem-se que uma expressatildeo para a potecircncia muscular seria
Wf v v
v
f
f
v
v
m m
m m m
161 4 16 (411)
Que a partir da equaccedilatildeo 46 da hipeacuterbole normalizada de Hill (Talbot e Gessner
1973) pode ser expressa em funccedilatildeo apenas da velocidade de encurtamento ou da
forccedila muscular
Wf v
vv
vv
m m m
m
16
1 24
1 4 (412)
Wf v f
f
f f
f f
m m
m
m
m
161 1
4 75 20
16 64 (413)
A equaccedilatildeo de Hill normalizada (46) eacute a base para a determinaccedilatildeo da curva
velocidade-forccedila muscular As equaccedilotildees 411 e 412 por sua vez podem fornecer
importantes dados sobre consumo de energia muscular e o comportamento das
forccedilas para um estudo mais especiacutefico Em sistemas de estimulaccedilatildeo eleacutetrica neuro-
muscular poderatildeo ser uacuteteis no estabelecimento de estrateacutegias de controle
47
55 Estrutura Muscular na Articulaccedilatildeo
A seguir seratildeo apresentados os muacutesculos e ligamentos no movimento do joelho De
acordo com o mostrado na Figura 20 podemos observar a quantidade de muacutesculos
diretamente ligados ao joelho bem como os ligamentos que satildeo responsaacuteveis por
manter a integridade da articulaccedilatildeo
Figura 20 - Demonstrativa dos muacutesculos ligamentos e suas disposiccedilotildees
551 Os Muacutesculos da Articulaccedilatildeo
Doze muacutesculos atuam na articulaccedilatildeo do joelho e satildeo classificados em trecircs grupos
bull Jarrete
bull Quadriacuteceps da coxa e
bull Muacutesculos natildeo-classificados
5511 Jarrete
O grupo do jarrete inclui os muacutesculos semitendiacuteneo semimembranaacuteceo e biacuteceps da
coxa (cabeccedila longa e curta) Todos exceto a cabeccedila curta do biacuteceps atuam como
48
extensores do quadril Como os muacutesculos do jarrete demonstram uma linha de
traccedilatildeo posterior ao eixo de rotaccedilatildeo do joelho eles servem como flexores do joelho
Aleacutem de fletir o joelho os muacutesculos semimembranaacuteceo e semitendiacuteneo giram
medialmente a tiacutebia quando o joelho estaacute parcialmente fletido Na condiccedilatildeo de
sustentaccedilatildeo de peso esses muacutesculos tendem a girar lateralmente o fecircmur sobre a
tiacutebia Esses movimentos satildeo relativamente equivalentes
5512 O Quadriacuteceps da Coxa
O quadriacuteceps da coxa eacute constituiacutedo pelos muacutesculos reto da coxa e trecircs vastos (vasto
lateral medial e intermeacutedio) Apenas o reto da coxa atua em mais de uma
articulaccedilatildeo Contudo todos os membros causam inequivocadamente uma extensatildeo
potente do joelho e tambeacutem devido a sua inserccedilatildeo medial tendem a causar
rotaccedilatildeo medial da tiacutebia
O comportamento eleacutetrico do vasto medial estaacute relacionado agrave diminuiccedilatildeo da
magnitude do braccedilo de momento do quadriacuteceps para a extensatildeo do joelho durante
os 15ordm finais de movimento Os aumentos na atividade do vasto medial no final da
extensatildeo do joelho foram relacionados ao seu papel como estabilizador da patela
contra uma luxaccedilatildeo lateral Em geral ainda eacute relativamente seguro afirmar que todos
os muacutesculos do quadriacuteceps satildeo mais ou menos simultaneamente ativos durante a
extensatildeo do joelho e proporcionalmente ativos durante elevaccedilotildees e reduccedilotildees na
tensatildeo da extensatildeo
5513 O Grupo de Muacutesculos natildeo Classificados
O grupo de muacutesculos natildeo-classificados da articulaccedilatildeo do joelho inclui o sartoacuterio o
graacutecil o popliacuteteo o gastrocnecircmico e o plantar Os dois uacuteltimos atuam
predominantemente na articulaccedilatildeo do tornozelo embora passem atraacutes da
articulaccedilatildeo do joelho e possuam alguma capacidade de flexatildeo
49
O muacutesculo graacutecil considerado parte da massa muscular referida como adutores do
quadril no entanto ao atravessar a articulaccedilatildeo do joelho ele tende a causar um
torque associado agrave rotaccedilatildeo medial da tiacutebia bem como a flexatildeo do joelho
O sartoacuterio que eacute o muacutesculo mais longo do corpo tambeacutem se associa agrave rotaccedilatildeo
medial da tiacutebia e atua no quadril como flexor
O popliacuteteo eacute um muacutesculo profundo e pequeno situado atraacutes da articulaccedilatildeo do joelho
A orientaccedilatildeo de suas fibras o torna um rotador medial da tiacutebia Geralmente se
observa atividade do muacutesculo no iniacutecio da flexatildeo do joelho aleacutem de ajudar a
estabilizar o membro inferior sustentador do peso quando estaacute numa posiccedilatildeo com o
joelho fletido auxiliando o ligamento cruzado posterior a restringir esse movimento
indesejaacutevel
Figura 21 ndash Localizaccedilatildeo dos principais muacutesculos relacionados ao joelho [10]
552 Ligamentos
Ligamento Cruzado Anterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo permitindo
o movimento para frente
Ligamento Cruzado Posterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo
permitindo o movimento para traacutes mais ligamentos colaterais localizados nas
laterais do joelho responsaacuteveis pela estabilidade lateral e medial da articulaccedilatildeo
50
Os ligamentos tecircm como principal funccedilatildeo limitar os movimentos das articulaccedilotildees em
direccedilotildees indesejaacuteveis a fim de que natildeo ocorram lesotildees (danificaccedilotildees nas mesmas)
A caacutepsula fibrosa do joelho eacute suplementada e reforccedilada por cinco ligamentos
intriacutensecos
bull Ligamento Patelar
bull Ligamento Colateral Fibular
bull Ligamento Colateral Tibial
bull Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo
bull Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Estes satildeo frequumlentemente denominados ligamentos externos para diferenciaacute-los
dos ligamentos internos e ligamentos cruzados que se encontram dentro da caacutepsula
fibrosa
5521 Ligamento Patelar
Eacute a continuaccedilatildeo do tendatildeo do muacutesculo quadriacuteceps da coxa distal agrave patela Eacute
extremamente forte e contiacutenuo com a caacutepsula fibrosa da articulaccedilatildeo do joelho e eacute
palpado com maior facilidade quando a perna esta estendida Resiste agrave tendecircncia
da face tibial superior de deslocar-se para frente com referecircncia ao fecircmur durante
alguns tipos de movimento
5522 Ligamento Colateral Fibular (Lateral) e Ligamento Colateral Tibial
(Medial)
Esse ligamento tem mais importacircncia que o ligamento colateral fibular (lateral) no
que diz respeito agrave estabilidade do joelho
O ligamento colateral medial eacute composto de uma parte superficial o ligamento
colateral tibial e uma parte profunda ldquoo ligamento capsular medialrdquo Estas estruturas
satildeo importantes no controle da angulaccedilatildeo vara (voltado medialmente) e valga
(voltada lateralmente) rotaccedilatildeo tibial e deslocamento tibial antero-posterior Esses
51
ligamentos satildeo firmemente fixados ao menisco medial e a caacutepsula fibrosa da
articulaccedilatildeo do joelho
Os ligamentos colaterais tibial e fibular normalmente impedem a ruptura das faces
laterais da articulaccedilatildeo Satildeo firmemente estirados quando a perna eacute estendida
impedindo a rotaccedilatildeo da tiacutebia lateralmente ou do fecircmur medialmente Durante a
flexatildeo da perna eles se aproximam permitindo alguma rotaccedilatildeo da tiacutebia sobre o
fecircmur
Ligamento colateral medial possui duas porccedilotildees superficial e profunda Estabiliza a
joelho nos estresses em valgo
Ligamento colateral lateral ou fibular colateral Eacute o principal estabilizador ao estresse
em varo Faz parte do complexo ou canto posterolateral e resiste agrave rotaccedilatildeo externa
Figura 22ndash Ligamentos da articulaccedilatildeo do joelho
5523 Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo e Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Eles reforccedilam a parte de traz do joelho Ajudam a resistir qualquer tendecircncia
para a articulaccedilatildeo se mover aleacutem de seu limite de extensatildeo (hiperextensatildeo) Aleacutem
52
disso a direccedilatildeo de suas fibras sugere que eles limitem o movimento rotatoacuterio
5524 Ligamentos Cruzados
O mais fraco ligamento eacute o cruzado anterior que impede o deslocamento posterior
do fecircmur sobre a tiacutebia e a hiperextensatildeo da articulaccedilatildeo aleacutem de conter a tiacutebia que eacute
tracionada agrave frente quando a articulaccedilatildeo eacute fletida em acircngulo reto
O ligamento cruzado posterior que eacute estirado durante a flexatildeo da articulaccedilatildeo do
joelho impede a luxaccedilatildeo anterior do fecircmur sobre a tiacutebia ou a luxaccedilatildeo posterior da
tiacutebia Tambeacutem ajuda a evitar a hiperflexatildeo da articulaccedilatildeo do joelho
Estes ligamentos muito fortes situam-se no interior da caacutepsula articular unindo o
fecircmur e a tiacutebia Localizam-se entre os cocircndilos medial e lateral separados da
cavidade articular pela membrana sinovial
Satildeo faixas arredondadas que se cruzam obliquamente como um X e se denominam
anterior e posterior de acordo com seu local de fixaccedilatildeo na tiacutebia Estes ligamentos
satildeo essenciais para a estabilidade acircntero-posterior da articulaccedilatildeo do joelho
principalmente quando eacute fletido
Ligamento cruzado anterior Eacute responsaacutevel pela limitaccedilatildeo da translaccedilatildeo anterior e
rotaccedilatildeo da tiacutebia em relaccedilatildeo ao fecircmur
Ligamento cruzado posterior Evita a subluxaccedilatildeo posterior da tiacutebia em relaccedilatildeo ao
fecircmur
53
56 Movimentos de Rotaccedilatildeo e Translaccedilatildeo
No joelho existem movimentos de escorregamento do fecircmur sobre os meniscos
tornando o movimento ainda mais complexo Nas figuras 23 e 24 estatildeo identificadas
as proacuteteses de 1 e 4 eixos que nos datildeo uma boa visualizaccedilatildeo dos movimentos
relativos entre as superfiacutecies de um joelho
Figura 23 - Proacuteteses de um Eixo
Figura 24 - Proacuteteses de 4 eixos
Podemos observar a diferenccedila dos movimentos proporcionados por proacutetese e
concluiacutemos que o movimento da proacutetese de 4 eixos eacute o que mais se aproxima do
movimento real no joelho jaacute que proporciona o deslizamento entre as superfiacutecies
enquanto na proacutetese de 1 eixo ocorre apenas o movimento de rotaccedilatildeo em torno do
eixo
54
57 Conclusatildeo do Capiacutetulo
O meacutetodo atual de exame do joelho a ressonacircncia magneacutetica natildeo estaacute adequado
com a pesquisa biomecacircnica pois como pode ser observado neste capiacutetulo a
pressatildeo no joelho em movimento eacute no miacutenimo 30 vezes superior comparada agravequela
na maca de ressonacircncia assim como os acircngulos satildeo os mais variados possiacuteveis
proporcionando variaccedilatildeo ciacuteclica com baixas ou altas taxas de variaccedilatildeo das forccedilas
Com relaccedilatildeo ao meacutetodo de Hill pode-se ter uma noccedilatildeo dos gastos de energia
envolvidos na geraccedilatildeo dos movimentos e como varia a forccedila com a velocidade
muscular
Pode-se verificar tambeacutem a complexidade do joelho quando foram citados e
mostrado a quantidade de muacutesculos ligamentos e outras estruturas que o compotildee e
a sua complexibilidade bem como o movimento existente
55
6 PROPOSTA PARA A SOLUCcedilAtildeO MECAcircNICA
Propotildee-se entatildeo um sistema que simule a compressatildeo exercida sobre o joelho com
um carregamento estaacutetico com valor equivalente ao peso do paciente Isto seria
possiacutevel ao variar o carregamento e o acircngulo da articulaccedilatildeo que seria o ideal para
simular as atividades cotidianas como subir uma escada pular correr um
agachamento e outras situaccedilotildees onde o joelho eacute severamente solicitado
Situaccedilotildees como correr e pular necessitariam de um equipamento com software que
captassem imagens dinacircmicas para esta situaccedilatildeo a escolha seria por um simulador
de carga com caracteriacutesticas elaacutesticas desta forma com o movimento haveria
acreacutescimo ou decreacutescimo dos esforccedilos no joelho do paciente de acordo com a
variaccedilatildeo do comprimento da cinta elaacutestica A impossibilidade de realizaccedilatildeo de um
exame deste tipo eacute devido ao fato de natildeo haver um equipamento de RM que capta
imagens dinacircmicas aqui no estado do Espiacuterito Santo Figura 25 o que nos levou
a pensar em outra soluccedilatildeo para o caso
Figura 25 - Equipamento utilizado na ressonacircncia magneacutetica
56
Como a uacutenica possibilidade eacute de simular um carregamento com um acircngulo entre 10ordm
e 15ordm (acircngulo da bobina de captaccedilatildeo de imagem) na articulaccedilatildeo femopatelar e a
impossibilidade descrita no paraacutegrafo anterior pensamos entatildeo em um equipamento
que atendesse a esta situaccedilatildeo
Na Figura 26 observamos a forccedila F em direccedilatildeo perpendicular ao solo simulando a
forccedila peso desta maneira procuramos desenvolver um aparato que nos permitisse
simular a mesma direccedilatildeo A soluccedilatildeo foi um conjunto de cintas com baixa
elasticidade e boa resistecircncia mecacircnica agrave traccedilatildeo com dispositivo de travas O
equipamento natildeo possui componentes ferromagneacuteticos e medidores de forccedila
eletroeletrocircnicos
Figura 26 - Descriccedilatildeo da cinta e figura ilustrativa
A seguir podemos observar a figura 27 com o voluntaacuterio utilizando o equipamento
no momento anterior agrave ressonacircncia
57
Figura 27 ndash Paciente utilizando a cinta ao dar entrada na sala de exame
61 O Equipamento de Carga
O equipamento eacute composto por trecircs cintas dispostas do seguinte modo a primeira
cinta eacute responsaacutevel pelo carregamento do joelho tencionando o sistema a segunda
eacute responsaacutevel pela ligaccedilatildeo da cinta inferior a primeira com a superior a terceira e a
terceira cinta seraacute responsaacutevel por limitar o movimento que seraacute ajustada conforme
o tamanho do paciente
58
Figura 28 ndash Montagem do conjunto de cintas
62 Modificaccedilotildees Realizadas
Foram necessaacuterias algumas adaptaccedilotildees para que as cintas pudessem ser utilizadas
no equipamento de ressonacircncia magneacutetica pois havia alguns componentes
ferromagneacuteticos tais como mola e eixo Estes foram confeccionados em bronze e
as molas foram retiradas de maneira que natildeo alterasse a funcionalidade do
equipamento
59
7 O QUE SIGNIFICA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
Ressonacircncia Magneacutetica (RM) eacute uma ferramenta meacutedica moderna e precisa
disponiacutevel aos meacutedicos para a imagem seccional do interior do corpo Esta visatildeo
magneacutetica fornece aos meacutedicos uma quantidade de informaccedilotildees detalhadas sobre
a localizaccedilatildeo tamanho e composiccedilatildeo do tecido corporal a ser examinado Este
conhecimento pode ser decisivo no estabelecimento de um diagnoacutestico raacutepido e
preciso
A RM eacute um meacutetodo de investigar o corpo tatildeo complicado quanto parece A RM natildeo
usa raios-X De fato como o nome indica o procedimento eacute baseado nas
propriedades magneacuteticas dos aacutetomos que constituem todas as substacircncias incluindo
o corpo humano Em um campo magneacutetico forte como o produzido pelo scanner da
RM sinais eleacutetricos satildeo emitidos pelo nuacutecleo atocircmico do tecido corporal Esses
sinais satildeo interceptados por uma antena circular ao redor do paciente A intensidade
do sinal varia de acordo com o tipo de tecido Um computador designa os sinais aos
pontos correspondentes das aacutereas corporais em exame e transforma-as em imagem
na tela
71 Preparaccedilatildeo para o exame
Natildeo eacute necessaacuterio remover as roupas como eacute o caso em muitos exames de raio-X
poreacutem os pacientes satildeo solicitados a retirar todos os objetos que possam interferir
no processo de imagem principalmente aqueles contendo metal Isto inclui natildeo
somente brincos broches colares reloacutegios de pulso mas tambeacutem canetas
esferograacuteficas e chaves Os pacientes devem tambeacutem retirar placas dentaacuterias
removiacuteveis e informar o meacutedico se houver qualquer implante metaacutelico ou objeto
estranho incluindo
bull Marca-passo
bull Vaacutelvula cardiacuteaca artificial
bull Proacutetese vascular
60
bull Membro artificial
bull Unha ou placa metaacutelica
bull Estilhaccedilo ou tala de metal
bull Dispositivo intra-uterino (para contracepccedilatildeo)
bull O meacutedico deve ser informado se vocecirc estaacute graacutevida
Para o exame os pacientes satildeo conduzidos a um recosto almofadado no centro do
scanner da RM Eacute importante que o paciente sinta-se confortaacutevel para o iniacutecio e
permaneccedila calmo e quieto o quanto possiacutevel durante o exame jaacute que qualquer
movimento fiacutesico pode interferir com a precisatildeo das medidas ou alterar os resultados
dos testes
72 Seguranccedila durante o exame
Uma vez que a ressonacircncia magneacutetica natildeo envolve o uso de raios-X natildeo eacute
necessaacuterio tomar as mesmas medidas de precauccedilatildeo para exames de raios-X Pelo
conhecimento cientiacutefico atual a forccedila do campo magneacutetico necessaacuteria para obter
resultados precisos (ateacute 2 Tesla = 20000 vezes o campo magneacutetico da Terra) natildeo
possui efeito prejudicial
Nos uacuteltimos anos milhotildees de exames foram realizados sem quaisquer efeitos
colaterais conhecidos - durante ou apoacutes o exame Os exames de RM geralmente
natildeo podem ser realizados em pacientes com marca-passo cardiacuteaco
73 O que acontece durante o exame
Durante o exame o paciente deita-se no centro de uma abertura tipo tuacutenel do
scanner da RM o que natildeo eacute perigoso nem doloroso Poreacutem se o paciente natildeo gosta
da sensaccedilatildeo de se sentir preso ou sofrem de claustrofobia tomar um sedativo leve
com consulta do meacutedico pode ajudar
61
Cada imagem da RM leva de 5 a 15 minutos para ser obtida Durante o exame o
paciente ouviraacute um som de batida leve Natildeo haacute com que se preocupar Esse eacute o
funcionamento normal do scanner da RM
Quando eacute necessaacuterio obter vaacuterias imagens o recosto iraacute mover-se automaticamente
agrave posiccedilatildeo apropriada O paciente deve continuar o mais tranquumlilo possiacutevel
Dependendo do tipo do exame o tempo total do procedimento pode ser de ateacute 60
minutos
62
8 PARAcircMETROS QUE AFETAM O ASPECTO DAS IMAGENS
OBTIDAS ATRAVEacuteS DE RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
A seguir seraacute abordado os paracircmetros envolvidos para a obtenccedilatildeo das imagens dos
diferentes planos em que satildeo mostradas as imagens e por fim os resultados
obtidos nos experimentos com e sem o equipamento de carga
81 Paracircmetros que Afetam o Aspecto das Imagens Obtidas Atraveacutes de
Ressonacircncia Magneacutetica
O aspecto de uma imagem produzida atraveacutes de RM eacute determinado atraveacutes de
muitos paracircmetros Em geral estes paracircmetros podem ser divididos em (1) aqueles
que possuem um valor fixo determinado pela fiacutesica da RM e (2) aqueles que podem
ser modificados pelo usuaacuterio para alterar o aspecto da imagem
O objetivo de qualquer estudo de RM eacute gerar imagens da anatomia tecidual nas
quais a razatildeo contraste-ruiacutedo (RCR) eacute suficiente para permitir identificaccedilatildeo do
processo patoloacutegico Isto eacute realizado variando-se os paracircmetros definidos pelo
usuaacuterio para enfatizar diferenccedilas nos valores de paracircmetros intriacutensecos e para
enfatizar diferenccedilas na intensidade do sinal entre voxels contendo tecidos normais e
patoloacutegicos
811 Paracircmetros Intriacutensecos
Os paracircmetros intriacutensecos satildeo tecidos-dependentes e natildeo estatildeo sob controle do
operador Como exemplos de paracircmetros intriacutensecos estatildeo a densidade da aacutegua e a
gordura no tecido fluxo sanguiacuteneo e as velocidades de relaxamento dos momentos
magneacuteticos de volta ao equiliacutebrio apoacutes perturbaccedilatildeo Alguns paracircmetros intriacutensecos
satildeo invariaacuteveis entre todos os tecidos (por exemplo a intensidade do campo
magneacutetico)
63
O acuacutemulo de liacutequido de edema em torno de um tumor eacute uma patologia comum O
edema tem maior proporccedilatildeo de aacutegua que o tecido normal circundante e portanto
maior densidade de proacutetons por unidade de volume Este aumento da densidade de
proacutetons por unidade de volume pode ser observado utilizando-se meacutetodos de estudo
por RM Tipicamente imagens por RM ponderadas em densidade protocircnica satildeo
obtidas utilizando-se os menores TE e tempo de repeticcedilatildeo (TR) possiacuteveis que
permitem relaxamento T1 completo de todos os momentos magneacuteticos de volta ao
equiliacutebrio
8111 Tempos de Relaxamento
Apoacutes ser excitado o sinal de RM natildeo pode ser detectado para sempre Sofre
descaimento em virtude de dois tipos diferentes de processos de relaxamento (1) o
retorno do momento magneacutetico de volume ao equiliacutebrio teacutermico e (2) a perda de
coerecircncia da fase na magnetizaccedilatildeo final em virtude de interaccedilotildees com outros
momentos magneacuteticos no tecido
A velocidade com que estes processos retornam agrave magnetizaccedilatildeo final ao equiliacutebrio eacute
fundamental porque a experiecircncia com RM deve ser repetida para cada etapa de
codificaccedilatildeo de fase e o grau de magnetizaccedilatildeo disponiacutevel para o estudo depende da
forma como muitos dos momentos magneacuteticos satildeo realinhados com o campo
magneacutetico principal
8112 Tempos de Relaxamento T2 e T2
Apoacutes excitaccedilatildeo o sinal de RM presente no plano XY decai exponencialmente ateacute
zero com o tempo O tempo necessaacuterio para o desaparecimento irreversiacutevel de 63
do sinal eacute denominado tempo de relaxamento T2 ou tempo de relaxamento spin-spin
ou transversal Este descaimento eacute causado pelos muitos processos que produzem
uma perda de coerecircncia da fase no sinal de RM Apoacutes o pulso de RF todos os
momentos magneacuteticos inicialmente processam com fases idecircnticas (a precessatildeo eacute o
alinhamento dos momentos magneacuteticos em torno do campo principal) Entretanto
64
variaccedilotildees na intensidade efetiva do campo magneacutetico fazem com que os momentos
magneacuteticos processem em diferentes frequumlecircncias por curtos periacuteodos de tempo
8113 Tempo de Relaxamento T1
O tempo de relaxamento T1 (isto eacute spin-lattice ou tempo de relaxamento
longitudinal) eacute o tempo necessaacuterio para restabelecer 63 da populaccedilatildeo de equiliacutebrio
de momentos magneacuteticos Bo apoacutes o pulso de excitaccedilatildeo O relaxamento T1 eacute um
processo exponencial
O tempo de relaxamento T1 para qualquer material varia em funccedilatildeo da intensidade
do capo magneacutetico pois ocorrem mais variaccedilotildees na intensidade do capo magneacutetico
efetivo local em menores frequumlecircncias O tempo de relaxamento T1 eacute sempre maior
ou igual ao tempo de relaxamento T2
812 Paracircmetros Extriacutensecos
Muitos tipos de paracircmetros controlados pelo operador podem alterar o aspecto da
imagem Estes incluem eventos de determinaccedilatildeo do tempo como TR TE e em
estudos de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo de inversatildeo do spin Outros paracircmetros
que afetam o aspecto da imagem satildeo espessura do corte resoluccedilatildeo digital e CDV
O aspecto da imagem tambeacutem pode ser modificado aplicando-se mais de um pulso
de RF antes da coleta de dados
8121 TR e TE
Tipicamente satildeo necessaacuterias 128 ou 256 etapas de codificaccedilatildeo em uma aquisiccedilatildeo
de RM O TR eacute o tempo entre etapas consecutivas de codificaccedilatildeo de fase e o TE eacute
o tempo entre o pulso de RF perturbador inicial e o centro do periacuteodo de aquisiccedilatildeo
O TR geralmente eacute maior que o TE exceto para algumas sequumlecircncias raacutepidas como
aquisiccedilatildeo raacutepida estaacutegio estacionaacuterio apoacutes contraste e imagem raacutepida com
precessatildeo estaacutegio estacionaacuterio
65
813 Manipulaccedilatildeo dos Paracircmetros Extriacutensecos para Variar o Contraste da
Imagem
8131 Imagem de Ressonacircncia Magneacutetica Ponderada em TI e TR
Todas as imagens geradas por RM satildeo ponderadas em T1 em algum grau os
tempos de relaxamento T1 para aacutegua e gordura no corpo vaiam de 100 a 2000 ms
A fonte primaacuteria de atenuaccedilatildeo do sinal em uma imagem spin-eco eacute a saturaccedilatildeo
progressiva do momento magneacutetico pelos pulsos de seleccedilatildeo do corte repetitivos O
sinal da gordura eacute brilhante enquanto as intensidades de sinal do muacutesculo e liacutequido
em um cisto do menisco satildeo menores
8132 Ponderaccedilatildeo em densidade Protocircnica
As imagens onde o contraste eacute governado pela concentraccedilatildeo relativa de aacutegua no
tecido podem ser geradas utilizando-se TRrsquos longos (TR gt 20 ms) Estas imagens
satildeo denominadas imagens ponderadas em densidade protocircnicas As imagens
ponderadas em densidade protocircnica fornecem mais detalhes anatocircmicos porque
satildeo usadas para visualizar estruturas finas Estas satildeo obtidas e satildeo uacuteteis para
interpretaccedilatildeo de aacutereas de sinal de intensidade elevada observada na imagem
ponderada em T2 na qual os detalhes anatocircmicos estatildeo encobertos
8133 Ponderaccedilatildeo em T2 e TE
O liacutequido e o edema podem ser enfatizados em imagens produzidas por RM
utilizando-se longos tempos de TE porque possuem maiores tempos de
relaxamento T2 que os tecidos normais Com TEs longos o descaimento do sinal
exponencial devido ao relaxamento T2 atenua o sinal de liacutequido e edema mais
lentamente que o sinal da gordura muacutesculo ou tecidos conjuntivos normais
Portanto o liacutequido e o edema apresentam-se brilhantes em imagens por RM
ponderadas em T2 obtidas utilizando-se longos tempos TE e longos tempos TR A
seguir seraacute exposto um quadro com um breve resumo da interpretaccedilatildeo de RM
66
Resumo da interpretaccedilatildeo de IRM
Definiccedilotildees
Tempos de relaxamento Comportamento caracteriacutestico da magnetizaccedilatildeo tecidual
(propriedades dos tecidos)
T1 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons se
tornem inicialmente alinhados com o capo magneacutetico
estaacutetico (ou se realinhem apoacutes excitaccedilotildees repetidas)
T2 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons
saiam de fase uns em relaccedilatildeo aos outros apoacutes excitaccedilatildeo
por radiofrequumlecircncia (RF)
TR O tempo entre as excitaccedilotildees sucessivas de RF no tecido
(um TR curto seleciona proacutetons com T1 curto)
TE Sequumlecircncia em spin-eco tempo no qual o sinal de RF
tecidual (spin-eco) eacute recebido (um TE longo seleciona
proacutetons com T2 longo)
TI Sequumlecircncia de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo consumido
ateacute que a magnetizaccedilatildeo do tecido em recuperaccedilatildeo seja
defletido para recepccedilatildeo (tecido cuja magnetizaccedilatildeo passa
pelo zero no tempo TI produz intensidade zero)
Efeitos sobre a
Imagem
T1 Um T1 curto possibilita uma remagnetizaccedilatildeo raacutepida de
modo que a intensidade do sinal eacute grande (a gordura tem
T1 muito curto) e o tecido aparece brilhante o tecido com
T1 longo (como o liacutequido) natildeo se magnetiza plenamente
entre as excitaccedilotildees e apresenta um aspecto escuro na
imagem a inversatildeo-recuperaccedilatildeo com TI semelhante ao T1
de um tecido resulta em sinal nulo para este tecido (a
gordura pode ser zerada pelo emprego de um TI curto)
67
T2 Um T2 curto faz com que os proacutetons em precessatildeo saiam
rapidamente de fase levando agrave perda do sinal tecidos com
T2 curto (como o muacutesculo) tecircm aspecto escuro nas
imagens obtidas em TE longo tecidos com T2 longo (como
liacutequido ou tumor) mantecircm sua coerecircncia de fase por mais
tempo do que outros tecidos e apresentam um aspecto
brilhante nas imagens obtidas com um TE longo uma
teacutecnica ponderada em T2 utiliza um TR e um TE longos
Aspecto do tecido em sequumlecircncia de IRM
Spin-eco
Tecido Tempo de
relaxamento
Ponderaccedilatildeo T1
TE e TR curtos
Ponderaccedilatildeo T2
Tumor liacutequido T1 e T2 longos Escuro Claro
Muacutesculo T1 longo e T2 curto Escuro Escuro
Gordura T1 curto e T2 longo Claro Menos claro
Para finalizar nossa anaacutelise acerca dos paracircmetros podemos dizer que em uma
sequumlecircncia DP teremos valores curtos para TR e tambeacutem para TE ou seja teremos
T1 longo e T2 curto assim natildeo teremos sequumlecircncia ponderada em T1 como
tambeacutem natildeo teremos ponderada em T2 esta sequumlecircncia nos daraacute cor escura para
liacutequidos e gorduras entatildeo poderemos diferenciar os muacutesculos que teratildeo cor
brilhante podendo entatildeo diagnosticar problemas musculares
Para valores curtos de TR e TE teremos sequumlecircncia ponderada em T1 desta forma
as gorduras apareceratildeo com cor brilhante e os muacutesculos e liacutequidos apareceratildeo em
cor escura sendo uma oacutetima maneira de analisar o quatildeo intacta se encontra o tecido
infrapatelar ou gordura de Hoffa encontrada na regiatildeo femopatelar
68
Para valores longos de TR e TE teremos uma sequumlecircncia ponderada em T2 desta
forma as gorduras e muacutesculos se encontraratildeo em cor escura mas os liacutequidos
estaratildeo em cor brilhante assim poderemos diagnosticar a presenccedila de aacutegua e
edemas na regiatildeo patelofemoral Lembrando ainda que a gordura neste caso tem a
funccedilatildeo de lubrificantes para as superfiacutecies das cartilagens dos ossos a presenccedila de
aacutegua ou edemas prejudicam a lubrificaccedilatildeo na regiatildeo fazendo com que as
cartilagens venham a deteriorar-se
82 Planos de Imagem
Uma aquisiccedilatildeo axial atraveacutes da articulaccedilatildeo patelofemoral eacute usada como o localizador
inicial para imagens subsequumlentes nos planos sagital e coronal A patologia do
menisco eacute avaliada basicamente em imagens do plano sagital Entretanto a
morfologia e a intensidade de sinal das cartilagens do menisco devem ser avaliadas
secundariamente em imagens no plano coronal Os ligamentos cruzados satildeo mais
bem observados em imagens no plano sagital com o coronal e o axial para
visualizaccedilatildeo secundaacuteria e confirmaccedilatildeo da patologia Os ligamentos colateral medial
e lateral (LCM E LCL) satildeo claramente exibidos em imagens coronais e axiais e
tambeacutem podem ser identificados rotineiramente em imagens sagitais As superfiacutecies
da cartilagem articular dos compartimentos medial e lateral satildeo avaliadas nos planos
coronal e sagital A articulaccedilatildeo patelofemoral incluindo a faceta patelar e a
cartilagem articular do sulco troclear eacute mais bem observada em imagens axiais e
sagitais
821 Posicionamento do Paciente
Embora os estudos por imagem sejam realizados rotineiramente com o joelho
colocado em 10ordm a 15ordm de rotaccedilatildeo externa (para realinhar o ligamento cruzado
anterior [LCA] paralelo ao plano de imagem sagital) esta rotaccedilatildeo externa torna-se
menos importante quando satildeo usados cortes mais finos (lt 3 mm) A rotaccedilatildeo externa
excessiva do joelho resulta em alongamento das dimensotildees acircntero-posteriores do
cocircndilo femoral (principalmente o cocircndilo femoral lateral) e pode diminuir a
visualizaccedilatildeo precisa da anatomia do menisco Uma alternativa eacute usar imagens
69
sagitais em plano obliacutequo paralelo agrave orientaccedilatildeo do LCA avaliada em um localizador
axial
83 Abordagem Quanto aos Tipos de Planos Utilizados na RM
831 Imagens Axiais
As imagens no plano axial tecircm importante papel na avaliaccedilatildeo de rotina do joelho As
facetas patelares e a cartilagem articular devido agrave sua orientaccedilatildeo obliacutequa satildeo
demonstradas com maior precisatildeo em imagens axiais atraveacutes da articulaccedilatildeo
patelofemoral A doenccedila patelofemoral (isto eacute condromalaacutecia) pode ser super ou
subestimada quando usadas apenas imagens sagitais Imagens axiais com TF 3D
submilimeacutetrica satildeo usadas para definir padrotildees de lesatildeo circunferencial do menisco
e criar imagens compostas 3D utilizando-se uma estaccedilatildeo de trabalho As imagens
no plano axial tambeacutem satildeo usadas como localizador para determinar os planos
sagital e coronal Embora imagens axiais de rotina em 4 ou 5 mm natildeo satildeo sensiacuteveis
agrave patologia do menisco porque os cortes satildeo muito espessos Imagens sagitais que
secionam o menisco perpendicular agrave sua superfiacutecie proporcionam a melhor
demonstraccedilatildeo da anatomia e patologia interna do menisco
832 Imagens Sagitais
A dessecaccedilatildeo no plano sagital exibe os componentes dos ligamentos colaterais
medial e caacutepsula adjacente O compartimento patelofemoral o quadriacuteceps e o
tendatildeo patelar satildeo demonstrados em dissecaccedilotildees meacutedio-sagitais
O LCA e o LCP satildeo mais bem exibidos em imagens sagitais O LCL ou ligamento
colateral fibular e o tendatildeo do muacutesculo biacuteceps femoral tambeacutem podem ser
observados em cortes sagitais perifeacutericos
Em cortes meacutedio-sagitais os tendotildees quadriacuteceps e patelar que demonstram sinal
de baixa intensidade satildeo observados em suas fixaccedilotildees anteriores aos poacutelos
patelares superior e inferior respectivamente O coxim adiposo infrapatelar de Hoffa
70
estaacute situado diretamente posterior ao tendatildeo patelar e demonstra sinal de
intensidade brilhante (dependendo dos paracircmetros escolhidos) A cartilagem
articular patelar posterior exibe arco uniforme ou convexo em cortes atraveacutes das
facetas patelares medial e lateral Na ausecircncia de liacutequido articular a bursa patelar
colapsada natildeo eacute observada proximal ao poacutelo superior da patela
833 Imagens Coronais
A dissecaccedilatildeo anatocircmica coronal poacutestero-anterior demonstra a caacutepsula posterior o
tendatildeo popliacuteteo os ligamentos cruzados e menisco os ligamentos colaterais e e o
mecanismo extensor
Cortes meacutedio-coronais exibem a espinha tibial anterior enquanto as imagens
anteriores satildeo caracterizadas pelo sinal de alta intensidade do coxim adiposo
infrapatelar de Hoffa anterior ao compartimento lateral do joelho
71
9 COMPARATIVO DO SISTEMA MECAcircNICO COM O JOELHO
Ao iniciar nossa discussatildeo faremos uma comparaccedilatildeo entre a junta do joelho e um
par de buchas mecacircnicas a cartilagem presente em torno dos cocircndilos seraacute
comparada a uma bucha de desgaste o osso seraacute considerado como a peccedila
importante que natildeo poderaacute ser substituiacuteda e a gordura de Hoffa (tecido adiposo
infrapatelar) seraacute considerada como um lubrificante de elevada viscosidade
No sistema mecacircnico quando haacute uma contaminaccedilatildeo no lubrificante tem-se o
aumento do atrito e em consequumlecircncia o desgaste prematuro do conjunto A
presenccedila de aacutegua por exemplo causa uma alteraccedilatildeo da viscosidade do lubrificante
essa alteraccedilatildeo natildeo permite a formaccedilatildeo de cunha na regiatildeo de contato entre as
superfiacutecies assim no caso de elementos mecacircnicos poderemos ter microsoldas
ruiacutedos vibraccedilatildeo aquecimento e outros
Em semelhanccedila com este modelo faremos um comparativo em relaccedilatildeo ao joelho
que apresenta componentes com funccedilotildees muito proacuteximas de um par de buchas
mecacircnicas Com o passar do tempo as constantes situaccedilotildees que envolvem o joelho
no dia a dia sejam elas os esforccedilos em um jogo de futebol ou em um simples
agachamento vatildeo levar este conjunto a pressotildees elevadas e ainda a infiltraccedilotildees de
aacutegua por diversos motivos pancadas torccedilotildees etc Neste caso a presenccedila da aacutegua
assim como no sistema mecacircnico iraacute causar desgaste das cartilagens ocorrendo o
contato entre os cocircndilos o que futuramente poderaacute provocar por exemplo uma
artrite
No caso de um desgaste mecacircnico resolve-se o problema trocando o elemento de
desgaste e solucionando o problema de lubrificaccedilatildeo O que natildeo pode ser realizado
com tanta simplicidade no caso do joelho que requer um tratamento ou ateacute uma
intervenccedilatildeo ciruacutergica
72
91 Resultados dos testes
Foram realizados dois testes com e sem carga para que pudeacutessemos avaliar a
mudanccedila nos resultados da RM
911 O Primeiro Teste
O primeiro teste foi realizado no dia 25 de junho de 2005 no CDI (centro de
diagnoacutestico por imagem) localizado em Santa Luacutecia ndash Vitoacuteria O teste foi realizado
em uma pessoa de aparecircncia saudaacutevel sem histoacuterico de problemas no joelho e sem
ocorrecircncia de dor com idade de 28 anos
Os resultados obtidos natildeo apresentaram alteraccedilatildeo significativa das fissuras
912 O Segundo Teste
O segundo teste foi realizado no dia 18 julho de 2005 no mesmo local do teste
anterior O teste foi realizado com uma pessoa saudaacutevel com histoacuterico de problemas
no joelho e sem dores nos dias anteriores ao teste bem como nos dias posteriores
com idade de 54 anos
O resultado obtido com carga apresentou uma pequena variaccedilatildeo da fissura na
gordura de Hoffa
73
10 DISCUSSAtildeO DOS RESULTADOS E MELHORIAS
Neste capiacutetulo faremos uma abordagem sobre os resultados e uma proposta de
melhoria para o equipamento
101 Comentaacuterio dos Resultados
Nos resultados obtidos foram verificadas alteraccedilotildees na regiatildeo femopatelar quando
se aplica uma carga o que natildeo poderia ser obtido em um exame convencional de
ressonacircncia magneacutetica
No primeiro teste pode ser observada uma pequena diferenccedila devido agrave
aproximaccedilatildeo dos cocircndilos Considerando ser o indiviacuteduo uma pessoa saudaacutevel e
sem dores era de se esperar que o resultado natildeo apresentasse alguma anomalia
No segundo teste observou-se abertura de uma pequena fissura na gordura de
Hoffa o que tambeacutem se esperava pois a pessoa apresentava um histoacuterico de
problemas no joelho apesar de que ele natildeo apresentava sintomas de qualquer
anomalia no momento do teste
Visto que os testes natildeo puderam ser realizados com pessoas que tinham um
histoacuterico e uma situaccedilatildeo que caracterizasse um problema no joelho o que foi
determinante para os resultados e devido a impossibilidade de realizar testes nas
condiccedilotildees ideais descritas no quarto capiacutetulo bem como aos custos altiacutessimos que
envolvem os exames que foram realizados juntamente com os exames dos clientes
da cliacutenica sendo assim era de se esperar que os resultados natildeo causassem
diferenccedila de grande expressatildeo
74
102 Proposta de Melhoria
Visto que os resultados foram considerados satisfatoacuterios apesar das condiccedilotildees
adversas propomos possiacuteveis melhorias no que diz respeito agrave avaliaccedilatildeo da pressatildeo
exercida no joelho
Sugerimos entatildeo a utilizaccedilatildeo de palmilhas figuras 29 e 30 para avaliar a pressatildeo
equivalente exercida no joelho e o uso de um software por exemplo o Ansys
(elementos finitos) para criar uma nova imagem corrigida Isso seria viaacutevel e
interessante poreacutem exigiria mais aprofundamento e muito mais tempo o que poderaacute
ser realizado em futuros trabalhos
Figura 29 ndash Palmilhas para mediccedilatildeo da pressatildeo
Figura 30 ndash Resultado de uma anaacutelise de pressatildeo
75
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
[1] httpmriifscuspbrpaginasporttormprojetohistoricohtml acessado
em 11 de junho de 2005
[2] httpwwweagoracombrlerphpidnew=13596 acessado em 15 de
junho de 2005
[3] Rasch Philip j Cinesiologia e Anatomia Aplicada Editora Guanabara
Koogan 1991
[4] Kendall Henry Otis Kendall Florence Peterson Wadsworth Gladys
Elizabeth Muacutesculos Provas e Funccedilotildees Editora Manole Ltda 1980
[5] Haaga Hohn R Lanzieri Charles F Tomografia Computadorizada e
Ressonacircncia Magneacutetica do Corpo Humano Vol 2 Editora Guanabara Koogan
1996
[6] Antonio Raimundo dos Santos Metodologia Cientiacutefica a construccedilatildeo do
Conhecimento 6ordfed Editora DPampA 2004
[7] Tese de Mestrado do aluno Luciano Luporini Menegaldo Campinas
1997 SP ndash Brasil
[8] httpwwwgrupodojoelhocombrartigosanat_biomhtmc acessado em
16 de junho de 2005
[9] httpwwwgrupodojoelhocombrlcahtm acessado em 16 de junho de
2005
[10]httpwwwcorpohumanohpgigcombrsist_muscularsist_muscularhtml
acessado em 20 de junho de 2005
[11] httpwwwmsd-brazilcommsd43m_manualmm_sec5_47htm
acessado em 24 de junho de 2005
[12] httpgeocitiesyahoocombrcorpoemovview_musculacao_24htm
acessado em 25 de junho de 2005
[13]httpwwwtudosobredorcombrpaciente_templatephp3pagina=joelho
acessado em 06 de julho de 2005
[14] Stimac Gary k Introduccedilatildeo ao diagnoacutestico por imagens Editora
Guanabara Koogan 1994
5
AGRADECIMENTOS
Agradecemos a todos aqueles que colaboraram direta ou indiretamente para
que vieacutessemos a concluir o curso de Engenharia Mecacircnica a Deus aos pais
amigos e aos que amamos aos professores da UFES ao meacutedico Liborio Mule
Juacutenior a equipe do CDI e ao nosso professor orientador
6
LISTA DE FIGURAS
Figura 1- Primeiro sistema de aquisiccedilatildeo de imagens desenvolvido no IFSC 15
Figura 2- Sistema de RM de 20 Tesla 16
Figura 3- Magneto com capacidade para objetos de ateacute 15 cm de diacircmetro 17
Figura 4- Sistema de 005 Tesla instalado nos laboratoacuterios do IFSC-USP 18
Figura 5- Console de operaccedilatildeo do TORM 005 19
Figura 6- Sistema de 05 Tesla instalado na Santa Casa de Satildeo Carlos 20
Figura 7 ndash Chapas de raio x [9] 30
Figura 8ndash Exame de RM 31
Figura 9 - Ocorrecircncia de lesotildees e quais estruturas satildeo mais lesadas 32
Figura 10 - Esportes de contato que mais geram lesotildees nos ligamentos 32
Figura 11 - Neste graacutefico veremos os mecanismos causadores de lesotildees 32
Figura 12 - Procedimentos que foram utilizados para definiccedilatildeo do grau da lesatildeo 33
Figura 13ndash Acircngulo de posiccedilatildeo do joelho durante o exame 36
Figura 14ndash Variaccedilatildeo das forccedilas com o acircngulo de flexatildeo 37
Figura 15 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento A - Ativaccedilatildeo maacutexima B - Ativaccedilatildeo parcial
(Zajac 1989) 40
Figura 16 - Relaccedilatildeo forccedila-velocidade para ativaccedilotildees maacutexima e parcial No eixo x
estaacute representada a velocidade de encurtamento a velocidade do muacutesculo com
sinal oposto (Zajac 1989) 41
Figura 17 - Estrutura funcional do modelo de Hill mostrando o elemento contraacutetil
(CE) o elemento elaacutestico em paralelo (PE) e o elemento elaacutestico em seacuterie (SEE)
(Zajac 1989) 42
Figura 18 - Hipeacuterbole de Hill Os dados experimentais de contraccedilotildees isotocircnicas do
muacutesculo sartorius de ratilde foram ajustados com a equaccedilatildeo empiacuterica (VVm+025)
(FFm+025) = 03123 neste teste Vm=52 cms e Fm=65 gf (Talbot e Gessner
1973) 43
Figura 19 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento-velocidade para muacutesculo interno reto de
rato (Zierler 1978) 45
Figura 20 - Demonstrativa dos muacutesculos ligamentos e suas disposiccedilotildees 47
Figura 21 ndash Localizaccedilatildeo dos principais muacutesculos relacionados ao joelho [10] 49
Figura 22ndash Ligamentos da articulaccedilatildeo do joelho 51
7
Figura 23 - Proacuteteses de um Eixo 53
Figura 24 - Proacuteteses de 4 eixos 53
Figura 25 - Equipamento utilizado na ressonacircncia magneacutetica 55
Figura 26 - Descriccedilatildeo da cinta e figura ilustrativa 56
Figura 27 ndash Paciente utilizando a cinta ao dar entrada na sala de exame 57
Figura 28 ndash Montagem do conjunto de cintas 58
Figura 29 ndash Palmilhas para mediccedilatildeo da pressatildeo 74
Figura 30 ndash Resultado de uma anaacutelise de pressatildeo 74
8
SUMAacuteRIO
DEDICATOacuteRIA 4
AGRADECIMENTOS 5
LISTA DE FIGURAS 6
SUMAacuteRIO 8
VOCABULAacuteRIO 11
1 INTRODUCcedilAtildeO 13
2 RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA 15
21 Histoacuterico da ressonacircncia magneacutetica no Brasil 15
22 Importacircncia da Ressonacircncia Magneacutetica 20
3 PATOLOGIAS DO JOELHO 23
31 Tipos de Patologia 23
311 Lesatildeo do Ligamento Cruzado Anterior 24
312 Lesatildeo do Ligamento Cruzado Posterior 24
313 Lesatildeo do Ligamento Colateral Medial 24
314 Lesatildeo do Ligamento Colateral Lateral 24
315 Artrite 25
316 Osteoartrite 25
317 Artrite Reumatoacuteide 25
318 Gota 26
319 Artrite Gotosa Aguda 26
3110 Cisto de Baker 26
3111 Bursite 27
3112 Doenccedila de Still de Adultos 27
3113 Condromalaacutecia Patelar 27
3114 Doenccedila de Osgood-Schlatter 27
3115 Pseudogota 28
3116 Artrite psoriaacutetica 28
3117 Siacutendrome de Reiter 28
3118 Esclerodermia 28
32 Tipos de Deformidades 29
321 Deformidade em Varo 29
322 Deformidade em Valgo 29
9
4 O PORQUEcirc DO USO DA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA 30
41 Pesquisa de Custo e de Exame Utilizado 30
42 Conclusatildeo do Capiacutetulo 33
5 DEFEITOS DA RM 34
51 Abordagem da Variaccedilatildeo da Pressatildeo na Superfiacutecie de Apoio 34
52 A Impossibilidade de Variaccedilatildeo do Acircngulo 36
53 Contraccedilatildeo Isomeacutetrica e Isotocircnica 38
531 Relaccedilatildeo Comprimento - Forccedila Muscular 38
532 Relaccedilatildeo Velocidade - Forccedila Muscular 40
54 O Modelo de Hill 41
55 Estrutura Muscular na Articulaccedilatildeo 47
551 Os Muacutesculos da Articulaccedilatildeo 47
5511 Jarrete 47
5512 O Quadriacuteceps da Coxa 48
5513 O Grupo de Muacutesculos natildeo Classificados 48
552 Ligamentos 49
5521 Ligamento Patelar 50
5522 Ligamento Colateral Fibular (Lateral) e Ligamento Colateral
Tibial (Medial) 50
5523 Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo e Ligamento Popliacuteteo Arqueado 51
5524 Ligamentos Cruzados 52
56 Movimentos de Rotaccedilatildeo e Translaccedilatildeo 53
57 Conclusatildeo do Capiacutetulo 54
6 PROPOSTA PARA A SOLUCcedilAtildeO MECAcircNICA 55
61 O Equipamento de Carga 57
62 Modificaccedilotildees Realizadas 58
7 O QUE SIGNIFICA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA 59
71 Preparaccedilatildeo para o exame 59
72 Seguranccedila durante o exame 60
73 O que acontece durante o exame 60
8 PARAcircMETROS QUE AFETAM O ASPECTO DAS IMAGENS OBTIDAS
ATRAVEacuteS DE RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA 62
10
81 Paracircmetros que Afetam o Aspecto das Imagens Obtidas Atraveacutes de
Ressonacircncia Magneacutetica 62
811 Paracircmetros Intriacutensecos 62
8111 Tempos de Relaxamento 63
8112 Tempos de Relaxamento T2 e T2 63
8113 Tempo de Relaxamento T1 64
812 Paracircmetros Extriacutensecos 64
8121 TR e TE 64
813 Manipulaccedilatildeo dos Paracircmetros Extriacutensecos para Variar o Contraste da
Imagem 65
8131 Imagem de Ressonacircncia Magneacutetica Ponderada em TI e TR 65
8132 Ponderaccedilatildeo em densidade Protocircnica 65
8133 Ponderaccedilatildeo em T2 e TE 65
82 Planos de Imagem 68
821 Posicionamento do Paciente 68
83 Abordagem Quanto aos Tipos de Planos Utilizados na RM 69
831 Imagens Axiais 69
832 Imagens Sagitais 69
833 Imagens Coronais 70
9 COMPARATIVO DO SISTEMA MECAcircNICO COM O JOELHO 71
91 Resultados dos testes 72
911 O Primeiro Teste 72
912 O Segundo Teste 72
10 DISCUSSAtildeO DOS RESULTADOS E MELHORIAS 73
101 Comentaacuterio dos Resultados 73
102 Proposta de Melhoria 74
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS 75
11
VOCABULAacuteRIO
CDI ndash Cliacutenica de diagnoacutestico por imagem
Femopatelar ndash Regiatildeo anterior da articulaccedilatildeo do joelho
USP ndash Universidade de Satildeo Paulo
RM ndash Ressonacircncia magneacutetica
Tesla ndash Unidade de medida para campo magneacutetico
EMBRAPA ndash Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuaacuteria
CNPq ndash Conselho Nacional de desenvolvimento Cientiacutefico e Tecnoloacutegico
EMBRAER ndash Empresa Brasileira de Aeronaacuteutica
INCOR ndash Instituto do Coraccedilatildeo
UNESP ndash Universidade Estadual de Satildeo Paulo
IFSC ndash Instituto de Fiacutesica de Satildeo Carlos
TORM ndash Projeto de desenvolvimento e pesquisa sobre a RM
Imagenologia ndash Estudo atraveacutes das imagens
Artroscopia ndash Teacutecnica que permite corrigir lesotildees atraveacutes de pequena inserccedilatildeo em
pequenos orifiacutecios na pele
LCA ndash Ligamento cruzado anterior
LCP ndash Ligamento cruzado posterior
LCM ndash Ligamento colateral medial
LCL ndash Ligamento colateral lateral
Varo ndash Tipo de deformidade no joelho
Valgo ndash Tipo de deformidade no joelho
Raio-X ndash Meacutetodo de diagnoacutestico por imagem
Isomeacutetrico ndash Que apresenta a mesma medida
Isotocircnico ndash Que apresenta a mesma forccedila
Cabeccedilas Miosiacutenicas ndash Filamentos que formam o tecido muscular
Actina ndash Filamento que junto com as cabeccedilas miosiacutenicas formam o tecido muscular
Sarcocircmero ndash Unidade contraacutetil do muacutesculo formada pela actina e miosina
Sartoacuterius ndash Muacutesculo da perna
Estrutura z ndash Estrutura formada pelas metades de dois sarcocircmeros adjacentes
V ndash Velocidade muscular
Vm ndash Velocidade muscular maacutexima
12
F ndash Forccedila muscular
Fm ndash Forccedila muscular maacutexima
Qit ndash Calor dissipado pelo movimento isotocircnico
Qe ndash Calor dissipado pelo encurtamento do muacutesculo
Qim ndash Calor dissipado pelo movimento isomeacutetrico
Qe - Fluxo de calor de encurtamento
imQ - Fluxo de calor atraveacutes do movimento isomeacutetrico
itQ - Fluxo de calor devido ao movimento isotocircnico
W - Potecircncia muscular
RCM ndash Razatildeo contraste-ruiacutedo
Voxels ndash Sinais emitidos durante exposiccedilatildeo
TE ndash Tempo de exposiccedilatildeo
TR ndash Tempo de repeticcedilatildeo
T1 ndash Tempo de equiliacutebrio dos momentos magneacuteticos
T2 ndash Tempo de perda na coerecircncia do sinal emitido
RF ndash Radio frequumlecircncia
Bo ndash Momento magneacutetico
Spin-Spin ndash Tipo de sinal emitido
Spin-Eco ndash Tipo de sinal emitido
13
1 INTRODUCcedilAtildeO
Com o passar dos tempos o conhecimento e a tecnologia tecircm-se desenvolvido de
tal maneira que novas soluccedilotildees para doenccedilas e patologias tem se tornado uma
necessidade para uma melhor qualidade da vida humana
Por isso profissionais da aacuterea de biomeacutedicas vecircm se empenhando em desenvolver
meacutetodos para avaliaccedilatildeo do corpo humano de um modo geral para vivermos mais e
melhor Mas estes profissionais possuem limitaccedilotildees para desenvolvimento de
tecnologias para que os diagnoacutesticos sejam realizados de maneira mais precisa
Para que isso aconteccedila surge a necessidade do envolvimento da engenharia para
realizaccedilatildeo de diagnoacutesticos com tal precisatildeo
Em caso especial de tratamento patologias e ou doenccedilas em joelhos em que uma
pessoa se submeta a uma avaliaccedilatildeo por ressonacircncia magneacutetica um dos meios mais
utilizados para visualizaccedilatildeo sem necessidade de cirurgias para o diagnostico
Meacutedicos tecircm percebido que os laudos natildeo condizem com o real esforccedilo sofrido nos
joelhos de seus pacientes tendo em vista que o trabalho de ressonacircncia eacute realizado
sem uma condiccedilatildeo real de esforccedilo (paciente deitado)
Com a colaboraccedilatildeo de uma cliacutenica de diagnoacutestico por imagem (CDI) foi
desenvolvido um simulador de carga para esforccedilo no joelho Atraveacutes deste foi
possiacutevel observar alteraccedilotildees na regiatildeo femopatelar em especial a condiccedilatildeo de
estado da gordura de Hoffa ou tecido infrapatelar contida entre o fecircmur e a Patela
Para isso foi realizada pesquisa bibliograacutefica para um melhor conhecimento sobre o
mecanismo do joelho bem como o equipamento de ressonacircncia e seu correto
funcionamento No que diz respeito agrave parte mecacircnica foi realizado um levantamento
sobre as condiccedilotildees a que satildeo submetidos os joelhos sendo a carga em suas
14
articulaccedilotildees as principais lesotildees os muacutesculos e a variaccedilatildeo de esforccedilo com o
movimento
15
2 RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
21 Histoacuterico da ressonacircncia magneacutetica no Brasil
A seguir estaremos apresentando um breve histoacuterico acerca da ressonacircncia
magneacutetica no Brasil tendo a USP (Universidade de Satildeo Paulo) como principal
articuladora do desenvolvimento da ressonacircncia magneacutetica no paiacutes aleacutem de outros
centros
A proposta de usar a ressonacircncia magneacutetica de proacutetons para obter imagens
comeccedilou a mostrar seu imenso potencial para o diagnoacutestico meacutedico no iniacutecio dos
anos de 1980 quando os principais laboratoacuterios nas universidades do primeiro
mundo comeccedilaram a desenvolver instrumentos e meacutetodos para aquela finalidade
Naquela mesma eacutepoca a grande familiaridade com o fenocircmeno da ressonacircncia
magneacutetica e a instrumentaccedilatildeo associada resultado de uma longa experiecircncia de
pesquisa na aacuterea garantia uma qualificaccedilatildeo para empreender um desenvolvimento
semelhante no Brasil Decidiu-se entatildeo pesquisar os meacutetodos para a produccedilatildeo de
imagem por ressonacircncia magneacutetica [1]
Figura 1- Primeiro sistema de aquisiccedilatildeo de imagens desenvolvido no IFSC
16
Usando a infra-estrutura obtida e construiacuteda pelo grupo entatildeo num primeiro
protoacutetipo do sistema foram obtidas imagens de pequenos objetos jaacute em marccedilo de
1983 estas seriam as primeiras obtidas no hemisfeacuterio sul
Figura 2- Sistema de RM de 20 Tesla
Em 1985 foi construiacutedo o sistema de RM de 20 Tesla capaz de examinar objetos
de ateacute 15 cm de diacircmetro figura 3 Neste aparelho jaacute em 1987 foram obtidas
imagens em vivo de extremidades humanas Teses e dissertaccedilotildees foram realizadas
ligadas ao desenvolvimento de hardware e software assim como meacutetodos de
obtenccedilatildeo de imagens Dai surgiu a primeira aplicaccedilatildeo praacutetica quando foi
demonstrado para a EMBRAPA o uso do RM para exame natildeo destrutivo de diversos
frutos Esses resultados que se tornaram bem conhecidos dentro e fora do Brasil
fizeram com que em 1988 fosse doado pela Universidade da Califoacuternia em San
Francisco um magneto resistivo de grande porte com campo de apenas 005 Tesla
capaz de acomodar completamente uma pessoa no seu interior Pouco tempo
depois em fins de 1988 era possiacutevel obter imagens tomograacuteficas de cabeccedila com
voluntaacuterios Decidiu-se entatildeo desenvolver um sistema realmente capaz de ser
17
usado clinicamente para diagnoacutestico Isto significava um sistema com um miacutenimo de
atributos a saber
bull Qualidade de imagem
bull Confiabilidade
bull Facilidade de operaccedilatildeo
bull Rapidez na realizaccedilatildeo dos exames
bull Capacidade de examinar diversas anatomias
bull Sensibilidade para detectar patologias
Figura 3- Magneto com capacidade para objetos de ateacute 15 cm de diacircmetro
Embora dispondo de um campo magneacutetico extremamente baixo (005 Tesla)
comparado com os usados na maioria dos sistemas comerciais da eacutepoca (05 a 15
Tesla) conseguiu-se alcanccedilar o objetivo proposto e jaacute em meados de 1992 o
sistema era utilizado para o diagnoacutestico de pacientes da regiatildeo Isto constituiu um
marco importante no desenvolvimento da pesquisa aplicada agrave medicina no paiacutes
como foi claramente apontado na ocasiatildeo pelo entatildeo ministro da Sauacutede Prof Adib
Jatene em visita ao laboratoacuterio da USP acompanhado do entatildeo presidente do
CNPq
18
Figura 4- Sistema de 005 Tesla instalado nos laboratoacuterios do IFSC-USP
O sistema ainda que instalado num ambiente natildeo apropriado foi continuamente
solicitado para efetuar exames em pacientes da regiatildeo tendo seu uso sido decisivo
em numerosos casos nos quais a tomografia tradicional de raios-X natildeo seria
adequada particularmente lesotildees cerebrais problemas de coluna e articulaccedilotildees A
revista Ciecircncia Hoje publicou parte destes resultados no seu suplemento de
tecnologia
Nessa altura algumas empresas notoriamente a EMBRAER procuraram o centro
de pesquisa para analisar o projeto com vista agrave eventual industrializaccedilatildeo O estudo
feito pela EMBRAER mostrou a viabilidade teacutecnico-econocircmica do projeto embora a
situaccedilatildeo da empresa na eacutepoca em vista da futura privatizaccedilatildeo impediu-a de
assumi-lo
Como o resultado do envolvimento quase no iniacutecio das pesquisas nesta aacuterea no
mundo todo o grupo detinha um conhecimento ao mesmo tempo profundo e
abrangente que iria cobrir desde os fundamentos cientiacuteficos ateacute os detalhes da
instrumentaccedilatildeo hardware e software do RM A equipe consolidada refletia a
interdisciplinaridade no assunto e contava com de fiacutesicos aleacutem de engenheiros
profissionais de computaccedilatildeo e medicina
19
Figura 5- Console de operaccedilatildeo do TORM 005
Praticamente todo profissional envolvido com RM no Brasil conhecia o trabalho
desenvolvido pelo centro de pesquisa em RM da USP e o grupo era tido como
referecircncia na aacuterea Hospitais de Satildeo Paulo como o Hospital das Cliacutenicas Hospital
Universitaacuterio da USP e o INCOR contavam com a colaboraccedilatildeo do grupo De outro
lado empresas multinacionais como a General Electric enviavam seus clientes
(Beneficecircncia Portuguesa Hospital Sara Kubitchek) para suporte teacutecnico e cientiacutefico
nas aplicaccedilotildees mais sofisticadas
Esta situaccedilatildeo fez com que o grupo recebesse uma importante doaccedilatildeo feita pela
Faculdade de Medicina da UNESP em Botucatu de um magneto supercondutor de
05 Tesla Este novo magneto abriu a possibilidade de construir um novo sistema
capaz de igualar-se em qualidade de imagem e velocidade aos mais modernos em
uso hospitalar Tratava-se de uma oportunidade excepcional que natildeo pocircde ser
desperdiccedilada em razatildeo das vaacuterias consequumlecircncias e resultados que poderia gerar
Foi feito um convecircnio entre a USP e a Santa Casa de Satildeo Carlos para a criaccedilatildeo do
Centro de Desenvolvimento de Ressonacircncia Magneacutetica do IFSC-USP A Santa Casa
foi responsaacutevel pela construccedilatildeo do preacutedio e a USP desenvolveu e instalou todos os
equipamentos necessaacuterios para o seu funcionamento Neste Centro estaacute em
operaccedilatildeo cliacutenica hoje o TORM 05 (sistema de 05 Tesla) figura 6 atendendo agrave
populaccedilatildeo de Satildeo Carlos e regiatildeo
20
Figura 6- Sistema de 05 Tesla instalado na Santa Casa de Satildeo Carlos
22 Importacircncia da Ressonacircncia Magneacutetica
A ressonacircncia magneacutetica tornou-se o meacutetodo de imagem de escolha para o estudo
das articulaccedilotildees devido a sua grande diferenciaccedilatildeo tecidual resoluccedilatildeo de
estruturas imagens em muacuteltiplos planos e estudos de imagens em movimento A
articulaccedilatildeo do joelho eacute um dos exames de ressonacircncia magneacutetica mais solicitado na
aacuterea osteoarticular O conhecimento detalhado da anatomia fisiologia e aspecto de
imagenologia da regiatildeo permite uma interpretaccedilatildeo adequada dos exames
Ao contraacuterio do que muitos imaginam as lesotildees de joelho satildeo bastante comuns e
natildeo satildeo provocadas apenas por traumas podem ser tambeacutem congecircnitas Aleacutem
disso natildeo satildeo apenas os atletas profissionais ou amadores que correm o risco de
adquirir uma lesatildeo no joelho os natildeo-atletas tambeacutem desenvolvem problemas
variados na articulaccedilatildeo ldquoPor exemplo cerca de 30 das crianccedilas com idade a partir
de trecircs anos apresentam alguma deformidade de joelho cuja principal causa eacute a
geneacutetica Ou seja satildeo hereditaacuteriosrdquo explica o ortopedista esportivo e cirurgiatildeo de
joelho do Hospital Satildeo Luiz Joaquim Grava [2]
No entanto segundo ele a boa notiacutecia eacute que com o advento da ressonacircncia
magneacutetica para o diagnoacutestico preciso da gravidade da lesatildeo e dos procedimentos e
equipamentos ciruacutergicos como a artroscopia (procedimento minimamente evasivo
uma espeacutecie de viacutedeo cirurgia que permite visualizar precisamente as lesotildees nos
21
tendotildees e articulaccedilotildees aleacutem de trataacute-las e prevenir a evoluccedilatildeo das mesmas) os
iacutendices de cura tecircm elevado significativamente girando em torno de 90 dos casos
O joelho eacute uma articulaccedilatildeo complexa (tipo dobradiccedila) composta por ligamentos
cruzados colaterais meniscos tendotildees e muacutesculos Suas funccedilotildees de movimento
(extensatildeo rotaccedilatildeo e impulsatildeo) satildeo muito importantes tanto em atletas quanto em
natildeo atletas ldquoSatildeo muito comuns agraves lesotildees no joelho a maior parte delas originaacuteria de
traumas por esforccedilo diretos e indiretos e podem ser isoladas ou combinadasrdquo diz o
especialista
ldquoNo entanto o tratamento das lesotildees no joelho varia de acordo com a gravidade das
mesmas e pode envolver desde antiinflamatoacuterios fisioterapia executada em cliacutenicas
especializadas e ateacute em alguns casos procedimentos ciruacutergicosrdquo relata Grava ldquoDaiacute
a importacircncia de se realizar o diagnoacutestico preciso do tipo de lesatildeo e posteriormente
agrave aplicaccedilatildeo de tratamento adequadordquo reforccedila o especialista
Os atletas estatildeo mais sujeitos a lesotildees dependendo da modalidade esportiva Os
surfistas por exemplo sofrem mais com meniscos e ligamentos rompidos devido agrave
forccedila aplicada em uma manobra quando o joelho eacute forccedilado a um movimento brusco
de rotaccedilatildeo No voleibol os saltos constantes e a impulsatildeo vertical provocam lesotildees
na articulaccedilatildeo do joelho Os ciclistas com frequumlecircncia de dor nas articulaccedilotildees
inferiores estimuladas geralmente por lesotildees provocadas pela inadequaccedilatildeo das
dimensotildees da bicicleta ao corpo do atleta Aleacutem destas peculiaridades contam
tambeacutem as variaccedilotildees anatocircmicas de quem pedala a intensidade a forma de
treinamento e a duraccedilatildeo dos treinos tambeacutem satildeo responsaacuteveis pelo problema
O aumento da incidecircncia de lesotildees no joelho tem sido constatado em adolescentes
jovens homens acima de 45 anos e mulheres estas uacuteltimas porque estatildeo
praticando cada vez mais esporte
A dor no joelho eacute uma queixa um tanto comum a maioria delas se originando de
trauma por esforccedilo satildeo dores pouco agudas e que se resolvem sem tratamento ou
22
apenas com analgeacutesicos levesTraumas graves com ligamentos lesionados ou
rompidos resultam em dor e instabilidade da articulaccedilatildeo do joelho
Exerciacutecios fiacutesicos moderados (como caminhadas) natildeo causam problemas no joelho
Se o joelho natildeo estiver lesado o exerciacutecio normalmente eacute beneacutefico Esforccedilos laterais
satildeo os que causam a maioria das lesotildees no joelho jaacute que este natildeo foi projetado
para suportar esses esforccedilos
O desgaste irregular da cartilagem pode fazer com que a perna se dobre para dentro
ou para fora Estar acima do peso tambeacutem pode contribuir para os problemas no
joelho
23
3 PATOLOGIAS DO JOELHO
Neste capitulo descreve-se as principais patologias e deformidades que ocorrem no
joelho
31 Tipos de Patologia
bull Danos ao ligamento ou cartilagem devidos aos traumas ou lesotildees
- lesatildeo de LCA Ligamento Cruzado Anterior
- lesatildeo de LCP Ligamento Cruzado Posterior
- lesatildeo de LCM Ligamento Colateral Medial
- lesatildeo de LCL Ligamento Colateral Lateral
bull Artrite
bull Osteoartrite
bull Artrite reumatoacuteide
bull Artrite gotosa aguda
bull Cisto de Baker
bull Bursite
bull Doenccedila de Still de adultos
bull Condromalaacutecia patelar
bull Artrite gotosa crocircnica
bull Doenccedila de Osgood-Schlatter
bull Pseudogota
bull Gota
bull Artrite psoriaacutetica
bull Siacutendrome de Reiter
bull Esclerodermia
24
311 Lesatildeo do Ligamento Cruzado Anterior
As lesotildees do ligamento cruzado anterior satildeo mais comuns em esportes em que o peacute
estaacute fixo ao solo e a perna eacute rodada com o corpo como no futebol basquetebol
esqui Com a rotaccedilatildeo no joelho o paciente pode ouvir um ldquopoprdquo quando a lesatildeo
ocorrer e natildeo consegue prosseguir a atividade A incidecircncia desta lesatildeo eacute maior
durante a terceira deacutecada de vida
Os jogadores de basquete e futebol que desaceleram subitamente para mudar de
direccedilatildeo tambeacutem podem produzir uma lesatildeo do LCA
312 Lesatildeo do Ligamento Cruzado Posterior
O ligamento cruzado posterior eacute o restritor primaacuterio da translaccedilatildeo posterior da tiacutebia
sobre o fecircmur A sua lesatildeo eacute muito menos comum que a do cruzado anterior
O LCP eacute duas vezes mais forte que o LCA com maior aacuterea de corte transversal e
forccedila tecircnsil estas caracteriacutesticas satildeo responsaacuteveis por menor incidecircncia de ruptura
no LCP As lesotildees no LCP representam apenas 5 das lesotildees dos ligamentos do
joelho
313 Lesatildeo do Ligamento Colateral Medial
O ligamento colateral medial tem uma porccedilatildeo superficial e outra profunda (capsular)
A porccedilatildeo superficial provecirc a principal resistecircncia ao estresse em valgo A porccedilatildeo
profunda esta fixada ao menisco medial e fornece adicional estabilidade ao estresse
em valgo A lesatildeo do colateral medial eacute a lesatildeo ligamentar mais comum do joelho
314 Lesatildeo do Ligamento Colateral Lateral
Lesotildees deste ligamento satildeo menos comuns que o medial e geralmente satildeo mais
graves e raramente satildeo lesotildees isoladas pois os ligamentos cruzados e o complexo
posterolateral satildeo frequumlentemente lesionados O tratamento destas lesotildees eacute difiacutecil
25
315 Artrite
O termo artrite se refere agrave inflamaccedilatildeo nas articulaccedilotildees ou juntas do corpo humano
As juntas satildeo superfiacutecies onde haacute o contato entre dois ou mais ossos possibilitando
assim a mobilidade do esqueleto humano Satildeo estruturas muito complexas devido
aos seus diversos componentes e sua interaccedilatildeo entre os mesmos Existem vaacuterios
tipos de artrites que satildeo causadas por diversos fatores e doenccedilas Costuma-se
diferenciar a princiacutepio as artrites relacionadas com sintomas sistecircmicos (como
febre sinais inflamatoacuterios anemia etc) daquelas cujas manifestaccedilotildees se restringem
agraves articulaccedilotildees envolvidas
316 Osteoartrite
A osteoartrite eacute o tipo de artrite que mais afeta a populaccedilatildeo mundial levando agrave
diminuiccedilatildeo da qualidade de vida de milhotildees de pessoas em todo o mundo Afeta
principalmente os joelhos quadris e matildeos regiotildees muito importantes para a
independecircncia fiacutesica do ser humano Eacute uma causa muito importante de afastamento
do trabalho e de aposentadoria precoce Aleacutem disso eacute responsaacutevel por inuacutemeras
cirurgias numa populaccedilatildeo cujo risco ciruacutergico eacute muito elevado os idosos Durante
muito tempo pouco se sabia sobre como ocorriam as alteraccedilotildees articulares que
levam agrave debilidade fiacutesica Hoje sabe-se de vaacuterios fatores de risco para o
desenvolvimento do quadro cujo conhecimento tem facilitado uma melhor
abordagem terapecircutica e uma melhor prevenccedilatildeo da doenccedila
317 Artrite Reumatoacuteide
A artrite reumatoacuteide eacute uma doenccedila auto-imune em que se inflamam simetricamente
as articulaccedilotildees incluindo habitualmente as das matildeos e peacutes originando inchaccedilo dor
e muitas vezes levando agrave destruiccedilatildeo definitiva do interior da articulaccedilatildeo
A artrite reumatoacuteide tambeacutem pode desencadear uma variedade de sintomas em
todo o corpo Desconhece-se a sua causa exata embora sejam muitos os vaacuterios
fatores (inclusive a predisposiccedilatildeo geneacutetica) que podem influir na reaccedilatildeo auto-imune
26
Cerca de 1 da populaccedilatildeo sofre desta doenccedila que afeta as mulheres duas ou trecircs
vezes mais frequumlentemente que os homens A artrite reumatoacuteide apresenta-se em
primeiro lugar em indiviacuteduos entre os 25 e os 50 anos de idade mas pode fazecirc-lo
em qualquer idade Em alguns casos a doenccedila resolve-se de forma espontacircnea e o
tratamento alivia sintomas em trecircs de cada quatro pessoas Contudo pelo menos 1
em cada 10 pessoas fica incapacitada
Nesta doenccedila o sistema imunitaacuterio ataca o proacuteprio tecido que reveste e protege as
articulaccedilotildees Finalmente a cartilagem o osso e os ligamentos da articulaccedilatildeo
deterioram-se provocando a formaccedilatildeo de cicatrizes dentro da articulaccedilatildeo que se
deteriora a um ritmo muito variaacutevel
318 Gota
Eacute a presenccedila de depoacutesitos de cristais de aacutecido uacuterico no espaccedilo da articulaccedilatildeo que
causam uma intensa reaccedilatildeo inflamatoacuteria e dor Na maioria das vezes a gota eacute uma
forma de artrite com episoacutedios recorrentes O perfil mais comumente associado agrave
gota eacute de um homem com excesso de peso e com o peacute inflamado
319 Artrite Gotosa Aguda
A artrite gotosa aguda eacute o segundo estaacutegio da gota Eacute a artrite dolorosa que ataca
principalmente os membros inferiores quase sempre atingindo uma uacutenica
articulaccedilatildeo A articulaccedilatildeo mais acometida eacute a metatarso-falangiana do primeiro dedo
(do dedatildeo do peacute) chamada podagra (podos = peacute) Nesta fase os fluidos do corpo
saturados pelo aacutecido uacuterico formam cristais que ocasionam inflamaccedilatildeo
3110 Cisto de Baker
O cisto de Baker eacute um saco com liacutequido localizado na borda medial da fossa
popliacutetea do joelho Esse saco ciacutestico pode comunicar-se com a cavidade do joelho
estando associado com a degeneraccedilatildeo do corno posterior do menisco medial com
27
ou sem laceraccedilatildeo do menisco Com maior frequumlecircncia o cisto origina-se dos tendotildees
mediais dos muacutesculos iacutesquios - tibiais
3111 Bursite
Bursite eacute a inflamaccedilatildeo da bursa pequena bolsa contendo liacutequido que envolve as
articulaccedilotildees e funciona como amortecedor entre ossos tendotildees e tecidos
musculares A bursite ocorre principalmente nos ombros cotovelos e joelhos
3112 Doenccedila de Still de Adultos
Uma das formas cliacutenicas da doenccedila reumatoacuteide juvenil pode acometer adultos com
febre geralmente alta e intermitente como manifestaccedilatildeo cliacutenica inicial da doenccedila
Deformidades articulares raramente ocorrem e os testes laboratoriais e anticorpos
antinucleares satildeo negativos
3113 Condromalaacutecia Patelar
Termo utilizado para indicar uma condiccedilatildeo dolorosa devido agrave anormalidade
cartilaginosa na face posterior da patela pela fricccedilatildeo repetida desta regiatildeo sobre a
face articular do fecircmur Esta condiccedilatildeo pode levar a uma degeneraccedilatildeo gradual e
progressiva A cartilagem apresenta-se rugosa e estriada
3114 Doenccedila de Osgood-Schlatter
A doenccedila de Osgood-Schlatter eacute uma inflamaccedilatildeo do osso e da cartilagem na parte
superior da tiacutebia A doenccedila de Osgood-Schlatter ocorre entre os 10 e 15 anos mais
frequumlentemente em meninos Supotildee-se que a sua causa seja uma lesatildeo que ocorre
quando o tendatildeo patelar traciona excessivamente sobre o seu ponto de inserccedilatildeo na
parte superior da tiacutebia Geralmente a doenccedila afeta somente a tiacutebia
28
3115 Pseudogota
A pseudogota (doenccedila da deposiccedilatildeo de pirofosfato de caacutelcio dihidratado) eacute um
distuacuterbio caracterizado por crises intermitentes de artrite dolorosa causada por
depoacutesitos de cristais de pirofosfato de caacutelcio O distuacuterbio geralmente ocorre em
indiviacuteduos idosos e afeta igualmente os homens e as mulheres Em uacuteltima instacircncia
a pseudogota provoca degeneraccedilatildeo das articulaccedilotildees afetadas
3116 Artrite psoriaacutetica
A psoriacutease (uma doenccedila da pele que causa surto de erupccedilotildees cutacircneas
avermelhadas e escamosas espessamento das unhas e ponteado ungular) pode
preceder ou seguir-se agrave inflamaccedilatildeo articular A artrite afeta habitualmente as
articulaccedilotildees dos dedos da matildeo e do peacute embora tambeacutem possa afetar outras
articulaccedilotildees inclusive as ancas e a coluna vertebral As articulaccedilotildees podem inchar e
deformar-se quando a inflamaccedilatildeo eacute crocircnica Os sintomas articulares e cutacircneos
podem aparecer e desaparecer conjuntamente
3117 Siacutendrome de Reiter
A siacutendrome de Reiter eacute uma inflamaccedilatildeo das articulaccedilotildees e das inserccedilotildees tendinosas
nas articulaccedilotildees frequumlentemente acompanhada de inflamaccedilatildeo da conjuntiva e das
membranas mucosas como a da boca do trato urinaacuterio da vagina e do pecircnis e
tambeacutem de uma erupccedilatildeo cutacircnea caracteriacutestica A siacutendrome de Reiter eacute
denominada de artrite reativa porque a inflamaccedilatildeo articular parece ser uma reaccedilatildeo a
uma infecccedilatildeo originada em outra aacuterea do corpo que natildeo as articulaccedilotildees Essa
siacutendrome eacute mais comum em homens com 20 a 40 anos de idade
3118 Esclerodermia
A esclerodermia (esclerose sistecircmica) eacute uma doenccedila crocircnica caracterizada por
alteraccedilotildees degenerativas e endurecimento dos tecidos da pele articulaccedilotildees e
29
oacutergatildeos internos e pela dureza e espessamento anormais das paredes dos vasos
sanguiacuteneos
Desconhece-se a sua causa A perturbaccedilatildeo eacute quatro vezes mais frequumlente em
mulheres que em homens e nas crianccedilas eacute pouco comum A esclerodermia pode
apresentar-se como parte de uma doenccedila mista do tecido conjuntivo
Muitas vezes escuta-se um som aacutespero quando os tecidos inflamados entram em
contato particularmente nos joelhos e por baixo destes Os dedos os pulsos e os
cotovelos podem sofrer um processo de flexatildeo progressiva (contratura) devido ao
espessamento da pele Tambeacutem podem ocorrer feridas nas pontas dos dedos e nos
noacutes dos dedos
32 Tipos de Deformidades
Os tipos de deformidades relacionadas ao joelho satildeo as deformidades em varo e em
valgo Satildeo os problemas mais comuns congecircnitos e que se manifestam por volta
dos trecircs ou quatro anos de idade
321 Deformidade em Varo
A deformidade do joelho em varo eacute joelho para fora e perna para dentro tiacutepico de
cavaleiros O joelho varo pode ser causado tambeacutem pelo raquitismo e deficiecircncia de
vitamina D
322 Deformidade em Valgo
A deformidade do joelho em valgo eacute o joelho para dentro e perna para fora joelho
em ldquoXrdquo
30
4 O PORQUEcirc DO USO DA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
Estabelecendo uma comparaccedilatildeo entre os meacutetodos de diagnoacutestico por imagem
utilizados no joelho encontramos os raios-X e a ressonacircncia magneacutetica como sendo
os meacutetodos mais utilizados atualmente Neste capiacutetulo faremos uma breve
avaliaccedilatildeo de custo benefiacutecio entre estes dois meacutetodos
41 Pesquisa de Custo e de Exame Utilizado
Na utilizaccedilatildeo do meacutetodo de diagnoacutestico por raios-X obteacutem-se oacutetimos resultados na
avaliaccedilatildeo de fraturas oacutesseas presenccedila de objetos estranhos e proacuteteses como
observamos na figura 7 Mas este resultado natildeo se apresenta da mesma maneira
para muacutesculos e outros elementos que possam ser analisados na articulaccedilatildeo
tornando-se entatildeo um meacutetodo ineficaz para aplicaccedilotildees que estatildeo ligadas a
patologias
Figura 7 ndash Chapas de raio x [9]
O meacutetodo de utilizaccedilatildeo que preenche esta lacuna satildeo as ressonacircncias magneacuteticas
que revelam as patologias referentes aos muacutesculos cartilagens tendotildees
31
ligamentos vasos etc Como mostrado na figura 8 podemos observar os detalhes
da articulaccedilatildeo
Figura 8ndash Exame de RM
Para uma comparaccedilatildeo acerca do meacutetodo de captaccedilatildeo de imagem mais adequado a
ser utilizado realizamos uma pesquisa no Hospital Praia da Costa localizado no
municiacutepio de Vila Velha - ES com o ortopedista Henrique Morais formado em
medicina pela Faculdade de Medicina de Petroacutepolis A resposta veio a confirmar o
relatado acima os raios-X satildeo muito mais utilizados que a ressonacircncia magneacutetica
devido a simplicidade e ao baixo custo do exame
Para obtermos dados referentes a custos foi realizada uma pesquisa no Centro de
Diagnoacutestico por Imagem (CDI) localizado na Praia do Canto Vitoacuteria - ES onde
foram obtidos os seguintes resultados
O valor de um exame de ressonacircncia magneacutetica incluindo laudo e filme foi de R$
73000 (setecentos e trinta reais) para o raios-X o custo teria uma meacutedia de R$
1500 (quinze reais) por exame
Uma outra pesquisa foi realizada por Nabarrete em 1999 que tinha como objetivo
colher informaccedilotildees referentes aos diversos aspectos relacionados agraves lesotildees quais
os tipos mais frequumlentes e seus mecanismos mais comuns bem como as
32
caracteriacutesticas dos indiviacuteduos que em sua maioria foram do sexo masculino Os
resultados seratildeo apresentados nas figuras 9 10 11 e 12
Figura 9 - Ocorrecircncia de lesotildees e quais estruturas satildeo mais lesadas
Figura 10 - Esportes de contato que mais geram lesotildees nos ligamentos
Figura 11 - Neste graacutefico veremos os mecanismos causadores de lesotildees
33
Figura 12 - Procedimentos que foram utilizados para definiccedilatildeo do grau da lesatildeo
42 Conclusatildeo do Capiacutetulo
Apesar da teacutecnica dos raios-X ser o exame mais utilizado o de menor custo o mais
simples e mais raacutepido seraacute utilizado neste estudo a ressonacircncia magneacutetica pois
neste caso a preocupaccedilatildeo eacute mostrar o comportamento da estrutura do joelho com e
sem a aplicaccedilatildeo de carga e tal avaliaccedilatildeo soacute seraacute possiacutevel pelo o exame de RM pois
mostraraacute os diferentes tipos de tecidos do joelho e suas variaccedilotildees
34
5 DEFEITOS DA RM
O paciente em questatildeo ao dar entrada na sala de ressonacircncia natildeo poderaacute portar
nenhum tipo de material magneacutetico ou qualquer instrumento que venha gerar
artefatos no resultado do exame Os artefatos satildeo gerados atraveacutes de interferecircncia
com o campo magneacutetico Assim portadores de proacuteteses marcapasso ou quaisquer
materiais eleacutetricos natildeo podem utilizar o meacutetodo de diagnoacutestico por ressonacircncia
O objetivo deste capiacutetulo eacute identificar os problemas relacionados agrave mecacircnica no que
diz respeito ao modo como eacute realizado o exame Seraacute mostrado agora um dos
problemas encontrados durante a realizaccedilatildeo do exame com o paciente em repouso
estando ele com um carregamento nulo ou proacuteximo disto na regiatildeo femopatelar
51 Abordagem da Variaccedilatildeo da Pressatildeo na Superfiacutecie de Apoio
Para esta demonstraccedilatildeo a variaccedilatildeo da pressatildeo sofrida nos peacutes para situaccedilotildees reais
e tambeacutem para a situaccedilatildeo da ressonacircncia onde o paciente encontra-se deitado
Seraacute feito ainda uma avaliaccedilatildeo das forccedilas sobre os muacutesculos no joelho em duas
posiccedilotildees e para acircngulos diferentes
Em um primeiro estudo seraacute considerado uma pessoa deitada em repouso e com
sua distribuiccedilatildeo de massa homogecircnea e constante ao longo de todo corpo sendo
esta a situaccedilatildeo em que o paciente encontra-se no momento da ressonacircncia
magneacutetica temos
Massa = constante
A aacuterea de contato com a superfiacutecie
Aacuterea (estimada) = 2400 cm2
35
Considerando a massa do indiviacuteduo como 80 kg estimamos entatildeo a pressatildeo
exercida pela superfiacutecie do corpo em contato com a maca da ressonacircncia
Pressatildeo = F A
Sendo assim foi encontra uma pressatildeo de 0033 kgf cm2 para uma pessoa deitada
na maca da RM
Ilustrando a situaccedilatildeo de uma pessoa de peacute onde os peacutes estatildeo totalmente apoiados
no solo em repouso com a massa distribuiacuteda de maneira uniforme em toda a
superfiacutecie de contato
Aacuterea (estimada) = 132 cm2
Considerando o mesmo indiviacuteduo da situaccedilatildeo anterior teremos uma pressatildeo de
0606 kgf cm2
A uacuteltima situaccedilatildeo teraacute o mesmo indiviacuteduo com suas pernas flexionadas e com uma
aacuterea de apoio reduzida esta eacute uma situaccedilatildeo criacutetica para o joelho devido ao aumento
das tensotildees nos muacutesculos e tendotildees esta situaccedilatildeo seraacute abordada mais adiante
Aacuterea (estimada) = 80 cm2
Sendo assim a pressatildeo correspondente a esta situaccedilatildeo seraacute de 1 kgf cm2
Observando os resultados das situaccedilotildees anteriores eacute faacutecil de verificar a ocorrecircncia
de uma grande variaccedilatildeo da pressatildeo Comparando os resultados das situaccedilotildees onde
o indiviacuteduo estaacute de peacute com toda a superfiacutecie do peacute apoiada com o resultado do
indiviacuteduo na maca verifica-se que a pressatildeo eacute aproximadamente vinte vezes maior
e a situaccedilatildeo onde o indiviacuteduo encontra-se com a superfiacutecie do peacute parcialmente
apoiada a diferenccedila aumenta em mais de 30 vezes em relaccedilatildeo agrave posiccedilatildeo de exame
36
52 A Impossibilidade de Variaccedilatildeo do Acircngulo
Durante o exame de ressonacircncia magneacutetica o acircngulo do joelho na posiccedilatildeo eacute
travado entre 10 e 15deg como mostrado na figura 13
Durante um agachamento agraves forccedilas compressivas chegam proacuteximas a 8000 Kgf
com cargas elevadas (250 a 38250 kg) sendo praticamente a mesma nos acircngulos
entre 60deg a 130deg de flexatildeo de joelhos (NISSEL amp EKHOLM 1986) poreacutem ainda natildeo
foi estudado um valor limite para as estruturas resistirem a forccedilas compressivas
Deve-se lembrar no entanto que da mesma forma que a compressatildeo excessiva
pode ser lesiva para meniscos e cartilagens elas tem um papel importante na
estabilidade dos joelhos (NISSEL amp ELKHOLM 1986 MARKOLF et al 1981
SHOEMAKER amp MARKOLF 1985 YACK et al 1994) [12]
Figura 13ndash Acircngulo de posiccedilatildeo do joelho durante o exame
Logo concluiacute-se que em acircngulos menores que 60deg os esforccedilos na regiatildeo
femopatelar satildeo pequenos e haacute pouco desgaste da articulaccedilatildeo para acircngulos entre
60 e 130deg haacute grande esforccedilo e desgaste poreacutem em ambos os casos todos os
37
esforccedilos contribuem para a estabilidade do joelho A figura 14 ilustra claramente
que com a alteraccedilatildeo do acircngulo do joelho as forccedilas existentes aumentam
consideravelmente
Figura 14ndash Na figura 14 pode-se observar que Qp Rf(resultante) e Pa satildeo vetores forccedila que atuam
diretamente sobre a patela ao flexionar o joelho como jaacute foi abordado anteriormente as forccedilas
apresentam grandes aumentos O grupo de forccedilas representados pelos vetores Qt Rc(resultante) e
P(forccedila peso) atuam na articulaccedilatildeo do tornozelo e aumentam com a flexatildeo do joelho bem como o
aumento da forccedila normal(forccedila de contato do chatildeo com a ponta dos peacutes) que provoca um maior
momento na articulaccedilatildeo O conjunto de vetores representados por Rc(resultante) Qt e P satildeo vetores
que atuam na articulaccedilatildeo da anca do fecircmur e a bacia neste caso temos um pequeno aumento destes
com o aumento do acircngulo Por fim temos o conjunto de vetores representados por Pa Rt e
Rg(resultante) que atuam na articulaccedilatildeo entre o fecircmur e a tiacutebia
38
53 Contraccedilatildeo Isomeacutetrica e Isotocircnica
A relaccedilatildeo entre a forccedila muscular e seu comprimento durante uma contraccedilatildeo
determina o tipo de contraccedilatildeo muscular Eacute chamada contraccedilatildeo isomeacutetrica aquela em
que o efeito da formaccedilatildeo das pontes cruzadas implica no aumento da rigidez do
muacutesculo atingindo um estado de equiliacutebrio estaacutetico neste caso o muacutesculo natildeo
altera seu comprimento ainda que as pontes cruzadas estejam ativas para suportar
a carga aplicada Modificaccedilotildees na carga levam ao aumento ou a diminuiccedilatildeo da
rigidez do muacutesculo e a manutenccedilatildeo do comprimento O outro tipo de contraccedilatildeo
chamada isotocircnica ocorre quando o muacutesculo se encurta ainda que sob a accedilatildeo de
uma carga Tomando-se como exemplo a elevaccedilatildeo de um peso numa contraccedilatildeo
isomeacutetrica este estaria sendo sustentado estaticamente enquanto uma contraccedilatildeo
isotocircnica seria capaz de levantaacute-lo [6]
531 Relaccedilatildeo Comprimento - Forccedila Muscular
Quando o comprimento de um muacutesculo se encontra proacuteximo ao seu valor de
repouso tambeacutem chamado comprimento oacutetimo a maior quantidade possiacutevel de
cabeccedilas miosiacutenicas pode formar pontes cruzadas com as moleacuteculas de actina esta
situaccedilatildeo corresponde ao maior grau de superposiccedilatildeo entre os filamentos grosso e
fino Gordon et alli (1966) mediu a faixa de comprimento onde a maacutexima tensatildeo
ocorria numa fibra isolada do muacutesculo sartorius da ratilde de 94 a 106 do
comprimento oacutetimo (Figura 15 A)
Diminuindo gradativamente o comprimento do muacutesculo para ateacute um limite de 60
do comprimento oacutetimo a forccedila caiacutea a aproximadamente 80 da forccedila maacutexima -
evento relacionado provavelmente ao encontro de filamentos finos opostos
Encurtamentos mais pronunciados levavam agrave cessaccedilatildeo da forccedila muscular com o
provaacutevel choque dos filamentos grossos com as estruturas Z Por outro lado se o
muacutesculo era estirado acima do comprimento oacutetimo a forccedila muscular caia
gradativamente ateacute cerca de 130 deste comprimento Nesta condiccedilatildeo o
sarcocircmero distendido diminui o nuacutemero de pontes cruzadas ativas ateacute o limite ao
39
redor de 170 do comprimento oacutetimo onde a superposiccedilatildeo entre filamentos
grossos e finos jaacute natildeo ocorre
Em muacutesculos inteiros e natildeo apenas numa fibra isolada alongamentos a partir do
comprimento oacutetimo trazem consigo o aparecimento de uma forccedila elaacutestica passiva
exercida pelos elementos elaacutesticos natildeo contraacuteteis do muacutesculo perimiacutesio endomiacutesio
sarcolema assim como por elementos da proacutepria fibra muscular (Zajac 1989)
Dependendo ainda da ativaccedilatildeo a forccedila muscular fica reduzida a uma fraccedilatildeo da forccedila
maacutexima situaccedilatildeo em que nem todas as fibras satildeo recrutadas ou a somaccedilatildeo
temporal natildeo chegou ao maacuteximo (Figura 15 B)
Em muacutesculos do aparelho locomotor a modulaccedilatildeo da forccedila eacute feita
predominantemente pelo recrutamento ateacute cerca de 70 (50 a 85
dependendo do muacutesculo) da forccedila maacutexima valor a partir do qual as unidades
motoras passam a disparar com maior frequumlecircncia (Enoka 1993) [6]
40
Figura 15 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento A - Ativaccedilatildeo maacutexima B - Ativaccedilatildeo parcial (Zajac 1989)
532 Relaccedilatildeo Velocidade - Forccedila Muscular
Um muacutesculo isolado sujeito a uma carga constante por exemplo suportando um
peso se for estimulado inicialmente se encurtaraacute parando em seguida Variando-se
a carga eacute possiacutevel relacionaacute-la com a velocidade de encurtamento sendo obtida a
curva velocidade - forccedila muscular Quando a velocidade de encurtamento eacute maacutexima
o muacutesculo natildeo estaacute sujeito a nenhuma carga isto eacute a forccedila muscular eacute nula Se por
outro lado o muacutesculo natildeo consegue se encurtar ainda que seu comprimento seja
oacutetimo senatildeo apenas suportar a carga a velocidade eacute nula e a forccedila assume o valor
maacuteximo (Figura 16) Forccedilas maiores do que a maacutexima aplicadas ao muacutesculo levam
seu alongamento ateacute um limite de aproximadamente 180 da forccedila maacutexima
aumentos subsequumlentes de forccedila levariam a alongamentos draacutesticos no muacutesculo
41
Figura 16 - Relaccedilatildeo forccedila-velocidade para ativaccedilotildees maacutexima e parcial No eixo x estaacute representada a
velocidade de encurtamento a velocidade do muacutesculo com sinal oposto (Zajac 1989)
54 O Modelo de Hill
Os modelos derivados da proposta inicialmente apresentada por A V Hill em 1938
possuem caracteriacutesticas suficientemente simples e de faacutecil compreensatildeo e satildeo
capazes de modelar satisfatoriamente os principais fenocircmenos macroscoacutepicos
observados na contraccedilatildeo muscular e que os tornaram os mais utilizados ateacute entatildeo
em estudos de dinacircmica e controle de movimento Na Figura 17 podem ser
observados os componentes baacutesicos deste modelo um elemento contraacutetil (CE) no
qual a forccedila muscular eacute gerada a partir da energia quiacutemica disponiacutevel um elemento
elaacutestico em seacuterie (SEE) responsaacutevel pela resposta mecacircnica do muacutesculo agraves
alteraccedilotildees de comprimento raacutepidas Se um muacutesculo estaacute sendo submetido a
alongamentos natildeo-despreziacuteveis eacute comum a inclusatildeo de um elemento elaacutestico em
paralelo (PE) atuando como uma mola passiva [6]
42
Figura 17 - Estrutura funcional do modelo de Hill mostrando o elemento contraacutetil (CE) o elemento
elaacutestico em paralelo (PE) e o elemento elaacutestico em seacuterie (SEE) (Zajac 1989)
A partir de medidas de forccedila isotocircnica em muacutesculos tetanizados sabe-se que quando
esta aumenta os muacutesculos se contraem mais lentamente Foi proposta entatildeo por Hill
uma relaccedilatildeo empiacuterica hiperboacutelica que ajustava a dependecircncia da velocidade maacutexima
de contraccedilatildeo (V) com a forccedila muscular (F) (Figura 18)
(F+a)+(V+b)=const (41)
Tal que
V eacute a velocidade inicial (maacutexima) de encurtamento
F eacute a forccedila muscular
a e b satildeo as constantes sendo b = a (VmFm)
43
Figura 18 - Hipeacuterbole de Hill Os dados experimentais de contraccedilotildees isotocircnicas do muacutesculo sartorius
de ratilde foram ajustados com a equaccedilatildeo empiacuterica (VVm+025) (FFm+025) = 03123 neste teste
Vm=52 cms e Fm=65 gf (Talbot e Gessner 1973)
Hill obteve a relaccedilatildeo acima atraveacutes de medidas da potecircncia muscular que eacute a soma
das energias mecacircnica e teacutermica durante a contraccedilatildeo isotocircnica Inicialmente o calor
liberado na contraccedilatildeo isotocircnica (Qit) foi considerado como a soma do calor liberado
durante a contraccedilatildeo isomeacutetrica (Qim) e do calor liberado devido ao encurtamento (Qe)
Q Q Qit e im (42)
Hill constatou que Qe era proporcional apenas agrave distacircncia encurtada ou que sua
variaccedilatildeo temporal era proporcional a V No entanto Qit o calor total diminuiacutea com o
aumento da forccedila A potecircncia total no muacutesculo soma da potecircncia mecacircnica (fv) e do
calor extra dissipado por accedilatildeo da viscosidade no encurtamento (Qe) pode ser
expressa como
( )W fv Qe fv av b f fm (43)
44
Tal que fm eacute a forccedila muscular maacutexima (ou seja para v = 0) Somando ab + bf nos dois
lados da equaccedilatildeo acima
( )( ) ( )f a v b b a fm (44)
Mas Hill percebeu posteriormente que ldquoardquo dependia de f (Hill 1964)
a f f fm( ) 016 018 (45)
Apesar das equaccedilotildees 44 e 45 descreverem com maior precisatildeo a relaccedilatildeo forccedila-
velocidade a equaccedilatildeo original de Hill 41 continua sendo empregada com suficiente
credibilidade para muitos muacutesculos Wilkie (1950) notou que hipeacuterboles
geometricamente semelhantes eram obtidas para vaacuterios muacutesculos mostrando que a
variaccedilatildeo da velocidade com a forccedila ocorria de maneira ateacute certo ponto invariante
Normalizando a eq 41 pela forccedila maacutexima (fm) e pela velocidade maacutexima de contraccedilatildeo
sem carga (vm) vem
f
f
v
vm m
1
4
1
4
5
16 (46)
Uma vez que para muitos muacutesculos vale a relaccedilatildeo
a
f
b
vm m
1
4 (47)
Abott e Wilkie (1953) mostraram que a equaccedilatildeo de Hill normalizada eq 47 se aplica
para muacutesculos que se encontram em diversos estados de alongamento ou contraccedilatildeo
e natildeo apenas no comprimento oacutetimo Assim a forccedila do elemento contraacutetil eacute
completamente definida para uma estimulaccedilatildeo tetacircnica se a curva forccedila-comprimento
eacute levada em conta aleacutem da curva forccedila-velocidade A forccedila muscular eacute entatildeo uma
funccedilatildeo de duas variaacuteveis uma relaccedilatildeo forccedila-comprimento-velocidade (figura 19)
45
Figura 19 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento-velocidade para muacutesculo interno reto de rato (Zierler 1978)
Este modelo baacutesico possui alguns pequenos desvios dependendo das condiccedilotildees
especiacuteficas de operaccedilatildeo Muacutesculos que se contraem a partir de um comprimento inicial
elevado encurtam-se mais lentamente do que aqueles que estavam inicialmente
menos estendidos A duraccedilatildeo da estimulaccedilatildeo se longa diminui a velocidade de
contraccedilatildeo processo ligado provavelmente ao metabolismo energeacutetico (Zierler 1978)
A partir das relaccedilotildees expostas acima jaacute eacute possiacutevel calcular a potecircncia muscular
Sendo a taxa de calor gerado no encurtamento ( Qe ) proporcional agrave velocidade de
encurtamento
( )Q Q f f vit im m 016 018 (48)
Incluindo o termo fv da potecircncia mecacircnica e considerando a = 025 a potecircncia
muscular total entendida como a soma da taxa de produccedilatildeo de calor e da potecircncia
mecacircnica durante a contraccedilatildeo isotocircnica fica
W Q f v fvim m 0 25 (49)
46
E utilizando a relaccedilatildeo determinada por Hill para o calor isomeacutetrico
Qf v
im
m m
16 (410)
Tem-se que uma expressatildeo para a potecircncia muscular seria
Wf v v
v
f
f
v
v
m m
m m m
161 4 16 (411)
Que a partir da equaccedilatildeo 46 da hipeacuterbole normalizada de Hill (Talbot e Gessner
1973) pode ser expressa em funccedilatildeo apenas da velocidade de encurtamento ou da
forccedila muscular
Wf v
vv
vv
m m m
m
16
1 24
1 4 (412)
Wf v f
f
f f
f f
m m
m
m
m
161 1
4 75 20
16 64 (413)
A equaccedilatildeo de Hill normalizada (46) eacute a base para a determinaccedilatildeo da curva
velocidade-forccedila muscular As equaccedilotildees 411 e 412 por sua vez podem fornecer
importantes dados sobre consumo de energia muscular e o comportamento das
forccedilas para um estudo mais especiacutefico Em sistemas de estimulaccedilatildeo eleacutetrica neuro-
muscular poderatildeo ser uacuteteis no estabelecimento de estrateacutegias de controle
47
55 Estrutura Muscular na Articulaccedilatildeo
A seguir seratildeo apresentados os muacutesculos e ligamentos no movimento do joelho De
acordo com o mostrado na Figura 20 podemos observar a quantidade de muacutesculos
diretamente ligados ao joelho bem como os ligamentos que satildeo responsaacuteveis por
manter a integridade da articulaccedilatildeo
Figura 20 - Demonstrativa dos muacutesculos ligamentos e suas disposiccedilotildees
551 Os Muacutesculos da Articulaccedilatildeo
Doze muacutesculos atuam na articulaccedilatildeo do joelho e satildeo classificados em trecircs grupos
bull Jarrete
bull Quadriacuteceps da coxa e
bull Muacutesculos natildeo-classificados
5511 Jarrete
O grupo do jarrete inclui os muacutesculos semitendiacuteneo semimembranaacuteceo e biacuteceps da
coxa (cabeccedila longa e curta) Todos exceto a cabeccedila curta do biacuteceps atuam como
48
extensores do quadril Como os muacutesculos do jarrete demonstram uma linha de
traccedilatildeo posterior ao eixo de rotaccedilatildeo do joelho eles servem como flexores do joelho
Aleacutem de fletir o joelho os muacutesculos semimembranaacuteceo e semitendiacuteneo giram
medialmente a tiacutebia quando o joelho estaacute parcialmente fletido Na condiccedilatildeo de
sustentaccedilatildeo de peso esses muacutesculos tendem a girar lateralmente o fecircmur sobre a
tiacutebia Esses movimentos satildeo relativamente equivalentes
5512 O Quadriacuteceps da Coxa
O quadriacuteceps da coxa eacute constituiacutedo pelos muacutesculos reto da coxa e trecircs vastos (vasto
lateral medial e intermeacutedio) Apenas o reto da coxa atua em mais de uma
articulaccedilatildeo Contudo todos os membros causam inequivocadamente uma extensatildeo
potente do joelho e tambeacutem devido a sua inserccedilatildeo medial tendem a causar
rotaccedilatildeo medial da tiacutebia
O comportamento eleacutetrico do vasto medial estaacute relacionado agrave diminuiccedilatildeo da
magnitude do braccedilo de momento do quadriacuteceps para a extensatildeo do joelho durante
os 15ordm finais de movimento Os aumentos na atividade do vasto medial no final da
extensatildeo do joelho foram relacionados ao seu papel como estabilizador da patela
contra uma luxaccedilatildeo lateral Em geral ainda eacute relativamente seguro afirmar que todos
os muacutesculos do quadriacuteceps satildeo mais ou menos simultaneamente ativos durante a
extensatildeo do joelho e proporcionalmente ativos durante elevaccedilotildees e reduccedilotildees na
tensatildeo da extensatildeo
5513 O Grupo de Muacutesculos natildeo Classificados
O grupo de muacutesculos natildeo-classificados da articulaccedilatildeo do joelho inclui o sartoacuterio o
graacutecil o popliacuteteo o gastrocnecircmico e o plantar Os dois uacuteltimos atuam
predominantemente na articulaccedilatildeo do tornozelo embora passem atraacutes da
articulaccedilatildeo do joelho e possuam alguma capacidade de flexatildeo
49
O muacutesculo graacutecil considerado parte da massa muscular referida como adutores do
quadril no entanto ao atravessar a articulaccedilatildeo do joelho ele tende a causar um
torque associado agrave rotaccedilatildeo medial da tiacutebia bem como a flexatildeo do joelho
O sartoacuterio que eacute o muacutesculo mais longo do corpo tambeacutem se associa agrave rotaccedilatildeo
medial da tiacutebia e atua no quadril como flexor
O popliacuteteo eacute um muacutesculo profundo e pequeno situado atraacutes da articulaccedilatildeo do joelho
A orientaccedilatildeo de suas fibras o torna um rotador medial da tiacutebia Geralmente se
observa atividade do muacutesculo no iniacutecio da flexatildeo do joelho aleacutem de ajudar a
estabilizar o membro inferior sustentador do peso quando estaacute numa posiccedilatildeo com o
joelho fletido auxiliando o ligamento cruzado posterior a restringir esse movimento
indesejaacutevel
Figura 21 ndash Localizaccedilatildeo dos principais muacutesculos relacionados ao joelho [10]
552 Ligamentos
Ligamento Cruzado Anterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo permitindo
o movimento para frente
Ligamento Cruzado Posterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo
permitindo o movimento para traacutes mais ligamentos colaterais localizados nas
laterais do joelho responsaacuteveis pela estabilidade lateral e medial da articulaccedilatildeo
50
Os ligamentos tecircm como principal funccedilatildeo limitar os movimentos das articulaccedilotildees em
direccedilotildees indesejaacuteveis a fim de que natildeo ocorram lesotildees (danificaccedilotildees nas mesmas)
A caacutepsula fibrosa do joelho eacute suplementada e reforccedilada por cinco ligamentos
intriacutensecos
bull Ligamento Patelar
bull Ligamento Colateral Fibular
bull Ligamento Colateral Tibial
bull Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo
bull Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Estes satildeo frequumlentemente denominados ligamentos externos para diferenciaacute-los
dos ligamentos internos e ligamentos cruzados que se encontram dentro da caacutepsula
fibrosa
5521 Ligamento Patelar
Eacute a continuaccedilatildeo do tendatildeo do muacutesculo quadriacuteceps da coxa distal agrave patela Eacute
extremamente forte e contiacutenuo com a caacutepsula fibrosa da articulaccedilatildeo do joelho e eacute
palpado com maior facilidade quando a perna esta estendida Resiste agrave tendecircncia
da face tibial superior de deslocar-se para frente com referecircncia ao fecircmur durante
alguns tipos de movimento
5522 Ligamento Colateral Fibular (Lateral) e Ligamento Colateral Tibial
(Medial)
Esse ligamento tem mais importacircncia que o ligamento colateral fibular (lateral) no
que diz respeito agrave estabilidade do joelho
O ligamento colateral medial eacute composto de uma parte superficial o ligamento
colateral tibial e uma parte profunda ldquoo ligamento capsular medialrdquo Estas estruturas
satildeo importantes no controle da angulaccedilatildeo vara (voltado medialmente) e valga
(voltada lateralmente) rotaccedilatildeo tibial e deslocamento tibial antero-posterior Esses
51
ligamentos satildeo firmemente fixados ao menisco medial e a caacutepsula fibrosa da
articulaccedilatildeo do joelho
Os ligamentos colaterais tibial e fibular normalmente impedem a ruptura das faces
laterais da articulaccedilatildeo Satildeo firmemente estirados quando a perna eacute estendida
impedindo a rotaccedilatildeo da tiacutebia lateralmente ou do fecircmur medialmente Durante a
flexatildeo da perna eles se aproximam permitindo alguma rotaccedilatildeo da tiacutebia sobre o
fecircmur
Ligamento colateral medial possui duas porccedilotildees superficial e profunda Estabiliza a
joelho nos estresses em valgo
Ligamento colateral lateral ou fibular colateral Eacute o principal estabilizador ao estresse
em varo Faz parte do complexo ou canto posterolateral e resiste agrave rotaccedilatildeo externa
Figura 22ndash Ligamentos da articulaccedilatildeo do joelho
5523 Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo e Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Eles reforccedilam a parte de traz do joelho Ajudam a resistir qualquer tendecircncia
para a articulaccedilatildeo se mover aleacutem de seu limite de extensatildeo (hiperextensatildeo) Aleacutem
52
disso a direccedilatildeo de suas fibras sugere que eles limitem o movimento rotatoacuterio
5524 Ligamentos Cruzados
O mais fraco ligamento eacute o cruzado anterior que impede o deslocamento posterior
do fecircmur sobre a tiacutebia e a hiperextensatildeo da articulaccedilatildeo aleacutem de conter a tiacutebia que eacute
tracionada agrave frente quando a articulaccedilatildeo eacute fletida em acircngulo reto
O ligamento cruzado posterior que eacute estirado durante a flexatildeo da articulaccedilatildeo do
joelho impede a luxaccedilatildeo anterior do fecircmur sobre a tiacutebia ou a luxaccedilatildeo posterior da
tiacutebia Tambeacutem ajuda a evitar a hiperflexatildeo da articulaccedilatildeo do joelho
Estes ligamentos muito fortes situam-se no interior da caacutepsula articular unindo o
fecircmur e a tiacutebia Localizam-se entre os cocircndilos medial e lateral separados da
cavidade articular pela membrana sinovial
Satildeo faixas arredondadas que se cruzam obliquamente como um X e se denominam
anterior e posterior de acordo com seu local de fixaccedilatildeo na tiacutebia Estes ligamentos
satildeo essenciais para a estabilidade acircntero-posterior da articulaccedilatildeo do joelho
principalmente quando eacute fletido
Ligamento cruzado anterior Eacute responsaacutevel pela limitaccedilatildeo da translaccedilatildeo anterior e
rotaccedilatildeo da tiacutebia em relaccedilatildeo ao fecircmur
Ligamento cruzado posterior Evita a subluxaccedilatildeo posterior da tiacutebia em relaccedilatildeo ao
fecircmur
53
56 Movimentos de Rotaccedilatildeo e Translaccedilatildeo
No joelho existem movimentos de escorregamento do fecircmur sobre os meniscos
tornando o movimento ainda mais complexo Nas figuras 23 e 24 estatildeo identificadas
as proacuteteses de 1 e 4 eixos que nos datildeo uma boa visualizaccedilatildeo dos movimentos
relativos entre as superfiacutecies de um joelho
Figura 23 - Proacuteteses de um Eixo
Figura 24 - Proacuteteses de 4 eixos
Podemos observar a diferenccedila dos movimentos proporcionados por proacutetese e
concluiacutemos que o movimento da proacutetese de 4 eixos eacute o que mais se aproxima do
movimento real no joelho jaacute que proporciona o deslizamento entre as superfiacutecies
enquanto na proacutetese de 1 eixo ocorre apenas o movimento de rotaccedilatildeo em torno do
eixo
54
57 Conclusatildeo do Capiacutetulo
O meacutetodo atual de exame do joelho a ressonacircncia magneacutetica natildeo estaacute adequado
com a pesquisa biomecacircnica pois como pode ser observado neste capiacutetulo a
pressatildeo no joelho em movimento eacute no miacutenimo 30 vezes superior comparada agravequela
na maca de ressonacircncia assim como os acircngulos satildeo os mais variados possiacuteveis
proporcionando variaccedilatildeo ciacuteclica com baixas ou altas taxas de variaccedilatildeo das forccedilas
Com relaccedilatildeo ao meacutetodo de Hill pode-se ter uma noccedilatildeo dos gastos de energia
envolvidos na geraccedilatildeo dos movimentos e como varia a forccedila com a velocidade
muscular
Pode-se verificar tambeacutem a complexidade do joelho quando foram citados e
mostrado a quantidade de muacutesculos ligamentos e outras estruturas que o compotildee e
a sua complexibilidade bem como o movimento existente
55
6 PROPOSTA PARA A SOLUCcedilAtildeO MECAcircNICA
Propotildee-se entatildeo um sistema que simule a compressatildeo exercida sobre o joelho com
um carregamento estaacutetico com valor equivalente ao peso do paciente Isto seria
possiacutevel ao variar o carregamento e o acircngulo da articulaccedilatildeo que seria o ideal para
simular as atividades cotidianas como subir uma escada pular correr um
agachamento e outras situaccedilotildees onde o joelho eacute severamente solicitado
Situaccedilotildees como correr e pular necessitariam de um equipamento com software que
captassem imagens dinacircmicas para esta situaccedilatildeo a escolha seria por um simulador
de carga com caracteriacutesticas elaacutesticas desta forma com o movimento haveria
acreacutescimo ou decreacutescimo dos esforccedilos no joelho do paciente de acordo com a
variaccedilatildeo do comprimento da cinta elaacutestica A impossibilidade de realizaccedilatildeo de um
exame deste tipo eacute devido ao fato de natildeo haver um equipamento de RM que capta
imagens dinacircmicas aqui no estado do Espiacuterito Santo Figura 25 o que nos levou
a pensar em outra soluccedilatildeo para o caso
Figura 25 - Equipamento utilizado na ressonacircncia magneacutetica
56
Como a uacutenica possibilidade eacute de simular um carregamento com um acircngulo entre 10ordm
e 15ordm (acircngulo da bobina de captaccedilatildeo de imagem) na articulaccedilatildeo femopatelar e a
impossibilidade descrita no paraacutegrafo anterior pensamos entatildeo em um equipamento
que atendesse a esta situaccedilatildeo
Na Figura 26 observamos a forccedila F em direccedilatildeo perpendicular ao solo simulando a
forccedila peso desta maneira procuramos desenvolver um aparato que nos permitisse
simular a mesma direccedilatildeo A soluccedilatildeo foi um conjunto de cintas com baixa
elasticidade e boa resistecircncia mecacircnica agrave traccedilatildeo com dispositivo de travas O
equipamento natildeo possui componentes ferromagneacuteticos e medidores de forccedila
eletroeletrocircnicos
Figura 26 - Descriccedilatildeo da cinta e figura ilustrativa
A seguir podemos observar a figura 27 com o voluntaacuterio utilizando o equipamento
no momento anterior agrave ressonacircncia
57
Figura 27 ndash Paciente utilizando a cinta ao dar entrada na sala de exame
61 O Equipamento de Carga
O equipamento eacute composto por trecircs cintas dispostas do seguinte modo a primeira
cinta eacute responsaacutevel pelo carregamento do joelho tencionando o sistema a segunda
eacute responsaacutevel pela ligaccedilatildeo da cinta inferior a primeira com a superior a terceira e a
terceira cinta seraacute responsaacutevel por limitar o movimento que seraacute ajustada conforme
o tamanho do paciente
58
Figura 28 ndash Montagem do conjunto de cintas
62 Modificaccedilotildees Realizadas
Foram necessaacuterias algumas adaptaccedilotildees para que as cintas pudessem ser utilizadas
no equipamento de ressonacircncia magneacutetica pois havia alguns componentes
ferromagneacuteticos tais como mola e eixo Estes foram confeccionados em bronze e
as molas foram retiradas de maneira que natildeo alterasse a funcionalidade do
equipamento
59
7 O QUE SIGNIFICA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
Ressonacircncia Magneacutetica (RM) eacute uma ferramenta meacutedica moderna e precisa
disponiacutevel aos meacutedicos para a imagem seccional do interior do corpo Esta visatildeo
magneacutetica fornece aos meacutedicos uma quantidade de informaccedilotildees detalhadas sobre
a localizaccedilatildeo tamanho e composiccedilatildeo do tecido corporal a ser examinado Este
conhecimento pode ser decisivo no estabelecimento de um diagnoacutestico raacutepido e
preciso
A RM eacute um meacutetodo de investigar o corpo tatildeo complicado quanto parece A RM natildeo
usa raios-X De fato como o nome indica o procedimento eacute baseado nas
propriedades magneacuteticas dos aacutetomos que constituem todas as substacircncias incluindo
o corpo humano Em um campo magneacutetico forte como o produzido pelo scanner da
RM sinais eleacutetricos satildeo emitidos pelo nuacutecleo atocircmico do tecido corporal Esses
sinais satildeo interceptados por uma antena circular ao redor do paciente A intensidade
do sinal varia de acordo com o tipo de tecido Um computador designa os sinais aos
pontos correspondentes das aacutereas corporais em exame e transforma-as em imagem
na tela
71 Preparaccedilatildeo para o exame
Natildeo eacute necessaacuterio remover as roupas como eacute o caso em muitos exames de raio-X
poreacutem os pacientes satildeo solicitados a retirar todos os objetos que possam interferir
no processo de imagem principalmente aqueles contendo metal Isto inclui natildeo
somente brincos broches colares reloacutegios de pulso mas tambeacutem canetas
esferograacuteficas e chaves Os pacientes devem tambeacutem retirar placas dentaacuterias
removiacuteveis e informar o meacutedico se houver qualquer implante metaacutelico ou objeto
estranho incluindo
bull Marca-passo
bull Vaacutelvula cardiacuteaca artificial
bull Proacutetese vascular
60
bull Membro artificial
bull Unha ou placa metaacutelica
bull Estilhaccedilo ou tala de metal
bull Dispositivo intra-uterino (para contracepccedilatildeo)
bull O meacutedico deve ser informado se vocecirc estaacute graacutevida
Para o exame os pacientes satildeo conduzidos a um recosto almofadado no centro do
scanner da RM Eacute importante que o paciente sinta-se confortaacutevel para o iniacutecio e
permaneccedila calmo e quieto o quanto possiacutevel durante o exame jaacute que qualquer
movimento fiacutesico pode interferir com a precisatildeo das medidas ou alterar os resultados
dos testes
72 Seguranccedila durante o exame
Uma vez que a ressonacircncia magneacutetica natildeo envolve o uso de raios-X natildeo eacute
necessaacuterio tomar as mesmas medidas de precauccedilatildeo para exames de raios-X Pelo
conhecimento cientiacutefico atual a forccedila do campo magneacutetico necessaacuteria para obter
resultados precisos (ateacute 2 Tesla = 20000 vezes o campo magneacutetico da Terra) natildeo
possui efeito prejudicial
Nos uacuteltimos anos milhotildees de exames foram realizados sem quaisquer efeitos
colaterais conhecidos - durante ou apoacutes o exame Os exames de RM geralmente
natildeo podem ser realizados em pacientes com marca-passo cardiacuteaco
73 O que acontece durante o exame
Durante o exame o paciente deita-se no centro de uma abertura tipo tuacutenel do
scanner da RM o que natildeo eacute perigoso nem doloroso Poreacutem se o paciente natildeo gosta
da sensaccedilatildeo de se sentir preso ou sofrem de claustrofobia tomar um sedativo leve
com consulta do meacutedico pode ajudar
61
Cada imagem da RM leva de 5 a 15 minutos para ser obtida Durante o exame o
paciente ouviraacute um som de batida leve Natildeo haacute com que se preocupar Esse eacute o
funcionamento normal do scanner da RM
Quando eacute necessaacuterio obter vaacuterias imagens o recosto iraacute mover-se automaticamente
agrave posiccedilatildeo apropriada O paciente deve continuar o mais tranquumlilo possiacutevel
Dependendo do tipo do exame o tempo total do procedimento pode ser de ateacute 60
minutos
62
8 PARAcircMETROS QUE AFETAM O ASPECTO DAS IMAGENS
OBTIDAS ATRAVEacuteS DE RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
A seguir seraacute abordado os paracircmetros envolvidos para a obtenccedilatildeo das imagens dos
diferentes planos em que satildeo mostradas as imagens e por fim os resultados
obtidos nos experimentos com e sem o equipamento de carga
81 Paracircmetros que Afetam o Aspecto das Imagens Obtidas Atraveacutes de
Ressonacircncia Magneacutetica
O aspecto de uma imagem produzida atraveacutes de RM eacute determinado atraveacutes de
muitos paracircmetros Em geral estes paracircmetros podem ser divididos em (1) aqueles
que possuem um valor fixo determinado pela fiacutesica da RM e (2) aqueles que podem
ser modificados pelo usuaacuterio para alterar o aspecto da imagem
O objetivo de qualquer estudo de RM eacute gerar imagens da anatomia tecidual nas
quais a razatildeo contraste-ruiacutedo (RCR) eacute suficiente para permitir identificaccedilatildeo do
processo patoloacutegico Isto eacute realizado variando-se os paracircmetros definidos pelo
usuaacuterio para enfatizar diferenccedilas nos valores de paracircmetros intriacutensecos e para
enfatizar diferenccedilas na intensidade do sinal entre voxels contendo tecidos normais e
patoloacutegicos
811 Paracircmetros Intriacutensecos
Os paracircmetros intriacutensecos satildeo tecidos-dependentes e natildeo estatildeo sob controle do
operador Como exemplos de paracircmetros intriacutensecos estatildeo a densidade da aacutegua e a
gordura no tecido fluxo sanguiacuteneo e as velocidades de relaxamento dos momentos
magneacuteticos de volta ao equiliacutebrio apoacutes perturbaccedilatildeo Alguns paracircmetros intriacutensecos
satildeo invariaacuteveis entre todos os tecidos (por exemplo a intensidade do campo
magneacutetico)
63
O acuacutemulo de liacutequido de edema em torno de um tumor eacute uma patologia comum O
edema tem maior proporccedilatildeo de aacutegua que o tecido normal circundante e portanto
maior densidade de proacutetons por unidade de volume Este aumento da densidade de
proacutetons por unidade de volume pode ser observado utilizando-se meacutetodos de estudo
por RM Tipicamente imagens por RM ponderadas em densidade protocircnica satildeo
obtidas utilizando-se os menores TE e tempo de repeticcedilatildeo (TR) possiacuteveis que
permitem relaxamento T1 completo de todos os momentos magneacuteticos de volta ao
equiliacutebrio
8111 Tempos de Relaxamento
Apoacutes ser excitado o sinal de RM natildeo pode ser detectado para sempre Sofre
descaimento em virtude de dois tipos diferentes de processos de relaxamento (1) o
retorno do momento magneacutetico de volume ao equiliacutebrio teacutermico e (2) a perda de
coerecircncia da fase na magnetizaccedilatildeo final em virtude de interaccedilotildees com outros
momentos magneacuteticos no tecido
A velocidade com que estes processos retornam agrave magnetizaccedilatildeo final ao equiliacutebrio eacute
fundamental porque a experiecircncia com RM deve ser repetida para cada etapa de
codificaccedilatildeo de fase e o grau de magnetizaccedilatildeo disponiacutevel para o estudo depende da
forma como muitos dos momentos magneacuteticos satildeo realinhados com o campo
magneacutetico principal
8112 Tempos de Relaxamento T2 e T2
Apoacutes excitaccedilatildeo o sinal de RM presente no plano XY decai exponencialmente ateacute
zero com o tempo O tempo necessaacuterio para o desaparecimento irreversiacutevel de 63
do sinal eacute denominado tempo de relaxamento T2 ou tempo de relaxamento spin-spin
ou transversal Este descaimento eacute causado pelos muitos processos que produzem
uma perda de coerecircncia da fase no sinal de RM Apoacutes o pulso de RF todos os
momentos magneacuteticos inicialmente processam com fases idecircnticas (a precessatildeo eacute o
alinhamento dos momentos magneacuteticos em torno do campo principal) Entretanto
64
variaccedilotildees na intensidade efetiva do campo magneacutetico fazem com que os momentos
magneacuteticos processem em diferentes frequumlecircncias por curtos periacuteodos de tempo
8113 Tempo de Relaxamento T1
O tempo de relaxamento T1 (isto eacute spin-lattice ou tempo de relaxamento
longitudinal) eacute o tempo necessaacuterio para restabelecer 63 da populaccedilatildeo de equiliacutebrio
de momentos magneacuteticos Bo apoacutes o pulso de excitaccedilatildeo O relaxamento T1 eacute um
processo exponencial
O tempo de relaxamento T1 para qualquer material varia em funccedilatildeo da intensidade
do capo magneacutetico pois ocorrem mais variaccedilotildees na intensidade do capo magneacutetico
efetivo local em menores frequumlecircncias O tempo de relaxamento T1 eacute sempre maior
ou igual ao tempo de relaxamento T2
812 Paracircmetros Extriacutensecos
Muitos tipos de paracircmetros controlados pelo operador podem alterar o aspecto da
imagem Estes incluem eventos de determinaccedilatildeo do tempo como TR TE e em
estudos de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo de inversatildeo do spin Outros paracircmetros
que afetam o aspecto da imagem satildeo espessura do corte resoluccedilatildeo digital e CDV
O aspecto da imagem tambeacutem pode ser modificado aplicando-se mais de um pulso
de RF antes da coleta de dados
8121 TR e TE
Tipicamente satildeo necessaacuterias 128 ou 256 etapas de codificaccedilatildeo em uma aquisiccedilatildeo
de RM O TR eacute o tempo entre etapas consecutivas de codificaccedilatildeo de fase e o TE eacute
o tempo entre o pulso de RF perturbador inicial e o centro do periacuteodo de aquisiccedilatildeo
O TR geralmente eacute maior que o TE exceto para algumas sequumlecircncias raacutepidas como
aquisiccedilatildeo raacutepida estaacutegio estacionaacuterio apoacutes contraste e imagem raacutepida com
precessatildeo estaacutegio estacionaacuterio
65
813 Manipulaccedilatildeo dos Paracircmetros Extriacutensecos para Variar o Contraste da
Imagem
8131 Imagem de Ressonacircncia Magneacutetica Ponderada em TI e TR
Todas as imagens geradas por RM satildeo ponderadas em T1 em algum grau os
tempos de relaxamento T1 para aacutegua e gordura no corpo vaiam de 100 a 2000 ms
A fonte primaacuteria de atenuaccedilatildeo do sinal em uma imagem spin-eco eacute a saturaccedilatildeo
progressiva do momento magneacutetico pelos pulsos de seleccedilatildeo do corte repetitivos O
sinal da gordura eacute brilhante enquanto as intensidades de sinal do muacutesculo e liacutequido
em um cisto do menisco satildeo menores
8132 Ponderaccedilatildeo em densidade Protocircnica
As imagens onde o contraste eacute governado pela concentraccedilatildeo relativa de aacutegua no
tecido podem ser geradas utilizando-se TRrsquos longos (TR gt 20 ms) Estas imagens
satildeo denominadas imagens ponderadas em densidade protocircnicas As imagens
ponderadas em densidade protocircnica fornecem mais detalhes anatocircmicos porque
satildeo usadas para visualizar estruturas finas Estas satildeo obtidas e satildeo uacuteteis para
interpretaccedilatildeo de aacutereas de sinal de intensidade elevada observada na imagem
ponderada em T2 na qual os detalhes anatocircmicos estatildeo encobertos
8133 Ponderaccedilatildeo em T2 e TE
O liacutequido e o edema podem ser enfatizados em imagens produzidas por RM
utilizando-se longos tempos de TE porque possuem maiores tempos de
relaxamento T2 que os tecidos normais Com TEs longos o descaimento do sinal
exponencial devido ao relaxamento T2 atenua o sinal de liacutequido e edema mais
lentamente que o sinal da gordura muacutesculo ou tecidos conjuntivos normais
Portanto o liacutequido e o edema apresentam-se brilhantes em imagens por RM
ponderadas em T2 obtidas utilizando-se longos tempos TE e longos tempos TR A
seguir seraacute exposto um quadro com um breve resumo da interpretaccedilatildeo de RM
66
Resumo da interpretaccedilatildeo de IRM
Definiccedilotildees
Tempos de relaxamento Comportamento caracteriacutestico da magnetizaccedilatildeo tecidual
(propriedades dos tecidos)
T1 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons se
tornem inicialmente alinhados com o capo magneacutetico
estaacutetico (ou se realinhem apoacutes excitaccedilotildees repetidas)
T2 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons
saiam de fase uns em relaccedilatildeo aos outros apoacutes excitaccedilatildeo
por radiofrequumlecircncia (RF)
TR O tempo entre as excitaccedilotildees sucessivas de RF no tecido
(um TR curto seleciona proacutetons com T1 curto)
TE Sequumlecircncia em spin-eco tempo no qual o sinal de RF
tecidual (spin-eco) eacute recebido (um TE longo seleciona
proacutetons com T2 longo)
TI Sequumlecircncia de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo consumido
ateacute que a magnetizaccedilatildeo do tecido em recuperaccedilatildeo seja
defletido para recepccedilatildeo (tecido cuja magnetizaccedilatildeo passa
pelo zero no tempo TI produz intensidade zero)
Efeitos sobre a
Imagem
T1 Um T1 curto possibilita uma remagnetizaccedilatildeo raacutepida de
modo que a intensidade do sinal eacute grande (a gordura tem
T1 muito curto) e o tecido aparece brilhante o tecido com
T1 longo (como o liacutequido) natildeo se magnetiza plenamente
entre as excitaccedilotildees e apresenta um aspecto escuro na
imagem a inversatildeo-recuperaccedilatildeo com TI semelhante ao T1
de um tecido resulta em sinal nulo para este tecido (a
gordura pode ser zerada pelo emprego de um TI curto)
67
T2 Um T2 curto faz com que os proacutetons em precessatildeo saiam
rapidamente de fase levando agrave perda do sinal tecidos com
T2 curto (como o muacutesculo) tecircm aspecto escuro nas
imagens obtidas em TE longo tecidos com T2 longo (como
liacutequido ou tumor) mantecircm sua coerecircncia de fase por mais
tempo do que outros tecidos e apresentam um aspecto
brilhante nas imagens obtidas com um TE longo uma
teacutecnica ponderada em T2 utiliza um TR e um TE longos
Aspecto do tecido em sequumlecircncia de IRM
Spin-eco
Tecido Tempo de
relaxamento
Ponderaccedilatildeo T1
TE e TR curtos
Ponderaccedilatildeo T2
Tumor liacutequido T1 e T2 longos Escuro Claro
Muacutesculo T1 longo e T2 curto Escuro Escuro
Gordura T1 curto e T2 longo Claro Menos claro
Para finalizar nossa anaacutelise acerca dos paracircmetros podemos dizer que em uma
sequumlecircncia DP teremos valores curtos para TR e tambeacutem para TE ou seja teremos
T1 longo e T2 curto assim natildeo teremos sequumlecircncia ponderada em T1 como
tambeacutem natildeo teremos ponderada em T2 esta sequumlecircncia nos daraacute cor escura para
liacutequidos e gorduras entatildeo poderemos diferenciar os muacutesculos que teratildeo cor
brilhante podendo entatildeo diagnosticar problemas musculares
Para valores curtos de TR e TE teremos sequumlecircncia ponderada em T1 desta forma
as gorduras apareceratildeo com cor brilhante e os muacutesculos e liacutequidos apareceratildeo em
cor escura sendo uma oacutetima maneira de analisar o quatildeo intacta se encontra o tecido
infrapatelar ou gordura de Hoffa encontrada na regiatildeo femopatelar
68
Para valores longos de TR e TE teremos uma sequumlecircncia ponderada em T2 desta
forma as gorduras e muacutesculos se encontraratildeo em cor escura mas os liacutequidos
estaratildeo em cor brilhante assim poderemos diagnosticar a presenccedila de aacutegua e
edemas na regiatildeo patelofemoral Lembrando ainda que a gordura neste caso tem a
funccedilatildeo de lubrificantes para as superfiacutecies das cartilagens dos ossos a presenccedila de
aacutegua ou edemas prejudicam a lubrificaccedilatildeo na regiatildeo fazendo com que as
cartilagens venham a deteriorar-se
82 Planos de Imagem
Uma aquisiccedilatildeo axial atraveacutes da articulaccedilatildeo patelofemoral eacute usada como o localizador
inicial para imagens subsequumlentes nos planos sagital e coronal A patologia do
menisco eacute avaliada basicamente em imagens do plano sagital Entretanto a
morfologia e a intensidade de sinal das cartilagens do menisco devem ser avaliadas
secundariamente em imagens no plano coronal Os ligamentos cruzados satildeo mais
bem observados em imagens no plano sagital com o coronal e o axial para
visualizaccedilatildeo secundaacuteria e confirmaccedilatildeo da patologia Os ligamentos colateral medial
e lateral (LCM E LCL) satildeo claramente exibidos em imagens coronais e axiais e
tambeacutem podem ser identificados rotineiramente em imagens sagitais As superfiacutecies
da cartilagem articular dos compartimentos medial e lateral satildeo avaliadas nos planos
coronal e sagital A articulaccedilatildeo patelofemoral incluindo a faceta patelar e a
cartilagem articular do sulco troclear eacute mais bem observada em imagens axiais e
sagitais
821 Posicionamento do Paciente
Embora os estudos por imagem sejam realizados rotineiramente com o joelho
colocado em 10ordm a 15ordm de rotaccedilatildeo externa (para realinhar o ligamento cruzado
anterior [LCA] paralelo ao plano de imagem sagital) esta rotaccedilatildeo externa torna-se
menos importante quando satildeo usados cortes mais finos (lt 3 mm) A rotaccedilatildeo externa
excessiva do joelho resulta em alongamento das dimensotildees acircntero-posteriores do
cocircndilo femoral (principalmente o cocircndilo femoral lateral) e pode diminuir a
visualizaccedilatildeo precisa da anatomia do menisco Uma alternativa eacute usar imagens
69
sagitais em plano obliacutequo paralelo agrave orientaccedilatildeo do LCA avaliada em um localizador
axial
83 Abordagem Quanto aos Tipos de Planos Utilizados na RM
831 Imagens Axiais
As imagens no plano axial tecircm importante papel na avaliaccedilatildeo de rotina do joelho As
facetas patelares e a cartilagem articular devido agrave sua orientaccedilatildeo obliacutequa satildeo
demonstradas com maior precisatildeo em imagens axiais atraveacutes da articulaccedilatildeo
patelofemoral A doenccedila patelofemoral (isto eacute condromalaacutecia) pode ser super ou
subestimada quando usadas apenas imagens sagitais Imagens axiais com TF 3D
submilimeacutetrica satildeo usadas para definir padrotildees de lesatildeo circunferencial do menisco
e criar imagens compostas 3D utilizando-se uma estaccedilatildeo de trabalho As imagens
no plano axial tambeacutem satildeo usadas como localizador para determinar os planos
sagital e coronal Embora imagens axiais de rotina em 4 ou 5 mm natildeo satildeo sensiacuteveis
agrave patologia do menisco porque os cortes satildeo muito espessos Imagens sagitais que
secionam o menisco perpendicular agrave sua superfiacutecie proporcionam a melhor
demonstraccedilatildeo da anatomia e patologia interna do menisco
832 Imagens Sagitais
A dessecaccedilatildeo no plano sagital exibe os componentes dos ligamentos colaterais
medial e caacutepsula adjacente O compartimento patelofemoral o quadriacuteceps e o
tendatildeo patelar satildeo demonstrados em dissecaccedilotildees meacutedio-sagitais
O LCA e o LCP satildeo mais bem exibidos em imagens sagitais O LCL ou ligamento
colateral fibular e o tendatildeo do muacutesculo biacuteceps femoral tambeacutem podem ser
observados em cortes sagitais perifeacutericos
Em cortes meacutedio-sagitais os tendotildees quadriacuteceps e patelar que demonstram sinal
de baixa intensidade satildeo observados em suas fixaccedilotildees anteriores aos poacutelos
patelares superior e inferior respectivamente O coxim adiposo infrapatelar de Hoffa
70
estaacute situado diretamente posterior ao tendatildeo patelar e demonstra sinal de
intensidade brilhante (dependendo dos paracircmetros escolhidos) A cartilagem
articular patelar posterior exibe arco uniforme ou convexo em cortes atraveacutes das
facetas patelares medial e lateral Na ausecircncia de liacutequido articular a bursa patelar
colapsada natildeo eacute observada proximal ao poacutelo superior da patela
833 Imagens Coronais
A dissecaccedilatildeo anatocircmica coronal poacutestero-anterior demonstra a caacutepsula posterior o
tendatildeo popliacuteteo os ligamentos cruzados e menisco os ligamentos colaterais e e o
mecanismo extensor
Cortes meacutedio-coronais exibem a espinha tibial anterior enquanto as imagens
anteriores satildeo caracterizadas pelo sinal de alta intensidade do coxim adiposo
infrapatelar de Hoffa anterior ao compartimento lateral do joelho
71
9 COMPARATIVO DO SISTEMA MECAcircNICO COM O JOELHO
Ao iniciar nossa discussatildeo faremos uma comparaccedilatildeo entre a junta do joelho e um
par de buchas mecacircnicas a cartilagem presente em torno dos cocircndilos seraacute
comparada a uma bucha de desgaste o osso seraacute considerado como a peccedila
importante que natildeo poderaacute ser substituiacuteda e a gordura de Hoffa (tecido adiposo
infrapatelar) seraacute considerada como um lubrificante de elevada viscosidade
No sistema mecacircnico quando haacute uma contaminaccedilatildeo no lubrificante tem-se o
aumento do atrito e em consequumlecircncia o desgaste prematuro do conjunto A
presenccedila de aacutegua por exemplo causa uma alteraccedilatildeo da viscosidade do lubrificante
essa alteraccedilatildeo natildeo permite a formaccedilatildeo de cunha na regiatildeo de contato entre as
superfiacutecies assim no caso de elementos mecacircnicos poderemos ter microsoldas
ruiacutedos vibraccedilatildeo aquecimento e outros
Em semelhanccedila com este modelo faremos um comparativo em relaccedilatildeo ao joelho
que apresenta componentes com funccedilotildees muito proacuteximas de um par de buchas
mecacircnicas Com o passar do tempo as constantes situaccedilotildees que envolvem o joelho
no dia a dia sejam elas os esforccedilos em um jogo de futebol ou em um simples
agachamento vatildeo levar este conjunto a pressotildees elevadas e ainda a infiltraccedilotildees de
aacutegua por diversos motivos pancadas torccedilotildees etc Neste caso a presenccedila da aacutegua
assim como no sistema mecacircnico iraacute causar desgaste das cartilagens ocorrendo o
contato entre os cocircndilos o que futuramente poderaacute provocar por exemplo uma
artrite
No caso de um desgaste mecacircnico resolve-se o problema trocando o elemento de
desgaste e solucionando o problema de lubrificaccedilatildeo O que natildeo pode ser realizado
com tanta simplicidade no caso do joelho que requer um tratamento ou ateacute uma
intervenccedilatildeo ciruacutergica
72
91 Resultados dos testes
Foram realizados dois testes com e sem carga para que pudeacutessemos avaliar a
mudanccedila nos resultados da RM
911 O Primeiro Teste
O primeiro teste foi realizado no dia 25 de junho de 2005 no CDI (centro de
diagnoacutestico por imagem) localizado em Santa Luacutecia ndash Vitoacuteria O teste foi realizado
em uma pessoa de aparecircncia saudaacutevel sem histoacuterico de problemas no joelho e sem
ocorrecircncia de dor com idade de 28 anos
Os resultados obtidos natildeo apresentaram alteraccedilatildeo significativa das fissuras
912 O Segundo Teste
O segundo teste foi realizado no dia 18 julho de 2005 no mesmo local do teste
anterior O teste foi realizado com uma pessoa saudaacutevel com histoacuterico de problemas
no joelho e sem dores nos dias anteriores ao teste bem como nos dias posteriores
com idade de 54 anos
O resultado obtido com carga apresentou uma pequena variaccedilatildeo da fissura na
gordura de Hoffa
73
10 DISCUSSAtildeO DOS RESULTADOS E MELHORIAS
Neste capiacutetulo faremos uma abordagem sobre os resultados e uma proposta de
melhoria para o equipamento
101 Comentaacuterio dos Resultados
Nos resultados obtidos foram verificadas alteraccedilotildees na regiatildeo femopatelar quando
se aplica uma carga o que natildeo poderia ser obtido em um exame convencional de
ressonacircncia magneacutetica
No primeiro teste pode ser observada uma pequena diferenccedila devido agrave
aproximaccedilatildeo dos cocircndilos Considerando ser o indiviacuteduo uma pessoa saudaacutevel e
sem dores era de se esperar que o resultado natildeo apresentasse alguma anomalia
No segundo teste observou-se abertura de uma pequena fissura na gordura de
Hoffa o que tambeacutem se esperava pois a pessoa apresentava um histoacuterico de
problemas no joelho apesar de que ele natildeo apresentava sintomas de qualquer
anomalia no momento do teste
Visto que os testes natildeo puderam ser realizados com pessoas que tinham um
histoacuterico e uma situaccedilatildeo que caracterizasse um problema no joelho o que foi
determinante para os resultados e devido a impossibilidade de realizar testes nas
condiccedilotildees ideais descritas no quarto capiacutetulo bem como aos custos altiacutessimos que
envolvem os exames que foram realizados juntamente com os exames dos clientes
da cliacutenica sendo assim era de se esperar que os resultados natildeo causassem
diferenccedila de grande expressatildeo
74
102 Proposta de Melhoria
Visto que os resultados foram considerados satisfatoacuterios apesar das condiccedilotildees
adversas propomos possiacuteveis melhorias no que diz respeito agrave avaliaccedilatildeo da pressatildeo
exercida no joelho
Sugerimos entatildeo a utilizaccedilatildeo de palmilhas figuras 29 e 30 para avaliar a pressatildeo
equivalente exercida no joelho e o uso de um software por exemplo o Ansys
(elementos finitos) para criar uma nova imagem corrigida Isso seria viaacutevel e
interessante poreacutem exigiria mais aprofundamento e muito mais tempo o que poderaacute
ser realizado em futuros trabalhos
Figura 29 ndash Palmilhas para mediccedilatildeo da pressatildeo
Figura 30 ndash Resultado de uma anaacutelise de pressatildeo
75
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
[1] httpmriifscuspbrpaginasporttormprojetohistoricohtml acessado
em 11 de junho de 2005
[2] httpwwweagoracombrlerphpidnew=13596 acessado em 15 de
junho de 2005
[3] Rasch Philip j Cinesiologia e Anatomia Aplicada Editora Guanabara
Koogan 1991
[4] Kendall Henry Otis Kendall Florence Peterson Wadsworth Gladys
Elizabeth Muacutesculos Provas e Funccedilotildees Editora Manole Ltda 1980
[5] Haaga Hohn R Lanzieri Charles F Tomografia Computadorizada e
Ressonacircncia Magneacutetica do Corpo Humano Vol 2 Editora Guanabara Koogan
1996
[6] Antonio Raimundo dos Santos Metodologia Cientiacutefica a construccedilatildeo do
Conhecimento 6ordfed Editora DPampA 2004
[7] Tese de Mestrado do aluno Luciano Luporini Menegaldo Campinas
1997 SP ndash Brasil
[8] httpwwwgrupodojoelhocombrartigosanat_biomhtmc acessado em
16 de junho de 2005
[9] httpwwwgrupodojoelhocombrlcahtm acessado em 16 de junho de
2005
[10]httpwwwcorpohumanohpgigcombrsist_muscularsist_muscularhtml
acessado em 20 de junho de 2005
[11] httpwwwmsd-brazilcommsd43m_manualmm_sec5_47htm
acessado em 24 de junho de 2005
[12] httpgeocitiesyahoocombrcorpoemovview_musculacao_24htm
acessado em 25 de junho de 2005
[13]httpwwwtudosobredorcombrpaciente_templatephp3pagina=joelho
acessado em 06 de julho de 2005
[14] Stimac Gary k Introduccedilatildeo ao diagnoacutestico por imagens Editora
Guanabara Koogan 1994
6
LISTA DE FIGURAS
Figura 1- Primeiro sistema de aquisiccedilatildeo de imagens desenvolvido no IFSC 15
Figura 2- Sistema de RM de 20 Tesla 16
Figura 3- Magneto com capacidade para objetos de ateacute 15 cm de diacircmetro 17
Figura 4- Sistema de 005 Tesla instalado nos laboratoacuterios do IFSC-USP 18
Figura 5- Console de operaccedilatildeo do TORM 005 19
Figura 6- Sistema de 05 Tesla instalado na Santa Casa de Satildeo Carlos 20
Figura 7 ndash Chapas de raio x [9] 30
Figura 8ndash Exame de RM 31
Figura 9 - Ocorrecircncia de lesotildees e quais estruturas satildeo mais lesadas 32
Figura 10 - Esportes de contato que mais geram lesotildees nos ligamentos 32
Figura 11 - Neste graacutefico veremos os mecanismos causadores de lesotildees 32
Figura 12 - Procedimentos que foram utilizados para definiccedilatildeo do grau da lesatildeo 33
Figura 13ndash Acircngulo de posiccedilatildeo do joelho durante o exame 36
Figura 14ndash Variaccedilatildeo das forccedilas com o acircngulo de flexatildeo 37
Figura 15 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento A - Ativaccedilatildeo maacutexima B - Ativaccedilatildeo parcial
(Zajac 1989) 40
Figura 16 - Relaccedilatildeo forccedila-velocidade para ativaccedilotildees maacutexima e parcial No eixo x
estaacute representada a velocidade de encurtamento a velocidade do muacutesculo com
sinal oposto (Zajac 1989) 41
Figura 17 - Estrutura funcional do modelo de Hill mostrando o elemento contraacutetil
(CE) o elemento elaacutestico em paralelo (PE) e o elemento elaacutestico em seacuterie (SEE)
(Zajac 1989) 42
Figura 18 - Hipeacuterbole de Hill Os dados experimentais de contraccedilotildees isotocircnicas do
muacutesculo sartorius de ratilde foram ajustados com a equaccedilatildeo empiacuterica (VVm+025)
(FFm+025) = 03123 neste teste Vm=52 cms e Fm=65 gf (Talbot e Gessner
1973) 43
Figura 19 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento-velocidade para muacutesculo interno reto de
rato (Zierler 1978) 45
Figura 20 - Demonstrativa dos muacutesculos ligamentos e suas disposiccedilotildees 47
Figura 21 ndash Localizaccedilatildeo dos principais muacutesculos relacionados ao joelho [10] 49
Figura 22ndash Ligamentos da articulaccedilatildeo do joelho 51
7
Figura 23 - Proacuteteses de um Eixo 53
Figura 24 - Proacuteteses de 4 eixos 53
Figura 25 - Equipamento utilizado na ressonacircncia magneacutetica 55
Figura 26 - Descriccedilatildeo da cinta e figura ilustrativa 56
Figura 27 ndash Paciente utilizando a cinta ao dar entrada na sala de exame 57
Figura 28 ndash Montagem do conjunto de cintas 58
Figura 29 ndash Palmilhas para mediccedilatildeo da pressatildeo 74
Figura 30 ndash Resultado de uma anaacutelise de pressatildeo 74
8
SUMAacuteRIO
DEDICATOacuteRIA 4
AGRADECIMENTOS 5
LISTA DE FIGURAS 6
SUMAacuteRIO 8
VOCABULAacuteRIO 11
1 INTRODUCcedilAtildeO 13
2 RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA 15
21 Histoacuterico da ressonacircncia magneacutetica no Brasil 15
22 Importacircncia da Ressonacircncia Magneacutetica 20
3 PATOLOGIAS DO JOELHO 23
31 Tipos de Patologia 23
311 Lesatildeo do Ligamento Cruzado Anterior 24
312 Lesatildeo do Ligamento Cruzado Posterior 24
313 Lesatildeo do Ligamento Colateral Medial 24
314 Lesatildeo do Ligamento Colateral Lateral 24
315 Artrite 25
316 Osteoartrite 25
317 Artrite Reumatoacuteide 25
318 Gota 26
319 Artrite Gotosa Aguda 26
3110 Cisto de Baker 26
3111 Bursite 27
3112 Doenccedila de Still de Adultos 27
3113 Condromalaacutecia Patelar 27
3114 Doenccedila de Osgood-Schlatter 27
3115 Pseudogota 28
3116 Artrite psoriaacutetica 28
3117 Siacutendrome de Reiter 28
3118 Esclerodermia 28
32 Tipos de Deformidades 29
321 Deformidade em Varo 29
322 Deformidade em Valgo 29
9
4 O PORQUEcirc DO USO DA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA 30
41 Pesquisa de Custo e de Exame Utilizado 30
42 Conclusatildeo do Capiacutetulo 33
5 DEFEITOS DA RM 34
51 Abordagem da Variaccedilatildeo da Pressatildeo na Superfiacutecie de Apoio 34
52 A Impossibilidade de Variaccedilatildeo do Acircngulo 36
53 Contraccedilatildeo Isomeacutetrica e Isotocircnica 38
531 Relaccedilatildeo Comprimento - Forccedila Muscular 38
532 Relaccedilatildeo Velocidade - Forccedila Muscular 40
54 O Modelo de Hill 41
55 Estrutura Muscular na Articulaccedilatildeo 47
551 Os Muacutesculos da Articulaccedilatildeo 47
5511 Jarrete 47
5512 O Quadriacuteceps da Coxa 48
5513 O Grupo de Muacutesculos natildeo Classificados 48
552 Ligamentos 49
5521 Ligamento Patelar 50
5522 Ligamento Colateral Fibular (Lateral) e Ligamento Colateral
Tibial (Medial) 50
5523 Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo e Ligamento Popliacuteteo Arqueado 51
5524 Ligamentos Cruzados 52
56 Movimentos de Rotaccedilatildeo e Translaccedilatildeo 53
57 Conclusatildeo do Capiacutetulo 54
6 PROPOSTA PARA A SOLUCcedilAtildeO MECAcircNICA 55
61 O Equipamento de Carga 57
62 Modificaccedilotildees Realizadas 58
7 O QUE SIGNIFICA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA 59
71 Preparaccedilatildeo para o exame 59
72 Seguranccedila durante o exame 60
73 O que acontece durante o exame 60
8 PARAcircMETROS QUE AFETAM O ASPECTO DAS IMAGENS OBTIDAS
ATRAVEacuteS DE RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA 62
10
81 Paracircmetros que Afetam o Aspecto das Imagens Obtidas Atraveacutes de
Ressonacircncia Magneacutetica 62
811 Paracircmetros Intriacutensecos 62
8111 Tempos de Relaxamento 63
8112 Tempos de Relaxamento T2 e T2 63
8113 Tempo de Relaxamento T1 64
812 Paracircmetros Extriacutensecos 64
8121 TR e TE 64
813 Manipulaccedilatildeo dos Paracircmetros Extriacutensecos para Variar o Contraste da
Imagem 65
8131 Imagem de Ressonacircncia Magneacutetica Ponderada em TI e TR 65
8132 Ponderaccedilatildeo em densidade Protocircnica 65
8133 Ponderaccedilatildeo em T2 e TE 65
82 Planos de Imagem 68
821 Posicionamento do Paciente 68
83 Abordagem Quanto aos Tipos de Planos Utilizados na RM 69
831 Imagens Axiais 69
832 Imagens Sagitais 69
833 Imagens Coronais 70
9 COMPARATIVO DO SISTEMA MECAcircNICO COM O JOELHO 71
91 Resultados dos testes 72
911 O Primeiro Teste 72
912 O Segundo Teste 72
10 DISCUSSAtildeO DOS RESULTADOS E MELHORIAS 73
101 Comentaacuterio dos Resultados 73
102 Proposta de Melhoria 74
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS 75
11
VOCABULAacuteRIO
CDI ndash Cliacutenica de diagnoacutestico por imagem
Femopatelar ndash Regiatildeo anterior da articulaccedilatildeo do joelho
USP ndash Universidade de Satildeo Paulo
RM ndash Ressonacircncia magneacutetica
Tesla ndash Unidade de medida para campo magneacutetico
EMBRAPA ndash Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuaacuteria
CNPq ndash Conselho Nacional de desenvolvimento Cientiacutefico e Tecnoloacutegico
EMBRAER ndash Empresa Brasileira de Aeronaacuteutica
INCOR ndash Instituto do Coraccedilatildeo
UNESP ndash Universidade Estadual de Satildeo Paulo
IFSC ndash Instituto de Fiacutesica de Satildeo Carlos
TORM ndash Projeto de desenvolvimento e pesquisa sobre a RM
Imagenologia ndash Estudo atraveacutes das imagens
Artroscopia ndash Teacutecnica que permite corrigir lesotildees atraveacutes de pequena inserccedilatildeo em
pequenos orifiacutecios na pele
LCA ndash Ligamento cruzado anterior
LCP ndash Ligamento cruzado posterior
LCM ndash Ligamento colateral medial
LCL ndash Ligamento colateral lateral
Varo ndash Tipo de deformidade no joelho
Valgo ndash Tipo de deformidade no joelho
Raio-X ndash Meacutetodo de diagnoacutestico por imagem
Isomeacutetrico ndash Que apresenta a mesma medida
Isotocircnico ndash Que apresenta a mesma forccedila
Cabeccedilas Miosiacutenicas ndash Filamentos que formam o tecido muscular
Actina ndash Filamento que junto com as cabeccedilas miosiacutenicas formam o tecido muscular
Sarcocircmero ndash Unidade contraacutetil do muacutesculo formada pela actina e miosina
Sartoacuterius ndash Muacutesculo da perna
Estrutura z ndash Estrutura formada pelas metades de dois sarcocircmeros adjacentes
V ndash Velocidade muscular
Vm ndash Velocidade muscular maacutexima
12
F ndash Forccedila muscular
Fm ndash Forccedila muscular maacutexima
Qit ndash Calor dissipado pelo movimento isotocircnico
Qe ndash Calor dissipado pelo encurtamento do muacutesculo
Qim ndash Calor dissipado pelo movimento isomeacutetrico
Qe - Fluxo de calor de encurtamento
imQ - Fluxo de calor atraveacutes do movimento isomeacutetrico
itQ - Fluxo de calor devido ao movimento isotocircnico
W - Potecircncia muscular
RCM ndash Razatildeo contraste-ruiacutedo
Voxels ndash Sinais emitidos durante exposiccedilatildeo
TE ndash Tempo de exposiccedilatildeo
TR ndash Tempo de repeticcedilatildeo
T1 ndash Tempo de equiliacutebrio dos momentos magneacuteticos
T2 ndash Tempo de perda na coerecircncia do sinal emitido
RF ndash Radio frequumlecircncia
Bo ndash Momento magneacutetico
Spin-Spin ndash Tipo de sinal emitido
Spin-Eco ndash Tipo de sinal emitido
13
1 INTRODUCcedilAtildeO
Com o passar dos tempos o conhecimento e a tecnologia tecircm-se desenvolvido de
tal maneira que novas soluccedilotildees para doenccedilas e patologias tem se tornado uma
necessidade para uma melhor qualidade da vida humana
Por isso profissionais da aacuterea de biomeacutedicas vecircm se empenhando em desenvolver
meacutetodos para avaliaccedilatildeo do corpo humano de um modo geral para vivermos mais e
melhor Mas estes profissionais possuem limitaccedilotildees para desenvolvimento de
tecnologias para que os diagnoacutesticos sejam realizados de maneira mais precisa
Para que isso aconteccedila surge a necessidade do envolvimento da engenharia para
realizaccedilatildeo de diagnoacutesticos com tal precisatildeo
Em caso especial de tratamento patologias e ou doenccedilas em joelhos em que uma
pessoa se submeta a uma avaliaccedilatildeo por ressonacircncia magneacutetica um dos meios mais
utilizados para visualizaccedilatildeo sem necessidade de cirurgias para o diagnostico
Meacutedicos tecircm percebido que os laudos natildeo condizem com o real esforccedilo sofrido nos
joelhos de seus pacientes tendo em vista que o trabalho de ressonacircncia eacute realizado
sem uma condiccedilatildeo real de esforccedilo (paciente deitado)
Com a colaboraccedilatildeo de uma cliacutenica de diagnoacutestico por imagem (CDI) foi
desenvolvido um simulador de carga para esforccedilo no joelho Atraveacutes deste foi
possiacutevel observar alteraccedilotildees na regiatildeo femopatelar em especial a condiccedilatildeo de
estado da gordura de Hoffa ou tecido infrapatelar contida entre o fecircmur e a Patela
Para isso foi realizada pesquisa bibliograacutefica para um melhor conhecimento sobre o
mecanismo do joelho bem como o equipamento de ressonacircncia e seu correto
funcionamento No que diz respeito agrave parte mecacircnica foi realizado um levantamento
sobre as condiccedilotildees a que satildeo submetidos os joelhos sendo a carga em suas
14
articulaccedilotildees as principais lesotildees os muacutesculos e a variaccedilatildeo de esforccedilo com o
movimento
15
2 RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
21 Histoacuterico da ressonacircncia magneacutetica no Brasil
A seguir estaremos apresentando um breve histoacuterico acerca da ressonacircncia
magneacutetica no Brasil tendo a USP (Universidade de Satildeo Paulo) como principal
articuladora do desenvolvimento da ressonacircncia magneacutetica no paiacutes aleacutem de outros
centros
A proposta de usar a ressonacircncia magneacutetica de proacutetons para obter imagens
comeccedilou a mostrar seu imenso potencial para o diagnoacutestico meacutedico no iniacutecio dos
anos de 1980 quando os principais laboratoacuterios nas universidades do primeiro
mundo comeccedilaram a desenvolver instrumentos e meacutetodos para aquela finalidade
Naquela mesma eacutepoca a grande familiaridade com o fenocircmeno da ressonacircncia
magneacutetica e a instrumentaccedilatildeo associada resultado de uma longa experiecircncia de
pesquisa na aacuterea garantia uma qualificaccedilatildeo para empreender um desenvolvimento
semelhante no Brasil Decidiu-se entatildeo pesquisar os meacutetodos para a produccedilatildeo de
imagem por ressonacircncia magneacutetica [1]
Figura 1- Primeiro sistema de aquisiccedilatildeo de imagens desenvolvido no IFSC
16
Usando a infra-estrutura obtida e construiacuteda pelo grupo entatildeo num primeiro
protoacutetipo do sistema foram obtidas imagens de pequenos objetos jaacute em marccedilo de
1983 estas seriam as primeiras obtidas no hemisfeacuterio sul
Figura 2- Sistema de RM de 20 Tesla
Em 1985 foi construiacutedo o sistema de RM de 20 Tesla capaz de examinar objetos
de ateacute 15 cm de diacircmetro figura 3 Neste aparelho jaacute em 1987 foram obtidas
imagens em vivo de extremidades humanas Teses e dissertaccedilotildees foram realizadas
ligadas ao desenvolvimento de hardware e software assim como meacutetodos de
obtenccedilatildeo de imagens Dai surgiu a primeira aplicaccedilatildeo praacutetica quando foi
demonstrado para a EMBRAPA o uso do RM para exame natildeo destrutivo de diversos
frutos Esses resultados que se tornaram bem conhecidos dentro e fora do Brasil
fizeram com que em 1988 fosse doado pela Universidade da Califoacuternia em San
Francisco um magneto resistivo de grande porte com campo de apenas 005 Tesla
capaz de acomodar completamente uma pessoa no seu interior Pouco tempo
depois em fins de 1988 era possiacutevel obter imagens tomograacuteficas de cabeccedila com
voluntaacuterios Decidiu-se entatildeo desenvolver um sistema realmente capaz de ser
17
usado clinicamente para diagnoacutestico Isto significava um sistema com um miacutenimo de
atributos a saber
bull Qualidade de imagem
bull Confiabilidade
bull Facilidade de operaccedilatildeo
bull Rapidez na realizaccedilatildeo dos exames
bull Capacidade de examinar diversas anatomias
bull Sensibilidade para detectar patologias
Figura 3- Magneto com capacidade para objetos de ateacute 15 cm de diacircmetro
Embora dispondo de um campo magneacutetico extremamente baixo (005 Tesla)
comparado com os usados na maioria dos sistemas comerciais da eacutepoca (05 a 15
Tesla) conseguiu-se alcanccedilar o objetivo proposto e jaacute em meados de 1992 o
sistema era utilizado para o diagnoacutestico de pacientes da regiatildeo Isto constituiu um
marco importante no desenvolvimento da pesquisa aplicada agrave medicina no paiacutes
como foi claramente apontado na ocasiatildeo pelo entatildeo ministro da Sauacutede Prof Adib
Jatene em visita ao laboratoacuterio da USP acompanhado do entatildeo presidente do
CNPq
18
Figura 4- Sistema de 005 Tesla instalado nos laboratoacuterios do IFSC-USP
O sistema ainda que instalado num ambiente natildeo apropriado foi continuamente
solicitado para efetuar exames em pacientes da regiatildeo tendo seu uso sido decisivo
em numerosos casos nos quais a tomografia tradicional de raios-X natildeo seria
adequada particularmente lesotildees cerebrais problemas de coluna e articulaccedilotildees A
revista Ciecircncia Hoje publicou parte destes resultados no seu suplemento de
tecnologia
Nessa altura algumas empresas notoriamente a EMBRAER procuraram o centro
de pesquisa para analisar o projeto com vista agrave eventual industrializaccedilatildeo O estudo
feito pela EMBRAER mostrou a viabilidade teacutecnico-econocircmica do projeto embora a
situaccedilatildeo da empresa na eacutepoca em vista da futura privatizaccedilatildeo impediu-a de
assumi-lo
Como o resultado do envolvimento quase no iniacutecio das pesquisas nesta aacuterea no
mundo todo o grupo detinha um conhecimento ao mesmo tempo profundo e
abrangente que iria cobrir desde os fundamentos cientiacuteficos ateacute os detalhes da
instrumentaccedilatildeo hardware e software do RM A equipe consolidada refletia a
interdisciplinaridade no assunto e contava com de fiacutesicos aleacutem de engenheiros
profissionais de computaccedilatildeo e medicina
19
Figura 5- Console de operaccedilatildeo do TORM 005
Praticamente todo profissional envolvido com RM no Brasil conhecia o trabalho
desenvolvido pelo centro de pesquisa em RM da USP e o grupo era tido como
referecircncia na aacuterea Hospitais de Satildeo Paulo como o Hospital das Cliacutenicas Hospital
Universitaacuterio da USP e o INCOR contavam com a colaboraccedilatildeo do grupo De outro
lado empresas multinacionais como a General Electric enviavam seus clientes
(Beneficecircncia Portuguesa Hospital Sara Kubitchek) para suporte teacutecnico e cientiacutefico
nas aplicaccedilotildees mais sofisticadas
Esta situaccedilatildeo fez com que o grupo recebesse uma importante doaccedilatildeo feita pela
Faculdade de Medicina da UNESP em Botucatu de um magneto supercondutor de
05 Tesla Este novo magneto abriu a possibilidade de construir um novo sistema
capaz de igualar-se em qualidade de imagem e velocidade aos mais modernos em
uso hospitalar Tratava-se de uma oportunidade excepcional que natildeo pocircde ser
desperdiccedilada em razatildeo das vaacuterias consequumlecircncias e resultados que poderia gerar
Foi feito um convecircnio entre a USP e a Santa Casa de Satildeo Carlos para a criaccedilatildeo do
Centro de Desenvolvimento de Ressonacircncia Magneacutetica do IFSC-USP A Santa Casa
foi responsaacutevel pela construccedilatildeo do preacutedio e a USP desenvolveu e instalou todos os
equipamentos necessaacuterios para o seu funcionamento Neste Centro estaacute em
operaccedilatildeo cliacutenica hoje o TORM 05 (sistema de 05 Tesla) figura 6 atendendo agrave
populaccedilatildeo de Satildeo Carlos e regiatildeo
20
Figura 6- Sistema de 05 Tesla instalado na Santa Casa de Satildeo Carlos
22 Importacircncia da Ressonacircncia Magneacutetica
A ressonacircncia magneacutetica tornou-se o meacutetodo de imagem de escolha para o estudo
das articulaccedilotildees devido a sua grande diferenciaccedilatildeo tecidual resoluccedilatildeo de
estruturas imagens em muacuteltiplos planos e estudos de imagens em movimento A
articulaccedilatildeo do joelho eacute um dos exames de ressonacircncia magneacutetica mais solicitado na
aacuterea osteoarticular O conhecimento detalhado da anatomia fisiologia e aspecto de
imagenologia da regiatildeo permite uma interpretaccedilatildeo adequada dos exames
Ao contraacuterio do que muitos imaginam as lesotildees de joelho satildeo bastante comuns e
natildeo satildeo provocadas apenas por traumas podem ser tambeacutem congecircnitas Aleacutem
disso natildeo satildeo apenas os atletas profissionais ou amadores que correm o risco de
adquirir uma lesatildeo no joelho os natildeo-atletas tambeacutem desenvolvem problemas
variados na articulaccedilatildeo ldquoPor exemplo cerca de 30 das crianccedilas com idade a partir
de trecircs anos apresentam alguma deformidade de joelho cuja principal causa eacute a
geneacutetica Ou seja satildeo hereditaacuteriosrdquo explica o ortopedista esportivo e cirurgiatildeo de
joelho do Hospital Satildeo Luiz Joaquim Grava [2]
No entanto segundo ele a boa notiacutecia eacute que com o advento da ressonacircncia
magneacutetica para o diagnoacutestico preciso da gravidade da lesatildeo e dos procedimentos e
equipamentos ciruacutergicos como a artroscopia (procedimento minimamente evasivo
uma espeacutecie de viacutedeo cirurgia que permite visualizar precisamente as lesotildees nos
21
tendotildees e articulaccedilotildees aleacutem de trataacute-las e prevenir a evoluccedilatildeo das mesmas) os
iacutendices de cura tecircm elevado significativamente girando em torno de 90 dos casos
O joelho eacute uma articulaccedilatildeo complexa (tipo dobradiccedila) composta por ligamentos
cruzados colaterais meniscos tendotildees e muacutesculos Suas funccedilotildees de movimento
(extensatildeo rotaccedilatildeo e impulsatildeo) satildeo muito importantes tanto em atletas quanto em
natildeo atletas ldquoSatildeo muito comuns agraves lesotildees no joelho a maior parte delas originaacuteria de
traumas por esforccedilo diretos e indiretos e podem ser isoladas ou combinadasrdquo diz o
especialista
ldquoNo entanto o tratamento das lesotildees no joelho varia de acordo com a gravidade das
mesmas e pode envolver desde antiinflamatoacuterios fisioterapia executada em cliacutenicas
especializadas e ateacute em alguns casos procedimentos ciruacutergicosrdquo relata Grava ldquoDaiacute
a importacircncia de se realizar o diagnoacutestico preciso do tipo de lesatildeo e posteriormente
agrave aplicaccedilatildeo de tratamento adequadordquo reforccedila o especialista
Os atletas estatildeo mais sujeitos a lesotildees dependendo da modalidade esportiva Os
surfistas por exemplo sofrem mais com meniscos e ligamentos rompidos devido agrave
forccedila aplicada em uma manobra quando o joelho eacute forccedilado a um movimento brusco
de rotaccedilatildeo No voleibol os saltos constantes e a impulsatildeo vertical provocam lesotildees
na articulaccedilatildeo do joelho Os ciclistas com frequumlecircncia de dor nas articulaccedilotildees
inferiores estimuladas geralmente por lesotildees provocadas pela inadequaccedilatildeo das
dimensotildees da bicicleta ao corpo do atleta Aleacutem destas peculiaridades contam
tambeacutem as variaccedilotildees anatocircmicas de quem pedala a intensidade a forma de
treinamento e a duraccedilatildeo dos treinos tambeacutem satildeo responsaacuteveis pelo problema
O aumento da incidecircncia de lesotildees no joelho tem sido constatado em adolescentes
jovens homens acima de 45 anos e mulheres estas uacuteltimas porque estatildeo
praticando cada vez mais esporte
A dor no joelho eacute uma queixa um tanto comum a maioria delas se originando de
trauma por esforccedilo satildeo dores pouco agudas e que se resolvem sem tratamento ou
22
apenas com analgeacutesicos levesTraumas graves com ligamentos lesionados ou
rompidos resultam em dor e instabilidade da articulaccedilatildeo do joelho
Exerciacutecios fiacutesicos moderados (como caminhadas) natildeo causam problemas no joelho
Se o joelho natildeo estiver lesado o exerciacutecio normalmente eacute beneacutefico Esforccedilos laterais
satildeo os que causam a maioria das lesotildees no joelho jaacute que este natildeo foi projetado
para suportar esses esforccedilos
O desgaste irregular da cartilagem pode fazer com que a perna se dobre para dentro
ou para fora Estar acima do peso tambeacutem pode contribuir para os problemas no
joelho
23
3 PATOLOGIAS DO JOELHO
Neste capitulo descreve-se as principais patologias e deformidades que ocorrem no
joelho
31 Tipos de Patologia
bull Danos ao ligamento ou cartilagem devidos aos traumas ou lesotildees
- lesatildeo de LCA Ligamento Cruzado Anterior
- lesatildeo de LCP Ligamento Cruzado Posterior
- lesatildeo de LCM Ligamento Colateral Medial
- lesatildeo de LCL Ligamento Colateral Lateral
bull Artrite
bull Osteoartrite
bull Artrite reumatoacuteide
bull Artrite gotosa aguda
bull Cisto de Baker
bull Bursite
bull Doenccedila de Still de adultos
bull Condromalaacutecia patelar
bull Artrite gotosa crocircnica
bull Doenccedila de Osgood-Schlatter
bull Pseudogota
bull Gota
bull Artrite psoriaacutetica
bull Siacutendrome de Reiter
bull Esclerodermia
24
311 Lesatildeo do Ligamento Cruzado Anterior
As lesotildees do ligamento cruzado anterior satildeo mais comuns em esportes em que o peacute
estaacute fixo ao solo e a perna eacute rodada com o corpo como no futebol basquetebol
esqui Com a rotaccedilatildeo no joelho o paciente pode ouvir um ldquopoprdquo quando a lesatildeo
ocorrer e natildeo consegue prosseguir a atividade A incidecircncia desta lesatildeo eacute maior
durante a terceira deacutecada de vida
Os jogadores de basquete e futebol que desaceleram subitamente para mudar de
direccedilatildeo tambeacutem podem produzir uma lesatildeo do LCA
312 Lesatildeo do Ligamento Cruzado Posterior
O ligamento cruzado posterior eacute o restritor primaacuterio da translaccedilatildeo posterior da tiacutebia
sobre o fecircmur A sua lesatildeo eacute muito menos comum que a do cruzado anterior
O LCP eacute duas vezes mais forte que o LCA com maior aacuterea de corte transversal e
forccedila tecircnsil estas caracteriacutesticas satildeo responsaacuteveis por menor incidecircncia de ruptura
no LCP As lesotildees no LCP representam apenas 5 das lesotildees dos ligamentos do
joelho
313 Lesatildeo do Ligamento Colateral Medial
O ligamento colateral medial tem uma porccedilatildeo superficial e outra profunda (capsular)
A porccedilatildeo superficial provecirc a principal resistecircncia ao estresse em valgo A porccedilatildeo
profunda esta fixada ao menisco medial e fornece adicional estabilidade ao estresse
em valgo A lesatildeo do colateral medial eacute a lesatildeo ligamentar mais comum do joelho
314 Lesatildeo do Ligamento Colateral Lateral
Lesotildees deste ligamento satildeo menos comuns que o medial e geralmente satildeo mais
graves e raramente satildeo lesotildees isoladas pois os ligamentos cruzados e o complexo
posterolateral satildeo frequumlentemente lesionados O tratamento destas lesotildees eacute difiacutecil
25
315 Artrite
O termo artrite se refere agrave inflamaccedilatildeo nas articulaccedilotildees ou juntas do corpo humano
As juntas satildeo superfiacutecies onde haacute o contato entre dois ou mais ossos possibilitando
assim a mobilidade do esqueleto humano Satildeo estruturas muito complexas devido
aos seus diversos componentes e sua interaccedilatildeo entre os mesmos Existem vaacuterios
tipos de artrites que satildeo causadas por diversos fatores e doenccedilas Costuma-se
diferenciar a princiacutepio as artrites relacionadas com sintomas sistecircmicos (como
febre sinais inflamatoacuterios anemia etc) daquelas cujas manifestaccedilotildees se restringem
agraves articulaccedilotildees envolvidas
316 Osteoartrite
A osteoartrite eacute o tipo de artrite que mais afeta a populaccedilatildeo mundial levando agrave
diminuiccedilatildeo da qualidade de vida de milhotildees de pessoas em todo o mundo Afeta
principalmente os joelhos quadris e matildeos regiotildees muito importantes para a
independecircncia fiacutesica do ser humano Eacute uma causa muito importante de afastamento
do trabalho e de aposentadoria precoce Aleacutem disso eacute responsaacutevel por inuacutemeras
cirurgias numa populaccedilatildeo cujo risco ciruacutergico eacute muito elevado os idosos Durante
muito tempo pouco se sabia sobre como ocorriam as alteraccedilotildees articulares que
levam agrave debilidade fiacutesica Hoje sabe-se de vaacuterios fatores de risco para o
desenvolvimento do quadro cujo conhecimento tem facilitado uma melhor
abordagem terapecircutica e uma melhor prevenccedilatildeo da doenccedila
317 Artrite Reumatoacuteide
A artrite reumatoacuteide eacute uma doenccedila auto-imune em que se inflamam simetricamente
as articulaccedilotildees incluindo habitualmente as das matildeos e peacutes originando inchaccedilo dor
e muitas vezes levando agrave destruiccedilatildeo definitiva do interior da articulaccedilatildeo
A artrite reumatoacuteide tambeacutem pode desencadear uma variedade de sintomas em
todo o corpo Desconhece-se a sua causa exata embora sejam muitos os vaacuterios
fatores (inclusive a predisposiccedilatildeo geneacutetica) que podem influir na reaccedilatildeo auto-imune
26
Cerca de 1 da populaccedilatildeo sofre desta doenccedila que afeta as mulheres duas ou trecircs
vezes mais frequumlentemente que os homens A artrite reumatoacuteide apresenta-se em
primeiro lugar em indiviacuteduos entre os 25 e os 50 anos de idade mas pode fazecirc-lo
em qualquer idade Em alguns casos a doenccedila resolve-se de forma espontacircnea e o
tratamento alivia sintomas em trecircs de cada quatro pessoas Contudo pelo menos 1
em cada 10 pessoas fica incapacitada
Nesta doenccedila o sistema imunitaacuterio ataca o proacuteprio tecido que reveste e protege as
articulaccedilotildees Finalmente a cartilagem o osso e os ligamentos da articulaccedilatildeo
deterioram-se provocando a formaccedilatildeo de cicatrizes dentro da articulaccedilatildeo que se
deteriora a um ritmo muito variaacutevel
318 Gota
Eacute a presenccedila de depoacutesitos de cristais de aacutecido uacuterico no espaccedilo da articulaccedilatildeo que
causam uma intensa reaccedilatildeo inflamatoacuteria e dor Na maioria das vezes a gota eacute uma
forma de artrite com episoacutedios recorrentes O perfil mais comumente associado agrave
gota eacute de um homem com excesso de peso e com o peacute inflamado
319 Artrite Gotosa Aguda
A artrite gotosa aguda eacute o segundo estaacutegio da gota Eacute a artrite dolorosa que ataca
principalmente os membros inferiores quase sempre atingindo uma uacutenica
articulaccedilatildeo A articulaccedilatildeo mais acometida eacute a metatarso-falangiana do primeiro dedo
(do dedatildeo do peacute) chamada podagra (podos = peacute) Nesta fase os fluidos do corpo
saturados pelo aacutecido uacuterico formam cristais que ocasionam inflamaccedilatildeo
3110 Cisto de Baker
O cisto de Baker eacute um saco com liacutequido localizado na borda medial da fossa
popliacutetea do joelho Esse saco ciacutestico pode comunicar-se com a cavidade do joelho
estando associado com a degeneraccedilatildeo do corno posterior do menisco medial com
27
ou sem laceraccedilatildeo do menisco Com maior frequumlecircncia o cisto origina-se dos tendotildees
mediais dos muacutesculos iacutesquios - tibiais
3111 Bursite
Bursite eacute a inflamaccedilatildeo da bursa pequena bolsa contendo liacutequido que envolve as
articulaccedilotildees e funciona como amortecedor entre ossos tendotildees e tecidos
musculares A bursite ocorre principalmente nos ombros cotovelos e joelhos
3112 Doenccedila de Still de Adultos
Uma das formas cliacutenicas da doenccedila reumatoacuteide juvenil pode acometer adultos com
febre geralmente alta e intermitente como manifestaccedilatildeo cliacutenica inicial da doenccedila
Deformidades articulares raramente ocorrem e os testes laboratoriais e anticorpos
antinucleares satildeo negativos
3113 Condromalaacutecia Patelar
Termo utilizado para indicar uma condiccedilatildeo dolorosa devido agrave anormalidade
cartilaginosa na face posterior da patela pela fricccedilatildeo repetida desta regiatildeo sobre a
face articular do fecircmur Esta condiccedilatildeo pode levar a uma degeneraccedilatildeo gradual e
progressiva A cartilagem apresenta-se rugosa e estriada
3114 Doenccedila de Osgood-Schlatter
A doenccedila de Osgood-Schlatter eacute uma inflamaccedilatildeo do osso e da cartilagem na parte
superior da tiacutebia A doenccedila de Osgood-Schlatter ocorre entre os 10 e 15 anos mais
frequumlentemente em meninos Supotildee-se que a sua causa seja uma lesatildeo que ocorre
quando o tendatildeo patelar traciona excessivamente sobre o seu ponto de inserccedilatildeo na
parte superior da tiacutebia Geralmente a doenccedila afeta somente a tiacutebia
28
3115 Pseudogota
A pseudogota (doenccedila da deposiccedilatildeo de pirofosfato de caacutelcio dihidratado) eacute um
distuacuterbio caracterizado por crises intermitentes de artrite dolorosa causada por
depoacutesitos de cristais de pirofosfato de caacutelcio O distuacuterbio geralmente ocorre em
indiviacuteduos idosos e afeta igualmente os homens e as mulheres Em uacuteltima instacircncia
a pseudogota provoca degeneraccedilatildeo das articulaccedilotildees afetadas
3116 Artrite psoriaacutetica
A psoriacutease (uma doenccedila da pele que causa surto de erupccedilotildees cutacircneas
avermelhadas e escamosas espessamento das unhas e ponteado ungular) pode
preceder ou seguir-se agrave inflamaccedilatildeo articular A artrite afeta habitualmente as
articulaccedilotildees dos dedos da matildeo e do peacute embora tambeacutem possa afetar outras
articulaccedilotildees inclusive as ancas e a coluna vertebral As articulaccedilotildees podem inchar e
deformar-se quando a inflamaccedilatildeo eacute crocircnica Os sintomas articulares e cutacircneos
podem aparecer e desaparecer conjuntamente
3117 Siacutendrome de Reiter
A siacutendrome de Reiter eacute uma inflamaccedilatildeo das articulaccedilotildees e das inserccedilotildees tendinosas
nas articulaccedilotildees frequumlentemente acompanhada de inflamaccedilatildeo da conjuntiva e das
membranas mucosas como a da boca do trato urinaacuterio da vagina e do pecircnis e
tambeacutem de uma erupccedilatildeo cutacircnea caracteriacutestica A siacutendrome de Reiter eacute
denominada de artrite reativa porque a inflamaccedilatildeo articular parece ser uma reaccedilatildeo a
uma infecccedilatildeo originada em outra aacuterea do corpo que natildeo as articulaccedilotildees Essa
siacutendrome eacute mais comum em homens com 20 a 40 anos de idade
3118 Esclerodermia
A esclerodermia (esclerose sistecircmica) eacute uma doenccedila crocircnica caracterizada por
alteraccedilotildees degenerativas e endurecimento dos tecidos da pele articulaccedilotildees e
29
oacutergatildeos internos e pela dureza e espessamento anormais das paredes dos vasos
sanguiacuteneos
Desconhece-se a sua causa A perturbaccedilatildeo eacute quatro vezes mais frequumlente em
mulheres que em homens e nas crianccedilas eacute pouco comum A esclerodermia pode
apresentar-se como parte de uma doenccedila mista do tecido conjuntivo
Muitas vezes escuta-se um som aacutespero quando os tecidos inflamados entram em
contato particularmente nos joelhos e por baixo destes Os dedos os pulsos e os
cotovelos podem sofrer um processo de flexatildeo progressiva (contratura) devido ao
espessamento da pele Tambeacutem podem ocorrer feridas nas pontas dos dedos e nos
noacutes dos dedos
32 Tipos de Deformidades
Os tipos de deformidades relacionadas ao joelho satildeo as deformidades em varo e em
valgo Satildeo os problemas mais comuns congecircnitos e que se manifestam por volta
dos trecircs ou quatro anos de idade
321 Deformidade em Varo
A deformidade do joelho em varo eacute joelho para fora e perna para dentro tiacutepico de
cavaleiros O joelho varo pode ser causado tambeacutem pelo raquitismo e deficiecircncia de
vitamina D
322 Deformidade em Valgo
A deformidade do joelho em valgo eacute o joelho para dentro e perna para fora joelho
em ldquoXrdquo
30
4 O PORQUEcirc DO USO DA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
Estabelecendo uma comparaccedilatildeo entre os meacutetodos de diagnoacutestico por imagem
utilizados no joelho encontramos os raios-X e a ressonacircncia magneacutetica como sendo
os meacutetodos mais utilizados atualmente Neste capiacutetulo faremos uma breve
avaliaccedilatildeo de custo benefiacutecio entre estes dois meacutetodos
41 Pesquisa de Custo e de Exame Utilizado
Na utilizaccedilatildeo do meacutetodo de diagnoacutestico por raios-X obteacutem-se oacutetimos resultados na
avaliaccedilatildeo de fraturas oacutesseas presenccedila de objetos estranhos e proacuteteses como
observamos na figura 7 Mas este resultado natildeo se apresenta da mesma maneira
para muacutesculos e outros elementos que possam ser analisados na articulaccedilatildeo
tornando-se entatildeo um meacutetodo ineficaz para aplicaccedilotildees que estatildeo ligadas a
patologias
Figura 7 ndash Chapas de raio x [9]
O meacutetodo de utilizaccedilatildeo que preenche esta lacuna satildeo as ressonacircncias magneacuteticas
que revelam as patologias referentes aos muacutesculos cartilagens tendotildees
31
ligamentos vasos etc Como mostrado na figura 8 podemos observar os detalhes
da articulaccedilatildeo
Figura 8ndash Exame de RM
Para uma comparaccedilatildeo acerca do meacutetodo de captaccedilatildeo de imagem mais adequado a
ser utilizado realizamos uma pesquisa no Hospital Praia da Costa localizado no
municiacutepio de Vila Velha - ES com o ortopedista Henrique Morais formado em
medicina pela Faculdade de Medicina de Petroacutepolis A resposta veio a confirmar o
relatado acima os raios-X satildeo muito mais utilizados que a ressonacircncia magneacutetica
devido a simplicidade e ao baixo custo do exame
Para obtermos dados referentes a custos foi realizada uma pesquisa no Centro de
Diagnoacutestico por Imagem (CDI) localizado na Praia do Canto Vitoacuteria - ES onde
foram obtidos os seguintes resultados
O valor de um exame de ressonacircncia magneacutetica incluindo laudo e filme foi de R$
73000 (setecentos e trinta reais) para o raios-X o custo teria uma meacutedia de R$
1500 (quinze reais) por exame
Uma outra pesquisa foi realizada por Nabarrete em 1999 que tinha como objetivo
colher informaccedilotildees referentes aos diversos aspectos relacionados agraves lesotildees quais
os tipos mais frequumlentes e seus mecanismos mais comuns bem como as
32
caracteriacutesticas dos indiviacuteduos que em sua maioria foram do sexo masculino Os
resultados seratildeo apresentados nas figuras 9 10 11 e 12
Figura 9 - Ocorrecircncia de lesotildees e quais estruturas satildeo mais lesadas
Figura 10 - Esportes de contato que mais geram lesotildees nos ligamentos
Figura 11 - Neste graacutefico veremos os mecanismos causadores de lesotildees
33
Figura 12 - Procedimentos que foram utilizados para definiccedilatildeo do grau da lesatildeo
42 Conclusatildeo do Capiacutetulo
Apesar da teacutecnica dos raios-X ser o exame mais utilizado o de menor custo o mais
simples e mais raacutepido seraacute utilizado neste estudo a ressonacircncia magneacutetica pois
neste caso a preocupaccedilatildeo eacute mostrar o comportamento da estrutura do joelho com e
sem a aplicaccedilatildeo de carga e tal avaliaccedilatildeo soacute seraacute possiacutevel pelo o exame de RM pois
mostraraacute os diferentes tipos de tecidos do joelho e suas variaccedilotildees
34
5 DEFEITOS DA RM
O paciente em questatildeo ao dar entrada na sala de ressonacircncia natildeo poderaacute portar
nenhum tipo de material magneacutetico ou qualquer instrumento que venha gerar
artefatos no resultado do exame Os artefatos satildeo gerados atraveacutes de interferecircncia
com o campo magneacutetico Assim portadores de proacuteteses marcapasso ou quaisquer
materiais eleacutetricos natildeo podem utilizar o meacutetodo de diagnoacutestico por ressonacircncia
O objetivo deste capiacutetulo eacute identificar os problemas relacionados agrave mecacircnica no que
diz respeito ao modo como eacute realizado o exame Seraacute mostrado agora um dos
problemas encontrados durante a realizaccedilatildeo do exame com o paciente em repouso
estando ele com um carregamento nulo ou proacuteximo disto na regiatildeo femopatelar
51 Abordagem da Variaccedilatildeo da Pressatildeo na Superfiacutecie de Apoio
Para esta demonstraccedilatildeo a variaccedilatildeo da pressatildeo sofrida nos peacutes para situaccedilotildees reais
e tambeacutem para a situaccedilatildeo da ressonacircncia onde o paciente encontra-se deitado
Seraacute feito ainda uma avaliaccedilatildeo das forccedilas sobre os muacutesculos no joelho em duas
posiccedilotildees e para acircngulos diferentes
Em um primeiro estudo seraacute considerado uma pessoa deitada em repouso e com
sua distribuiccedilatildeo de massa homogecircnea e constante ao longo de todo corpo sendo
esta a situaccedilatildeo em que o paciente encontra-se no momento da ressonacircncia
magneacutetica temos
Massa = constante
A aacuterea de contato com a superfiacutecie
Aacuterea (estimada) = 2400 cm2
35
Considerando a massa do indiviacuteduo como 80 kg estimamos entatildeo a pressatildeo
exercida pela superfiacutecie do corpo em contato com a maca da ressonacircncia
Pressatildeo = F A
Sendo assim foi encontra uma pressatildeo de 0033 kgf cm2 para uma pessoa deitada
na maca da RM
Ilustrando a situaccedilatildeo de uma pessoa de peacute onde os peacutes estatildeo totalmente apoiados
no solo em repouso com a massa distribuiacuteda de maneira uniforme em toda a
superfiacutecie de contato
Aacuterea (estimada) = 132 cm2
Considerando o mesmo indiviacuteduo da situaccedilatildeo anterior teremos uma pressatildeo de
0606 kgf cm2
A uacuteltima situaccedilatildeo teraacute o mesmo indiviacuteduo com suas pernas flexionadas e com uma
aacuterea de apoio reduzida esta eacute uma situaccedilatildeo criacutetica para o joelho devido ao aumento
das tensotildees nos muacutesculos e tendotildees esta situaccedilatildeo seraacute abordada mais adiante
Aacuterea (estimada) = 80 cm2
Sendo assim a pressatildeo correspondente a esta situaccedilatildeo seraacute de 1 kgf cm2
Observando os resultados das situaccedilotildees anteriores eacute faacutecil de verificar a ocorrecircncia
de uma grande variaccedilatildeo da pressatildeo Comparando os resultados das situaccedilotildees onde
o indiviacuteduo estaacute de peacute com toda a superfiacutecie do peacute apoiada com o resultado do
indiviacuteduo na maca verifica-se que a pressatildeo eacute aproximadamente vinte vezes maior
e a situaccedilatildeo onde o indiviacuteduo encontra-se com a superfiacutecie do peacute parcialmente
apoiada a diferenccedila aumenta em mais de 30 vezes em relaccedilatildeo agrave posiccedilatildeo de exame
36
52 A Impossibilidade de Variaccedilatildeo do Acircngulo
Durante o exame de ressonacircncia magneacutetica o acircngulo do joelho na posiccedilatildeo eacute
travado entre 10 e 15deg como mostrado na figura 13
Durante um agachamento agraves forccedilas compressivas chegam proacuteximas a 8000 Kgf
com cargas elevadas (250 a 38250 kg) sendo praticamente a mesma nos acircngulos
entre 60deg a 130deg de flexatildeo de joelhos (NISSEL amp EKHOLM 1986) poreacutem ainda natildeo
foi estudado um valor limite para as estruturas resistirem a forccedilas compressivas
Deve-se lembrar no entanto que da mesma forma que a compressatildeo excessiva
pode ser lesiva para meniscos e cartilagens elas tem um papel importante na
estabilidade dos joelhos (NISSEL amp ELKHOLM 1986 MARKOLF et al 1981
SHOEMAKER amp MARKOLF 1985 YACK et al 1994) [12]
Figura 13ndash Acircngulo de posiccedilatildeo do joelho durante o exame
Logo concluiacute-se que em acircngulos menores que 60deg os esforccedilos na regiatildeo
femopatelar satildeo pequenos e haacute pouco desgaste da articulaccedilatildeo para acircngulos entre
60 e 130deg haacute grande esforccedilo e desgaste poreacutem em ambos os casos todos os
37
esforccedilos contribuem para a estabilidade do joelho A figura 14 ilustra claramente
que com a alteraccedilatildeo do acircngulo do joelho as forccedilas existentes aumentam
consideravelmente
Figura 14ndash Na figura 14 pode-se observar que Qp Rf(resultante) e Pa satildeo vetores forccedila que atuam
diretamente sobre a patela ao flexionar o joelho como jaacute foi abordado anteriormente as forccedilas
apresentam grandes aumentos O grupo de forccedilas representados pelos vetores Qt Rc(resultante) e
P(forccedila peso) atuam na articulaccedilatildeo do tornozelo e aumentam com a flexatildeo do joelho bem como o
aumento da forccedila normal(forccedila de contato do chatildeo com a ponta dos peacutes) que provoca um maior
momento na articulaccedilatildeo O conjunto de vetores representados por Rc(resultante) Qt e P satildeo vetores
que atuam na articulaccedilatildeo da anca do fecircmur e a bacia neste caso temos um pequeno aumento destes
com o aumento do acircngulo Por fim temos o conjunto de vetores representados por Pa Rt e
Rg(resultante) que atuam na articulaccedilatildeo entre o fecircmur e a tiacutebia
38
53 Contraccedilatildeo Isomeacutetrica e Isotocircnica
A relaccedilatildeo entre a forccedila muscular e seu comprimento durante uma contraccedilatildeo
determina o tipo de contraccedilatildeo muscular Eacute chamada contraccedilatildeo isomeacutetrica aquela em
que o efeito da formaccedilatildeo das pontes cruzadas implica no aumento da rigidez do
muacutesculo atingindo um estado de equiliacutebrio estaacutetico neste caso o muacutesculo natildeo
altera seu comprimento ainda que as pontes cruzadas estejam ativas para suportar
a carga aplicada Modificaccedilotildees na carga levam ao aumento ou a diminuiccedilatildeo da
rigidez do muacutesculo e a manutenccedilatildeo do comprimento O outro tipo de contraccedilatildeo
chamada isotocircnica ocorre quando o muacutesculo se encurta ainda que sob a accedilatildeo de
uma carga Tomando-se como exemplo a elevaccedilatildeo de um peso numa contraccedilatildeo
isomeacutetrica este estaria sendo sustentado estaticamente enquanto uma contraccedilatildeo
isotocircnica seria capaz de levantaacute-lo [6]
531 Relaccedilatildeo Comprimento - Forccedila Muscular
Quando o comprimento de um muacutesculo se encontra proacuteximo ao seu valor de
repouso tambeacutem chamado comprimento oacutetimo a maior quantidade possiacutevel de
cabeccedilas miosiacutenicas pode formar pontes cruzadas com as moleacuteculas de actina esta
situaccedilatildeo corresponde ao maior grau de superposiccedilatildeo entre os filamentos grosso e
fino Gordon et alli (1966) mediu a faixa de comprimento onde a maacutexima tensatildeo
ocorria numa fibra isolada do muacutesculo sartorius da ratilde de 94 a 106 do
comprimento oacutetimo (Figura 15 A)
Diminuindo gradativamente o comprimento do muacutesculo para ateacute um limite de 60
do comprimento oacutetimo a forccedila caiacutea a aproximadamente 80 da forccedila maacutexima -
evento relacionado provavelmente ao encontro de filamentos finos opostos
Encurtamentos mais pronunciados levavam agrave cessaccedilatildeo da forccedila muscular com o
provaacutevel choque dos filamentos grossos com as estruturas Z Por outro lado se o
muacutesculo era estirado acima do comprimento oacutetimo a forccedila muscular caia
gradativamente ateacute cerca de 130 deste comprimento Nesta condiccedilatildeo o
sarcocircmero distendido diminui o nuacutemero de pontes cruzadas ativas ateacute o limite ao
39
redor de 170 do comprimento oacutetimo onde a superposiccedilatildeo entre filamentos
grossos e finos jaacute natildeo ocorre
Em muacutesculos inteiros e natildeo apenas numa fibra isolada alongamentos a partir do
comprimento oacutetimo trazem consigo o aparecimento de uma forccedila elaacutestica passiva
exercida pelos elementos elaacutesticos natildeo contraacuteteis do muacutesculo perimiacutesio endomiacutesio
sarcolema assim como por elementos da proacutepria fibra muscular (Zajac 1989)
Dependendo ainda da ativaccedilatildeo a forccedila muscular fica reduzida a uma fraccedilatildeo da forccedila
maacutexima situaccedilatildeo em que nem todas as fibras satildeo recrutadas ou a somaccedilatildeo
temporal natildeo chegou ao maacuteximo (Figura 15 B)
Em muacutesculos do aparelho locomotor a modulaccedilatildeo da forccedila eacute feita
predominantemente pelo recrutamento ateacute cerca de 70 (50 a 85
dependendo do muacutesculo) da forccedila maacutexima valor a partir do qual as unidades
motoras passam a disparar com maior frequumlecircncia (Enoka 1993) [6]
40
Figura 15 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento A - Ativaccedilatildeo maacutexima B - Ativaccedilatildeo parcial (Zajac 1989)
532 Relaccedilatildeo Velocidade - Forccedila Muscular
Um muacutesculo isolado sujeito a uma carga constante por exemplo suportando um
peso se for estimulado inicialmente se encurtaraacute parando em seguida Variando-se
a carga eacute possiacutevel relacionaacute-la com a velocidade de encurtamento sendo obtida a
curva velocidade - forccedila muscular Quando a velocidade de encurtamento eacute maacutexima
o muacutesculo natildeo estaacute sujeito a nenhuma carga isto eacute a forccedila muscular eacute nula Se por
outro lado o muacutesculo natildeo consegue se encurtar ainda que seu comprimento seja
oacutetimo senatildeo apenas suportar a carga a velocidade eacute nula e a forccedila assume o valor
maacuteximo (Figura 16) Forccedilas maiores do que a maacutexima aplicadas ao muacutesculo levam
seu alongamento ateacute um limite de aproximadamente 180 da forccedila maacutexima
aumentos subsequumlentes de forccedila levariam a alongamentos draacutesticos no muacutesculo
41
Figura 16 - Relaccedilatildeo forccedila-velocidade para ativaccedilotildees maacutexima e parcial No eixo x estaacute representada a
velocidade de encurtamento a velocidade do muacutesculo com sinal oposto (Zajac 1989)
54 O Modelo de Hill
Os modelos derivados da proposta inicialmente apresentada por A V Hill em 1938
possuem caracteriacutesticas suficientemente simples e de faacutecil compreensatildeo e satildeo
capazes de modelar satisfatoriamente os principais fenocircmenos macroscoacutepicos
observados na contraccedilatildeo muscular e que os tornaram os mais utilizados ateacute entatildeo
em estudos de dinacircmica e controle de movimento Na Figura 17 podem ser
observados os componentes baacutesicos deste modelo um elemento contraacutetil (CE) no
qual a forccedila muscular eacute gerada a partir da energia quiacutemica disponiacutevel um elemento
elaacutestico em seacuterie (SEE) responsaacutevel pela resposta mecacircnica do muacutesculo agraves
alteraccedilotildees de comprimento raacutepidas Se um muacutesculo estaacute sendo submetido a
alongamentos natildeo-despreziacuteveis eacute comum a inclusatildeo de um elemento elaacutestico em
paralelo (PE) atuando como uma mola passiva [6]
42
Figura 17 - Estrutura funcional do modelo de Hill mostrando o elemento contraacutetil (CE) o elemento
elaacutestico em paralelo (PE) e o elemento elaacutestico em seacuterie (SEE) (Zajac 1989)
A partir de medidas de forccedila isotocircnica em muacutesculos tetanizados sabe-se que quando
esta aumenta os muacutesculos se contraem mais lentamente Foi proposta entatildeo por Hill
uma relaccedilatildeo empiacuterica hiperboacutelica que ajustava a dependecircncia da velocidade maacutexima
de contraccedilatildeo (V) com a forccedila muscular (F) (Figura 18)
(F+a)+(V+b)=const (41)
Tal que
V eacute a velocidade inicial (maacutexima) de encurtamento
F eacute a forccedila muscular
a e b satildeo as constantes sendo b = a (VmFm)
43
Figura 18 - Hipeacuterbole de Hill Os dados experimentais de contraccedilotildees isotocircnicas do muacutesculo sartorius
de ratilde foram ajustados com a equaccedilatildeo empiacuterica (VVm+025) (FFm+025) = 03123 neste teste
Vm=52 cms e Fm=65 gf (Talbot e Gessner 1973)
Hill obteve a relaccedilatildeo acima atraveacutes de medidas da potecircncia muscular que eacute a soma
das energias mecacircnica e teacutermica durante a contraccedilatildeo isotocircnica Inicialmente o calor
liberado na contraccedilatildeo isotocircnica (Qit) foi considerado como a soma do calor liberado
durante a contraccedilatildeo isomeacutetrica (Qim) e do calor liberado devido ao encurtamento (Qe)
Q Q Qit e im (42)
Hill constatou que Qe era proporcional apenas agrave distacircncia encurtada ou que sua
variaccedilatildeo temporal era proporcional a V No entanto Qit o calor total diminuiacutea com o
aumento da forccedila A potecircncia total no muacutesculo soma da potecircncia mecacircnica (fv) e do
calor extra dissipado por accedilatildeo da viscosidade no encurtamento (Qe) pode ser
expressa como
( )W fv Qe fv av b f fm (43)
44
Tal que fm eacute a forccedila muscular maacutexima (ou seja para v = 0) Somando ab + bf nos dois
lados da equaccedilatildeo acima
( )( ) ( )f a v b b a fm (44)
Mas Hill percebeu posteriormente que ldquoardquo dependia de f (Hill 1964)
a f f fm( ) 016 018 (45)
Apesar das equaccedilotildees 44 e 45 descreverem com maior precisatildeo a relaccedilatildeo forccedila-
velocidade a equaccedilatildeo original de Hill 41 continua sendo empregada com suficiente
credibilidade para muitos muacutesculos Wilkie (1950) notou que hipeacuterboles
geometricamente semelhantes eram obtidas para vaacuterios muacutesculos mostrando que a
variaccedilatildeo da velocidade com a forccedila ocorria de maneira ateacute certo ponto invariante
Normalizando a eq 41 pela forccedila maacutexima (fm) e pela velocidade maacutexima de contraccedilatildeo
sem carga (vm) vem
f
f
v
vm m
1
4
1
4
5
16 (46)
Uma vez que para muitos muacutesculos vale a relaccedilatildeo
a
f
b
vm m
1
4 (47)
Abott e Wilkie (1953) mostraram que a equaccedilatildeo de Hill normalizada eq 47 se aplica
para muacutesculos que se encontram em diversos estados de alongamento ou contraccedilatildeo
e natildeo apenas no comprimento oacutetimo Assim a forccedila do elemento contraacutetil eacute
completamente definida para uma estimulaccedilatildeo tetacircnica se a curva forccedila-comprimento
eacute levada em conta aleacutem da curva forccedila-velocidade A forccedila muscular eacute entatildeo uma
funccedilatildeo de duas variaacuteveis uma relaccedilatildeo forccedila-comprimento-velocidade (figura 19)
45
Figura 19 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento-velocidade para muacutesculo interno reto de rato (Zierler 1978)
Este modelo baacutesico possui alguns pequenos desvios dependendo das condiccedilotildees
especiacuteficas de operaccedilatildeo Muacutesculos que se contraem a partir de um comprimento inicial
elevado encurtam-se mais lentamente do que aqueles que estavam inicialmente
menos estendidos A duraccedilatildeo da estimulaccedilatildeo se longa diminui a velocidade de
contraccedilatildeo processo ligado provavelmente ao metabolismo energeacutetico (Zierler 1978)
A partir das relaccedilotildees expostas acima jaacute eacute possiacutevel calcular a potecircncia muscular
Sendo a taxa de calor gerado no encurtamento ( Qe ) proporcional agrave velocidade de
encurtamento
( )Q Q f f vit im m 016 018 (48)
Incluindo o termo fv da potecircncia mecacircnica e considerando a = 025 a potecircncia
muscular total entendida como a soma da taxa de produccedilatildeo de calor e da potecircncia
mecacircnica durante a contraccedilatildeo isotocircnica fica
W Q f v fvim m 0 25 (49)
46
E utilizando a relaccedilatildeo determinada por Hill para o calor isomeacutetrico
Qf v
im
m m
16 (410)
Tem-se que uma expressatildeo para a potecircncia muscular seria
Wf v v
v
f
f
v
v
m m
m m m
161 4 16 (411)
Que a partir da equaccedilatildeo 46 da hipeacuterbole normalizada de Hill (Talbot e Gessner
1973) pode ser expressa em funccedilatildeo apenas da velocidade de encurtamento ou da
forccedila muscular
Wf v
vv
vv
m m m
m
16
1 24
1 4 (412)
Wf v f
f
f f
f f
m m
m
m
m
161 1
4 75 20
16 64 (413)
A equaccedilatildeo de Hill normalizada (46) eacute a base para a determinaccedilatildeo da curva
velocidade-forccedila muscular As equaccedilotildees 411 e 412 por sua vez podem fornecer
importantes dados sobre consumo de energia muscular e o comportamento das
forccedilas para um estudo mais especiacutefico Em sistemas de estimulaccedilatildeo eleacutetrica neuro-
muscular poderatildeo ser uacuteteis no estabelecimento de estrateacutegias de controle
47
55 Estrutura Muscular na Articulaccedilatildeo
A seguir seratildeo apresentados os muacutesculos e ligamentos no movimento do joelho De
acordo com o mostrado na Figura 20 podemos observar a quantidade de muacutesculos
diretamente ligados ao joelho bem como os ligamentos que satildeo responsaacuteveis por
manter a integridade da articulaccedilatildeo
Figura 20 - Demonstrativa dos muacutesculos ligamentos e suas disposiccedilotildees
551 Os Muacutesculos da Articulaccedilatildeo
Doze muacutesculos atuam na articulaccedilatildeo do joelho e satildeo classificados em trecircs grupos
bull Jarrete
bull Quadriacuteceps da coxa e
bull Muacutesculos natildeo-classificados
5511 Jarrete
O grupo do jarrete inclui os muacutesculos semitendiacuteneo semimembranaacuteceo e biacuteceps da
coxa (cabeccedila longa e curta) Todos exceto a cabeccedila curta do biacuteceps atuam como
48
extensores do quadril Como os muacutesculos do jarrete demonstram uma linha de
traccedilatildeo posterior ao eixo de rotaccedilatildeo do joelho eles servem como flexores do joelho
Aleacutem de fletir o joelho os muacutesculos semimembranaacuteceo e semitendiacuteneo giram
medialmente a tiacutebia quando o joelho estaacute parcialmente fletido Na condiccedilatildeo de
sustentaccedilatildeo de peso esses muacutesculos tendem a girar lateralmente o fecircmur sobre a
tiacutebia Esses movimentos satildeo relativamente equivalentes
5512 O Quadriacuteceps da Coxa
O quadriacuteceps da coxa eacute constituiacutedo pelos muacutesculos reto da coxa e trecircs vastos (vasto
lateral medial e intermeacutedio) Apenas o reto da coxa atua em mais de uma
articulaccedilatildeo Contudo todos os membros causam inequivocadamente uma extensatildeo
potente do joelho e tambeacutem devido a sua inserccedilatildeo medial tendem a causar
rotaccedilatildeo medial da tiacutebia
O comportamento eleacutetrico do vasto medial estaacute relacionado agrave diminuiccedilatildeo da
magnitude do braccedilo de momento do quadriacuteceps para a extensatildeo do joelho durante
os 15ordm finais de movimento Os aumentos na atividade do vasto medial no final da
extensatildeo do joelho foram relacionados ao seu papel como estabilizador da patela
contra uma luxaccedilatildeo lateral Em geral ainda eacute relativamente seguro afirmar que todos
os muacutesculos do quadriacuteceps satildeo mais ou menos simultaneamente ativos durante a
extensatildeo do joelho e proporcionalmente ativos durante elevaccedilotildees e reduccedilotildees na
tensatildeo da extensatildeo
5513 O Grupo de Muacutesculos natildeo Classificados
O grupo de muacutesculos natildeo-classificados da articulaccedilatildeo do joelho inclui o sartoacuterio o
graacutecil o popliacuteteo o gastrocnecircmico e o plantar Os dois uacuteltimos atuam
predominantemente na articulaccedilatildeo do tornozelo embora passem atraacutes da
articulaccedilatildeo do joelho e possuam alguma capacidade de flexatildeo
49
O muacutesculo graacutecil considerado parte da massa muscular referida como adutores do
quadril no entanto ao atravessar a articulaccedilatildeo do joelho ele tende a causar um
torque associado agrave rotaccedilatildeo medial da tiacutebia bem como a flexatildeo do joelho
O sartoacuterio que eacute o muacutesculo mais longo do corpo tambeacutem se associa agrave rotaccedilatildeo
medial da tiacutebia e atua no quadril como flexor
O popliacuteteo eacute um muacutesculo profundo e pequeno situado atraacutes da articulaccedilatildeo do joelho
A orientaccedilatildeo de suas fibras o torna um rotador medial da tiacutebia Geralmente se
observa atividade do muacutesculo no iniacutecio da flexatildeo do joelho aleacutem de ajudar a
estabilizar o membro inferior sustentador do peso quando estaacute numa posiccedilatildeo com o
joelho fletido auxiliando o ligamento cruzado posterior a restringir esse movimento
indesejaacutevel
Figura 21 ndash Localizaccedilatildeo dos principais muacutesculos relacionados ao joelho [10]
552 Ligamentos
Ligamento Cruzado Anterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo permitindo
o movimento para frente
Ligamento Cruzado Posterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo
permitindo o movimento para traacutes mais ligamentos colaterais localizados nas
laterais do joelho responsaacuteveis pela estabilidade lateral e medial da articulaccedilatildeo
50
Os ligamentos tecircm como principal funccedilatildeo limitar os movimentos das articulaccedilotildees em
direccedilotildees indesejaacuteveis a fim de que natildeo ocorram lesotildees (danificaccedilotildees nas mesmas)
A caacutepsula fibrosa do joelho eacute suplementada e reforccedilada por cinco ligamentos
intriacutensecos
bull Ligamento Patelar
bull Ligamento Colateral Fibular
bull Ligamento Colateral Tibial
bull Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo
bull Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Estes satildeo frequumlentemente denominados ligamentos externos para diferenciaacute-los
dos ligamentos internos e ligamentos cruzados que se encontram dentro da caacutepsula
fibrosa
5521 Ligamento Patelar
Eacute a continuaccedilatildeo do tendatildeo do muacutesculo quadriacuteceps da coxa distal agrave patela Eacute
extremamente forte e contiacutenuo com a caacutepsula fibrosa da articulaccedilatildeo do joelho e eacute
palpado com maior facilidade quando a perna esta estendida Resiste agrave tendecircncia
da face tibial superior de deslocar-se para frente com referecircncia ao fecircmur durante
alguns tipos de movimento
5522 Ligamento Colateral Fibular (Lateral) e Ligamento Colateral Tibial
(Medial)
Esse ligamento tem mais importacircncia que o ligamento colateral fibular (lateral) no
que diz respeito agrave estabilidade do joelho
O ligamento colateral medial eacute composto de uma parte superficial o ligamento
colateral tibial e uma parte profunda ldquoo ligamento capsular medialrdquo Estas estruturas
satildeo importantes no controle da angulaccedilatildeo vara (voltado medialmente) e valga
(voltada lateralmente) rotaccedilatildeo tibial e deslocamento tibial antero-posterior Esses
51
ligamentos satildeo firmemente fixados ao menisco medial e a caacutepsula fibrosa da
articulaccedilatildeo do joelho
Os ligamentos colaterais tibial e fibular normalmente impedem a ruptura das faces
laterais da articulaccedilatildeo Satildeo firmemente estirados quando a perna eacute estendida
impedindo a rotaccedilatildeo da tiacutebia lateralmente ou do fecircmur medialmente Durante a
flexatildeo da perna eles se aproximam permitindo alguma rotaccedilatildeo da tiacutebia sobre o
fecircmur
Ligamento colateral medial possui duas porccedilotildees superficial e profunda Estabiliza a
joelho nos estresses em valgo
Ligamento colateral lateral ou fibular colateral Eacute o principal estabilizador ao estresse
em varo Faz parte do complexo ou canto posterolateral e resiste agrave rotaccedilatildeo externa
Figura 22ndash Ligamentos da articulaccedilatildeo do joelho
5523 Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo e Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Eles reforccedilam a parte de traz do joelho Ajudam a resistir qualquer tendecircncia
para a articulaccedilatildeo se mover aleacutem de seu limite de extensatildeo (hiperextensatildeo) Aleacutem
52
disso a direccedilatildeo de suas fibras sugere que eles limitem o movimento rotatoacuterio
5524 Ligamentos Cruzados
O mais fraco ligamento eacute o cruzado anterior que impede o deslocamento posterior
do fecircmur sobre a tiacutebia e a hiperextensatildeo da articulaccedilatildeo aleacutem de conter a tiacutebia que eacute
tracionada agrave frente quando a articulaccedilatildeo eacute fletida em acircngulo reto
O ligamento cruzado posterior que eacute estirado durante a flexatildeo da articulaccedilatildeo do
joelho impede a luxaccedilatildeo anterior do fecircmur sobre a tiacutebia ou a luxaccedilatildeo posterior da
tiacutebia Tambeacutem ajuda a evitar a hiperflexatildeo da articulaccedilatildeo do joelho
Estes ligamentos muito fortes situam-se no interior da caacutepsula articular unindo o
fecircmur e a tiacutebia Localizam-se entre os cocircndilos medial e lateral separados da
cavidade articular pela membrana sinovial
Satildeo faixas arredondadas que se cruzam obliquamente como um X e se denominam
anterior e posterior de acordo com seu local de fixaccedilatildeo na tiacutebia Estes ligamentos
satildeo essenciais para a estabilidade acircntero-posterior da articulaccedilatildeo do joelho
principalmente quando eacute fletido
Ligamento cruzado anterior Eacute responsaacutevel pela limitaccedilatildeo da translaccedilatildeo anterior e
rotaccedilatildeo da tiacutebia em relaccedilatildeo ao fecircmur
Ligamento cruzado posterior Evita a subluxaccedilatildeo posterior da tiacutebia em relaccedilatildeo ao
fecircmur
53
56 Movimentos de Rotaccedilatildeo e Translaccedilatildeo
No joelho existem movimentos de escorregamento do fecircmur sobre os meniscos
tornando o movimento ainda mais complexo Nas figuras 23 e 24 estatildeo identificadas
as proacuteteses de 1 e 4 eixos que nos datildeo uma boa visualizaccedilatildeo dos movimentos
relativos entre as superfiacutecies de um joelho
Figura 23 - Proacuteteses de um Eixo
Figura 24 - Proacuteteses de 4 eixos
Podemos observar a diferenccedila dos movimentos proporcionados por proacutetese e
concluiacutemos que o movimento da proacutetese de 4 eixos eacute o que mais se aproxima do
movimento real no joelho jaacute que proporciona o deslizamento entre as superfiacutecies
enquanto na proacutetese de 1 eixo ocorre apenas o movimento de rotaccedilatildeo em torno do
eixo
54
57 Conclusatildeo do Capiacutetulo
O meacutetodo atual de exame do joelho a ressonacircncia magneacutetica natildeo estaacute adequado
com a pesquisa biomecacircnica pois como pode ser observado neste capiacutetulo a
pressatildeo no joelho em movimento eacute no miacutenimo 30 vezes superior comparada agravequela
na maca de ressonacircncia assim como os acircngulos satildeo os mais variados possiacuteveis
proporcionando variaccedilatildeo ciacuteclica com baixas ou altas taxas de variaccedilatildeo das forccedilas
Com relaccedilatildeo ao meacutetodo de Hill pode-se ter uma noccedilatildeo dos gastos de energia
envolvidos na geraccedilatildeo dos movimentos e como varia a forccedila com a velocidade
muscular
Pode-se verificar tambeacutem a complexidade do joelho quando foram citados e
mostrado a quantidade de muacutesculos ligamentos e outras estruturas que o compotildee e
a sua complexibilidade bem como o movimento existente
55
6 PROPOSTA PARA A SOLUCcedilAtildeO MECAcircNICA
Propotildee-se entatildeo um sistema que simule a compressatildeo exercida sobre o joelho com
um carregamento estaacutetico com valor equivalente ao peso do paciente Isto seria
possiacutevel ao variar o carregamento e o acircngulo da articulaccedilatildeo que seria o ideal para
simular as atividades cotidianas como subir uma escada pular correr um
agachamento e outras situaccedilotildees onde o joelho eacute severamente solicitado
Situaccedilotildees como correr e pular necessitariam de um equipamento com software que
captassem imagens dinacircmicas para esta situaccedilatildeo a escolha seria por um simulador
de carga com caracteriacutesticas elaacutesticas desta forma com o movimento haveria
acreacutescimo ou decreacutescimo dos esforccedilos no joelho do paciente de acordo com a
variaccedilatildeo do comprimento da cinta elaacutestica A impossibilidade de realizaccedilatildeo de um
exame deste tipo eacute devido ao fato de natildeo haver um equipamento de RM que capta
imagens dinacircmicas aqui no estado do Espiacuterito Santo Figura 25 o que nos levou
a pensar em outra soluccedilatildeo para o caso
Figura 25 - Equipamento utilizado na ressonacircncia magneacutetica
56
Como a uacutenica possibilidade eacute de simular um carregamento com um acircngulo entre 10ordm
e 15ordm (acircngulo da bobina de captaccedilatildeo de imagem) na articulaccedilatildeo femopatelar e a
impossibilidade descrita no paraacutegrafo anterior pensamos entatildeo em um equipamento
que atendesse a esta situaccedilatildeo
Na Figura 26 observamos a forccedila F em direccedilatildeo perpendicular ao solo simulando a
forccedila peso desta maneira procuramos desenvolver um aparato que nos permitisse
simular a mesma direccedilatildeo A soluccedilatildeo foi um conjunto de cintas com baixa
elasticidade e boa resistecircncia mecacircnica agrave traccedilatildeo com dispositivo de travas O
equipamento natildeo possui componentes ferromagneacuteticos e medidores de forccedila
eletroeletrocircnicos
Figura 26 - Descriccedilatildeo da cinta e figura ilustrativa
A seguir podemos observar a figura 27 com o voluntaacuterio utilizando o equipamento
no momento anterior agrave ressonacircncia
57
Figura 27 ndash Paciente utilizando a cinta ao dar entrada na sala de exame
61 O Equipamento de Carga
O equipamento eacute composto por trecircs cintas dispostas do seguinte modo a primeira
cinta eacute responsaacutevel pelo carregamento do joelho tencionando o sistema a segunda
eacute responsaacutevel pela ligaccedilatildeo da cinta inferior a primeira com a superior a terceira e a
terceira cinta seraacute responsaacutevel por limitar o movimento que seraacute ajustada conforme
o tamanho do paciente
58
Figura 28 ndash Montagem do conjunto de cintas
62 Modificaccedilotildees Realizadas
Foram necessaacuterias algumas adaptaccedilotildees para que as cintas pudessem ser utilizadas
no equipamento de ressonacircncia magneacutetica pois havia alguns componentes
ferromagneacuteticos tais como mola e eixo Estes foram confeccionados em bronze e
as molas foram retiradas de maneira que natildeo alterasse a funcionalidade do
equipamento
59
7 O QUE SIGNIFICA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
Ressonacircncia Magneacutetica (RM) eacute uma ferramenta meacutedica moderna e precisa
disponiacutevel aos meacutedicos para a imagem seccional do interior do corpo Esta visatildeo
magneacutetica fornece aos meacutedicos uma quantidade de informaccedilotildees detalhadas sobre
a localizaccedilatildeo tamanho e composiccedilatildeo do tecido corporal a ser examinado Este
conhecimento pode ser decisivo no estabelecimento de um diagnoacutestico raacutepido e
preciso
A RM eacute um meacutetodo de investigar o corpo tatildeo complicado quanto parece A RM natildeo
usa raios-X De fato como o nome indica o procedimento eacute baseado nas
propriedades magneacuteticas dos aacutetomos que constituem todas as substacircncias incluindo
o corpo humano Em um campo magneacutetico forte como o produzido pelo scanner da
RM sinais eleacutetricos satildeo emitidos pelo nuacutecleo atocircmico do tecido corporal Esses
sinais satildeo interceptados por uma antena circular ao redor do paciente A intensidade
do sinal varia de acordo com o tipo de tecido Um computador designa os sinais aos
pontos correspondentes das aacutereas corporais em exame e transforma-as em imagem
na tela
71 Preparaccedilatildeo para o exame
Natildeo eacute necessaacuterio remover as roupas como eacute o caso em muitos exames de raio-X
poreacutem os pacientes satildeo solicitados a retirar todos os objetos que possam interferir
no processo de imagem principalmente aqueles contendo metal Isto inclui natildeo
somente brincos broches colares reloacutegios de pulso mas tambeacutem canetas
esferograacuteficas e chaves Os pacientes devem tambeacutem retirar placas dentaacuterias
removiacuteveis e informar o meacutedico se houver qualquer implante metaacutelico ou objeto
estranho incluindo
bull Marca-passo
bull Vaacutelvula cardiacuteaca artificial
bull Proacutetese vascular
60
bull Membro artificial
bull Unha ou placa metaacutelica
bull Estilhaccedilo ou tala de metal
bull Dispositivo intra-uterino (para contracepccedilatildeo)
bull O meacutedico deve ser informado se vocecirc estaacute graacutevida
Para o exame os pacientes satildeo conduzidos a um recosto almofadado no centro do
scanner da RM Eacute importante que o paciente sinta-se confortaacutevel para o iniacutecio e
permaneccedila calmo e quieto o quanto possiacutevel durante o exame jaacute que qualquer
movimento fiacutesico pode interferir com a precisatildeo das medidas ou alterar os resultados
dos testes
72 Seguranccedila durante o exame
Uma vez que a ressonacircncia magneacutetica natildeo envolve o uso de raios-X natildeo eacute
necessaacuterio tomar as mesmas medidas de precauccedilatildeo para exames de raios-X Pelo
conhecimento cientiacutefico atual a forccedila do campo magneacutetico necessaacuteria para obter
resultados precisos (ateacute 2 Tesla = 20000 vezes o campo magneacutetico da Terra) natildeo
possui efeito prejudicial
Nos uacuteltimos anos milhotildees de exames foram realizados sem quaisquer efeitos
colaterais conhecidos - durante ou apoacutes o exame Os exames de RM geralmente
natildeo podem ser realizados em pacientes com marca-passo cardiacuteaco
73 O que acontece durante o exame
Durante o exame o paciente deita-se no centro de uma abertura tipo tuacutenel do
scanner da RM o que natildeo eacute perigoso nem doloroso Poreacutem se o paciente natildeo gosta
da sensaccedilatildeo de se sentir preso ou sofrem de claustrofobia tomar um sedativo leve
com consulta do meacutedico pode ajudar
61
Cada imagem da RM leva de 5 a 15 minutos para ser obtida Durante o exame o
paciente ouviraacute um som de batida leve Natildeo haacute com que se preocupar Esse eacute o
funcionamento normal do scanner da RM
Quando eacute necessaacuterio obter vaacuterias imagens o recosto iraacute mover-se automaticamente
agrave posiccedilatildeo apropriada O paciente deve continuar o mais tranquumlilo possiacutevel
Dependendo do tipo do exame o tempo total do procedimento pode ser de ateacute 60
minutos
62
8 PARAcircMETROS QUE AFETAM O ASPECTO DAS IMAGENS
OBTIDAS ATRAVEacuteS DE RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
A seguir seraacute abordado os paracircmetros envolvidos para a obtenccedilatildeo das imagens dos
diferentes planos em que satildeo mostradas as imagens e por fim os resultados
obtidos nos experimentos com e sem o equipamento de carga
81 Paracircmetros que Afetam o Aspecto das Imagens Obtidas Atraveacutes de
Ressonacircncia Magneacutetica
O aspecto de uma imagem produzida atraveacutes de RM eacute determinado atraveacutes de
muitos paracircmetros Em geral estes paracircmetros podem ser divididos em (1) aqueles
que possuem um valor fixo determinado pela fiacutesica da RM e (2) aqueles que podem
ser modificados pelo usuaacuterio para alterar o aspecto da imagem
O objetivo de qualquer estudo de RM eacute gerar imagens da anatomia tecidual nas
quais a razatildeo contraste-ruiacutedo (RCR) eacute suficiente para permitir identificaccedilatildeo do
processo patoloacutegico Isto eacute realizado variando-se os paracircmetros definidos pelo
usuaacuterio para enfatizar diferenccedilas nos valores de paracircmetros intriacutensecos e para
enfatizar diferenccedilas na intensidade do sinal entre voxels contendo tecidos normais e
patoloacutegicos
811 Paracircmetros Intriacutensecos
Os paracircmetros intriacutensecos satildeo tecidos-dependentes e natildeo estatildeo sob controle do
operador Como exemplos de paracircmetros intriacutensecos estatildeo a densidade da aacutegua e a
gordura no tecido fluxo sanguiacuteneo e as velocidades de relaxamento dos momentos
magneacuteticos de volta ao equiliacutebrio apoacutes perturbaccedilatildeo Alguns paracircmetros intriacutensecos
satildeo invariaacuteveis entre todos os tecidos (por exemplo a intensidade do campo
magneacutetico)
63
O acuacutemulo de liacutequido de edema em torno de um tumor eacute uma patologia comum O
edema tem maior proporccedilatildeo de aacutegua que o tecido normal circundante e portanto
maior densidade de proacutetons por unidade de volume Este aumento da densidade de
proacutetons por unidade de volume pode ser observado utilizando-se meacutetodos de estudo
por RM Tipicamente imagens por RM ponderadas em densidade protocircnica satildeo
obtidas utilizando-se os menores TE e tempo de repeticcedilatildeo (TR) possiacuteveis que
permitem relaxamento T1 completo de todos os momentos magneacuteticos de volta ao
equiliacutebrio
8111 Tempos de Relaxamento
Apoacutes ser excitado o sinal de RM natildeo pode ser detectado para sempre Sofre
descaimento em virtude de dois tipos diferentes de processos de relaxamento (1) o
retorno do momento magneacutetico de volume ao equiliacutebrio teacutermico e (2) a perda de
coerecircncia da fase na magnetizaccedilatildeo final em virtude de interaccedilotildees com outros
momentos magneacuteticos no tecido
A velocidade com que estes processos retornam agrave magnetizaccedilatildeo final ao equiliacutebrio eacute
fundamental porque a experiecircncia com RM deve ser repetida para cada etapa de
codificaccedilatildeo de fase e o grau de magnetizaccedilatildeo disponiacutevel para o estudo depende da
forma como muitos dos momentos magneacuteticos satildeo realinhados com o campo
magneacutetico principal
8112 Tempos de Relaxamento T2 e T2
Apoacutes excitaccedilatildeo o sinal de RM presente no plano XY decai exponencialmente ateacute
zero com o tempo O tempo necessaacuterio para o desaparecimento irreversiacutevel de 63
do sinal eacute denominado tempo de relaxamento T2 ou tempo de relaxamento spin-spin
ou transversal Este descaimento eacute causado pelos muitos processos que produzem
uma perda de coerecircncia da fase no sinal de RM Apoacutes o pulso de RF todos os
momentos magneacuteticos inicialmente processam com fases idecircnticas (a precessatildeo eacute o
alinhamento dos momentos magneacuteticos em torno do campo principal) Entretanto
64
variaccedilotildees na intensidade efetiva do campo magneacutetico fazem com que os momentos
magneacuteticos processem em diferentes frequumlecircncias por curtos periacuteodos de tempo
8113 Tempo de Relaxamento T1
O tempo de relaxamento T1 (isto eacute spin-lattice ou tempo de relaxamento
longitudinal) eacute o tempo necessaacuterio para restabelecer 63 da populaccedilatildeo de equiliacutebrio
de momentos magneacuteticos Bo apoacutes o pulso de excitaccedilatildeo O relaxamento T1 eacute um
processo exponencial
O tempo de relaxamento T1 para qualquer material varia em funccedilatildeo da intensidade
do capo magneacutetico pois ocorrem mais variaccedilotildees na intensidade do capo magneacutetico
efetivo local em menores frequumlecircncias O tempo de relaxamento T1 eacute sempre maior
ou igual ao tempo de relaxamento T2
812 Paracircmetros Extriacutensecos
Muitos tipos de paracircmetros controlados pelo operador podem alterar o aspecto da
imagem Estes incluem eventos de determinaccedilatildeo do tempo como TR TE e em
estudos de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo de inversatildeo do spin Outros paracircmetros
que afetam o aspecto da imagem satildeo espessura do corte resoluccedilatildeo digital e CDV
O aspecto da imagem tambeacutem pode ser modificado aplicando-se mais de um pulso
de RF antes da coleta de dados
8121 TR e TE
Tipicamente satildeo necessaacuterias 128 ou 256 etapas de codificaccedilatildeo em uma aquisiccedilatildeo
de RM O TR eacute o tempo entre etapas consecutivas de codificaccedilatildeo de fase e o TE eacute
o tempo entre o pulso de RF perturbador inicial e o centro do periacuteodo de aquisiccedilatildeo
O TR geralmente eacute maior que o TE exceto para algumas sequumlecircncias raacutepidas como
aquisiccedilatildeo raacutepida estaacutegio estacionaacuterio apoacutes contraste e imagem raacutepida com
precessatildeo estaacutegio estacionaacuterio
65
813 Manipulaccedilatildeo dos Paracircmetros Extriacutensecos para Variar o Contraste da
Imagem
8131 Imagem de Ressonacircncia Magneacutetica Ponderada em TI e TR
Todas as imagens geradas por RM satildeo ponderadas em T1 em algum grau os
tempos de relaxamento T1 para aacutegua e gordura no corpo vaiam de 100 a 2000 ms
A fonte primaacuteria de atenuaccedilatildeo do sinal em uma imagem spin-eco eacute a saturaccedilatildeo
progressiva do momento magneacutetico pelos pulsos de seleccedilatildeo do corte repetitivos O
sinal da gordura eacute brilhante enquanto as intensidades de sinal do muacutesculo e liacutequido
em um cisto do menisco satildeo menores
8132 Ponderaccedilatildeo em densidade Protocircnica
As imagens onde o contraste eacute governado pela concentraccedilatildeo relativa de aacutegua no
tecido podem ser geradas utilizando-se TRrsquos longos (TR gt 20 ms) Estas imagens
satildeo denominadas imagens ponderadas em densidade protocircnicas As imagens
ponderadas em densidade protocircnica fornecem mais detalhes anatocircmicos porque
satildeo usadas para visualizar estruturas finas Estas satildeo obtidas e satildeo uacuteteis para
interpretaccedilatildeo de aacutereas de sinal de intensidade elevada observada na imagem
ponderada em T2 na qual os detalhes anatocircmicos estatildeo encobertos
8133 Ponderaccedilatildeo em T2 e TE
O liacutequido e o edema podem ser enfatizados em imagens produzidas por RM
utilizando-se longos tempos de TE porque possuem maiores tempos de
relaxamento T2 que os tecidos normais Com TEs longos o descaimento do sinal
exponencial devido ao relaxamento T2 atenua o sinal de liacutequido e edema mais
lentamente que o sinal da gordura muacutesculo ou tecidos conjuntivos normais
Portanto o liacutequido e o edema apresentam-se brilhantes em imagens por RM
ponderadas em T2 obtidas utilizando-se longos tempos TE e longos tempos TR A
seguir seraacute exposto um quadro com um breve resumo da interpretaccedilatildeo de RM
66
Resumo da interpretaccedilatildeo de IRM
Definiccedilotildees
Tempos de relaxamento Comportamento caracteriacutestico da magnetizaccedilatildeo tecidual
(propriedades dos tecidos)
T1 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons se
tornem inicialmente alinhados com o capo magneacutetico
estaacutetico (ou se realinhem apoacutes excitaccedilotildees repetidas)
T2 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons
saiam de fase uns em relaccedilatildeo aos outros apoacutes excitaccedilatildeo
por radiofrequumlecircncia (RF)
TR O tempo entre as excitaccedilotildees sucessivas de RF no tecido
(um TR curto seleciona proacutetons com T1 curto)
TE Sequumlecircncia em spin-eco tempo no qual o sinal de RF
tecidual (spin-eco) eacute recebido (um TE longo seleciona
proacutetons com T2 longo)
TI Sequumlecircncia de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo consumido
ateacute que a magnetizaccedilatildeo do tecido em recuperaccedilatildeo seja
defletido para recepccedilatildeo (tecido cuja magnetizaccedilatildeo passa
pelo zero no tempo TI produz intensidade zero)
Efeitos sobre a
Imagem
T1 Um T1 curto possibilita uma remagnetizaccedilatildeo raacutepida de
modo que a intensidade do sinal eacute grande (a gordura tem
T1 muito curto) e o tecido aparece brilhante o tecido com
T1 longo (como o liacutequido) natildeo se magnetiza plenamente
entre as excitaccedilotildees e apresenta um aspecto escuro na
imagem a inversatildeo-recuperaccedilatildeo com TI semelhante ao T1
de um tecido resulta em sinal nulo para este tecido (a
gordura pode ser zerada pelo emprego de um TI curto)
67
T2 Um T2 curto faz com que os proacutetons em precessatildeo saiam
rapidamente de fase levando agrave perda do sinal tecidos com
T2 curto (como o muacutesculo) tecircm aspecto escuro nas
imagens obtidas em TE longo tecidos com T2 longo (como
liacutequido ou tumor) mantecircm sua coerecircncia de fase por mais
tempo do que outros tecidos e apresentam um aspecto
brilhante nas imagens obtidas com um TE longo uma
teacutecnica ponderada em T2 utiliza um TR e um TE longos
Aspecto do tecido em sequumlecircncia de IRM
Spin-eco
Tecido Tempo de
relaxamento
Ponderaccedilatildeo T1
TE e TR curtos
Ponderaccedilatildeo T2
Tumor liacutequido T1 e T2 longos Escuro Claro
Muacutesculo T1 longo e T2 curto Escuro Escuro
Gordura T1 curto e T2 longo Claro Menos claro
Para finalizar nossa anaacutelise acerca dos paracircmetros podemos dizer que em uma
sequumlecircncia DP teremos valores curtos para TR e tambeacutem para TE ou seja teremos
T1 longo e T2 curto assim natildeo teremos sequumlecircncia ponderada em T1 como
tambeacutem natildeo teremos ponderada em T2 esta sequumlecircncia nos daraacute cor escura para
liacutequidos e gorduras entatildeo poderemos diferenciar os muacutesculos que teratildeo cor
brilhante podendo entatildeo diagnosticar problemas musculares
Para valores curtos de TR e TE teremos sequumlecircncia ponderada em T1 desta forma
as gorduras apareceratildeo com cor brilhante e os muacutesculos e liacutequidos apareceratildeo em
cor escura sendo uma oacutetima maneira de analisar o quatildeo intacta se encontra o tecido
infrapatelar ou gordura de Hoffa encontrada na regiatildeo femopatelar
68
Para valores longos de TR e TE teremos uma sequumlecircncia ponderada em T2 desta
forma as gorduras e muacutesculos se encontraratildeo em cor escura mas os liacutequidos
estaratildeo em cor brilhante assim poderemos diagnosticar a presenccedila de aacutegua e
edemas na regiatildeo patelofemoral Lembrando ainda que a gordura neste caso tem a
funccedilatildeo de lubrificantes para as superfiacutecies das cartilagens dos ossos a presenccedila de
aacutegua ou edemas prejudicam a lubrificaccedilatildeo na regiatildeo fazendo com que as
cartilagens venham a deteriorar-se
82 Planos de Imagem
Uma aquisiccedilatildeo axial atraveacutes da articulaccedilatildeo patelofemoral eacute usada como o localizador
inicial para imagens subsequumlentes nos planos sagital e coronal A patologia do
menisco eacute avaliada basicamente em imagens do plano sagital Entretanto a
morfologia e a intensidade de sinal das cartilagens do menisco devem ser avaliadas
secundariamente em imagens no plano coronal Os ligamentos cruzados satildeo mais
bem observados em imagens no plano sagital com o coronal e o axial para
visualizaccedilatildeo secundaacuteria e confirmaccedilatildeo da patologia Os ligamentos colateral medial
e lateral (LCM E LCL) satildeo claramente exibidos em imagens coronais e axiais e
tambeacutem podem ser identificados rotineiramente em imagens sagitais As superfiacutecies
da cartilagem articular dos compartimentos medial e lateral satildeo avaliadas nos planos
coronal e sagital A articulaccedilatildeo patelofemoral incluindo a faceta patelar e a
cartilagem articular do sulco troclear eacute mais bem observada em imagens axiais e
sagitais
821 Posicionamento do Paciente
Embora os estudos por imagem sejam realizados rotineiramente com o joelho
colocado em 10ordm a 15ordm de rotaccedilatildeo externa (para realinhar o ligamento cruzado
anterior [LCA] paralelo ao plano de imagem sagital) esta rotaccedilatildeo externa torna-se
menos importante quando satildeo usados cortes mais finos (lt 3 mm) A rotaccedilatildeo externa
excessiva do joelho resulta em alongamento das dimensotildees acircntero-posteriores do
cocircndilo femoral (principalmente o cocircndilo femoral lateral) e pode diminuir a
visualizaccedilatildeo precisa da anatomia do menisco Uma alternativa eacute usar imagens
69
sagitais em plano obliacutequo paralelo agrave orientaccedilatildeo do LCA avaliada em um localizador
axial
83 Abordagem Quanto aos Tipos de Planos Utilizados na RM
831 Imagens Axiais
As imagens no plano axial tecircm importante papel na avaliaccedilatildeo de rotina do joelho As
facetas patelares e a cartilagem articular devido agrave sua orientaccedilatildeo obliacutequa satildeo
demonstradas com maior precisatildeo em imagens axiais atraveacutes da articulaccedilatildeo
patelofemoral A doenccedila patelofemoral (isto eacute condromalaacutecia) pode ser super ou
subestimada quando usadas apenas imagens sagitais Imagens axiais com TF 3D
submilimeacutetrica satildeo usadas para definir padrotildees de lesatildeo circunferencial do menisco
e criar imagens compostas 3D utilizando-se uma estaccedilatildeo de trabalho As imagens
no plano axial tambeacutem satildeo usadas como localizador para determinar os planos
sagital e coronal Embora imagens axiais de rotina em 4 ou 5 mm natildeo satildeo sensiacuteveis
agrave patologia do menisco porque os cortes satildeo muito espessos Imagens sagitais que
secionam o menisco perpendicular agrave sua superfiacutecie proporcionam a melhor
demonstraccedilatildeo da anatomia e patologia interna do menisco
832 Imagens Sagitais
A dessecaccedilatildeo no plano sagital exibe os componentes dos ligamentos colaterais
medial e caacutepsula adjacente O compartimento patelofemoral o quadriacuteceps e o
tendatildeo patelar satildeo demonstrados em dissecaccedilotildees meacutedio-sagitais
O LCA e o LCP satildeo mais bem exibidos em imagens sagitais O LCL ou ligamento
colateral fibular e o tendatildeo do muacutesculo biacuteceps femoral tambeacutem podem ser
observados em cortes sagitais perifeacutericos
Em cortes meacutedio-sagitais os tendotildees quadriacuteceps e patelar que demonstram sinal
de baixa intensidade satildeo observados em suas fixaccedilotildees anteriores aos poacutelos
patelares superior e inferior respectivamente O coxim adiposo infrapatelar de Hoffa
70
estaacute situado diretamente posterior ao tendatildeo patelar e demonstra sinal de
intensidade brilhante (dependendo dos paracircmetros escolhidos) A cartilagem
articular patelar posterior exibe arco uniforme ou convexo em cortes atraveacutes das
facetas patelares medial e lateral Na ausecircncia de liacutequido articular a bursa patelar
colapsada natildeo eacute observada proximal ao poacutelo superior da patela
833 Imagens Coronais
A dissecaccedilatildeo anatocircmica coronal poacutestero-anterior demonstra a caacutepsula posterior o
tendatildeo popliacuteteo os ligamentos cruzados e menisco os ligamentos colaterais e e o
mecanismo extensor
Cortes meacutedio-coronais exibem a espinha tibial anterior enquanto as imagens
anteriores satildeo caracterizadas pelo sinal de alta intensidade do coxim adiposo
infrapatelar de Hoffa anterior ao compartimento lateral do joelho
71
9 COMPARATIVO DO SISTEMA MECAcircNICO COM O JOELHO
Ao iniciar nossa discussatildeo faremos uma comparaccedilatildeo entre a junta do joelho e um
par de buchas mecacircnicas a cartilagem presente em torno dos cocircndilos seraacute
comparada a uma bucha de desgaste o osso seraacute considerado como a peccedila
importante que natildeo poderaacute ser substituiacuteda e a gordura de Hoffa (tecido adiposo
infrapatelar) seraacute considerada como um lubrificante de elevada viscosidade
No sistema mecacircnico quando haacute uma contaminaccedilatildeo no lubrificante tem-se o
aumento do atrito e em consequumlecircncia o desgaste prematuro do conjunto A
presenccedila de aacutegua por exemplo causa uma alteraccedilatildeo da viscosidade do lubrificante
essa alteraccedilatildeo natildeo permite a formaccedilatildeo de cunha na regiatildeo de contato entre as
superfiacutecies assim no caso de elementos mecacircnicos poderemos ter microsoldas
ruiacutedos vibraccedilatildeo aquecimento e outros
Em semelhanccedila com este modelo faremos um comparativo em relaccedilatildeo ao joelho
que apresenta componentes com funccedilotildees muito proacuteximas de um par de buchas
mecacircnicas Com o passar do tempo as constantes situaccedilotildees que envolvem o joelho
no dia a dia sejam elas os esforccedilos em um jogo de futebol ou em um simples
agachamento vatildeo levar este conjunto a pressotildees elevadas e ainda a infiltraccedilotildees de
aacutegua por diversos motivos pancadas torccedilotildees etc Neste caso a presenccedila da aacutegua
assim como no sistema mecacircnico iraacute causar desgaste das cartilagens ocorrendo o
contato entre os cocircndilos o que futuramente poderaacute provocar por exemplo uma
artrite
No caso de um desgaste mecacircnico resolve-se o problema trocando o elemento de
desgaste e solucionando o problema de lubrificaccedilatildeo O que natildeo pode ser realizado
com tanta simplicidade no caso do joelho que requer um tratamento ou ateacute uma
intervenccedilatildeo ciruacutergica
72
91 Resultados dos testes
Foram realizados dois testes com e sem carga para que pudeacutessemos avaliar a
mudanccedila nos resultados da RM
911 O Primeiro Teste
O primeiro teste foi realizado no dia 25 de junho de 2005 no CDI (centro de
diagnoacutestico por imagem) localizado em Santa Luacutecia ndash Vitoacuteria O teste foi realizado
em uma pessoa de aparecircncia saudaacutevel sem histoacuterico de problemas no joelho e sem
ocorrecircncia de dor com idade de 28 anos
Os resultados obtidos natildeo apresentaram alteraccedilatildeo significativa das fissuras
912 O Segundo Teste
O segundo teste foi realizado no dia 18 julho de 2005 no mesmo local do teste
anterior O teste foi realizado com uma pessoa saudaacutevel com histoacuterico de problemas
no joelho e sem dores nos dias anteriores ao teste bem como nos dias posteriores
com idade de 54 anos
O resultado obtido com carga apresentou uma pequena variaccedilatildeo da fissura na
gordura de Hoffa
73
10 DISCUSSAtildeO DOS RESULTADOS E MELHORIAS
Neste capiacutetulo faremos uma abordagem sobre os resultados e uma proposta de
melhoria para o equipamento
101 Comentaacuterio dos Resultados
Nos resultados obtidos foram verificadas alteraccedilotildees na regiatildeo femopatelar quando
se aplica uma carga o que natildeo poderia ser obtido em um exame convencional de
ressonacircncia magneacutetica
No primeiro teste pode ser observada uma pequena diferenccedila devido agrave
aproximaccedilatildeo dos cocircndilos Considerando ser o indiviacuteduo uma pessoa saudaacutevel e
sem dores era de se esperar que o resultado natildeo apresentasse alguma anomalia
No segundo teste observou-se abertura de uma pequena fissura na gordura de
Hoffa o que tambeacutem se esperava pois a pessoa apresentava um histoacuterico de
problemas no joelho apesar de que ele natildeo apresentava sintomas de qualquer
anomalia no momento do teste
Visto que os testes natildeo puderam ser realizados com pessoas que tinham um
histoacuterico e uma situaccedilatildeo que caracterizasse um problema no joelho o que foi
determinante para os resultados e devido a impossibilidade de realizar testes nas
condiccedilotildees ideais descritas no quarto capiacutetulo bem como aos custos altiacutessimos que
envolvem os exames que foram realizados juntamente com os exames dos clientes
da cliacutenica sendo assim era de se esperar que os resultados natildeo causassem
diferenccedila de grande expressatildeo
74
102 Proposta de Melhoria
Visto que os resultados foram considerados satisfatoacuterios apesar das condiccedilotildees
adversas propomos possiacuteveis melhorias no que diz respeito agrave avaliaccedilatildeo da pressatildeo
exercida no joelho
Sugerimos entatildeo a utilizaccedilatildeo de palmilhas figuras 29 e 30 para avaliar a pressatildeo
equivalente exercida no joelho e o uso de um software por exemplo o Ansys
(elementos finitos) para criar uma nova imagem corrigida Isso seria viaacutevel e
interessante poreacutem exigiria mais aprofundamento e muito mais tempo o que poderaacute
ser realizado em futuros trabalhos
Figura 29 ndash Palmilhas para mediccedilatildeo da pressatildeo
Figura 30 ndash Resultado de uma anaacutelise de pressatildeo
75
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
[1] httpmriifscuspbrpaginasporttormprojetohistoricohtml acessado
em 11 de junho de 2005
[2] httpwwweagoracombrlerphpidnew=13596 acessado em 15 de
junho de 2005
[3] Rasch Philip j Cinesiologia e Anatomia Aplicada Editora Guanabara
Koogan 1991
[4] Kendall Henry Otis Kendall Florence Peterson Wadsworth Gladys
Elizabeth Muacutesculos Provas e Funccedilotildees Editora Manole Ltda 1980
[5] Haaga Hohn R Lanzieri Charles F Tomografia Computadorizada e
Ressonacircncia Magneacutetica do Corpo Humano Vol 2 Editora Guanabara Koogan
1996
[6] Antonio Raimundo dos Santos Metodologia Cientiacutefica a construccedilatildeo do
Conhecimento 6ordfed Editora DPampA 2004
[7] Tese de Mestrado do aluno Luciano Luporini Menegaldo Campinas
1997 SP ndash Brasil
[8] httpwwwgrupodojoelhocombrartigosanat_biomhtmc acessado em
16 de junho de 2005
[9] httpwwwgrupodojoelhocombrlcahtm acessado em 16 de junho de
2005
[10]httpwwwcorpohumanohpgigcombrsist_muscularsist_muscularhtml
acessado em 20 de junho de 2005
[11] httpwwwmsd-brazilcommsd43m_manualmm_sec5_47htm
acessado em 24 de junho de 2005
[12] httpgeocitiesyahoocombrcorpoemovview_musculacao_24htm
acessado em 25 de junho de 2005
[13]httpwwwtudosobredorcombrpaciente_templatephp3pagina=joelho
acessado em 06 de julho de 2005
[14] Stimac Gary k Introduccedilatildeo ao diagnoacutestico por imagens Editora
Guanabara Koogan 1994
7
Figura 23 - Proacuteteses de um Eixo 53
Figura 24 - Proacuteteses de 4 eixos 53
Figura 25 - Equipamento utilizado na ressonacircncia magneacutetica 55
Figura 26 - Descriccedilatildeo da cinta e figura ilustrativa 56
Figura 27 ndash Paciente utilizando a cinta ao dar entrada na sala de exame 57
Figura 28 ndash Montagem do conjunto de cintas 58
Figura 29 ndash Palmilhas para mediccedilatildeo da pressatildeo 74
Figura 30 ndash Resultado de uma anaacutelise de pressatildeo 74
8
SUMAacuteRIO
DEDICATOacuteRIA 4
AGRADECIMENTOS 5
LISTA DE FIGURAS 6
SUMAacuteRIO 8
VOCABULAacuteRIO 11
1 INTRODUCcedilAtildeO 13
2 RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA 15
21 Histoacuterico da ressonacircncia magneacutetica no Brasil 15
22 Importacircncia da Ressonacircncia Magneacutetica 20
3 PATOLOGIAS DO JOELHO 23
31 Tipos de Patologia 23
311 Lesatildeo do Ligamento Cruzado Anterior 24
312 Lesatildeo do Ligamento Cruzado Posterior 24
313 Lesatildeo do Ligamento Colateral Medial 24
314 Lesatildeo do Ligamento Colateral Lateral 24
315 Artrite 25
316 Osteoartrite 25
317 Artrite Reumatoacuteide 25
318 Gota 26
319 Artrite Gotosa Aguda 26
3110 Cisto de Baker 26
3111 Bursite 27
3112 Doenccedila de Still de Adultos 27
3113 Condromalaacutecia Patelar 27
3114 Doenccedila de Osgood-Schlatter 27
3115 Pseudogota 28
3116 Artrite psoriaacutetica 28
3117 Siacutendrome de Reiter 28
3118 Esclerodermia 28
32 Tipos de Deformidades 29
321 Deformidade em Varo 29
322 Deformidade em Valgo 29
9
4 O PORQUEcirc DO USO DA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA 30
41 Pesquisa de Custo e de Exame Utilizado 30
42 Conclusatildeo do Capiacutetulo 33
5 DEFEITOS DA RM 34
51 Abordagem da Variaccedilatildeo da Pressatildeo na Superfiacutecie de Apoio 34
52 A Impossibilidade de Variaccedilatildeo do Acircngulo 36
53 Contraccedilatildeo Isomeacutetrica e Isotocircnica 38
531 Relaccedilatildeo Comprimento - Forccedila Muscular 38
532 Relaccedilatildeo Velocidade - Forccedila Muscular 40
54 O Modelo de Hill 41
55 Estrutura Muscular na Articulaccedilatildeo 47
551 Os Muacutesculos da Articulaccedilatildeo 47
5511 Jarrete 47
5512 O Quadriacuteceps da Coxa 48
5513 O Grupo de Muacutesculos natildeo Classificados 48
552 Ligamentos 49
5521 Ligamento Patelar 50
5522 Ligamento Colateral Fibular (Lateral) e Ligamento Colateral
Tibial (Medial) 50
5523 Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo e Ligamento Popliacuteteo Arqueado 51
5524 Ligamentos Cruzados 52
56 Movimentos de Rotaccedilatildeo e Translaccedilatildeo 53
57 Conclusatildeo do Capiacutetulo 54
6 PROPOSTA PARA A SOLUCcedilAtildeO MECAcircNICA 55
61 O Equipamento de Carga 57
62 Modificaccedilotildees Realizadas 58
7 O QUE SIGNIFICA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA 59
71 Preparaccedilatildeo para o exame 59
72 Seguranccedila durante o exame 60
73 O que acontece durante o exame 60
8 PARAcircMETROS QUE AFETAM O ASPECTO DAS IMAGENS OBTIDAS
ATRAVEacuteS DE RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA 62
10
81 Paracircmetros que Afetam o Aspecto das Imagens Obtidas Atraveacutes de
Ressonacircncia Magneacutetica 62
811 Paracircmetros Intriacutensecos 62
8111 Tempos de Relaxamento 63
8112 Tempos de Relaxamento T2 e T2 63
8113 Tempo de Relaxamento T1 64
812 Paracircmetros Extriacutensecos 64
8121 TR e TE 64
813 Manipulaccedilatildeo dos Paracircmetros Extriacutensecos para Variar o Contraste da
Imagem 65
8131 Imagem de Ressonacircncia Magneacutetica Ponderada em TI e TR 65
8132 Ponderaccedilatildeo em densidade Protocircnica 65
8133 Ponderaccedilatildeo em T2 e TE 65
82 Planos de Imagem 68
821 Posicionamento do Paciente 68
83 Abordagem Quanto aos Tipos de Planos Utilizados na RM 69
831 Imagens Axiais 69
832 Imagens Sagitais 69
833 Imagens Coronais 70
9 COMPARATIVO DO SISTEMA MECAcircNICO COM O JOELHO 71
91 Resultados dos testes 72
911 O Primeiro Teste 72
912 O Segundo Teste 72
10 DISCUSSAtildeO DOS RESULTADOS E MELHORIAS 73
101 Comentaacuterio dos Resultados 73
102 Proposta de Melhoria 74
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS 75
11
VOCABULAacuteRIO
CDI ndash Cliacutenica de diagnoacutestico por imagem
Femopatelar ndash Regiatildeo anterior da articulaccedilatildeo do joelho
USP ndash Universidade de Satildeo Paulo
RM ndash Ressonacircncia magneacutetica
Tesla ndash Unidade de medida para campo magneacutetico
EMBRAPA ndash Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuaacuteria
CNPq ndash Conselho Nacional de desenvolvimento Cientiacutefico e Tecnoloacutegico
EMBRAER ndash Empresa Brasileira de Aeronaacuteutica
INCOR ndash Instituto do Coraccedilatildeo
UNESP ndash Universidade Estadual de Satildeo Paulo
IFSC ndash Instituto de Fiacutesica de Satildeo Carlos
TORM ndash Projeto de desenvolvimento e pesquisa sobre a RM
Imagenologia ndash Estudo atraveacutes das imagens
Artroscopia ndash Teacutecnica que permite corrigir lesotildees atraveacutes de pequena inserccedilatildeo em
pequenos orifiacutecios na pele
LCA ndash Ligamento cruzado anterior
LCP ndash Ligamento cruzado posterior
LCM ndash Ligamento colateral medial
LCL ndash Ligamento colateral lateral
Varo ndash Tipo de deformidade no joelho
Valgo ndash Tipo de deformidade no joelho
Raio-X ndash Meacutetodo de diagnoacutestico por imagem
Isomeacutetrico ndash Que apresenta a mesma medida
Isotocircnico ndash Que apresenta a mesma forccedila
Cabeccedilas Miosiacutenicas ndash Filamentos que formam o tecido muscular
Actina ndash Filamento que junto com as cabeccedilas miosiacutenicas formam o tecido muscular
Sarcocircmero ndash Unidade contraacutetil do muacutesculo formada pela actina e miosina
Sartoacuterius ndash Muacutesculo da perna
Estrutura z ndash Estrutura formada pelas metades de dois sarcocircmeros adjacentes
V ndash Velocidade muscular
Vm ndash Velocidade muscular maacutexima
12
F ndash Forccedila muscular
Fm ndash Forccedila muscular maacutexima
Qit ndash Calor dissipado pelo movimento isotocircnico
Qe ndash Calor dissipado pelo encurtamento do muacutesculo
Qim ndash Calor dissipado pelo movimento isomeacutetrico
Qe - Fluxo de calor de encurtamento
imQ - Fluxo de calor atraveacutes do movimento isomeacutetrico
itQ - Fluxo de calor devido ao movimento isotocircnico
W - Potecircncia muscular
RCM ndash Razatildeo contraste-ruiacutedo
Voxels ndash Sinais emitidos durante exposiccedilatildeo
TE ndash Tempo de exposiccedilatildeo
TR ndash Tempo de repeticcedilatildeo
T1 ndash Tempo de equiliacutebrio dos momentos magneacuteticos
T2 ndash Tempo de perda na coerecircncia do sinal emitido
RF ndash Radio frequumlecircncia
Bo ndash Momento magneacutetico
Spin-Spin ndash Tipo de sinal emitido
Spin-Eco ndash Tipo de sinal emitido
13
1 INTRODUCcedilAtildeO
Com o passar dos tempos o conhecimento e a tecnologia tecircm-se desenvolvido de
tal maneira que novas soluccedilotildees para doenccedilas e patologias tem se tornado uma
necessidade para uma melhor qualidade da vida humana
Por isso profissionais da aacuterea de biomeacutedicas vecircm se empenhando em desenvolver
meacutetodos para avaliaccedilatildeo do corpo humano de um modo geral para vivermos mais e
melhor Mas estes profissionais possuem limitaccedilotildees para desenvolvimento de
tecnologias para que os diagnoacutesticos sejam realizados de maneira mais precisa
Para que isso aconteccedila surge a necessidade do envolvimento da engenharia para
realizaccedilatildeo de diagnoacutesticos com tal precisatildeo
Em caso especial de tratamento patologias e ou doenccedilas em joelhos em que uma
pessoa se submeta a uma avaliaccedilatildeo por ressonacircncia magneacutetica um dos meios mais
utilizados para visualizaccedilatildeo sem necessidade de cirurgias para o diagnostico
Meacutedicos tecircm percebido que os laudos natildeo condizem com o real esforccedilo sofrido nos
joelhos de seus pacientes tendo em vista que o trabalho de ressonacircncia eacute realizado
sem uma condiccedilatildeo real de esforccedilo (paciente deitado)
Com a colaboraccedilatildeo de uma cliacutenica de diagnoacutestico por imagem (CDI) foi
desenvolvido um simulador de carga para esforccedilo no joelho Atraveacutes deste foi
possiacutevel observar alteraccedilotildees na regiatildeo femopatelar em especial a condiccedilatildeo de
estado da gordura de Hoffa ou tecido infrapatelar contida entre o fecircmur e a Patela
Para isso foi realizada pesquisa bibliograacutefica para um melhor conhecimento sobre o
mecanismo do joelho bem como o equipamento de ressonacircncia e seu correto
funcionamento No que diz respeito agrave parte mecacircnica foi realizado um levantamento
sobre as condiccedilotildees a que satildeo submetidos os joelhos sendo a carga em suas
14
articulaccedilotildees as principais lesotildees os muacutesculos e a variaccedilatildeo de esforccedilo com o
movimento
15
2 RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
21 Histoacuterico da ressonacircncia magneacutetica no Brasil
A seguir estaremos apresentando um breve histoacuterico acerca da ressonacircncia
magneacutetica no Brasil tendo a USP (Universidade de Satildeo Paulo) como principal
articuladora do desenvolvimento da ressonacircncia magneacutetica no paiacutes aleacutem de outros
centros
A proposta de usar a ressonacircncia magneacutetica de proacutetons para obter imagens
comeccedilou a mostrar seu imenso potencial para o diagnoacutestico meacutedico no iniacutecio dos
anos de 1980 quando os principais laboratoacuterios nas universidades do primeiro
mundo comeccedilaram a desenvolver instrumentos e meacutetodos para aquela finalidade
Naquela mesma eacutepoca a grande familiaridade com o fenocircmeno da ressonacircncia
magneacutetica e a instrumentaccedilatildeo associada resultado de uma longa experiecircncia de
pesquisa na aacuterea garantia uma qualificaccedilatildeo para empreender um desenvolvimento
semelhante no Brasil Decidiu-se entatildeo pesquisar os meacutetodos para a produccedilatildeo de
imagem por ressonacircncia magneacutetica [1]
Figura 1- Primeiro sistema de aquisiccedilatildeo de imagens desenvolvido no IFSC
16
Usando a infra-estrutura obtida e construiacuteda pelo grupo entatildeo num primeiro
protoacutetipo do sistema foram obtidas imagens de pequenos objetos jaacute em marccedilo de
1983 estas seriam as primeiras obtidas no hemisfeacuterio sul
Figura 2- Sistema de RM de 20 Tesla
Em 1985 foi construiacutedo o sistema de RM de 20 Tesla capaz de examinar objetos
de ateacute 15 cm de diacircmetro figura 3 Neste aparelho jaacute em 1987 foram obtidas
imagens em vivo de extremidades humanas Teses e dissertaccedilotildees foram realizadas
ligadas ao desenvolvimento de hardware e software assim como meacutetodos de
obtenccedilatildeo de imagens Dai surgiu a primeira aplicaccedilatildeo praacutetica quando foi
demonstrado para a EMBRAPA o uso do RM para exame natildeo destrutivo de diversos
frutos Esses resultados que se tornaram bem conhecidos dentro e fora do Brasil
fizeram com que em 1988 fosse doado pela Universidade da Califoacuternia em San
Francisco um magneto resistivo de grande porte com campo de apenas 005 Tesla
capaz de acomodar completamente uma pessoa no seu interior Pouco tempo
depois em fins de 1988 era possiacutevel obter imagens tomograacuteficas de cabeccedila com
voluntaacuterios Decidiu-se entatildeo desenvolver um sistema realmente capaz de ser
17
usado clinicamente para diagnoacutestico Isto significava um sistema com um miacutenimo de
atributos a saber
bull Qualidade de imagem
bull Confiabilidade
bull Facilidade de operaccedilatildeo
bull Rapidez na realizaccedilatildeo dos exames
bull Capacidade de examinar diversas anatomias
bull Sensibilidade para detectar patologias
Figura 3- Magneto com capacidade para objetos de ateacute 15 cm de diacircmetro
Embora dispondo de um campo magneacutetico extremamente baixo (005 Tesla)
comparado com os usados na maioria dos sistemas comerciais da eacutepoca (05 a 15
Tesla) conseguiu-se alcanccedilar o objetivo proposto e jaacute em meados de 1992 o
sistema era utilizado para o diagnoacutestico de pacientes da regiatildeo Isto constituiu um
marco importante no desenvolvimento da pesquisa aplicada agrave medicina no paiacutes
como foi claramente apontado na ocasiatildeo pelo entatildeo ministro da Sauacutede Prof Adib
Jatene em visita ao laboratoacuterio da USP acompanhado do entatildeo presidente do
CNPq
18
Figura 4- Sistema de 005 Tesla instalado nos laboratoacuterios do IFSC-USP
O sistema ainda que instalado num ambiente natildeo apropriado foi continuamente
solicitado para efetuar exames em pacientes da regiatildeo tendo seu uso sido decisivo
em numerosos casos nos quais a tomografia tradicional de raios-X natildeo seria
adequada particularmente lesotildees cerebrais problemas de coluna e articulaccedilotildees A
revista Ciecircncia Hoje publicou parte destes resultados no seu suplemento de
tecnologia
Nessa altura algumas empresas notoriamente a EMBRAER procuraram o centro
de pesquisa para analisar o projeto com vista agrave eventual industrializaccedilatildeo O estudo
feito pela EMBRAER mostrou a viabilidade teacutecnico-econocircmica do projeto embora a
situaccedilatildeo da empresa na eacutepoca em vista da futura privatizaccedilatildeo impediu-a de
assumi-lo
Como o resultado do envolvimento quase no iniacutecio das pesquisas nesta aacuterea no
mundo todo o grupo detinha um conhecimento ao mesmo tempo profundo e
abrangente que iria cobrir desde os fundamentos cientiacuteficos ateacute os detalhes da
instrumentaccedilatildeo hardware e software do RM A equipe consolidada refletia a
interdisciplinaridade no assunto e contava com de fiacutesicos aleacutem de engenheiros
profissionais de computaccedilatildeo e medicina
19
Figura 5- Console de operaccedilatildeo do TORM 005
Praticamente todo profissional envolvido com RM no Brasil conhecia o trabalho
desenvolvido pelo centro de pesquisa em RM da USP e o grupo era tido como
referecircncia na aacuterea Hospitais de Satildeo Paulo como o Hospital das Cliacutenicas Hospital
Universitaacuterio da USP e o INCOR contavam com a colaboraccedilatildeo do grupo De outro
lado empresas multinacionais como a General Electric enviavam seus clientes
(Beneficecircncia Portuguesa Hospital Sara Kubitchek) para suporte teacutecnico e cientiacutefico
nas aplicaccedilotildees mais sofisticadas
Esta situaccedilatildeo fez com que o grupo recebesse uma importante doaccedilatildeo feita pela
Faculdade de Medicina da UNESP em Botucatu de um magneto supercondutor de
05 Tesla Este novo magneto abriu a possibilidade de construir um novo sistema
capaz de igualar-se em qualidade de imagem e velocidade aos mais modernos em
uso hospitalar Tratava-se de uma oportunidade excepcional que natildeo pocircde ser
desperdiccedilada em razatildeo das vaacuterias consequumlecircncias e resultados que poderia gerar
Foi feito um convecircnio entre a USP e a Santa Casa de Satildeo Carlos para a criaccedilatildeo do
Centro de Desenvolvimento de Ressonacircncia Magneacutetica do IFSC-USP A Santa Casa
foi responsaacutevel pela construccedilatildeo do preacutedio e a USP desenvolveu e instalou todos os
equipamentos necessaacuterios para o seu funcionamento Neste Centro estaacute em
operaccedilatildeo cliacutenica hoje o TORM 05 (sistema de 05 Tesla) figura 6 atendendo agrave
populaccedilatildeo de Satildeo Carlos e regiatildeo
20
Figura 6- Sistema de 05 Tesla instalado na Santa Casa de Satildeo Carlos
22 Importacircncia da Ressonacircncia Magneacutetica
A ressonacircncia magneacutetica tornou-se o meacutetodo de imagem de escolha para o estudo
das articulaccedilotildees devido a sua grande diferenciaccedilatildeo tecidual resoluccedilatildeo de
estruturas imagens em muacuteltiplos planos e estudos de imagens em movimento A
articulaccedilatildeo do joelho eacute um dos exames de ressonacircncia magneacutetica mais solicitado na
aacuterea osteoarticular O conhecimento detalhado da anatomia fisiologia e aspecto de
imagenologia da regiatildeo permite uma interpretaccedilatildeo adequada dos exames
Ao contraacuterio do que muitos imaginam as lesotildees de joelho satildeo bastante comuns e
natildeo satildeo provocadas apenas por traumas podem ser tambeacutem congecircnitas Aleacutem
disso natildeo satildeo apenas os atletas profissionais ou amadores que correm o risco de
adquirir uma lesatildeo no joelho os natildeo-atletas tambeacutem desenvolvem problemas
variados na articulaccedilatildeo ldquoPor exemplo cerca de 30 das crianccedilas com idade a partir
de trecircs anos apresentam alguma deformidade de joelho cuja principal causa eacute a
geneacutetica Ou seja satildeo hereditaacuteriosrdquo explica o ortopedista esportivo e cirurgiatildeo de
joelho do Hospital Satildeo Luiz Joaquim Grava [2]
No entanto segundo ele a boa notiacutecia eacute que com o advento da ressonacircncia
magneacutetica para o diagnoacutestico preciso da gravidade da lesatildeo e dos procedimentos e
equipamentos ciruacutergicos como a artroscopia (procedimento minimamente evasivo
uma espeacutecie de viacutedeo cirurgia que permite visualizar precisamente as lesotildees nos
21
tendotildees e articulaccedilotildees aleacutem de trataacute-las e prevenir a evoluccedilatildeo das mesmas) os
iacutendices de cura tecircm elevado significativamente girando em torno de 90 dos casos
O joelho eacute uma articulaccedilatildeo complexa (tipo dobradiccedila) composta por ligamentos
cruzados colaterais meniscos tendotildees e muacutesculos Suas funccedilotildees de movimento
(extensatildeo rotaccedilatildeo e impulsatildeo) satildeo muito importantes tanto em atletas quanto em
natildeo atletas ldquoSatildeo muito comuns agraves lesotildees no joelho a maior parte delas originaacuteria de
traumas por esforccedilo diretos e indiretos e podem ser isoladas ou combinadasrdquo diz o
especialista
ldquoNo entanto o tratamento das lesotildees no joelho varia de acordo com a gravidade das
mesmas e pode envolver desde antiinflamatoacuterios fisioterapia executada em cliacutenicas
especializadas e ateacute em alguns casos procedimentos ciruacutergicosrdquo relata Grava ldquoDaiacute
a importacircncia de se realizar o diagnoacutestico preciso do tipo de lesatildeo e posteriormente
agrave aplicaccedilatildeo de tratamento adequadordquo reforccedila o especialista
Os atletas estatildeo mais sujeitos a lesotildees dependendo da modalidade esportiva Os
surfistas por exemplo sofrem mais com meniscos e ligamentos rompidos devido agrave
forccedila aplicada em uma manobra quando o joelho eacute forccedilado a um movimento brusco
de rotaccedilatildeo No voleibol os saltos constantes e a impulsatildeo vertical provocam lesotildees
na articulaccedilatildeo do joelho Os ciclistas com frequumlecircncia de dor nas articulaccedilotildees
inferiores estimuladas geralmente por lesotildees provocadas pela inadequaccedilatildeo das
dimensotildees da bicicleta ao corpo do atleta Aleacutem destas peculiaridades contam
tambeacutem as variaccedilotildees anatocircmicas de quem pedala a intensidade a forma de
treinamento e a duraccedilatildeo dos treinos tambeacutem satildeo responsaacuteveis pelo problema
O aumento da incidecircncia de lesotildees no joelho tem sido constatado em adolescentes
jovens homens acima de 45 anos e mulheres estas uacuteltimas porque estatildeo
praticando cada vez mais esporte
A dor no joelho eacute uma queixa um tanto comum a maioria delas se originando de
trauma por esforccedilo satildeo dores pouco agudas e que se resolvem sem tratamento ou
22
apenas com analgeacutesicos levesTraumas graves com ligamentos lesionados ou
rompidos resultam em dor e instabilidade da articulaccedilatildeo do joelho
Exerciacutecios fiacutesicos moderados (como caminhadas) natildeo causam problemas no joelho
Se o joelho natildeo estiver lesado o exerciacutecio normalmente eacute beneacutefico Esforccedilos laterais
satildeo os que causam a maioria das lesotildees no joelho jaacute que este natildeo foi projetado
para suportar esses esforccedilos
O desgaste irregular da cartilagem pode fazer com que a perna se dobre para dentro
ou para fora Estar acima do peso tambeacutem pode contribuir para os problemas no
joelho
23
3 PATOLOGIAS DO JOELHO
Neste capitulo descreve-se as principais patologias e deformidades que ocorrem no
joelho
31 Tipos de Patologia
bull Danos ao ligamento ou cartilagem devidos aos traumas ou lesotildees
- lesatildeo de LCA Ligamento Cruzado Anterior
- lesatildeo de LCP Ligamento Cruzado Posterior
- lesatildeo de LCM Ligamento Colateral Medial
- lesatildeo de LCL Ligamento Colateral Lateral
bull Artrite
bull Osteoartrite
bull Artrite reumatoacuteide
bull Artrite gotosa aguda
bull Cisto de Baker
bull Bursite
bull Doenccedila de Still de adultos
bull Condromalaacutecia patelar
bull Artrite gotosa crocircnica
bull Doenccedila de Osgood-Schlatter
bull Pseudogota
bull Gota
bull Artrite psoriaacutetica
bull Siacutendrome de Reiter
bull Esclerodermia
24
311 Lesatildeo do Ligamento Cruzado Anterior
As lesotildees do ligamento cruzado anterior satildeo mais comuns em esportes em que o peacute
estaacute fixo ao solo e a perna eacute rodada com o corpo como no futebol basquetebol
esqui Com a rotaccedilatildeo no joelho o paciente pode ouvir um ldquopoprdquo quando a lesatildeo
ocorrer e natildeo consegue prosseguir a atividade A incidecircncia desta lesatildeo eacute maior
durante a terceira deacutecada de vida
Os jogadores de basquete e futebol que desaceleram subitamente para mudar de
direccedilatildeo tambeacutem podem produzir uma lesatildeo do LCA
312 Lesatildeo do Ligamento Cruzado Posterior
O ligamento cruzado posterior eacute o restritor primaacuterio da translaccedilatildeo posterior da tiacutebia
sobre o fecircmur A sua lesatildeo eacute muito menos comum que a do cruzado anterior
O LCP eacute duas vezes mais forte que o LCA com maior aacuterea de corte transversal e
forccedila tecircnsil estas caracteriacutesticas satildeo responsaacuteveis por menor incidecircncia de ruptura
no LCP As lesotildees no LCP representam apenas 5 das lesotildees dos ligamentos do
joelho
313 Lesatildeo do Ligamento Colateral Medial
O ligamento colateral medial tem uma porccedilatildeo superficial e outra profunda (capsular)
A porccedilatildeo superficial provecirc a principal resistecircncia ao estresse em valgo A porccedilatildeo
profunda esta fixada ao menisco medial e fornece adicional estabilidade ao estresse
em valgo A lesatildeo do colateral medial eacute a lesatildeo ligamentar mais comum do joelho
314 Lesatildeo do Ligamento Colateral Lateral
Lesotildees deste ligamento satildeo menos comuns que o medial e geralmente satildeo mais
graves e raramente satildeo lesotildees isoladas pois os ligamentos cruzados e o complexo
posterolateral satildeo frequumlentemente lesionados O tratamento destas lesotildees eacute difiacutecil
25
315 Artrite
O termo artrite se refere agrave inflamaccedilatildeo nas articulaccedilotildees ou juntas do corpo humano
As juntas satildeo superfiacutecies onde haacute o contato entre dois ou mais ossos possibilitando
assim a mobilidade do esqueleto humano Satildeo estruturas muito complexas devido
aos seus diversos componentes e sua interaccedilatildeo entre os mesmos Existem vaacuterios
tipos de artrites que satildeo causadas por diversos fatores e doenccedilas Costuma-se
diferenciar a princiacutepio as artrites relacionadas com sintomas sistecircmicos (como
febre sinais inflamatoacuterios anemia etc) daquelas cujas manifestaccedilotildees se restringem
agraves articulaccedilotildees envolvidas
316 Osteoartrite
A osteoartrite eacute o tipo de artrite que mais afeta a populaccedilatildeo mundial levando agrave
diminuiccedilatildeo da qualidade de vida de milhotildees de pessoas em todo o mundo Afeta
principalmente os joelhos quadris e matildeos regiotildees muito importantes para a
independecircncia fiacutesica do ser humano Eacute uma causa muito importante de afastamento
do trabalho e de aposentadoria precoce Aleacutem disso eacute responsaacutevel por inuacutemeras
cirurgias numa populaccedilatildeo cujo risco ciruacutergico eacute muito elevado os idosos Durante
muito tempo pouco se sabia sobre como ocorriam as alteraccedilotildees articulares que
levam agrave debilidade fiacutesica Hoje sabe-se de vaacuterios fatores de risco para o
desenvolvimento do quadro cujo conhecimento tem facilitado uma melhor
abordagem terapecircutica e uma melhor prevenccedilatildeo da doenccedila
317 Artrite Reumatoacuteide
A artrite reumatoacuteide eacute uma doenccedila auto-imune em que se inflamam simetricamente
as articulaccedilotildees incluindo habitualmente as das matildeos e peacutes originando inchaccedilo dor
e muitas vezes levando agrave destruiccedilatildeo definitiva do interior da articulaccedilatildeo
A artrite reumatoacuteide tambeacutem pode desencadear uma variedade de sintomas em
todo o corpo Desconhece-se a sua causa exata embora sejam muitos os vaacuterios
fatores (inclusive a predisposiccedilatildeo geneacutetica) que podem influir na reaccedilatildeo auto-imune
26
Cerca de 1 da populaccedilatildeo sofre desta doenccedila que afeta as mulheres duas ou trecircs
vezes mais frequumlentemente que os homens A artrite reumatoacuteide apresenta-se em
primeiro lugar em indiviacuteduos entre os 25 e os 50 anos de idade mas pode fazecirc-lo
em qualquer idade Em alguns casos a doenccedila resolve-se de forma espontacircnea e o
tratamento alivia sintomas em trecircs de cada quatro pessoas Contudo pelo menos 1
em cada 10 pessoas fica incapacitada
Nesta doenccedila o sistema imunitaacuterio ataca o proacuteprio tecido que reveste e protege as
articulaccedilotildees Finalmente a cartilagem o osso e os ligamentos da articulaccedilatildeo
deterioram-se provocando a formaccedilatildeo de cicatrizes dentro da articulaccedilatildeo que se
deteriora a um ritmo muito variaacutevel
318 Gota
Eacute a presenccedila de depoacutesitos de cristais de aacutecido uacuterico no espaccedilo da articulaccedilatildeo que
causam uma intensa reaccedilatildeo inflamatoacuteria e dor Na maioria das vezes a gota eacute uma
forma de artrite com episoacutedios recorrentes O perfil mais comumente associado agrave
gota eacute de um homem com excesso de peso e com o peacute inflamado
319 Artrite Gotosa Aguda
A artrite gotosa aguda eacute o segundo estaacutegio da gota Eacute a artrite dolorosa que ataca
principalmente os membros inferiores quase sempre atingindo uma uacutenica
articulaccedilatildeo A articulaccedilatildeo mais acometida eacute a metatarso-falangiana do primeiro dedo
(do dedatildeo do peacute) chamada podagra (podos = peacute) Nesta fase os fluidos do corpo
saturados pelo aacutecido uacuterico formam cristais que ocasionam inflamaccedilatildeo
3110 Cisto de Baker
O cisto de Baker eacute um saco com liacutequido localizado na borda medial da fossa
popliacutetea do joelho Esse saco ciacutestico pode comunicar-se com a cavidade do joelho
estando associado com a degeneraccedilatildeo do corno posterior do menisco medial com
27
ou sem laceraccedilatildeo do menisco Com maior frequumlecircncia o cisto origina-se dos tendotildees
mediais dos muacutesculos iacutesquios - tibiais
3111 Bursite
Bursite eacute a inflamaccedilatildeo da bursa pequena bolsa contendo liacutequido que envolve as
articulaccedilotildees e funciona como amortecedor entre ossos tendotildees e tecidos
musculares A bursite ocorre principalmente nos ombros cotovelos e joelhos
3112 Doenccedila de Still de Adultos
Uma das formas cliacutenicas da doenccedila reumatoacuteide juvenil pode acometer adultos com
febre geralmente alta e intermitente como manifestaccedilatildeo cliacutenica inicial da doenccedila
Deformidades articulares raramente ocorrem e os testes laboratoriais e anticorpos
antinucleares satildeo negativos
3113 Condromalaacutecia Patelar
Termo utilizado para indicar uma condiccedilatildeo dolorosa devido agrave anormalidade
cartilaginosa na face posterior da patela pela fricccedilatildeo repetida desta regiatildeo sobre a
face articular do fecircmur Esta condiccedilatildeo pode levar a uma degeneraccedilatildeo gradual e
progressiva A cartilagem apresenta-se rugosa e estriada
3114 Doenccedila de Osgood-Schlatter
A doenccedila de Osgood-Schlatter eacute uma inflamaccedilatildeo do osso e da cartilagem na parte
superior da tiacutebia A doenccedila de Osgood-Schlatter ocorre entre os 10 e 15 anos mais
frequumlentemente em meninos Supotildee-se que a sua causa seja uma lesatildeo que ocorre
quando o tendatildeo patelar traciona excessivamente sobre o seu ponto de inserccedilatildeo na
parte superior da tiacutebia Geralmente a doenccedila afeta somente a tiacutebia
28
3115 Pseudogota
A pseudogota (doenccedila da deposiccedilatildeo de pirofosfato de caacutelcio dihidratado) eacute um
distuacuterbio caracterizado por crises intermitentes de artrite dolorosa causada por
depoacutesitos de cristais de pirofosfato de caacutelcio O distuacuterbio geralmente ocorre em
indiviacuteduos idosos e afeta igualmente os homens e as mulheres Em uacuteltima instacircncia
a pseudogota provoca degeneraccedilatildeo das articulaccedilotildees afetadas
3116 Artrite psoriaacutetica
A psoriacutease (uma doenccedila da pele que causa surto de erupccedilotildees cutacircneas
avermelhadas e escamosas espessamento das unhas e ponteado ungular) pode
preceder ou seguir-se agrave inflamaccedilatildeo articular A artrite afeta habitualmente as
articulaccedilotildees dos dedos da matildeo e do peacute embora tambeacutem possa afetar outras
articulaccedilotildees inclusive as ancas e a coluna vertebral As articulaccedilotildees podem inchar e
deformar-se quando a inflamaccedilatildeo eacute crocircnica Os sintomas articulares e cutacircneos
podem aparecer e desaparecer conjuntamente
3117 Siacutendrome de Reiter
A siacutendrome de Reiter eacute uma inflamaccedilatildeo das articulaccedilotildees e das inserccedilotildees tendinosas
nas articulaccedilotildees frequumlentemente acompanhada de inflamaccedilatildeo da conjuntiva e das
membranas mucosas como a da boca do trato urinaacuterio da vagina e do pecircnis e
tambeacutem de uma erupccedilatildeo cutacircnea caracteriacutestica A siacutendrome de Reiter eacute
denominada de artrite reativa porque a inflamaccedilatildeo articular parece ser uma reaccedilatildeo a
uma infecccedilatildeo originada em outra aacuterea do corpo que natildeo as articulaccedilotildees Essa
siacutendrome eacute mais comum em homens com 20 a 40 anos de idade
3118 Esclerodermia
A esclerodermia (esclerose sistecircmica) eacute uma doenccedila crocircnica caracterizada por
alteraccedilotildees degenerativas e endurecimento dos tecidos da pele articulaccedilotildees e
29
oacutergatildeos internos e pela dureza e espessamento anormais das paredes dos vasos
sanguiacuteneos
Desconhece-se a sua causa A perturbaccedilatildeo eacute quatro vezes mais frequumlente em
mulheres que em homens e nas crianccedilas eacute pouco comum A esclerodermia pode
apresentar-se como parte de uma doenccedila mista do tecido conjuntivo
Muitas vezes escuta-se um som aacutespero quando os tecidos inflamados entram em
contato particularmente nos joelhos e por baixo destes Os dedos os pulsos e os
cotovelos podem sofrer um processo de flexatildeo progressiva (contratura) devido ao
espessamento da pele Tambeacutem podem ocorrer feridas nas pontas dos dedos e nos
noacutes dos dedos
32 Tipos de Deformidades
Os tipos de deformidades relacionadas ao joelho satildeo as deformidades em varo e em
valgo Satildeo os problemas mais comuns congecircnitos e que se manifestam por volta
dos trecircs ou quatro anos de idade
321 Deformidade em Varo
A deformidade do joelho em varo eacute joelho para fora e perna para dentro tiacutepico de
cavaleiros O joelho varo pode ser causado tambeacutem pelo raquitismo e deficiecircncia de
vitamina D
322 Deformidade em Valgo
A deformidade do joelho em valgo eacute o joelho para dentro e perna para fora joelho
em ldquoXrdquo
30
4 O PORQUEcirc DO USO DA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
Estabelecendo uma comparaccedilatildeo entre os meacutetodos de diagnoacutestico por imagem
utilizados no joelho encontramos os raios-X e a ressonacircncia magneacutetica como sendo
os meacutetodos mais utilizados atualmente Neste capiacutetulo faremos uma breve
avaliaccedilatildeo de custo benefiacutecio entre estes dois meacutetodos
41 Pesquisa de Custo e de Exame Utilizado
Na utilizaccedilatildeo do meacutetodo de diagnoacutestico por raios-X obteacutem-se oacutetimos resultados na
avaliaccedilatildeo de fraturas oacutesseas presenccedila de objetos estranhos e proacuteteses como
observamos na figura 7 Mas este resultado natildeo se apresenta da mesma maneira
para muacutesculos e outros elementos que possam ser analisados na articulaccedilatildeo
tornando-se entatildeo um meacutetodo ineficaz para aplicaccedilotildees que estatildeo ligadas a
patologias
Figura 7 ndash Chapas de raio x [9]
O meacutetodo de utilizaccedilatildeo que preenche esta lacuna satildeo as ressonacircncias magneacuteticas
que revelam as patologias referentes aos muacutesculos cartilagens tendotildees
31
ligamentos vasos etc Como mostrado na figura 8 podemos observar os detalhes
da articulaccedilatildeo
Figura 8ndash Exame de RM
Para uma comparaccedilatildeo acerca do meacutetodo de captaccedilatildeo de imagem mais adequado a
ser utilizado realizamos uma pesquisa no Hospital Praia da Costa localizado no
municiacutepio de Vila Velha - ES com o ortopedista Henrique Morais formado em
medicina pela Faculdade de Medicina de Petroacutepolis A resposta veio a confirmar o
relatado acima os raios-X satildeo muito mais utilizados que a ressonacircncia magneacutetica
devido a simplicidade e ao baixo custo do exame
Para obtermos dados referentes a custos foi realizada uma pesquisa no Centro de
Diagnoacutestico por Imagem (CDI) localizado na Praia do Canto Vitoacuteria - ES onde
foram obtidos os seguintes resultados
O valor de um exame de ressonacircncia magneacutetica incluindo laudo e filme foi de R$
73000 (setecentos e trinta reais) para o raios-X o custo teria uma meacutedia de R$
1500 (quinze reais) por exame
Uma outra pesquisa foi realizada por Nabarrete em 1999 que tinha como objetivo
colher informaccedilotildees referentes aos diversos aspectos relacionados agraves lesotildees quais
os tipos mais frequumlentes e seus mecanismos mais comuns bem como as
32
caracteriacutesticas dos indiviacuteduos que em sua maioria foram do sexo masculino Os
resultados seratildeo apresentados nas figuras 9 10 11 e 12
Figura 9 - Ocorrecircncia de lesotildees e quais estruturas satildeo mais lesadas
Figura 10 - Esportes de contato que mais geram lesotildees nos ligamentos
Figura 11 - Neste graacutefico veremos os mecanismos causadores de lesotildees
33
Figura 12 - Procedimentos que foram utilizados para definiccedilatildeo do grau da lesatildeo
42 Conclusatildeo do Capiacutetulo
Apesar da teacutecnica dos raios-X ser o exame mais utilizado o de menor custo o mais
simples e mais raacutepido seraacute utilizado neste estudo a ressonacircncia magneacutetica pois
neste caso a preocupaccedilatildeo eacute mostrar o comportamento da estrutura do joelho com e
sem a aplicaccedilatildeo de carga e tal avaliaccedilatildeo soacute seraacute possiacutevel pelo o exame de RM pois
mostraraacute os diferentes tipos de tecidos do joelho e suas variaccedilotildees
34
5 DEFEITOS DA RM
O paciente em questatildeo ao dar entrada na sala de ressonacircncia natildeo poderaacute portar
nenhum tipo de material magneacutetico ou qualquer instrumento que venha gerar
artefatos no resultado do exame Os artefatos satildeo gerados atraveacutes de interferecircncia
com o campo magneacutetico Assim portadores de proacuteteses marcapasso ou quaisquer
materiais eleacutetricos natildeo podem utilizar o meacutetodo de diagnoacutestico por ressonacircncia
O objetivo deste capiacutetulo eacute identificar os problemas relacionados agrave mecacircnica no que
diz respeito ao modo como eacute realizado o exame Seraacute mostrado agora um dos
problemas encontrados durante a realizaccedilatildeo do exame com o paciente em repouso
estando ele com um carregamento nulo ou proacuteximo disto na regiatildeo femopatelar
51 Abordagem da Variaccedilatildeo da Pressatildeo na Superfiacutecie de Apoio
Para esta demonstraccedilatildeo a variaccedilatildeo da pressatildeo sofrida nos peacutes para situaccedilotildees reais
e tambeacutem para a situaccedilatildeo da ressonacircncia onde o paciente encontra-se deitado
Seraacute feito ainda uma avaliaccedilatildeo das forccedilas sobre os muacutesculos no joelho em duas
posiccedilotildees e para acircngulos diferentes
Em um primeiro estudo seraacute considerado uma pessoa deitada em repouso e com
sua distribuiccedilatildeo de massa homogecircnea e constante ao longo de todo corpo sendo
esta a situaccedilatildeo em que o paciente encontra-se no momento da ressonacircncia
magneacutetica temos
Massa = constante
A aacuterea de contato com a superfiacutecie
Aacuterea (estimada) = 2400 cm2
35
Considerando a massa do indiviacuteduo como 80 kg estimamos entatildeo a pressatildeo
exercida pela superfiacutecie do corpo em contato com a maca da ressonacircncia
Pressatildeo = F A
Sendo assim foi encontra uma pressatildeo de 0033 kgf cm2 para uma pessoa deitada
na maca da RM
Ilustrando a situaccedilatildeo de uma pessoa de peacute onde os peacutes estatildeo totalmente apoiados
no solo em repouso com a massa distribuiacuteda de maneira uniforme em toda a
superfiacutecie de contato
Aacuterea (estimada) = 132 cm2
Considerando o mesmo indiviacuteduo da situaccedilatildeo anterior teremos uma pressatildeo de
0606 kgf cm2
A uacuteltima situaccedilatildeo teraacute o mesmo indiviacuteduo com suas pernas flexionadas e com uma
aacuterea de apoio reduzida esta eacute uma situaccedilatildeo criacutetica para o joelho devido ao aumento
das tensotildees nos muacutesculos e tendotildees esta situaccedilatildeo seraacute abordada mais adiante
Aacuterea (estimada) = 80 cm2
Sendo assim a pressatildeo correspondente a esta situaccedilatildeo seraacute de 1 kgf cm2
Observando os resultados das situaccedilotildees anteriores eacute faacutecil de verificar a ocorrecircncia
de uma grande variaccedilatildeo da pressatildeo Comparando os resultados das situaccedilotildees onde
o indiviacuteduo estaacute de peacute com toda a superfiacutecie do peacute apoiada com o resultado do
indiviacuteduo na maca verifica-se que a pressatildeo eacute aproximadamente vinte vezes maior
e a situaccedilatildeo onde o indiviacuteduo encontra-se com a superfiacutecie do peacute parcialmente
apoiada a diferenccedila aumenta em mais de 30 vezes em relaccedilatildeo agrave posiccedilatildeo de exame
36
52 A Impossibilidade de Variaccedilatildeo do Acircngulo
Durante o exame de ressonacircncia magneacutetica o acircngulo do joelho na posiccedilatildeo eacute
travado entre 10 e 15deg como mostrado na figura 13
Durante um agachamento agraves forccedilas compressivas chegam proacuteximas a 8000 Kgf
com cargas elevadas (250 a 38250 kg) sendo praticamente a mesma nos acircngulos
entre 60deg a 130deg de flexatildeo de joelhos (NISSEL amp EKHOLM 1986) poreacutem ainda natildeo
foi estudado um valor limite para as estruturas resistirem a forccedilas compressivas
Deve-se lembrar no entanto que da mesma forma que a compressatildeo excessiva
pode ser lesiva para meniscos e cartilagens elas tem um papel importante na
estabilidade dos joelhos (NISSEL amp ELKHOLM 1986 MARKOLF et al 1981
SHOEMAKER amp MARKOLF 1985 YACK et al 1994) [12]
Figura 13ndash Acircngulo de posiccedilatildeo do joelho durante o exame
Logo concluiacute-se que em acircngulos menores que 60deg os esforccedilos na regiatildeo
femopatelar satildeo pequenos e haacute pouco desgaste da articulaccedilatildeo para acircngulos entre
60 e 130deg haacute grande esforccedilo e desgaste poreacutem em ambos os casos todos os
37
esforccedilos contribuem para a estabilidade do joelho A figura 14 ilustra claramente
que com a alteraccedilatildeo do acircngulo do joelho as forccedilas existentes aumentam
consideravelmente
Figura 14ndash Na figura 14 pode-se observar que Qp Rf(resultante) e Pa satildeo vetores forccedila que atuam
diretamente sobre a patela ao flexionar o joelho como jaacute foi abordado anteriormente as forccedilas
apresentam grandes aumentos O grupo de forccedilas representados pelos vetores Qt Rc(resultante) e
P(forccedila peso) atuam na articulaccedilatildeo do tornozelo e aumentam com a flexatildeo do joelho bem como o
aumento da forccedila normal(forccedila de contato do chatildeo com a ponta dos peacutes) que provoca um maior
momento na articulaccedilatildeo O conjunto de vetores representados por Rc(resultante) Qt e P satildeo vetores
que atuam na articulaccedilatildeo da anca do fecircmur e a bacia neste caso temos um pequeno aumento destes
com o aumento do acircngulo Por fim temos o conjunto de vetores representados por Pa Rt e
Rg(resultante) que atuam na articulaccedilatildeo entre o fecircmur e a tiacutebia
38
53 Contraccedilatildeo Isomeacutetrica e Isotocircnica
A relaccedilatildeo entre a forccedila muscular e seu comprimento durante uma contraccedilatildeo
determina o tipo de contraccedilatildeo muscular Eacute chamada contraccedilatildeo isomeacutetrica aquela em
que o efeito da formaccedilatildeo das pontes cruzadas implica no aumento da rigidez do
muacutesculo atingindo um estado de equiliacutebrio estaacutetico neste caso o muacutesculo natildeo
altera seu comprimento ainda que as pontes cruzadas estejam ativas para suportar
a carga aplicada Modificaccedilotildees na carga levam ao aumento ou a diminuiccedilatildeo da
rigidez do muacutesculo e a manutenccedilatildeo do comprimento O outro tipo de contraccedilatildeo
chamada isotocircnica ocorre quando o muacutesculo se encurta ainda que sob a accedilatildeo de
uma carga Tomando-se como exemplo a elevaccedilatildeo de um peso numa contraccedilatildeo
isomeacutetrica este estaria sendo sustentado estaticamente enquanto uma contraccedilatildeo
isotocircnica seria capaz de levantaacute-lo [6]
531 Relaccedilatildeo Comprimento - Forccedila Muscular
Quando o comprimento de um muacutesculo se encontra proacuteximo ao seu valor de
repouso tambeacutem chamado comprimento oacutetimo a maior quantidade possiacutevel de
cabeccedilas miosiacutenicas pode formar pontes cruzadas com as moleacuteculas de actina esta
situaccedilatildeo corresponde ao maior grau de superposiccedilatildeo entre os filamentos grosso e
fino Gordon et alli (1966) mediu a faixa de comprimento onde a maacutexima tensatildeo
ocorria numa fibra isolada do muacutesculo sartorius da ratilde de 94 a 106 do
comprimento oacutetimo (Figura 15 A)
Diminuindo gradativamente o comprimento do muacutesculo para ateacute um limite de 60
do comprimento oacutetimo a forccedila caiacutea a aproximadamente 80 da forccedila maacutexima -
evento relacionado provavelmente ao encontro de filamentos finos opostos
Encurtamentos mais pronunciados levavam agrave cessaccedilatildeo da forccedila muscular com o
provaacutevel choque dos filamentos grossos com as estruturas Z Por outro lado se o
muacutesculo era estirado acima do comprimento oacutetimo a forccedila muscular caia
gradativamente ateacute cerca de 130 deste comprimento Nesta condiccedilatildeo o
sarcocircmero distendido diminui o nuacutemero de pontes cruzadas ativas ateacute o limite ao
39
redor de 170 do comprimento oacutetimo onde a superposiccedilatildeo entre filamentos
grossos e finos jaacute natildeo ocorre
Em muacutesculos inteiros e natildeo apenas numa fibra isolada alongamentos a partir do
comprimento oacutetimo trazem consigo o aparecimento de uma forccedila elaacutestica passiva
exercida pelos elementos elaacutesticos natildeo contraacuteteis do muacutesculo perimiacutesio endomiacutesio
sarcolema assim como por elementos da proacutepria fibra muscular (Zajac 1989)
Dependendo ainda da ativaccedilatildeo a forccedila muscular fica reduzida a uma fraccedilatildeo da forccedila
maacutexima situaccedilatildeo em que nem todas as fibras satildeo recrutadas ou a somaccedilatildeo
temporal natildeo chegou ao maacuteximo (Figura 15 B)
Em muacutesculos do aparelho locomotor a modulaccedilatildeo da forccedila eacute feita
predominantemente pelo recrutamento ateacute cerca de 70 (50 a 85
dependendo do muacutesculo) da forccedila maacutexima valor a partir do qual as unidades
motoras passam a disparar com maior frequumlecircncia (Enoka 1993) [6]
40
Figura 15 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento A - Ativaccedilatildeo maacutexima B - Ativaccedilatildeo parcial (Zajac 1989)
532 Relaccedilatildeo Velocidade - Forccedila Muscular
Um muacutesculo isolado sujeito a uma carga constante por exemplo suportando um
peso se for estimulado inicialmente se encurtaraacute parando em seguida Variando-se
a carga eacute possiacutevel relacionaacute-la com a velocidade de encurtamento sendo obtida a
curva velocidade - forccedila muscular Quando a velocidade de encurtamento eacute maacutexima
o muacutesculo natildeo estaacute sujeito a nenhuma carga isto eacute a forccedila muscular eacute nula Se por
outro lado o muacutesculo natildeo consegue se encurtar ainda que seu comprimento seja
oacutetimo senatildeo apenas suportar a carga a velocidade eacute nula e a forccedila assume o valor
maacuteximo (Figura 16) Forccedilas maiores do que a maacutexima aplicadas ao muacutesculo levam
seu alongamento ateacute um limite de aproximadamente 180 da forccedila maacutexima
aumentos subsequumlentes de forccedila levariam a alongamentos draacutesticos no muacutesculo
41
Figura 16 - Relaccedilatildeo forccedila-velocidade para ativaccedilotildees maacutexima e parcial No eixo x estaacute representada a
velocidade de encurtamento a velocidade do muacutesculo com sinal oposto (Zajac 1989)
54 O Modelo de Hill
Os modelos derivados da proposta inicialmente apresentada por A V Hill em 1938
possuem caracteriacutesticas suficientemente simples e de faacutecil compreensatildeo e satildeo
capazes de modelar satisfatoriamente os principais fenocircmenos macroscoacutepicos
observados na contraccedilatildeo muscular e que os tornaram os mais utilizados ateacute entatildeo
em estudos de dinacircmica e controle de movimento Na Figura 17 podem ser
observados os componentes baacutesicos deste modelo um elemento contraacutetil (CE) no
qual a forccedila muscular eacute gerada a partir da energia quiacutemica disponiacutevel um elemento
elaacutestico em seacuterie (SEE) responsaacutevel pela resposta mecacircnica do muacutesculo agraves
alteraccedilotildees de comprimento raacutepidas Se um muacutesculo estaacute sendo submetido a
alongamentos natildeo-despreziacuteveis eacute comum a inclusatildeo de um elemento elaacutestico em
paralelo (PE) atuando como uma mola passiva [6]
42
Figura 17 - Estrutura funcional do modelo de Hill mostrando o elemento contraacutetil (CE) o elemento
elaacutestico em paralelo (PE) e o elemento elaacutestico em seacuterie (SEE) (Zajac 1989)
A partir de medidas de forccedila isotocircnica em muacutesculos tetanizados sabe-se que quando
esta aumenta os muacutesculos se contraem mais lentamente Foi proposta entatildeo por Hill
uma relaccedilatildeo empiacuterica hiperboacutelica que ajustava a dependecircncia da velocidade maacutexima
de contraccedilatildeo (V) com a forccedila muscular (F) (Figura 18)
(F+a)+(V+b)=const (41)
Tal que
V eacute a velocidade inicial (maacutexima) de encurtamento
F eacute a forccedila muscular
a e b satildeo as constantes sendo b = a (VmFm)
43
Figura 18 - Hipeacuterbole de Hill Os dados experimentais de contraccedilotildees isotocircnicas do muacutesculo sartorius
de ratilde foram ajustados com a equaccedilatildeo empiacuterica (VVm+025) (FFm+025) = 03123 neste teste
Vm=52 cms e Fm=65 gf (Talbot e Gessner 1973)
Hill obteve a relaccedilatildeo acima atraveacutes de medidas da potecircncia muscular que eacute a soma
das energias mecacircnica e teacutermica durante a contraccedilatildeo isotocircnica Inicialmente o calor
liberado na contraccedilatildeo isotocircnica (Qit) foi considerado como a soma do calor liberado
durante a contraccedilatildeo isomeacutetrica (Qim) e do calor liberado devido ao encurtamento (Qe)
Q Q Qit e im (42)
Hill constatou que Qe era proporcional apenas agrave distacircncia encurtada ou que sua
variaccedilatildeo temporal era proporcional a V No entanto Qit o calor total diminuiacutea com o
aumento da forccedila A potecircncia total no muacutesculo soma da potecircncia mecacircnica (fv) e do
calor extra dissipado por accedilatildeo da viscosidade no encurtamento (Qe) pode ser
expressa como
( )W fv Qe fv av b f fm (43)
44
Tal que fm eacute a forccedila muscular maacutexima (ou seja para v = 0) Somando ab + bf nos dois
lados da equaccedilatildeo acima
( )( ) ( )f a v b b a fm (44)
Mas Hill percebeu posteriormente que ldquoardquo dependia de f (Hill 1964)
a f f fm( ) 016 018 (45)
Apesar das equaccedilotildees 44 e 45 descreverem com maior precisatildeo a relaccedilatildeo forccedila-
velocidade a equaccedilatildeo original de Hill 41 continua sendo empregada com suficiente
credibilidade para muitos muacutesculos Wilkie (1950) notou que hipeacuterboles
geometricamente semelhantes eram obtidas para vaacuterios muacutesculos mostrando que a
variaccedilatildeo da velocidade com a forccedila ocorria de maneira ateacute certo ponto invariante
Normalizando a eq 41 pela forccedila maacutexima (fm) e pela velocidade maacutexima de contraccedilatildeo
sem carga (vm) vem
f
f
v
vm m
1
4
1
4
5
16 (46)
Uma vez que para muitos muacutesculos vale a relaccedilatildeo
a
f
b
vm m
1
4 (47)
Abott e Wilkie (1953) mostraram que a equaccedilatildeo de Hill normalizada eq 47 se aplica
para muacutesculos que se encontram em diversos estados de alongamento ou contraccedilatildeo
e natildeo apenas no comprimento oacutetimo Assim a forccedila do elemento contraacutetil eacute
completamente definida para uma estimulaccedilatildeo tetacircnica se a curva forccedila-comprimento
eacute levada em conta aleacutem da curva forccedila-velocidade A forccedila muscular eacute entatildeo uma
funccedilatildeo de duas variaacuteveis uma relaccedilatildeo forccedila-comprimento-velocidade (figura 19)
45
Figura 19 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento-velocidade para muacutesculo interno reto de rato (Zierler 1978)
Este modelo baacutesico possui alguns pequenos desvios dependendo das condiccedilotildees
especiacuteficas de operaccedilatildeo Muacutesculos que se contraem a partir de um comprimento inicial
elevado encurtam-se mais lentamente do que aqueles que estavam inicialmente
menos estendidos A duraccedilatildeo da estimulaccedilatildeo se longa diminui a velocidade de
contraccedilatildeo processo ligado provavelmente ao metabolismo energeacutetico (Zierler 1978)
A partir das relaccedilotildees expostas acima jaacute eacute possiacutevel calcular a potecircncia muscular
Sendo a taxa de calor gerado no encurtamento ( Qe ) proporcional agrave velocidade de
encurtamento
( )Q Q f f vit im m 016 018 (48)
Incluindo o termo fv da potecircncia mecacircnica e considerando a = 025 a potecircncia
muscular total entendida como a soma da taxa de produccedilatildeo de calor e da potecircncia
mecacircnica durante a contraccedilatildeo isotocircnica fica
W Q f v fvim m 0 25 (49)
46
E utilizando a relaccedilatildeo determinada por Hill para o calor isomeacutetrico
Qf v
im
m m
16 (410)
Tem-se que uma expressatildeo para a potecircncia muscular seria
Wf v v
v
f
f
v
v
m m
m m m
161 4 16 (411)
Que a partir da equaccedilatildeo 46 da hipeacuterbole normalizada de Hill (Talbot e Gessner
1973) pode ser expressa em funccedilatildeo apenas da velocidade de encurtamento ou da
forccedila muscular
Wf v
vv
vv
m m m
m
16
1 24
1 4 (412)
Wf v f
f
f f
f f
m m
m
m
m
161 1
4 75 20
16 64 (413)
A equaccedilatildeo de Hill normalizada (46) eacute a base para a determinaccedilatildeo da curva
velocidade-forccedila muscular As equaccedilotildees 411 e 412 por sua vez podem fornecer
importantes dados sobre consumo de energia muscular e o comportamento das
forccedilas para um estudo mais especiacutefico Em sistemas de estimulaccedilatildeo eleacutetrica neuro-
muscular poderatildeo ser uacuteteis no estabelecimento de estrateacutegias de controle
47
55 Estrutura Muscular na Articulaccedilatildeo
A seguir seratildeo apresentados os muacutesculos e ligamentos no movimento do joelho De
acordo com o mostrado na Figura 20 podemos observar a quantidade de muacutesculos
diretamente ligados ao joelho bem como os ligamentos que satildeo responsaacuteveis por
manter a integridade da articulaccedilatildeo
Figura 20 - Demonstrativa dos muacutesculos ligamentos e suas disposiccedilotildees
551 Os Muacutesculos da Articulaccedilatildeo
Doze muacutesculos atuam na articulaccedilatildeo do joelho e satildeo classificados em trecircs grupos
bull Jarrete
bull Quadriacuteceps da coxa e
bull Muacutesculos natildeo-classificados
5511 Jarrete
O grupo do jarrete inclui os muacutesculos semitendiacuteneo semimembranaacuteceo e biacuteceps da
coxa (cabeccedila longa e curta) Todos exceto a cabeccedila curta do biacuteceps atuam como
48
extensores do quadril Como os muacutesculos do jarrete demonstram uma linha de
traccedilatildeo posterior ao eixo de rotaccedilatildeo do joelho eles servem como flexores do joelho
Aleacutem de fletir o joelho os muacutesculos semimembranaacuteceo e semitendiacuteneo giram
medialmente a tiacutebia quando o joelho estaacute parcialmente fletido Na condiccedilatildeo de
sustentaccedilatildeo de peso esses muacutesculos tendem a girar lateralmente o fecircmur sobre a
tiacutebia Esses movimentos satildeo relativamente equivalentes
5512 O Quadriacuteceps da Coxa
O quadriacuteceps da coxa eacute constituiacutedo pelos muacutesculos reto da coxa e trecircs vastos (vasto
lateral medial e intermeacutedio) Apenas o reto da coxa atua em mais de uma
articulaccedilatildeo Contudo todos os membros causam inequivocadamente uma extensatildeo
potente do joelho e tambeacutem devido a sua inserccedilatildeo medial tendem a causar
rotaccedilatildeo medial da tiacutebia
O comportamento eleacutetrico do vasto medial estaacute relacionado agrave diminuiccedilatildeo da
magnitude do braccedilo de momento do quadriacuteceps para a extensatildeo do joelho durante
os 15ordm finais de movimento Os aumentos na atividade do vasto medial no final da
extensatildeo do joelho foram relacionados ao seu papel como estabilizador da patela
contra uma luxaccedilatildeo lateral Em geral ainda eacute relativamente seguro afirmar que todos
os muacutesculos do quadriacuteceps satildeo mais ou menos simultaneamente ativos durante a
extensatildeo do joelho e proporcionalmente ativos durante elevaccedilotildees e reduccedilotildees na
tensatildeo da extensatildeo
5513 O Grupo de Muacutesculos natildeo Classificados
O grupo de muacutesculos natildeo-classificados da articulaccedilatildeo do joelho inclui o sartoacuterio o
graacutecil o popliacuteteo o gastrocnecircmico e o plantar Os dois uacuteltimos atuam
predominantemente na articulaccedilatildeo do tornozelo embora passem atraacutes da
articulaccedilatildeo do joelho e possuam alguma capacidade de flexatildeo
49
O muacutesculo graacutecil considerado parte da massa muscular referida como adutores do
quadril no entanto ao atravessar a articulaccedilatildeo do joelho ele tende a causar um
torque associado agrave rotaccedilatildeo medial da tiacutebia bem como a flexatildeo do joelho
O sartoacuterio que eacute o muacutesculo mais longo do corpo tambeacutem se associa agrave rotaccedilatildeo
medial da tiacutebia e atua no quadril como flexor
O popliacuteteo eacute um muacutesculo profundo e pequeno situado atraacutes da articulaccedilatildeo do joelho
A orientaccedilatildeo de suas fibras o torna um rotador medial da tiacutebia Geralmente se
observa atividade do muacutesculo no iniacutecio da flexatildeo do joelho aleacutem de ajudar a
estabilizar o membro inferior sustentador do peso quando estaacute numa posiccedilatildeo com o
joelho fletido auxiliando o ligamento cruzado posterior a restringir esse movimento
indesejaacutevel
Figura 21 ndash Localizaccedilatildeo dos principais muacutesculos relacionados ao joelho [10]
552 Ligamentos
Ligamento Cruzado Anterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo permitindo
o movimento para frente
Ligamento Cruzado Posterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo
permitindo o movimento para traacutes mais ligamentos colaterais localizados nas
laterais do joelho responsaacuteveis pela estabilidade lateral e medial da articulaccedilatildeo
50
Os ligamentos tecircm como principal funccedilatildeo limitar os movimentos das articulaccedilotildees em
direccedilotildees indesejaacuteveis a fim de que natildeo ocorram lesotildees (danificaccedilotildees nas mesmas)
A caacutepsula fibrosa do joelho eacute suplementada e reforccedilada por cinco ligamentos
intriacutensecos
bull Ligamento Patelar
bull Ligamento Colateral Fibular
bull Ligamento Colateral Tibial
bull Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo
bull Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Estes satildeo frequumlentemente denominados ligamentos externos para diferenciaacute-los
dos ligamentos internos e ligamentos cruzados que se encontram dentro da caacutepsula
fibrosa
5521 Ligamento Patelar
Eacute a continuaccedilatildeo do tendatildeo do muacutesculo quadriacuteceps da coxa distal agrave patela Eacute
extremamente forte e contiacutenuo com a caacutepsula fibrosa da articulaccedilatildeo do joelho e eacute
palpado com maior facilidade quando a perna esta estendida Resiste agrave tendecircncia
da face tibial superior de deslocar-se para frente com referecircncia ao fecircmur durante
alguns tipos de movimento
5522 Ligamento Colateral Fibular (Lateral) e Ligamento Colateral Tibial
(Medial)
Esse ligamento tem mais importacircncia que o ligamento colateral fibular (lateral) no
que diz respeito agrave estabilidade do joelho
O ligamento colateral medial eacute composto de uma parte superficial o ligamento
colateral tibial e uma parte profunda ldquoo ligamento capsular medialrdquo Estas estruturas
satildeo importantes no controle da angulaccedilatildeo vara (voltado medialmente) e valga
(voltada lateralmente) rotaccedilatildeo tibial e deslocamento tibial antero-posterior Esses
51
ligamentos satildeo firmemente fixados ao menisco medial e a caacutepsula fibrosa da
articulaccedilatildeo do joelho
Os ligamentos colaterais tibial e fibular normalmente impedem a ruptura das faces
laterais da articulaccedilatildeo Satildeo firmemente estirados quando a perna eacute estendida
impedindo a rotaccedilatildeo da tiacutebia lateralmente ou do fecircmur medialmente Durante a
flexatildeo da perna eles se aproximam permitindo alguma rotaccedilatildeo da tiacutebia sobre o
fecircmur
Ligamento colateral medial possui duas porccedilotildees superficial e profunda Estabiliza a
joelho nos estresses em valgo
Ligamento colateral lateral ou fibular colateral Eacute o principal estabilizador ao estresse
em varo Faz parte do complexo ou canto posterolateral e resiste agrave rotaccedilatildeo externa
Figura 22ndash Ligamentos da articulaccedilatildeo do joelho
5523 Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo e Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Eles reforccedilam a parte de traz do joelho Ajudam a resistir qualquer tendecircncia
para a articulaccedilatildeo se mover aleacutem de seu limite de extensatildeo (hiperextensatildeo) Aleacutem
52
disso a direccedilatildeo de suas fibras sugere que eles limitem o movimento rotatoacuterio
5524 Ligamentos Cruzados
O mais fraco ligamento eacute o cruzado anterior que impede o deslocamento posterior
do fecircmur sobre a tiacutebia e a hiperextensatildeo da articulaccedilatildeo aleacutem de conter a tiacutebia que eacute
tracionada agrave frente quando a articulaccedilatildeo eacute fletida em acircngulo reto
O ligamento cruzado posterior que eacute estirado durante a flexatildeo da articulaccedilatildeo do
joelho impede a luxaccedilatildeo anterior do fecircmur sobre a tiacutebia ou a luxaccedilatildeo posterior da
tiacutebia Tambeacutem ajuda a evitar a hiperflexatildeo da articulaccedilatildeo do joelho
Estes ligamentos muito fortes situam-se no interior da caacutepsula articular unindo o
fecircmur e a tiacutebia Localizam-se entre os cocircndilos medial e lateral separados da
cavidade articular pela membrana sinovial
Satildeo faixas arredondadas que se cruzam obliquamente como um X e se denominam
anterior e posterior de acordo com seu local de fixaccedilatildeo na tiacutebia Estes ligamentos
satildeo essenciais para a estabilidade acircntero-posterior da articulaccedilatildeo do joelho
principalmente quando eacute fletido
Ligamento cruzado anterior Eacute responsaacutevel pela limitaccedilatildeo da translaccedilatildeo anterior e
rotaccedilatildeo da tiacutebia em relaccedilatildeo ao fecircmur
Ligamento cruzado posterior Evita a subluxaccedilatildeo posterior da tiacutebia em relaccedilatildeo ao
fecircmur
53
56 Movimentos de Rotaccedilatildeo e Translaccedilatildeo
No joelho existem movimentos de escorregamento do fecircmur sobre os meniscos
tornando o movimento ainda mais complexo Nas figuras 23 e 24 estatildeo identificadas
as proacuteteses de 1 e 4 eixos que nos datildeo uma boa visualizaccedilatildeo dos movimentos
relativos entre as superfiacutecies de um joelho
Figura 23 - Proacuteteses de um Eixo
Figura 24 - Proacuteteses de 4 eixos
Podemos observar a diferenccedila dos movimentos proporcionados por proacutetese e
concluiacutemos que o movimento da proacutetese de 4 eixos eacute o que mais se aproxima do
movimento real no joelho jaacute que proporciona o deslizamento entre as superfiacutecies
enquanto na proacutetese de 1 eixo ocorre apenas o movimento de rotaccedilatildeo em torno do
eixo
54
57 Conclusatildeo do Capiacutetulo
O meacutetodo atual de exame do joelho a ressonacircncia magneacutetica natildeo estaacute adequado
com a pesquisa biomecacircnica pois como pode ser observado neste capiacutetulo a
pressatildeo no joelho em movimento eacute no miacutenimo 30 vezes superior comparada agravequela
na maca de ressonacircncia assim como os acircngulos satildeo os mais variados possiacuteveis
proporcionando variaccedilatildeo ciacuteclica com baixas ou altas taxas de variaccedilatildeo das forccedilas
Com relaccedilatildeo ao meacutetodo de Hill pode-se ter uma noccedilatildeo dos gastos de energia
envolvidos na geraccedilatildeo dos movimentos e como varia a forccedila com a velocidade
muscular
Pode-se verificar tambeacutem a complexidade do joelho quando foram citados e
mostrado a quantidade de muacutesculos ligamentos e outras estruturas que o compotildee e
a sua complexibilidade bem como o movimento existente
55
6 PROPOSTA PARA A SOLUCcedilAtildeO MECAcircNICA
Propotildee-se entatildeo um sistema que simule a compressatildeo exercida sobre o joelho com
um carregamento estaacutetico com valor equivalente ao peso do paciente Isto seria
possiacutevel ao variar o carregamento e o acircngulo da articulaccedilatildeo que seria o ideal para
simular as atividades cotidianas como subir uma escada pular correr um
agachamento e outras situaccedilotildees onde o joelho eacute severamente solicitado
Situaccedilotildees como correr e pular necessitariam de um equipamento com software que
captassem imagens dinacircmicas para esta situaccedilatildeo a escolha seria por um simulador
de carga com caracteriacutesticas elaacutesticas desta forma com o movimento haveria
acreacutescimo ou decreacutescimo dos esforccedilos no joelho do paciente de acordo com a
variaccedilatildeo do comprimento da cinta elaacutestica A impossibilidade de realizaccedilatildeo de um
exame deste tipo eacute devido ao fato de natildeo haver um equipamento de RM que capta
imagens dinacircmicas aqui no estado do Espiacuterito Santo Figura 25 o que nos levou
a pensar em outra soluccedilatildeo para o caso
Figura 25 - Equipamento utilizado na ressonacircncia magneacutetica
56
Como a uacutenica possibilidade eacute de simular um carregamento com um acircngulo entre 10ordm
e 15ordm (acircngulo da bobina de captaccedilatildeo de imagem) na articulaccedilatildeo femopatelar e a
impossibilidade descrita no paraacutegrafo anterior pensamos entatildeo em um equipamento
que atendesse a esta situaccedilatildeo
Na Figura 26 observamos a forccedila F em direccedilatildeo perpendicular ao solo simulando a
forccedila peso desta maneira procuramos desenvolver um aparato que nos permitisse
simular a mesma direccedilatildeo A soluccedilatildeo foi um conjunto de cintas com baixa
elasticidade e boa resistecircncia mecacircnica agrave traccedilatildeo com dispositivo de travas O
equipamento natildeo possui componentes ferromagneacuteticos e medidores de forccedila
eletroeletrocircnicos
Figura 26 - Descriccedilatildeo da cinta e figura ilustrativa
A seguir podemos observar a figura 27 com o voluntaacuterio utilizando o equipamento
no momento anterior agrave ressonacircncia
57
Figura 27 ndash Paciente utilizando a cinta ao dar entrada na sala de exame
61 O Equipamento de Carga
O equipamento eacute composto por trecircs cintas dispostas do seguinte modo a primeira
cinta eacute responsaacutevel pelo carregamento do joelho tencionando o sistema a segunda
eacute responsaacutevel pela ligaccedilatildeo da cinta inferior a primeira com a superior a terceira e a
terceira cinta seraacute responsaacutevel por limitar o movimento que seraacute ajustada conforme
o tamanho do paciente
58
Figura 28 ndash Montagem do conjunto de cintas
62 Modificaccedilotildees Realizadas
Foram necessaacuterias algumas adaptaccedilotildees para que as cintas pudessem ser utilizadas
no equipamento de ressonacircncia magneacutetica pois havia alguns componentes
ferromagneacuteticos tais como mola e eixo Estes foram confeccionados em bronze e
as molas foram retiradas de maneira que natildeo alterasse a funcionalidade do
equipamento
59
7 O QUE SIGNIFICA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
Ressonacircncia Magneacutetica (RM) eacute uma ferramenta meacutedica moderna e precisa
disponiacutevel aos meacutedicos para a imagem seccional do interior do corpo Esta visatildeo
magneacutetica fornece aos meacutedicos uma quantidade de informaccedilotildees detalhadas sobre
a localizaccedilatildeo tamanho e composiccedilatildeo do tecido corporal a ser examinado Este
conhecimento pode ser decisivo no estabelecimento de um diagnoacutestico raacutepido e
preciso
A RM eacute um meacutetodo de investigar o corpo tatildeo complicado quanto parece A RM natildeo
usa raios-X De fato como o nome indica o procedimento eacute baseado nas
propriedades magneacuteticas dos aacutetomos que constituem todas as substacircncias incluindo
o corpo humano Em um campo magneacutetico forte como o produzido pelo scanner da
RM sinais eleacutetricos satildeo emitidos pelo nuacutecleo atocircmico do tecido corporal Esses
sinais satildeo interceptados por uma antena circular ao redor do paciente A intensidade
do sinal varia de acordo com o tipo de tecido Um computador designa os sinais aos
pontos correspondentes das aacutereas corporais em exame e transforma-as em imagem
na tela
71 Preparaccedilatildeo para o exame
Natildeo eacute necessaacuterio remover as roupas como eacute o caso em muitos exames de raio-X
poreacutem os pacientes satildeo solicitados a retirar todos os objetos que possam interferir
no processo de imagem principalmente aqueles contendo metal Isto inclui natildeo
somente brincos broches colares reloacutegios de pulso mas tambeacutem canetas
esferograacuteficas e chaves Os pacientes devem tambeacutem retirar placas dentaacuterias
removiacuteveis e informar o meacutedico se houver qualquer implante metaacutelico ou objeto
estranho incluindo
bull Marca-passo
bull Vaacutelvula cardiacuteaca artificial
bull Proacutetese vascular
60
bull Membro artificial
bull Unha ou placa metaacutelica
bull Estilhaccedilo ou tala de metal
bull Dispositivo intra-uterino (para contracepccedilatildeo)
bull O meacutedico deve ser informado se vocecirc estaacute graacutevida
Para o exame os pacientes satildeo conduzidos a um recosto almofadado no centro do
scanner da RM Eacute importante que o paciente sinta-se confortaacutevel para o iniacutecio e
permaneccedila calmo e quieto o quanto possiacutevel durante o exame jaacute que qualquer
movimento fiacutesico pode interferir com a precisatildeo das medidas ou alterar os resultados
dos testes
72 Seguranccedila durante o exame
Uma vez que a ressonacircncia magneacutetica natildeo envolve o uso de raios-X natildeo eacute
necessaacuterio tomar as mesmas medidas de precauccedilatildeo para exames de raios-X Pelo
conhecimento cientiacutefico atual a forccedila do campo magneacutetico necessaacuteria para obter
resultados precisos (ateacute 2 Tesla = 20000 vezes o campo magneacutetico da Terra) natildeo
possui efeito prejudicial
Nos uacuteltimos anos milhotildees de exames foram realizados sem quaisquer efeitos
colaterais conhecidos - durante ou apoacutes o exame Os exames de RM geralmente
natildeo podem ser realizados em pacientes com marca-passo cardiacuteaco
73 O que acontece durante o exame
Durante o exame o paciente deita-se no centro de uma abertura tipo tuacutenel do
scanner da RM o que natildeo eacute perigoso nem doloroso Poreacutem se o paciente natildeo gosta
da sensaccedilatildeo de se sentir preso ou sofrem de claustrofobia tomar um sedativo leve
com consulta do meacutedico pode ajudar
61
Cada imagem da RM leva de 5 a 15 minutos para ser obtida Durante o exame o
paciente ouviraacute um som de batida leve Natildeo haacute com que se preocupar Esse eacute o
funcionamento normal do scanner da RM
Quando eacute necessaacuterio obter vaacuterias imagens o recosto iraacute mover-se automaticamente
agrave posiccedilatildeo apropriada O paciente deve continuar o mais tranquumlilo possiacutevel
Dependendo do tipo do exame o tempo total do procedimento pode ser de ateacute 60
minutos
62
8 PARAcircMETROS QUE AFETAM O ASPECTO DAS IMAGENS
OBTIDAS ATRAVEacuteS DE RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
A seguir seraacute abordado os paracircmetros envolvidos para a obtenccedilatildeo das imagens dos
diferentes planos em que satildeo mostradas as imagens e por fim os resultados
obtidos nos experimentos com e sem o equipamento de carga
81 Paracircmetros que Afetam o Aspecto das Imagens Obtidas Atraveacutes de
Ressonacircncia Magneacutetica
O aspecto de uma imagem produzida atraveacutes de RM eacute determinado atraveacutes de
muitos paracircmetros Em geral estes paracircmetros podem ser divididos em (1) aqueles
que possuem um valor fixo determinado pela fiacutesica da RM e (2) aqueles que podem
ser modificados pelo usuaacuterio para alterar o aspecto da imagem
O objetivo de qualquer estudo de RM eacute gerar imagens da anatomia tecidual nas
quais a razatildeo contraste-ruiacutedo (RCR) eacute suficiente para permitir identificaccedilatildeo do
processo patoloacutegico Isto eacute realizado variando-se os paracircmetros definidos pelo
usuaacuterio para enfatizar diferenccedilas nos valores de paracircmetros intriacutensecos e para
enfatizar diferenccedilas na intensidade do sinal entre voxels contendo tecidos normais e
patoloacutegicos
811 Paracircmetros Intriacutensecos
Os paracircmetros intriacutensecos satildeo tecidos-dependentes e natildeo estatildeo sob controle do
operador Como exemplos de paracircmetros intriacutensecos estatildeo a densidade da aacutegua e a
gordura no tecido fluxo sanguiacuteneo e as velocidades de relaxamento dos momentos
magneacuteticos de volta ao equiliacutebrio apoacutes perturbaccedilatildeo Alguns paracircmetros intriacutensecos
satildeo invariaacuteveis entre todos os tecidos (por exemplo a intensidade do campo
magneacutetico)
63
O acuacutemulo de liacutequido de edema em torno de um tumor eacute uma patologia comum O
edema tem maior proporccedilatildeo de aacutegua que o tecido normal circundante e portanto
maior densidade de proacutetons por unidade de volume Este aumento da densidade de
proacutetons por unidade de volume pode ser observado utilizando-se meacutetodos de estudo
por RM Tipicamente imagens por RM ponderadas em densidade protocircnica satildeo
obtidas utilizando-se os menores TE e tempo de repeticcedilatildeo (TR) possiacuteveis que
permitem relaxamento T1 completo de todos os momentos magneacuteticos de volta ao
equiliacutebrio
8111 Tempos de Relaxamento
Apoacutes ser excitado o sinal de RM natildeo pode ser detectado para sempre Sofre
descaimento em virtude de dois tipos diferentes de processos de relaxamento (1) o
retorno do momento magneacutetico de volume ao equiliacutebrio teacutermico e (2) a perda de
coerecircncia da fase na magnetizaccedilatildeo final em virtude de interaccedilotildees com outros
momentos magneacuteticos no tecido
A velocidade com que estes processos retornam agrave magnetizaccedilatildeo final ao equiliacutebrio eacute
fundamental porque a experiecircncia com RM deve ser repetida para cada etapa de
codificaccedilatildeo de fase e o grau de magnetizaccedilatildeo disponiacutevel para o estudo depende da
forma como muitos dos momentos magneacuteticos satildeo realinhados com o campo
magneacutetico principal
8112 Tempos de Relaxamento T2 e T2
Apoacutes excitaccedilatildeo o sinal de RM presente no plano XY decai exponencialmente ateacute
zero com o tempo O tempo necessaacuterio para o desaparecimento irreversiacutevel de 63
do sinal eacute denominado tempo de relaxamento T2 ou tempo de relaxamento spin-spin
ou transversal Este descaimento eacute causado pelos muitos processos que produzem
uma perda de coerecircncia da fase no sinal de RM Apoacutes o pulso de RF todos os
momentos magneacuteticos inicialmente processam com fases idecircnticas (a precessatildeo eacute o
alinhamento dos momentos magneacuteticos em torno do campo principal) Entretanto
64
variaccedilotildees na intensidade efetiva do campo magneacutetico fazem com que os momentos
magneacuteticos processem em diferentes frequumlecircncias por curtos periacuteodos de tempo
8113 Tempo de Relaxamento T1
O tempo de relaxamento T1 (isto eacute spin-lattice ou tempo de relaxamento
longitudinal) eacute o tempo necessaacuterio para restabelecer 63 da populaccedilatildeo de equiliacutebrio
de momentos magneacuteticos Bo apoacutes o pulso de excitaccedilatildeo O relaxamento T1 eacute um
processo exponencial
O tempo de relaxamento T1 para qualquer material varia em funccedilatildeo da intensidade
do capo magneacutetico pois ocorrem mais variaccedilotildees na intensidade do capo magneacutetico
efetivo local em menores frequumlecircncias O tempo de relaxamento T1 eacute sempre maior
ou igual ao tempo de relaxamento T2
812 Paracircmetros Extriacutensecos
Muitos tipos de paracircmetros controlados pelo operador podem alterar o aspecto da
imagem Estes incluem eventos de determinaccedilatildeo do tempo como TR TE e em
estudos de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo de inversatildeo do spin Outros paracircmetros
que afetam o aspecto da imagem satildeo espessura do corte resoluccedilatildeo digital e CDV
O aspecto da imagem tambeacutem pode ser modificado aplicando-se mais de um pulso
de RF antes da coleta de dados
8121 TR e TE
Tipicamente satildeo necessaacuterias 128 ou 256 etapas de codificaccedilatildeo em uma aquisiccedilatildeo
de RM O TR eacute o tempo entre etapas consecutivas de codificaccedilatildeo de fase e o TE eacute
o tempo entre o pulso de RF perturbador inicial e o centro do periacuteodo de aquisiccedilatildeo
O TR geralmente eacute maior que o TE exceto para algumas sequumlecircncias raacutepidas como
aquisiccedilatildeo raacutepida estaacutegio estacionaacuterio apoacutes contraste e imagem raacutepida com
precessatildeo estaacutegio estacionaacuterio
65
813 Manipulaccedilatildeo dos Paracircmetros Extriacutensecos para Variar o Contraste da
Imagem
8131 Imagem de Ressonacircncia Magneacutetica Ponderada em TI e TR
Todas as imagens geradas por RM satildeo ponderadas em T1 em algum grau os
tempos de relaxamento T1 para aacutegua e gordura no corpo vaiam de 100 a 2000 ms
A fonte primaacuteria de atenuaccedilatildeo do sinal em uma imagem spin-eco eacute a saturaccedilatildeo
progressiva do momento magneacutetico pelos pulsos de seleccedilatildeo do corte repetitivos O
sinal da gordura eacute brilhante enquanto as intensidades de sinal do muacutesculo e liacutequido
em um cisto do menisco satildeo menores
8132 Ponderaccedilatildeo em densidade Protocircnica
As imagens onde o contraste eacute governado pela concentraccedilatildeo relativa de aacutegua no
tecido podem ser geradas utilizando-se TRrsquos longos (TR gt 20 ms) Estas imagens
satildeo denominadas imagens ponderadas em densidade protocircnicas As imagens
ponderadas em densidade protocircnica fornecem mais detalhes anatocircmicos porque
satildeo usadas para visualizar estruturas finas Estas satildeo obtidas e satildeo uacuteteis para
interpretaccedilatildeo de aacutereas de sinal de intensidade elevada observada na imagem
ponderada em T2 na qual os detalhes anatocircmicos estatildeo encobertos
8133 Ponderaccedilatildeo em T2 e TE
O liacutequido e o edema podem ser enfatizados em imagens produzidas por RM
utilizando-se longos tempos de TE porque possuem maiores tempos de
relaxamento T2 que os tecidos normais Com TEs longos o descaimento do sinal
exponencial devido ao relaxamento T2 atenua o sinal de liacutequido e edema mais
lentamente que o sinal da gordura muacutesculo ou tecidos conjuntivos normais
Portanto o liacutequido e o edema apresentam-se brilhantes em imagens por RM
ponderadas em T2 obtidas utilizando-se longos tempos TE e longos tempos TR A
seguir seraacute exposto um quadro com um breve resumo da interpretaccedilatildeo de RM
66
Resumo da interpretaccedilatildeo de IRM
Definiccedilotildees
Tempos de relaxamento Comportamento caracteriacutestico da magnetizaccedilatildeo tecidual
(propriedades dos tecidos)
T1 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons se
tornem inicialmente alinhados com o capo magneacutetico
estaacutetico (ou se realinhem apoacutes excitaccedilotildees repetidas)
T2 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons
saiam de fase uns em relaccedilatildeo aos outros apoacutes excitaccedilatildeo
por radiofrequumlecircncia (RF)
TR O tempo entre as excitaccedilotildees sucessivas de RF no tecido
(um TR curto seleciona proacutetons com T1 curto)
TE Sequumlecircncia em spin-eco tempo no qual o sinal de RF
tecidual (spin-eco) eacute recebido (um TE longo seleciona
proacutetons com T2 longo)
TI Sequumlecircncia de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo consumido
ateacute que a magnetizaccedilatildeo do tecido em recuperaccedilatildeo seja
defletido para recepccedilatildeo (tecido cuja magnetizaccedilatildeo passa
pelo zero no tempo TI produz intensidade zero)
Efeitos sobre a
Imagem
T1 Um T1 curto possibilita uma remagnetizaccedilatildeo raacutepida de
modo que a intensidade do sinal eacute grande (a gordura tem
T1 muito curto) e o tecido aparece brilhante o tecido com
T1 longo (como o liacutequido) natildeo se magnetiza plenamente
entre as excitaccedilotildees e apresenta um aspecto escuro na
imagem a inversatildeo-recuperaccedilatildeo com TI semelhante ao T1
de um tecido resulta em sinal nulo para este tecido (a
gordura pode ser zerada pelo emprego de um TI curto)
67
T2 Um T2 curto faz com que os proacutetons em precessatildeo saiam
rapidamente de fase levando agrave perda do sinal tecidos com
T2 curto (como o muacutesculo) tecircm aspecto escuro nas
imagens obtidas em TE longo tecidos com T2 longo (como
liacutequido ou tumor) mantecircm sua coerecircncia de fase por mais
tempo do que outros tecidos e apresentam um aspecto
brilhante nas imagens obtidas com um TE longo uma
teacutecnica ponderada em T2 utiliza um TR e um TE longos
Aspecto do tecido em sequumlecircncia de IRM
Spin-eco
Tecido Tempo de
relaxamento
Ponderaccedilatildeo T1
TE e TR curtos
Ponderaccedilatildeo T2
Tumor liacutequido T1 e T2 longos Escuro Claro
Muacutesculo T1 longo e T2 curto Escuro Escuro
Gordura T1 curto e T2 longo Claro Menos claro
Para finalizar nossa anaacutelise acerca dos paracircmetros podemos dizer que em uma
sequumlecircncia DP teremos valores curtos para TR e tambeacutem para TE ou seja teremos
T1 longo e T2 curto assim natildeo teremos sequumlecircncia ponderada em T1 como
tambeacutem natildeo teremos ponderada em T2 esta sequumlecircncia nos daraacute cor escura para
liacutequidos e gorduras entatildeo poderemos diferenciar os muacutesculos que teratildeo cor
brilhante podendo entatildeo diagnosticar problemas musculares
Para valores curtos de TR e TE teremos sequumlecircncia ponderada em T1 desta forma
as gorduras apareceratildeo com cor brilhante e os muacutesculos e liacutequidos apareceratildeo em
cor escura sendo uma oacutetima maneira de analisar o quatildeo intacta se encontra o tecido
infrapatelar ou gordura de Hoffa encontrada na regiatildeo femopatelar
68
Para valores longos de TR e TE teremos uma sequumlecircncia ponderada em T2 desta
forma as gorduras e muacutesculos se encontraratildeo em cor escura mas os liacutequidos
estaratildeo em cor brilhante assim poderemos diagnosticar a presenccedila de aacutegua e
edemas na regiatildeo patelofemoral Lembrando ainda que a gordura neste caso tem a
funccedilatildeo de lubrificantes para as superfiacutecies das cartilagens dos ossos a presenccedila de
aacutegua ou edemas prejudicam a lubrificaccedilatildeo na regiatildeo fazendo com que as
cartilagens venham a deteriorar-se
82 Planos de Imagem
Uma aquisiccedilatildeo axial atraveacutes da articulaccedilatildeo patelofemoral eacute usada como o localizador
inicial para imagens subsequumlentes nos planos sagital e coronal A patologia do
menisco eacute avaliada basicamente em imagens do plano sagital Entretanto a
morfologia e a intensidade de sinal das cartilagens do menisco devem ser avaliadas
secundariamente em imagens no plano coronal Os ligamentos cruzados satildeo mais
bem observados em imagens no plano sagital com o coronal e o axial para
visualizaccedilatildeo secundaacuteria e confirmaccedilatildeo da patologia Os ligamentos colateral medial
e lateral (LCM E LCL) satildeo claramente exibidos em imagens coronais e axiais e
tambeacutem podem ser identificados rotineiramente em imagens sagitais As superfiacutecies
da cartilagem articular dos compartimentos medial e lateral satildeo avaliadas nos planos
coronal e sagital A articulaccedilatildeo patelofemoral incluindo a faceta patelar e a
cartilagem articular do sulco troclear eacute mais bem observada em imagens axiais e
sagitais
821 Posicionamento do Paciente
Embora os estudos por imagem sejam realizados rotineiramente com o joelho
colocado em 10ordm a 15ordm de rotaccedilatildeo externa (para realinhar o ligamento cruzado
anterior [LCA] paralelo ao plano de imagem sagital) esta rotaccedilatildeo externa torna-se
menos importante quando satildeo usados cortes mais finos (lt 3 mm) A rotaccedilatildeo externa
excessiva do joelho resulta em alongamento das dimensotildees acircntero-posteriores do
cocircndilo femoral (principalmente o cocircndilo femoral lateral) e pode diminuir a
visualizaccedilatildeo precisa da anatomia do menisco Uma alternativa eacute usar imagens
69
sagitais em plano obliacutequo paralelo agrave orientaccedilatildeo do LCA avaliada em um localizador
axial
83 Abordagem Quanto aos Tipos de Planos Utilizados na RM
831 Imagens Axiais
As imagens no plano axial tecircm importante papel na avaliaccedilatildeo de rotina do joelho As
facetas patelares e a cartilagem articular devido agrave sua orientaccedilatildeo obliacutequa satildeo
demonstradas com maior precisatildeo em imagens axiais atraveacutes da articulaccedilatildeo
patelofemoral A doenccedila patelofemoral (isto eacute condromalaacutecia) pode ser super ou
subestimada quando usadas apenas imagens sagitais Imagens axiais com TF 3D
submilimeacutetrica satildeo usadas para definir padrotildees de lesatildeo circunferencial do menisco
e criar imagens compostas 3D utilizando-se uma estaccedilatildeo de trabalho As imagens
no plano axial tambeacutem satildeo usadas como localizador para determinar os planos
sagital e coronal Embora imagens axiais de rotina em 4 ou 5 mm natildeo satildeo sensiacuteveis
agrave patologia do menisco porque os cortes satildeo muito espessos Imagens sagitais que
secionam o menisco perpendicular agrave sua superfiacutecie proporcionam a melhor
demonstraccedilatildeo da anatomia e patologia interna do menisco
832 Imagens Sagitais
A dessecaccedilatildeo no plano sagital exibe os componentes dos ligamentos colaterais
medial e caacutepsula adjacente O compartimento patelofemoral o quadriacuteceps e o
tendatildeo patelar satildeo demonstrados em dissecaccedilotildees meacutedio-sagitais
O LCA e o LCP satildeo mais bem exibidos em imagens sagitais O LCL ou ligamento
colateral fibular e o tendatildeo do muacutesculo biacuteceps femoral tambeacutem podem ser
observados em cortes sagitais perifeacutericos
Em cortes meacutedio-sagitais os tendotildees quadriacuteceps e patelar que demonstram sinal
de baixa intensidade satildeo observados em suas fixaccedilotildees anteriores aos poacutelos
patelares superior e inferior respectivamente O coxim adiposo infrapatelar de Hoffa
70
estaacute situado diretamente posterior ao tendatildeo patelar e demonstra sinal de
intensidade brilhante (dependendo dos paracircmetros escolhidos) A cartilagem
articular patelar posterior exibe arco uniforme ou convexo em cortes atraveacutes das
facetas patelares medial e lateral Na ausecircncia de liacutequido articular a bursa patelar
colapsada natildeo eacute observada proximal ao poacutelo superior da patela
833 Imagens Coronais
A dissecaccedilatildeo anatocircmica coronal poacutestero-anterior demonstra a caacutepsula posterior o
tendatildeo popliacuteteo os ligamentos cruzados e menisco os ligamentos colaterais e e o
mecanismo extensor
Cortes meacutedio-coronais exibem a espinha tibial anterior enquanto as imagens
anteriores satildeo caracterizadas pelo sinal de alta intensidade do coxim adiposo
infrapatelar de Hoffa anterior ao compartimento lateral do joelho
71
9 COMPARATIVO DO SISTEMA MECAcircNICO COM O JOELHO
Ao iniciar nossa discussatildeo faremos uma comparaccedilatildeo entre a junta do joelho e um
par de buchas mecacircnicas a cartilagem presente em torno dos cocircndilos seraacute
comparada a uma bucha de desgaste o osso seraacute considerado como a peccedila
importante que natildeo poderaacute ser substituiacuteda e a gordura de Hoffa (tecido adiposo
infrapatelar) seraacute considerada como um lubrificante de elevada viscosidade
No sistema mecacircnico quando haacute uma contaminaccedilatildeo no lubrificante tem-se o
aumento do atrito e em consequumlecircncia o desgaste prematuro do conjunto A
presenccedila de aacutegua por exemplo causa uma alteraccedilatildeo da viscosidade do lubrificante
essa alteraccedilatildeo natildeo permite a formaccedilatildeo de cunha na regiatildeo de contato entre as
superfiacutecies assim no caso de elementos mecacircnicos poderemos ter microsoldas
ruiacutedos vibraccedilatildeo aquecimento e outros
Em semelhanccedila com este modelo faremos um comparativo em relaccedilatildeo ao joelho
que apresenta componentes com funccedilotildees muito proacuteximas de um par de buchas
mecacircnicas Com o passar do tempo as constantes situaccedilotildees que envolvem o joelho
no dia a dia sejam elas os esforccedilos em um jogo de futebol ou em um simples
agachamento vatildeo levar este conjunto a pressotildees elevadas e ainda a infiltraccedilotildees de
aacutegua por diversos motivos pancadas torccedilotildees etc Neste caso a presenccedila da aacutegua
assim como no sistema mecacircnico iraacute causar desgaste das cartilagens ocorrendo o
contato entre os cocircndilos o que futuramente poderaacute provocar por exemplo uma
artrite
No caso de um desgaste mecacircnico resolve-se o problema trocando o elemento de
desgaste e solucionando o problema de lubrificaccedilatildeo O que natildeo pode ser realizado
com tanta simplicidade no caso do joelho que requer um tratamento ou ateacute uma
intervenccedilatildeo ciruacutergica
72
91 Resultados dos testes
Foram realizados dois testes com e sem carga para que pudeacutessemos avaliar a
mudanccedila nos resultados da RM
911 O Primeiro Teste
O primeiro teste foi realizado no dia 25 de junho de 2005 no CDI (centro de
diagnoacutestico por imagem) localizado em Santa Luacutecia ndash Vitoacuteria O teste foi realizado
em uma pessoa de aparecircncia saudaacutevel sem histoacuterico de problemas no joelho e sem
ocorrecircncia de dor com idade de 28 anos
Os resultados obtidos natildeo apresentaram alteraccedilatildeo significativa das fissuras
912 O Segundo Teste
O segundo teste foi realizado no dia 18 julho de 2005 no mesmo local do teste
anterior O teste foi realizado com uma pessoa saudaacutevel com histoacuterico de problemas
no joelho e sem dores nos dias anteriores ao teste bem como nos dias posteriores
com idade de 54 anos
O resultado obtido com carga apresentou uma pequena variaccedilatildeo da fissura na
gordura de Hoffa
73
10 DISCUSSAtildeO DOS RESULTADOS E MELHORIAS
Neste capiacutetulo faremos uma abordagem sobre os resultados e uma proposta de
melhoria para o equipamento
101 Comentaacuterio dos Resultados
Nos resultados obtidos foram verificadas alteraccedilotildees na regiatildeo femopatelar quando
se aplica uma carga o que natildeo poderia ser obtido em um exame convencional de
ressonacircncia magneacutetica
No primeiro teste pode ser observada uma pequena diferenccedila devido agrave
aproximaccedilatildeo dos cocircndilos Considerando ser o indiviacuteduo uma pessoa saudaacutevel e
sem dores era de se esperar que o resultado natildeo apresentasse alguma anomalia
No segundo teste observou-se abertura de uma pequena fissura na gordura de
Hoffa o que tambeacutem se esperava pois a pessoa apresentava um histoacuterico de
problemas no joelho apesar de que ele natildeo apresentava sintomas de qualquer
anomalia no momento do teste
Visto que os testes natildeo puderam ser realizados com pessoas que tinham um
histoacuterico e uma situaccedilatildeo que caracterizasse um problema no joelho o que foi
determinante para os resultados e devido a impossibilidade de realizar testes nas
condiccedilotildees ideais descritas no quarto capiacutetulo bem como aos custos altiacutessimos que
envolvem os exames que foram realizados juntamente com os exames dos clientes
da cliacutenica sendo assim era de se esperar que os resultados natildeo causassem
diferenccedila de grande expressatildeo
74
102 Proposta de Melhoria
Visto que os resultados foram considerados satisfatoacuterios apesar das condiccedilotildees
adversas propomos possiacuteveis melhorias no que diz respeito agrave avaliaccedilatildeo da pressatildeo
exercida no joelho
Sugerimos entatildeo a utilizaccedilatildeo de palmilhas figuras 29 e 30 para avaliar a pressatildeo
equivalente exercida no joelho e o uso de um software por exemplo o Ansys
(elementos finitos) para criar uma nova imagem corrigida Isso seria viaacutevel e
interessante poreacutem exigiria mais aprofundamento e muito mais tempo o que poderaacute
ser realizado em futuros trabalhos
Figura 29 ndash Palmilhas para mediccedilatildeo da pressatildeo
Figura 30 ndash Resultado de uma anaacutelise de pressatildeo
75
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
[1] httpmriifscuspbrpaginasporttormprojetohistoricohtml acessado
em 11 de junho de 2005
[2] httpwwweagoracombrlerphpidnew=13596 acessado em 15 de
junho de 2005
[3] Rasch Philip j Cinesiologia e Anatomia Aplicada Editora Guanabara
Koogan 1991
[4] Kendall Henry Otis Kendall Florence Peterson Wadsworth Gladys
Elizabeth Muacutesculos Provas e Funccedilotildees Editora Manole Ltda 1980
[5] Haaga Hohn R Lanzieri Charles F Tomografia Computadorizada e
Ressonacircncia Magneacutetica do Corpo Humano Vol 2 Editora Guanabara Koogan
1996
[6] Antonio Raimundo dos Santos Metodologia Cientiacutefica a construccedilatildeo do
Conhecimento 6ordfed Editora DPampA 2004
[7] Tese de Mestrado do aluno Luciano Luporini Menegaldo Campinas
1997 SP ndash Brasil
[8] httpwwwgrupodojoelhocombrartigosanat_biomhtmc acessado em
16 de junho de 2005
[9] httpwwwgrupodojoelhocombrlcahtm acessado em 16 de junho de
2005
[10]httpwwwcorpohumanohpgigcombrsist_muscularsist_muscularhtml
acessado em 20 de junho de 2005
[11] httpwwwmsd-brazilcommsd43m_manualmm_sec5_47htm
acessado em 24 de junho de 2005
[12] httpgeocitiesyahoocombrcorpoemovview_musculacao_24htm
acessado em 25 de junho de 2005
[13]httpwwwtudosobredorcombrpaciente_templatephp3pagina=joelho
acessado em 06 de julho de 2005
[14] Stimac Gary k Introduccedilatildeo ao diagnoacutestico por imagens Editora
Guanabara Koogan 1994
8
SUMAacuteRIO
DEDICATOacuteRIA 4
AGRADECIMENTOS 5
LISTA DE FIGURAS 6
SUMAacuteRIO 8
VOCABULAacuteRIO 11
1 INTRODUCcedilAtildeO 13
2 RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA 15
21 Histoacuterico da ressonacircncia magneacutetica no Brasil 15
22 Importacircncia da Ressonacircncia Magneacutetica 20
3 PATOLOGIAS DO JOELHO 23
31 Tipos de Patologia 23
311 Lesatildeo do Ligamento Cruzado Anterior 24
312 Lesatildeo do Ligamento Cruzado Posterior 24
313 Lesatildeo do Ligamento Colateral Medial 24
314 Lesatildeo do Ligamento Colateral Lateral 24
315 Artrite 25
316 Osteoartrite 25
317 Artrite Reumatoacuteide 25
318 Gota 26
319 Artrite Gotosa Aguda 26
3110 Cisto de Baker 26
3111 Bursite 27
3112 Doenccedila de Still de Adultos 27
3113 Condromalaacutecia Patelar 27
3114 Doenccedila de Osgood-Schlatter 27
3115 Pseudogota 28
3116 Artrite psoriaacutetica 28
3117 Siacutendrome de Reiter 28
3118 Esclerodermia 28
32 Tipos de Deformidades 29
321 Deformidade em Varo 29
322 Deformidade em Valgo 29
9
4 O PORQUEcirc DO USO DA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA 30
41 Pesquisa de Custo e de Exame Utilizado 30
42 Conclusatildeo do Capiacutetulo 33
5 DEFEITOS DA RM 34
51 Abordagem da Variaccedilatildeo da Pressatildeo na Superfiacutecie de Apoio 34
52 A Impossibilidade de Variaccedilatildeo do Acircngulo 36
53 Contraccedilatildeo Isomeacutetrica e Isotocircnica 38
531 Relaccedilatildeo Comprimento - Forccedila Muscular 38
532 Relaccedilatildeo Velocidade - Forccedila Muscular 40
54 O Modelo de Hill 41
55 Estrutura Muscular na Articulaccedilatildeo 47
551 Os Muacutesculos da Articulaccedilatildeo 47
5511 Jarrete 47
5512 O Quadriacuteceps da Coxa 48
5513 O Grupo de Muacutesculos natildeo Classificados 48
552 Ligamentos 49
5521 Ligamento Patelar 50
5522 Ligamento Colateral Fibular (Lateral) e Ligamento Colateral
Tibial (Medial) 50
5523 Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo e Ligamento Popliacuteteo Arqueado 51
5524 Ligamentos Cruzados 52
56 Movimentos de Rotaccedilatildeo e Translaccedilatildeo 53
57 Conclusatildeo do Capiacutetulo 54
6 PROPOSTA PARA A SOLUCcedilAtildeO MECAcircNICA 55
61 O Equipamento de Carga 57
62 Modificaccedilotildees Realizadas 58
7 O QUE SIGNIFICA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA 59
71 Preparaccedilatildeo para o exame 59
72 Seguranccedila durante o exame 60
73 O que acontece durante o exame 60
8 PARAcircMETROS QUE AFETAM O ASPECTO DAS IMAGENS OBTIDAS
ATRAVEacuteS DE RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA 62
10
81 Paracircmetros que Afetam o Aspecto das Imagens Obtidas Atraveacutes de
Ressonacircncia Magneacutetica 62
811 Paracircmetros Intriacutensecos 62
8111 Tempos de Relaxamento 63
8112 Tempos de Relaxamento T2 e T2 63
8113 Tempo de Relaxamento T1 64
812 Paracircmetros Extriacutensecos 64
8121 TR e TE 64
813 Manipulaccedilatildeo dos Paracircmetros Extriacutensecos para Variar o Contraste da
Imagem 65
8131 Imagem de Ressonacircncia Magneacutetica Ponderada em TI e TR 65
8132 Ponderaccedilatildeo em densidade Protocircnica 65
8133 Ponderaccedilatildeo em T2 e TE 65
82 Planos de Imagem 68
821 Posicionamento do Paciente 68
83 Abordagem Quanto aos Tipos de Planos Utilizados na RM 69
831 Imagens Axiais 69
832 Imagens Sagitais 69
833 Imagens Coronais 70
9 COMPARATIVO DO SISTEMA MECAcircNICO COM O JOELHO 71
91 Resultados dos testes 72
911 O Primeiro Teste 72
912 O Segundo Teste 72
10 DISCUSSAtildeO DOS RESULTADOS E MELHORIAS 73
101 Comentaacuterio dos Resultados 73
102 Proposta de Melhoria 74
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS 75
11
VOCABULAacuteRIO
CDI ndash Cliacutenica de diagnoacutestico por imagem
Femopatelar ndash Regiatildeo anterior da articulaccedilatildeo do joelho
USP ndash Universidade de Satildeo Paulo
RM ndash Ressonacircncia magneacutetica
Tesla ndash Unidade de medida para campo magneacutetico
EMBRAPA ndash Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuaacuteria
CNPq ndash Conselho Nacional de desenvolvimento Cientiacutefico e Tecnoloacutegico
EMBRAER ndash Empresa Brasileira de Aeronaacuteutica
INCOR ndash Instituto do Coraccedilatildeo
UNESP ndash Universidade Estadual de Satildeo Paulo
IFSC ndash Instituto de Fiacutesica de Satildeo Carlos
TORM ndash Projeto de desenvolvimento e pesquisa sobre a RM
Imagenologia ndash Estudo atraveacutes das imagens
Artroscopia ndash Teacutecnica que permite corrigir lesotildees atraveacutes de pequena inserccedilatildeo em
pequenos orifiacutecios na pele
LCA ndash Ligamento cruzado anterior
LCP ndash Ligamento cruzado posterior
LCM ndash Ligamento colateral medial
LCL ndash Ligamento colateral lateral
Varo ndash Tipo de deformidade no joelho
Valgo ndash Tipo de deformidade no joelho
Raio-X ndash Meacutetodo de diagnoacutestico por imagem
Isomeacutetrico ndash Que apresenta a mesma medida
Isotocircnico ndash Que apresenta a mesma forccedila
Cabeccedilas Miosiacutenicas ndash Filamentos que formam o tecido muscular
Actina ndash Filamento que junto com as cabeccedilas miosiacutenicas formam o tecido muscular
Sarcocircmero ndash Unidade contraacutetil do muacutesculo formada pela actina e miosina
Sartoacuterius ndash Muacutesculo da perna
Estrutura z ndash Estrutura formada pelas metades de dois sarcocircmeros adjacentes
V ndash Velocidade muscular
Vm ndash Velocidade muscular maacutexima
12
F ndash Forccedila muscular
Fm ndash Forccedila muscular maacutexima
Qit ndash Calor dissipado pelo movimento isotocircnico
Qe ndash Calor dissipado pelo encurtamento do muacutesculo
Qim ndash Calor dissipado pelo movimento isomeacutetrico
Qe - Fluxo de calor de encurtamento
imQ - Fluxo de calor atraveacutes do movimento isomeacutetrico
itQ - Fluxo de calor devido ao movimento isotocircnico
W - Potecircncia muscular
RCM ndash Razatildeo contraste-ruiacutedo
Voxels ndash Sinais emitidos durante exposiccedilatildeo
TE ndash Tempo de exposiccedilatildeo
TR ndash Tempo de repeticcedilatildeo
T1 ndash Tempo de equiliacutebrio dos momentos magneacuteticos
T2 ndash Tempo de perda na coerecircncia do sinal emitido
RF ndash Radio frequumlecircncia
Bo ndash Momento magneacutetico
Spin-Spin ndash Tipo de sinal emitido
Spin-Eco ndash Tipo de sinal emitido
13
1 INTRODUCcedilAtildeO
Com o passar dos tempos o conhecimento e a tecnologia tecircm-se desenvolvido de
tal maneira que novas soluccedilotildees para doenccedilas e patologias tem se tornado uma
necessidade para uma melhor qualidade da vida humana
Por isso profissionais da aacuterea de biomeacutedicas vecircm se empenhando em desenvolver
meacutetodos para avaliaccedilatildeo do corpo humano de um modo geral para vivermos mais e
melhor Mas estes profissionais possuem limitaccedilotildees para desenvolvimento de
tecnologias para que os diagnoacutesticos sejam realizados de maneira mais precisa
Para que isso aconteccedila surge a necessidade do envolvimento da engenharia para
realizaccedilatildeo de diagnoacutesticos com tal precisatildeo
Em caso especial de tratamento patologias e ou doenccedilas em joelhos em que uma
pessoa se submeta a uma avaliaccedilatildeo por ressonacircncia magneacutetica um dos meios mais
utilizados para visualizaccedilatildeo sem necessidade de cirurgias para o diagnostico
Meacutedicos tecircm percebido que os laudos natildeo condizem com o real esforccedilo sofrido nos
joelhos de seus pacientes tendo em vista que o trabalho de ressonacircncia eacute realizado
sem uma condiccedilatildeo real de esforccedilo (paciente deitado)
Com a colaboraccedilatildeo de uma cliacutenica de diagnoacutestico por imagem (CDI) foi
desenvolvido um simulador de carga para esforccedilo no joelho Atraveacutes deste foi
possiacutevel observar alteraccedilotildees na regiatildeo femopatelar em especial a condiccedilatildeo de
estado da gordura de Hoffa ou tecido infrapatelar contida entre o fecircmur e a Patela
Para isso foi realizada pesquisa bibliograacutefica para um melhor conhecimento sobre o
mecanismo do joelho bem como o equipamento de ressonacircncia e seu correto
funcionamento No que diz respeito agrave parte mecacircnica foi realizado um levantamento
sobre as condiccedilotildees a que satildeo submetidos os joelhos sendo a carga em suas
14
articulaccedilotildees as principais lesotildees os muacutesculos e a variaccedilatildeo de esforccedilo com o
movimento
15
2 RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
21 Histoacuterico da ressonacircncia magneacutetica no Brasil
A seguir estaremos apresentando um breve histoacuterico acerca da ressonacircncia
magneacutetica no Brasil tendo a USP (Universidade de Satildeo Paulo) como principal
articuladora do desenvolvimento da ressonacircncia magneacutetica no paiacutes aleacutem de outros
centros
A proposta de usar a ressonacircncia magneacutetica de proacutetons para obter imagens
comeccedilou a mostrar seu imenso potencial para o diagnoacutestico meacutedico no iniacutecio dos
anos de 1980 quando os principais laboratoacuterios nas universidades do primeiro
mundo comeccedilaram a desenvolver instrumentos e meacutetodos para aquela finalidade
Naquela mesma eacutepoca a grande familiaridade com o fenocircmeno da ressonacircncia
magneacutetica e a instrumentaccedilatildeo associada resultado de uma longa experiecircncia de
pesquisa na aacuterea garantia uma qualificaccedilatildeo para empreender um desenvolvimento
semelhante no Brasil Decidiu-se entatildeo pesquisar os meacutetodos para a produccedilatildeo de
imagem por ressonacircncia magneacutetica [1]
Figura 1- Primeiro sistema de aquisiccedilatildeo de imagens desenvolvido no IFSC
16
Usando a infra-estrutura obtida e construiacuteda pelo grupo entatildeo num primeiro
protoacutetipo do sistema foram obtidas imagens de pequenos objetos jaacute em marccedilo de
1983 estas seriam as primeiras obtidas no hemisfeacuterio sul
Figura 2- Sistema de RM de 20 Tesla
Em 1985 foi construiacutedo o sistema de RM de 20 Tesla capaz de examinar objetos
de ateacute 15 cm de diacircmetro figura 3 Neste aparelho jaacute em 1987 foram obtidas
imagens em vivo de extremidades humanas Teses e dissertaccedilotildees foram realizadas
ligadas ao desenvolvimento de hardware e software assim como meacutetodos de
obtenccedilatildeo de imagens Dai surgiu a primeira aplicaccedilatildeo praacutetica quando foi
demonstrado para a EMBRAPA o uso do RM para exame natildeo destrutivo de diversos
frutos Esses resultados que se tornaram bem conhecidos dentro e fora do Brasil
fizeram com que em 1988 fosse doado pela Universidade da Califoacuternia em San
Francisco um magneto resistivo de grande porte com campo de apenas 005 Tesla
capaz de acomodar completamente uma pessoa no seu interior Pouco tempo
depois em fins de 1988 era possiacutevel obter imagens tomograacuteficas de cabeccedila com
voluntaacuterios Decidiu-se entatildeo desenvolver um sistema realmente capaz de ser
17
usado clinicamente para diagnoacutestico Isto significava um sistema com um miacutenimo de
atributos a saber
bull Qualidade de imagem
bull Confiabilidade
bull Facilidade de operaccedilatildeo
bull Rapidez na realizaccedilatildeo dos exames
bull Capacidade de examinar diversas anatomias
bull Sensibilidade para detectar patologias
Figura 3- Magneto com capacidade para objetos de ateacute 15 cm de diacircmetro
Embora dispondo de um campo magneacutetico extremamente baixo (005 Tesla)
comparado com os usados na maioria dos sistemas comerciais da eacutepoca (05 a 15
Tesla) conseguiu-se alcanccedilar o objetivo proposto e jaacute em meados de 1992 o
sistema era utilizado para o diagnoacutestico de pacientes da regiatildeo Isto constituiu um
marco importante no desenvolvimento da pesquisa aplicada agrave medicina no paiacutes
como foi claramente apontado na ocasiatildeo pelo entatildeo ministro da Sauacutede Prof Adib
Jatene em visita ao laboratoacuterio da USP acompanhado do entatildeo presidente do
CNPq
18
Figura 4- Sistema de 005 Tesla instalado nos laboratoacuterios do IFSC-USP
O sistema ainda que instalado num ambiente natildeo apropriado foi continuamente
solicitado para efetuar exames em pacientes da regiatildeo tendo seu uso sido decisivo
em numerosos casos nos quais a tomografia tradicional de raios-X natildeo seria
adequada particularmente lesotildees cerebrais problemas de coluna e articulaccedilotildees A
revista Ciecircncia Hoje publicou parte destes resultados no seu suplemento de
tecnologia
Nessa altura algumas empresas notoriamente a EMBRAER procuraram o centro
de pesquisa para analisar o projeto com vista agrave eventual industrializaccedilatildeo O estudo
feito pela EMBRAER mostrou a viabilidade teacutecnico-econocircmica do projeto embora a
situaccedilatildeo da empresa na eacutepoca em vista da futura privatizaccedilatildeo impediu-a de
assumi-lo
Como o resultado do envolvimento quase no iniacutecio das pesquisas nesta aacuterea no
mundo todo o grupo detinha um conhecimento ao mesmo tempo profundo e
abrangente que iria cobrir desde os fundamentos cientiacuteficos ateacute os detalhes da
instrumentaccedilatildeo hardware e software do RM A equipe consolidada refletia a
interdisciplinaridade no assunto e contava com de fiacutesicos aleacutem de engenheiros
profissionais de computaccedilatildeo e medicina
19
Figura 5- Console de operaccedilatildeo do TORM 005
Praticamente todo profissional envolvido com RM no Brasil conhecia o trabalho
desenvolvido pelo centro de pesquisa em RM da USP e o grupo era tido como
referecircncia na aacuterea Hospitais de Satildeo Paulo como o Hospital das Cliacutenicas Hospital
Universitaacuterio da USP e o INCOR contavam com a colaboraccedilatildeo do grupo De outro
lado empresas multinacionais como a General Electric enviavam seus clientes
(Beneficecircncia Portuguesa Hospital Sara Kubitchek) para suporte teacutecnico e cientiacutefico
nas aplicaccedilotildees mais sofisticadas
Esta situaccedilatildeo fez com que o grupo recebesse uma importante doaccedilatildeo feita pela
Faculdade de Medicina da UNESP em Botucatu de um magneto supercondutor de
05 Tesla Este novo magneto abriu a possibilidade de construir um novo sistema
capaz de igualar-se em qualidade de imagem e velocidade aos mais modernos em
uso hospitalar Tratava-se de uma oportunidade excepcional que natildeo pocircde ser
desperdiccedilada em razatildeo das vaacuterias consequumlecircncias e resultados que poderia gerar
Foi feito um convecircnio entre a USP e a Santa Casa de Satildeo Carlos para a criaccedilatildeo do
Centro de Desenvolvimento de Ressonacircncia Magneacutetica do IFSC-USP A Santa Casa
foi responsaacutevel pela construccedilatildeo do preacutedio e a USP desenvolveu e instalou todos os
equipamentos necessaacuterios para o seu funcionamento Neste Centro estaacute em
operaccedilatildeo cliacutenica hoje o TORM 05 (sistema de 05 Tesla) figura 6 atendendo agrave
populaccedilatildeo de Satildeo Carlos e regiatildeo
20
Figura 6- Sistema de 05 Tesla instalado na Santa Casa de Satildeo Carlos
22 Importacircncia da Ressonacircncia Magneacutetica
A ressonacircncia magneacutetica tornou-se o meacutetodo de imagem de escolha para o estudo
das articulaccedilotildees devido a sua grande diferenciaccedilatildeo tecidual resoluccedilatildeo de
estruturas imagens em muacuteltiplos planos e estudos de imagens em movimento A
articulaccedilatildeo do joelho eacute um dos exames de ressonacircncia magneacutetica mais solicitado na
aacuterea osteoarticular O conhecimento detalhado da anatomia fisiologia e aspecto de
imagenologia da regiatildeo permite uma interpretaccedilatildeo adequada dos exames
Ao contraacuterio do que muitos imaginam as lesotildees de joelho satildeo bastante comuns e
natildeo satildeo provocadas apenas por traumas podem ser tambeacutem congecircnitas Aleacutem
disso natildeo satildeo apenas os atletas profissionais ou amadores que correm o risco de
adquirir uma lesatildeo no joelho os natildeo-atletas tambeacutem desenvolvem problemas
variados na articulaccedilatildeo ldquoPor exemplo cerca de 30 das crianccedilas com idade a partir
de trecircs anos apresentam alguma deformidade de joelho cuja principal causa eacute a
geneacutetica Ou seja satildeo hereditaacuteriosrdquo explica o ortopedista esportivo e cirurgiatildeo de
joelho do Hospital Satildeo Luiz Joaquim Grava [2]
No entanto segundo ele a boa notiacutecia eacute que com o advento da ressonacircncia
magneacutetica para o diagnoacutestico preciso da gravidade da lesatildeo e dos procedimentos e
equipamentos ciruacutergicos como a artroscopia (procedimento minimamente evasivo
uma espeacutecie de viacutedeo cirurgia que permite visualizar precisamente as lesotildees nos
21
tendotildees e articulaccedilotildees aleacutem de trataacute-las e prevenir a evoluccedilatildeo das mesmas) os
iacutendices de cura tecircm elevado significativamente girando em torno de 90 dos casos
O joelho eacute uma articulaccedilatildeo complexa (tipo dobradiccedila) composta por ligamentos
cruzados colaterais meniscos tendotildees e muacutesculos Suas funccedilotildees de movimento
(extensatildeo rotaccedilatildeo e impulsatildeo) satildeo muito importantes tanto em atletas quanto em
natildeo atletas ldquoSatildeo muito comuns agraves lesotildees no joelho a maior parte delas originaacuteria de
traumas por esforccedilo diretos e indiretos e podem ser isoladas ou combinadasrdquo diz o
especialista
ldquoNo entanto o tratamento das lesotildees no joelho varia de acordo com a gravidade das
mesmas e pode envolver desde antiinflamatoacuterios fisioterapia executada em cliacutenicas
especializadas e ateacute em alguns casos procedimentos ciruacutergicosrdquo relata Grava ldquoDaiacute
a importacircncia de se realizar o diagnoacutestico preciso do tipo de lesatildeo e posteriormente
agrave aplicaccedilatildeo de tratamento adequadordquo reforccedila o especialista
Os atletas estatildeo mais sujeitos a lesotildees dependendo da modalidade esportiva Os
surfistas por exemplo sofrem mais com meniscos e ligamentos rompidos devido agrave
forccedila aplicada em uma manobra quando o joelho eacute forccedilado a um movimento brusco
de rotaccedilatildeo No voleibol os saltos constantes e a impulsatildeo vertical provocam lesotildees
na articulaccedilatildeo do joelho Os ciclistas com frequumlecircncia de dor nas articulaccedilotildees
inferiores estimuladas geralmente por lesotildees provocadas pela inadequaccedilatildeo das
dimensotildees da bicicleta ao corpo do atleta Aleacutem destas peculiaridades contam
tambeacutem as variaccedilotildees anatocircmicas de quem pedala a intensidade a forma de
treinamento e a duraccedilatildeo dos treinos tambeacutem satildeo responsaacuteveis pelo problema
O aumento da incidecircncia de lesotildees no joelho tem sido constatado em adolescentes
jovens homens acima de 45 anos e mulheres estas uacuteltimas porque estatildeo
praticando cada vez mais esporte
A dor no joelho eacute uma queixa um tanto comum a maioria delas se originando de
trauma por esforccedilo satildeo dores pouco agudas e que se resolvem sem tratamento ou
22
apenas com analgeacutesicos levesTraumas graves com ligamentos lesionados ou
rompidos resultam em dor e instabilidade da articulaccedilatildeo do joelho
Exerciacutecios fiacutesicos moderados (como caminhadas) natildeo causam problemas no joelho
Se o joelho natildeo estiver lesado o exerciacutecio normalmente eacute beneacutefico Esforccedilos laterais
satildeo os que causam a maioria das lesotildees no joelho jaacute que este natildeo foi projetado
para suportar esses esforccedilos
O desgaste irregular da cartilagem pode fazer com que a perna se dobre para dentro
ou para fora Estar acima do peso tambeacutem pode contribuir para os problemas no
joelho
23
3 PATOLOGIAS DO JOELHO
Neste capitulo descreve-se as principais patologias e deformidades que ocorrem no
joelho
31 Tipos de Patologia
bull Danos ao ligamento ou cartilagem devidos aos traumas ou lesotildees
- lesatildeo de LCA Ligamento Cruzado Anterior
- lesatildeo de LCP Ligamento Cruzado Posterior
- lesatildeo de LCM Ligamento Colateral Medial
- lesatildeo de LCL Ligamento Colateral Lateral
bull Artrite
bull Osteoartrite
bull Artrite reumatoacuteide
bull Artrite gotosa aguda
bull Cisto de Baker
bull Bursite
bull Doenccedila de Still de adultos
bull Condromalaacutecia patelar
bull Artrite gotosa crocircnica
bull Doenccedila de Osgood-Schlatter
bull Pseudogota
bull Gota
bull Artrite psoriaacutetica
bull Siacutendrome de Reiter
bull Esclerodermia
24
311 Lesatildeo do Ligamento Cruzado Anterior
As lesotildees do ligamento cruzado anterior satildeo mais comuns em esportes em que o peacute
estaacute fixo ao solo e a perna eacute rodada com o corpo como no futebol basquetebol
esqui Com a rotaccedilatildeo no joelho o paciente pode ouvir um ldquopoprdquo quando a lesatildeo
ocorrer e natildeo consegue prosseguir a atividade A incidecircncia desta lesatildeo eacute maior
durante a terceira deacutecada de vida
Os jogadores de basquete e futebol que desaceleram subitamente para mudar de
direccedilatildeo tambeacutem podem produzir uma lesatildeo do LCA
312 Lesatildeo do Ligamento Cruzado Posterior
O ligamento cruzado posterior eacute o restritor primaacuterio da translaccedilatildeo posterior da tiacutebia
sobre o fecircmur A sua lesatildeo eacute muito menos comum que a do cruzado anterior
O LCP eacute duas vezes mais forte que o LCA com maior aacuterea de corte transversal e
forccedila tecircnsil estas caracteriacutesticas satildeo responsaacuteveis por menor incidecircncia de ruptura
no LCP As lesotildees no LCP representam apenas 5 das lesotildees dos ligamentos do
joelho
313 Lesatildeo do Ligamento Colateral Medial
O ligamento colateral medial tem uma porccedilatildeo superficial e outra profunda (capsular)
A porccedilatildeo superficial provecirc a principal resistecircncia ao estresse em valgo A porccedilatildeo
profunda esta fixada ao menisco medial e fornece adicional estabilidade ao estresse
em valgo A lesatildeo do colateral medial eacute a lesatildeo ligamentar mais comum do joelho
314 Lesatildeo do Ligamento Colateral Lateral
Lesotildees deste ligamento satildeo menos comuns que o medial e geralmente satildeo mais
graves e raramente satildeo lesotildees isoladas pois os ligamentos cruzados e o complexo
posterolateral satildeo frequumlentemente lesionados O tratamento destas lesotildees eacute difiacutecil
25
315 Artrite
O termo artrite se refere agrave inflamaccedilatildeo nas articulaccedilotildees ou juntas do corpo humano
As juntas satildeo superfiacutecies onde haacute o contato entre dois ou mais ossos possibilitando
assim a mobilidade do esqueleto humano Satildeo estruturas muito complexas devido
aos seus diversos componentes e sua interaccedilatildeo entre os mesmos Existem vaacuterios
tipos de artrites que satildeo causadas por diversos fatores e doenccedilas Costuma-se
diferenciar a princiacutepio as artrites relacionadas com sintomas sistecircmicos (como
febre sinais inflamatoacuterios anemia etc) daquelas cujas manifestaccedilotildees se restringem
agraves articulaccedilotildees envolvidas
316 Osteoartrite
A osteoartrite eacute o tipo de artrite que mais afeta a populaccedilatildeo mundial levando agrave
diminuiccedilatildeo da qualidade de vida de milhotildees de pessoas em todo o mundo Afeta
principalmente os joelhos quadris e matildeos regiotildees muito importantes para a
independecircncia fiacutesica do ser humano Eacute uma causa muito importante de afastamento
do trabalho e de aposentadoria precoce Aleacutem disso eacute responsaacutevel por inuacutemeras
cirurgias numa populaccedilatildeo cujo risco ciruacutergico eacute muito elevado os idosos Durante
muito tempo pouco se sabia sobre como ocorriam as alteraccedilotildees articulares que
levam agrave debilidade fiacutesica Hoje sabe-se de vaacuterios fatores de risco para o
desenvolvimento do quadro cujo conhecimento tem facilitado uma melhor
abordagem terapecircutica e uma melhor prevenccedilatildeo da doenccedila
317 Artrite Reumatoacuteide
A artrite reumatoacuteide eacute uma doenccedila auto-imune em que se inflamam simetricamente
as articulaccedilotildees incluindo habitualmente as das matildeos e peacutes originando inchaccedilo dor
e muitas vezes levando agrave destruiccedilatildeo definitiva do interior da articulaccedilatildeo
A artrite reumatoacuteide tambeacutem pode desencadear uma variedade de sintomas em
todo o corpo Desconhece-se a sua causa exata embora sejam muitos os vaacuterios
fatores (inclusive a predisposiccedilatildeo geneacutetica) que podem influir na reaccedilatildeo auto-imune
26
Cerca de 1 da populaccedilatildeo sofre desta doenccedila que afeta as mulheres duas ou trecircs
vezes mais frequumlentemente que os homens A artrite reumatoacuteide apresenta-se em
primeiro lugar em indiviacuteduos entre os 25 e os 50 anos de idade mas pode fazecirc-lo
em qualquer idade Em alguns casos a doenccedila resolve-se de forma espontacircnea e o
tratamento alivia sintomas em trecircs de cada quatro pessoas Contudo pelo menos 1
em cada 10 pessoas fica incapacitada
Nesta doenccedila o sistema imunitaacuterio ataca o proacuteprio tecido que reveste e protege as
articulaccedilotildees Finalmente a cartilagem o osso e os ligamentos da articulaccedilatildeo
deterioram-se provocando a formaccedilatildeo de cicatrizes dentro da articulaccedilatildeo que se
deteriora a um ritmo muito variaacutevel
318 Gota
Eacute a presenccedila de depoacutesitos de cristais de aacutecido uacuterico no espaccedilo da articulaccedilatildeo que
causam uma intensa reaccedilatildeo inflamatoacuteria e dor Na maioria das vezes a gota eacute uma
forma de artrite com episoacutedios recorrentes O perfil mais comumente associado agrave
gota eacute de um homem com excesso de peso e com o peacute inflamado
319 Artrite Gotosa Aguda
A artrite gotosa aguda eacute o segundo estaacutegio da gota Eacute a artrite dolorosa que ataca
principalmente os membros inferiores quase sempre atingindo uma uacutenica
articulaccedilatildeo A articulaccedilatildeo mais acometida eacute a metatarso-falangiana do primeiro dedo
(do dedatildeo do peacute) chamada podagra (podos = peacute) Nesta fase os fluidos do corpo
saturados pelo aacutecido uacuterico formam cristais que ocasionam inflamaccedilatildeo
3110 Cisto de Baker
O cisto de Baker eacute um saco com liacutequido localizado na borda medial da fossa
popliacutetea do joelho Esse saco ciacutestico pode comunicar-se com a cavidade do joelho
estando associado com a degeneraccedilatildeo do corno posterior do menisco medial com
27
ou sem laceraccedilatildeo do menisco Com maior frequumlecircncia o cisto origina-se dos tendotildees
mediais dos muacutesculos iacutesquios - tibiais
3111 Bursite
Bursite eacute a inflamaccedilatildeo da bursa pequena bolsa contendo liacutequido que envolve as
articulaccedilotildees e funciona como amortecedor entre ossos tendotildees e tecidos
musculares A bursite ocorre principalmente nos ombros cotovelos e joelhos
3112 Doenccedila de Still de Adultos
Uma das formas cliacutenicas da doenccedila reumatoacuteide juvenil pode acometer adultos com
febre geralmente alta e intermitente como manifestaccedilatildeo cliacutenica inicial da doenccedila
Deformidades articulares raramente ocorrem e os testes laboratoriais e anticorpos
antinucleares satildeo negativos
3113 Condromalaacutecia Patelar
Termo utilizado para indicar uma condiccedilatildeo dolorosa devido agrave anormalidade
cartilaginosa na face posterior da patela pela fricccedilatildeo repetida desta regiatildeo sobre a
face articular do fecircmur Esta condiccedilatildeo pode levar a uma degeneraccedilatildeo gradual e
progressiva A cartilagem apresenta-se rugosa e estriada
3114 Doenccedila de Osgood-Schlatter
A doenccedila de Osgood-Schlatter eacute uma inflamaccedilatildeo do osso e da cartilagem na parte
superior da tiacutebia A doenccedila de Osgood-Schlatter ocorre entre os 10 e 15 anos mais
frequumlentemente em meninos Supotildee-se que a sua causa seja uma lesatildeo que ocorre
quando o tendatildeo patelar traciona excessivamente sobre o seu ponto de inserccedilatildeo na
parte superior da tiacutebia Geralmente a doenccedila afeta somente a tiacutebia
28
3115 Pseudogota
A pseudogota (doenccedila da deposiccedilatildeo de pirofosfato de caacutelcio dihidratado) eacute um
distuacuterbio caracterizado por crises intermitentes de artrite dolorosa causada por
depoacutesitos de cristais de pirofosfato de caacutelcio O distuacuterbio geralmente ocorre em
indiviacuteduos idosos e afeta igualmente os homens e as mulheres Em uacuteltima instacircncia
a pseudogota provoca degeneraccedilatildeo das articulaccedilotildees afetadas
3116 Artrite psoriaacutetica
A psoriacutease (uma doenccedila da pele que causa surto de erupccedilotildees cutacircneas
avermelhadas e escamosas espessamento das unhas e ponteado ungular) pode
preceder ou seguir-se agrave inflamaccedilatildeo articular A artrite afeta habitualmente as
articulaccedilotildees dos dedos da matildeo e do peacute embora tambeacutem possa afetar outras
articulaccedilotildees inclusive as ancas e a coluna vertebral As articulaccedilotildees podem inchar e
deformar-se quando a inflamaccedilatildeo eacute crocircnica Os sintomas articulares e cutacircneos
podem aparecer e desaparecer conjuntamente
3117 Siacutendrome de Reiter
A siacutendrome de Reiter eacute uma inflamaccedilatildeo das articulaccedilotildees e das inserccedilotildees tendinosas
nas articulaccedilotildees frequumlentemente acompanhada de inflamaccedilatildeo da conjuntiva e das
membranas mucosas como a da boca do trato urinaacuterio da vagina e do pecircnis e
tambeacutem de uma erupccedilatildeo cutacircnea caracteriacutestica A siacutendrome de Reiter eacute
denominada de artrite reativa porque a inflamaccedilatildeo articular parece ser uma reaccedilatildeo a
uma infecccedilatildeo originada em outra aacuterea do corpo que natildeo as articulaccedilotildees Essa
siacutendrome eacute mais comum em homens com 20 a 40 anos de idade
3118 Esclerodermia
A esclerodermia (esclerose sistecircmica) eacute uma doenccedila crocircnica caracterizada por
alteraccedilotildees degenerativas e endurecimento dos tecidos da pele articulaccedilotildees e
29
oacutergatildeos internos e pela dureza e espessamento anormais das paredes dos vasos
sanguiacuteneos
Desconhece-se a sua causa A perturbaccedilatildeo eacute quatro vezes mais frequumlente em
mulheres que em homens e nas crianccedilas eacute pouco comum A esclerodermia pode
apresentar-se como parte de uma doenccedila mista do tecido conjuntivo
Muitas vezes escuta-se um som aacutespero quando os tecidos inflamados entram em
contato particularmente nos joelhos e por baixo destes Os dedos os pulsos e os
cotovelos podem sofrer um processo de flexatildeo progressiva (contratura) devido ao
espessamento da pele Tambeacutem podem ocorrer feridas nas pontas dos dedos e nos
noacutes dos dedos
32 Tipos de Deformidades
Os tipos de deformidades relacionadas ao joelho satildeo as deformidades em varo e em
valgo Satildeo os problemas mais comuns congecircnitos e que se manifestam por volta
dos trecircs ou quatro anos de idade
321 Deformidade em Varo
A deformidade do joelho em varo eacute joelho para fora e perna para dentro tiacutepico de
cavaleiros O joelho varo pode ser causado tambeacutem pelo raquitismo e deficiecircncia de
vitamina D
322 Deformidade em Valgo
A deformidade do joelho em valgo eacute o joelho para dentro e perna para fora joelho
em ldquoXrdquo
30
4 O PORQUEcirc DO USO DA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
Estabelecendo uma comparaccedilatildeo entre os meacutetodos de diagnoacutestico por imagem
utilizados no joelho encontramos os raios-X e a ressonacircncia magneacutetica como sendo
os meacutetodos mais utilizados atualmente Neste capiacutetulo faremos uma breve
avaliaccedilatildeo de custo benefiacutecio entre estes dois meacutetodos
41 Pesquisa de Custo e de Exame Utilizado
Na utilizaccedilatildeo do meacutetodo de diagnoacutestico por raios-X obteacutem-se oacutetimos resultados na
avaliaccedilatildeo de fraturas oacutesseas presenccedila de objetos estranhos e proacuteteses como
observamos na figura 7 Mas este resultado natildeo se apresenta da mesma maneira
para muacutesculos e outros elementos que possam ser analisados na articulaccedilatildeo
tornando-se entatildeo um meacutetodo ineficaz para aplicaccedilotildees que estatildeo ligadas a
patologias
Figura 7 ndash Chapas de raio x [9]
O meacutetodo de utilizaccedilatildeo que preenche esta lacuna satildeo as ressonacircncias magneacuteticas
que revelam as patologias referentes aos muacutesculos cartilagens tendotildees
31
ligamentos vasos etc Como mostrado na figura 8 podemos observar os detalhes
da articulaccedilatildeo
Figura 8ndash Exame de RM
Para uma comparaccedilatildeo acerca do meacutetodo de captaccedilatildeo de imagem mais adequado a
ser utilizado realizamos uma pesquisa no Hospital Praia da Costa localizado no
municiacutepio de Vila Velha - ES com o ortopedista Henrique Morais formado em
medicina pela Faculdade de Medicina de Petroacutepolis A resposta veio a confirmar o
relatado acima os raios-X satildeo muito mais utilizados que a ressonacircncia magneacutetica
devido a simplicidade e ao baixo custo do exame
Para obtermos dados referentes a custos foi realizada uma pesquisa no Centro de
Diagnoacutestico por Imagem (CDI) localizado na Praia do Canto Vitoacuteria - ES onde
foram obtidos os seguintes resultados
O valor de um exame de ressonacircncia magneacutetica incluindo laudo e filme foi de R$
73000 (setecentos e trinta reais) para o raios-X o custo teria uma meacutedia de R$
1500 (quinze reais) por exame
Uma outra pesquisa foi realizada por Nabarrete em 1999 que tinha como objetivo
colher informaccedilotildees referentes aos diversos aspectos relacionados agraves lesotildees quais
os tipos mais frequumlentes e seus mecanismos mais comuns bem como as
32
caracteriacutesticas dos indiviacuteduos que em sua maioria foram do sexo masculino Os
resultados seratildeo apresentados nas figuras 9 10 11 e 12
Figura 9 - Ocorrecircncia de lesotildees e quais estruturas satildeo mais lesadas
Figura 10 - Esportes de contato que mais geram lesotildees nos ligamentos
Figura 11 - Neste graacutefico veremos os mecanismos causadores de lesotildees
33
Figura 12 - Procedimentos que foram utilizados para definiccedilatildeo do grau da lesatildeo
42 Conclusatildeo do Capiacutetulo
Apesar da teacutecnica dos raios-X ser o exame mais utilizado o de menor custo o mais
simples e mais raacutepido seraacute utilizado neste estudo a ressonacircncia magneacutetica pois
neste caso a preocupaccedilatildeo eacute mostrar o comportamento da estrutura do joelho com e
sem a aplicaccedilatildeo de carga e tal avaliaccedilatildeo soacute seraacute possiacutevel pelo o exame de RM pois
mostraraacute os diferentes tipos de tecidos do joelho e suas variaccedilotildees
34
5 DEFEITOS DA RM
O paciente em questatildeo ao dar entrada na sala de ressonacircncia natildeo poderaacute portar
nenhum tipo de material magneacutetico ou qualquer instrumento que venha gerar
artefatos no resultado do exame Os artefatos satildeo gerados atraveacutes de interferecircncia
com o campo magneacutetico Assim portadores de proacuteteses marcapasso ou quaisquer
materiais eleacutetricos natildeo podem utilizar o meacutetodo de diagnoacutestico por ressonacircncia
O objetivo deste capiacutetulo eacute identificar os problemas relacionados agrave mecacircnica no que
diz respeito ao modo como eacute realizado o exame Seraacute mostrado agora um dos
problemas encontrados durante a realizaccedilatildeo do exame com o paciente em repouso
estando ele com um carregamento nulo ou proacuteximo disto na regiatildeo femopatelar
51 Abordagem da Variaccedilatildeo da Pressatildeo na Superfiacutecie de Apoio
Para esta demonstraccedilatildeo a variaccedilatildeo da pressatildeo sofrida nos peacutes para situaccedilotildees reais
e tambeacutem para a situaccedilatildeo da ressonacircncia onde o paciente encontra-se deitado
Seraacute feito ainda uma avaliaccedilatildeo das forccedilas sobre os muacutesculos no joelho em duas
posiccedilotildees e para acircngulos diferentes
Em um primeiro estudo seraacute considerado uma pessoa deitada em repouso e com
sua distribuiccedilatildeo de massa homogecircnea e constante ao longo de todo corpo sendo
esta a situaccedilatildeo em que o paciente encontra-se no momento da ressonacircncia
magneacutetica temos
Massa = constante
A aacuterea de contato com a superfiacutecie
Aacuterea (estimada) = 2400 cm2
35
Considerando a massa do indiviacuteduo como 80 kg estimamos entatildeo a pressatildeo
exercida pela superfiacutecie do corpo em contato com a maca da ressonacircncia
Pressatildeo = F A
Sendo assim foi encontra uma pressatildeo de 0033 kgf cm2 para uma pessoa deitada
na maca da RM
Ilustrando a situaccedilatildeo de uma pessoa de peacute onde os peacutes estatildeo totalmente apoiados
no solo em repouso com a massa distribuiacuteda de maneira uniforme em toda a
superfiacutecie de contato
Aacuterea (estimada) = 132 cm2
Considerando o mesmo indiviacuteduo da situaccedilatildeo anterior teremos uma pressatildeo de
0606 kgf cm2
A uacuteltima situaccedilatildeo teraacute o mesmo indiviacuteduo com suas pernas flexionadas e com uma
aacuterea de apoio reduzida esta eacute uma situaccedilatildeo criacutetica para o joelho devido ao aumento
das tensotildees nos muacutesculos e tendotildees esta situaccedilatildeo seraacute abordada mais adiante
Aacuterea (estimada) = 80 cm2
Sendo assim a pressatildeo correspondente a esta situaccedilatildeo seraacute de 1 kgf cm2
Observando os resultados das situaccedilotildees anteriores eacute faacutecil de verificar a ocorrecircncia
de uma grande variaccedilatildeo da pressatildeo Comparando os resultados das situaccedilotildees onde
o indiviacuteduo estaacute de peacute com toda a superfiacutecie do peacute apoiada com o resultado do
indiviacuteduo na maca verifica-se que a pressatildeo eacute aproximadamente vinte vezes maior
e a situaccedilatildeo onde o indiviacuteduo encontra-se com a superfiacutecie do peacute parcialmente
apoiada a diferenccedila aumenta em mais de 30 vezes em relaccedilatildeo agrave posiccedilatildeo de exame
36
52 A Impossibilidade de Variaccedilatildeo do Acircngulo
Durante o exame de ressonacircncia magneacutetica o acircngulo do joelho na posiccedilatildeo eacute
travado entre 10 e 15deg como mostrado na figura 13
Durante um agachamento agraves forccedilas compressivas chegam proacuteximas a 8000 Kgf
com cargas elevadas (250 a 38250 kg) sendo praticamente a mesma nos acircngulos
entre 60deg a 130deg de flexatildeo de joelhos (NISSEL amp EKHOLM 1986) poreacutem ainda natildeo
foi estudado um valor limite para as estruturas resistirem a forccedilas compressivas
Deve-se lembrar no entanto que da mesma forma que a compressatildeo excessiva
pode ser lesiva para meniscos e cartilagens elas tem um papel importante na
estabilidade dos joelhos (NISSEL amp ELKHOLM 1986 MARKOLF et al 1981
SHOEMAKER amp MARKOLF 1985 YACK et al 1994) [12]
Figura 13ndash Acircngulo de posiccedilatildeo do joelho durante o exame
Logo concluiacute-se que em acircngulos menores que 60deg os esforccedilos na regiatildeo
femopatelar satildeo pequenos e haacute pouco desgaste da articulaccedilatildeo para acircngulos entre
60 e 130deg haacute grande esforccedilo e desgaste poreacutem em ambos os casos todos os
37
esforccedilos contribuem para a estabilidade do joelho A figura 14 ilustra claramente
que com a alteraccedilatildeo do acircngulo do joelho as forccedilas existentes aumentam
consideravelmente
Figura 14ndash Na figura 14 pode-se observar que Qp Rf(resultante) e Pa satildeo vetores forccedila que atuam
diretamente sobre a patela ao flexionar o joelho como jaacute foi abordado anteriormente as forccedilas
apresentam grandes aumentos O grupo de forccedilas representados pelos vetores Qt Rc(resultante) e
P(forccedila peso) atuam na articulaccedilatildeo do tornozelo e aumentam com a flexatildeo do joelho bem como o
aumento da forccedila normal(forccedila de contato do chatildeo com a ponta dos peacutes) que provoca um maior
momento na articulaccedilatildeo O conjunto de vetores representados por Rc(resultante) Qt e P satildeo vetores
que atuam na articulaccedilatildeo da anca do fecircmur e a bacia neste caso temos um pequeno aumento destes
com o aumento do acircngulo Por fim temos o conjunto de vetores representados por Pa Rt e
Rg(resultante) que atuam na articulaccedilatildeo entre o fecircmur e a tiacutebia
38
53 Contraccedilatildeo Isomeacutetrica e Isotocircnica
A relaccedilatildeo entre a forccedila muscular e seu comprimento durante uma contraccedilatildeo
determina o tipo de contraccedilatildeo muscular Eacute chamada contraccedilatildeo isomeacutetrica aquela em
que o efeito da formaccedilatildeo das pontes cruzadas implica no aumento da rigidez do
muacutesculo atingindo um estado de equiliacutebrio estaacutetico neste caso o muacutesculo natildeo
altera seu comprimento ainda que as pontes cruzadas estejam ativas para suportar
a carga aplicada Modificaccedilotildees na carga levam ao aumento ou a diminuiccedilatildeo da
rigidez do muacutesculo e a manutenccedilatildeo do comprimento O outro tipo de contraccedilatildeo
chamada isotocircnica ocorre quando o muacutesculo se encurta ainda que sob a accedilatildeo de
uma carga Tomando-se como exemplo a elevaccedilatildeo de um peso numa contraccedilatildeo
isomeacutetrica este estaria sendo sustentado estaticamente enquanto uma contraccedilatildeo
isotocircnica seria capaz de levantaacute-lo [6]
531 Relaccedilatildeo Comprimento - Forccedila Muscular
Quando o comprimento de um muacutesculo se encontra proacuteximo ao seu valor de
repouso tambeacutem chamado comprimento oacutetimo a maior quantidade possiacutevel de
cabeccedilas miosiacutenicas pode formar pontes cruzadas com as moleacuteculas de actina esta
situaccedilatildeo corresponde ao maior grau de superposiccedilatildeo entre os filamentos grosso e
fino Gordon et alli (1966) mediu a faixa de comprimento onde a maacutexima tensatildeo
ocorria numa fibra isolada do muacutesculo sartorius da ratilde de 94 a 106 do
comprimento oacutetimo (Figura 15 A)
Diminuindo gradativamente o comprimento do muacutesculo para ateacute um limite de 60
do comprimento oacutetimo a forccedila caiacutea a aproximadamente 80 da forccedila maacutexima -
evento relacionado provavelmente ao encontro de filamentos finos opostos
Encurtamentos mais pronunciados levavam agrave cessaccedilatildeo da forccedila muscular com o
provaacutevel choque dos filamentos grossos com as estruturas Z Por outro lado se o
muacutesculo era estirado acima do comprimento oacutetimo a forccedila muscular caia
gradativamente ateacute cerca de 130 deste comprimento Nesta condiccedilatildeo o
sarcocircmero distendido diminui o nuacutemero de pontes cruzadas ativas ateacute o limite ao
39
redor de 170 do comprimento oacutetimo onde a superposiccedilatildeo entre filamentos
grossos e finos jaacute natildeo ocorre
Em muacutesculos inteiros e natildeo apenas numa fibra isolada alongamentos a partir do
comprimento oacutetimo trazem consigo o aparecimento de uma forccedila elaacutestica passiva
exercida pelos elementos elaacutesticos natildeo contraacuteteis do muacutesculo perimiacutesio endomiacutesio
sarcolema assim como por elementos da proacutepria fibra muscular (Zajac 1989)
Dependendo ainda da ativaccedilatildeo a forccedila muscular fica reduzida a uma fraccedilatildeo da forccedila
maacutexima situaccedilatildeo em que nem todas as fibras satildeo recrutadas ou a somaccedilatildeo
temporal natildeo chegou ao maacuteximo (Figura 15 B)
Em muacutesculos do aparelho locomotor a modulaccedilatildeo da forccedila eacute feita
predominantemente pelo recrutamento ateacute cerca de 70 (50 a 85
dependendo do muacutesculo) da forccedila maacutexima valor a partir do qual as unidades
motoras passam a disparar com maior frequumlecircncia (Enoka 1993) [6]
40
Figura 15 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento A - Ativaccedilatildeo maacutexima B - Ativaccedilatildeo parcial (Zajac 1989)
532 Relaccedilatildeo Velocidade - Forccedila Muscular
Um muacutesculo isolado sujeito a uma carga constante por exemplo suportando um
peso se for estimulado inicialmente se encurtaraacute parando em seguida Variando-se
a carga eacute possiacutevel relacionaacute-la com a velocidade de encurtamento sendo obtida a
curva velocidade - forccedila muscular Quando a velocidade de encurtamento eacute maacutexima
o muacutesculo natildeo estaacute sujeito a nenhuma carga isto eacute a forccedila muscular eacute nula Se por
outro lado o muacutesculo natildeo consegue se encurtar ainda que seu comprimento seja
oacutetimo senatildeo apenas suportar a carga a velocidade eacute nula e a forccedila assume o valor
maacuteximo (Figura 16) Forccedilas maiores do que a maacutexima aplicadas ao muacutesculo levam
seu alongamento ateacute um limite de aproximadamente 180 da forccedila maacutexima
aumentos subsequumlentes de forccedila levariam a alongamentos draacutesticos no muacutesculo
41
Figura 16 - Relaccedilatildeo forccedila-velocidade para ativaccedilotildees maacutexima e parcial No eixo x estaacute representada a
velocidade de encurtamento a velocidade do muacutesculo com sinal oposto (Zajac 1989)
54 O Modelo de Hill
Os modelos derivados da proposta inicialmente apresentada por A V Hill em 1938
possuem caracteriacutesticas suficientemente simples e de faacutecil compreensatildeo e satildeo
capazes de modelar satisfatoriamente os principais fenocircmenos macroscoacutepicos
observados na contraccedilatildeo muscular e que os tornaram os mais utilizados ateacute entatildeo
em estudos de dinacircmica e controle de movimento Na Figura 17 podem ser
observados os componentes baacutesicos deste modelo um elemento contraacutetil (CE) no
qual a forccedila muscular eacute gerada a partir da energia quiacutemica disponiacutevel um elemento
elaacutestico em seacuterie (SEE) responsaacutevel pela resposta mecacircnica do muacutesculo agraves
alteraccedilotildees de comprimento raacutepidas Se um muacutesculo estaacute sendo submetido a
alongamentos natildeo-despreziacuteveis eacute comum a inclusatildeo de um elemento elaacutestico em
paralelo (PE) atuando como uma mola passiva [6]
42
Figura 17 - Estrutura funcional do modelo de Hill mostrando o elemento contraacutetil (CE) o elemento
elaacutestico em paralelo (PE) e o elemento elaacutestico em seacuterie (SEE) (Zajac 1989)
A partir de medidas de forccedila isotocircnica em muacutesculos tetanizados sabe-se que quando
esta aumenta os muacutesculos se contraem mais lentamente Foi proposta entatildeo por Hill
uma relaccedilatildeo empiacuterica hiperboacutelica que ajustava a dependecircncia da velocidade maacutexima
de contraccedilatildeo (V) com a forccedila muscular (F) (Figura 18)
(F+a)+(V+b)=const (41)
Tal que
V eacute a velocidade inicial (maacutexima) de encurtamento
F eacute a forccedila muscular
a e b satildeo as constantes sendo b = a (VmFm)
43
Figura 18 - Hipeacuterbole de Hill Os dados experimentais de contraccedilotildees isotocircnicas do muacutesculo sartorius
de ratilde foram ajustados com a equaccedilatildeo empiacuterica (VVm+025) (FFm+025) = 03123 neste teste
Vm=52 cms e Fm=65 gf (Talbot e Gessner 1973)
Hill obteve a relaccedilatildeo acima atraveacutes de medidas da potecircncia muscular que eacute a soma
das energias mecacircnica e teacutermica durante a contraccedilatildeo isotocircnica Inicialmente o calor
liberado na contraccedilatildeo isotocircnica (Qit) foi considerado como a soma do calor liberado
durante a contraccedilatildeo isomeacutetrica (Qim) e do calor liberado devido ao encurtamento (Qe)
Q Q Qit e im (42)
Hill constatou que Qe era proporcional apenas agrave distacircncia encurtada ou que sua
variaccedilatildeo temporal era proporcional a V No entanto Qit o calor total diminuiacutea com o
aumento da forccedila A potecircncia total no muacutesculo soma da potecircncia mecacircnica (fv) e do
calor extra dissipado por accedilatildeo da viscosidade no encurtamento (Qe) pode ser
expressa como
( )W fv Qe fv av b f fm (43)
44
Tal que fm eacute a forccedila muscular maacutexima (ou seja para v = 0) Somando ab + bf nos dois
lados da equaccedilatildeo acima
( )( ) ( )f a v b b a fm (44)
Mas Hill percebeu posteriormente que ldquoardquo dependia de f (Hill 1964)
a f f fm( ) 016 018 (45)
Apesar das equaccedilotildees 44 e 45 descreverem com maior precisatildeo a relaccedilatildeo forccedila-
velocidade a equaccedilatildeo original de Hill 41 continua sendo empregada com suficiente
credibilidade para muitos muacutesculos Wilkie (1950) notou que hipeacuterboles
geometricamente semelhantes eram obtidas para vaacuterios muacutesculos mostrando que a
variaccedilatildeo da velocidade com a forccedila ocorria de maneira ateacute certo ponto invariante
Normalizando a eq 41 pela forccedila maacutexima (fm) e pela velocidade maacutexima de contraccedilatildeo
sem carga (vm) vem
f
f
v
vm m
1
4
1
4
5
16 (46)
Uma vez que para muitos muacutesculos vale a relaccedilatildeo
a
f
b
vm m
1
4 (47)
Abott e Wilkie (1953) mostraram que a equaccedilatildeo de Hill normalizada eq 47 se aplica
para muacutesculos que se encontram em diversos estados de alongamento ou contraccedilatildeo
e natildeo apenas no comprimento oacutetimo Assim a forccedila do elemento contraacutetil eacute
completamente definida para uma estimulaccedilatildeo tetacircnica se a curva forccedila-comprimento
eacute levada em conta aleacutem da curva forccedila-velocidade A forccedila muscular eacute entatildeo uma
funccedilatildeo de duas variaacuteveis uma relaccedilatildeo forccedila-comprimento-velocidade (figura 19)
45
Figura 19 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento-velocidade para muacutesculo interno reto de rato (Zierler 1978)
Este modelo baacutesico possui alguns pequenos desvios dependendo das condiccedilotildees
especiacuteficas de operaccedilatildeo Muacutesculos que se contraem a partir de um comprimento inicial
elevado encurtam-se mais lentamente do que aqueles que estavam inicialmente
menos estendidos A duraccedilatildeo da estimulaccedilatildeo se longa diminui a velocidade de
contraccedilatildeo processo ligado provavelmente ao metabolismo energeacutetico (Zierler 1978)
A partir das relaccedilotildees expostas acima jaacute eacute possiacutevel calcular a potecircncia muscular
Sendo a taxa de calor gerado no encurtamento ( Qe ) proporcional agrave velocidade de
encurtamento
( )Q Q f f vit im m 016 018 (48)
Incluindo o termo fv da potecircncia mecacircnica e considerando a = 025 a potecircncia
muscular total entendida como a soma da taxa de produccedilatildeo de calor e da potecircncia
mecacircnica durante a contraccedilatildeo isotocircnica fica
W Q f v fvim m 0 25 (49)
46
E utilizando a relaccedilatildeo determinada por Hill para o calor isomeacutetrico
Qf v
im
m m
16 (410)
Tem-se que uma expressatildeo para a potecircncia muscular seria
Wf v v
v
f
f
v
v
m m
m m m
161 4 16 (411)
Que a partir da equaccedilatildeo 46 da hipeacuterbole normalizada de Hill (Talbot e Gessner
1973) pode ser expressa em funccedilatildeo apenas da velocidade de encurtamento ou da
forccedila muscular
Wf v
vv
vv
m m m
m
16
1 24
1 4 (412)
Wf v f
f
f f
f f
m m
m
m
m
161 1
4 75 20
16 64 (413)
A equaccedilatildeo de Hill normalizada (46) eacute a base para a determinaccedilatildeo da curva
velocidade-forccedila muscular As equaccedilotildees 411 e 412 por sua vez podem fornecer
importantes dados sobre consumo de energia muscular e o comportamento das
forccedilas para um estudo mais especiacutefico Em sistemas de estimulaccedilatildeo eleacutetrica neuro-
muscular poderatildeo ser uacuteteis no estabelecimento de estrateacutegias de controle
47
55 Estrutura Muscular na Articulaccedilatildeo
A seguir seratildeo apresentados os muacutesculos e ligamentos no movimento do joelho De
acordo com o mostrado na Figura 20 podemos observar a quantidade de muacutesculos
diretamente ligados ao joelho bem como os ligamentos que satildeo responsaacuteveis por
manter a integridade da articulaccedilatildeo
Figura 20 - Demonstrativa dos muacutesculos ligamentos e suas disposiccedilotildees
551 Os Muacutesculos da Articulaccedilatildeo
Doze muacutesculos atuam na articulaccedilatildeo do joelho e satildeo classificados em trecircs grupos
bull Jarrete
bull Quadriacuteceps da coxa e
bull Muacutesculos natildeo-classificados
5511 Jarrete
O grupo do jarrete inclui os muacutesculos semitendiacuteneo semimembranaacuteceo e biacuteceps da
coxa (cabeccedila longa e curta) Todos exceto a cabeccedila curta do biacuteceps atuam como
48
extensores do quadril Como os muacutesculos do jarrete demonstram uma linha de
traccedilatildeo posterior ao eixo de rotaccedilatildeo do joelho eles servem como flexores do joelho
Aleacutem de fletir o joelho os muacutesculos semimembranaacuteceo e semitendiacuteneo giram
medialmente a tiacutebia quando o joelho estaacute parcialmente fletido Na condiccedilatildeo de
sustentaccedilatildeo de peso esses muacutesculos tendem a girar lateralmente o fecircmur sobre a
tiacutebia Esses movimentos satildeo relativamente equivalentes
5512 O Quadriacuteceps da Coxa
O quadriacuteceps da coxa eacute constituiacutedo pelos muacutesculos reto da coxa e trecircs vastos (vasto
lateral medial e intermeacutedio) Apenas o reto da coxa atua em mais de uma
articulaccedilatildeo Contudo todos os membros causam inequivocadamente uma extensatildeo
potente do joelho e tambeacutem devido a sua inserccedilatildeo medial tendem a causar
rotaccedilatildeo medial da tiacutebia
O comportamento eleacutetrico do vasto medial estaacute relacionado agrave diminuiccedilatildeo da
magnitude do braccedilo de momento do quadriacuteceps para a extensatildeo do joelho durante
os 15ordm finais de movimento Os aumentos na atividade do vasto medial no final da
extensatildeo do joelho foram relacionados ao seu papel como estabilizador da patela
contra uma luxaccedilatildeo lateral Em geral ainda eacute relativamente seguro afirmar que todos
os muacutesculos do quadriacuteceps satildeo mais ou menos simultaneamente ativos durante a
extensatildeo do joelho e proporcionalmente ativos durante elevaccedilotildees e reduccedilotildees na
tensatildeo da extensatildeo
5513 O Grupo de Muacutesculos natildeo Classificados
O grupo de muacutesculos natildeo-classificados da articulaccedilatildeo do joelho inclui o sartoacuterio o
graacutecil o popliacuteteo o gastrocnecircmico e o plantar Os dois uacuteltimos atuam
predominantemente na articulaccedilatildeo do tornozelo embora passem atraacutes da
articulaccedilatildeo do joelho e possuam alguma capacidade de flexatildeo
49
O muacutesculo graacutecil considerado parte da massa muscular referida como adutores do
quadril no entanto ao atravessar a articulaccedilatildeo do joelho ele tende a causar um
torque associado agrave rotaccedilatildeo medial da tiacutebia bem como a flexatildeo do joelho
O sartoacuterio que eacute o muacutesculo mais longo do corpo tambeacutem se associa agrave rotaccedilatildeo
medial da tiacutebia e atua no quadril como flexor
O popliacuteteo eacute um muacutesculo profundo e pequeno situado atraacutes da articulaccedilatildeo do joelho
A orientaccedilatildeo de suas fibras o torna um rotador medial da tiacutebia Geralmente se
observa atividade do muacutesculo no iniacutecio da flexatildeo do joelho aleacutem de ajudar a
estabilizar o membro inferior sustentador do peso quando estaacute numa posiccedilatildeo com o
joelho fletido auxiliando o ligamento cruzado posterior a restringir esse movimento
indesejaacutevel
Figura 21 ndash Localizaccedilatildeo dos principais muacutesculos relacionados ao joelho [10]
552 Ligamentos
Ligamento Cruzado Anterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo permitindo
o movimento para frente
Ligamento Cruzado Posterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo
permitindo o movimento para traacutes mais ligamentos colaterais localizados nas
laterais do joelho responsaacuteveis pela estabilidade lateral e medial da articulaccedilatildeo
50
Os ligamentos tecircm como principal funccedilatildeo limitar os movimentos das articulaccedilotildees em
direccedilotildees indesejaacuteveis a fim de que natildeo ocorram lesotildees (danificaccedilotildees nas mesmas)
A caacutepsula fibrosa do joelho eacute suplementada e reforccedilada por cinco ligamentos
intriacutensecos
bull Ligamento Patelar
bull Ligamento Colateral Fibular
bull Ligamento Colateral Tibial
bull Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo
bull Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Estes satildeo frequumlentemente denominados ligamentos externos para diferenciaacute-los
dos ligamentos internos e ligamentos cruzados que se encontram dentro da caacutepsula
fibrosa
5521 Ligamento Patelar
Eacute a continuaccedilatildeo do tendatildeo do muacutesculo quadriacuteceps da coxa distal agrave patela Eacute
extremamente forte e contiacutenuo com a caacutepsula fibrosa da articulaccedilatildeo do joelho e eacute
palpado com maior facilidade quando a perna esta estendida Resiste agrave tendecircncia
da face tibial superior de deslocar-se para frente com referecircncia ao fecircmur durante
alguns tipos de movimento
5522 Ligamento Colateral Fibular (Lateral) e Ligamento Colateral Tibial
(Medial)
Esse ligamento tem mais importacircncia que o ligamento colateral fibular (lateral) no
que diz respeito agrave estabilidade do joelho
O ligamento colateral medial eacute composto de uma parte superficial o ligamento
colateral tibial e uma parte profunda ldquoo ligamento capsular medialrdquo Estas estruturas
satildeo importantes no controle da angulaccedilatildeo vara (voltado medialmente) e valga
(voltada lateralmente) rotaccedilatildeo tibial e deslocamento tibial antero-posterior Esses
51
ligamentos satildeo firmemente fixados ao menisco medial e a caacutepsula fibrosa da
articulaccedilatildeo do joelho
Os ligamentos colaterais tibial e fibular normalmente impedem a ruptura das faces
laterais da articulaccedilatildeo Satildeo firmemente estirados quando a perna eacute estendida
impedindo a rotaccedilatildeo da tiacutebia lateralmente ou do fecircmur medialmente Durante a
flexatildeo da perna eles se aproximam permitindo alguma rotaccedilatildeo da tiacutebia sobre o
fecircmur
Ligamento colateral medial possui duas porccedilotildees superficial e profunda Estabiliza a
joelho nos estresses em valgo
Ligamento colateral lateral ou fibular colateral Eacute o principal estabilizador ao estresse
em varo Faz parte do complexo ou canto posterolateral e resiste agrave rotaccedilatildeo externa
Figura 22ndash Ligamentos da articulaccedilatildeo do joelho
5523 Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo e Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Eles reforccedilam a parte de traz do joelho Ajudam a resistir qualquer tendecircncia
para a articulaccedilatildeo se mover aleacutem de seu limite de extensatildeo (hiperextensatildeo) Aleacutem
52
disso a direccedilatildeo de suas fibras sugere que eles limitem o movimento rotatoacuterio
5524 Ligamentos Cruzados
O mais fraco ligamento eacute o cruzado anterior que impede o deslocamento posterior
do fecircmur sobre a tiacutebia e a hiperextensatildeo da articulaccedilatildeo aleacutem de conter a tiacutebia que eacute
tracionada agrave frente quando a articulaccedilatildeo eacute fletida em acircngulo reto
O ligamento cruzado posterior que eacute estirado durante a flexatildeo da articulaccedilatildeo do
joelho impede a luxaccedilatildeo anterior do fecircmur sobre a tiacutebia ou a luxaccedilatildeo posterior da
tiacutebia Tambeacutem ajuda a evitar a hiperflexatildeo da articulaccedilatildeo do joelho
Estes ligamentos muito fortes situam-se no interior da caacutepsula articular unindo o
fecircmur e a tiacutebia Localizam-se entre os cocircndilos medial e lateral separados da
cavidade articular pela membrana sinovial
Satildeo faixas arredondadas que se cruzam obliquamente como um X e se denominam
anterior e posterior de acordo com seu local de fixaccedilatildeo na tiacutebia Estes ligamentos
satildeo essenciais para a estabilidade acircntero-posterior da articulaccedilatildeo do joelho
principalmente quando eacute fletido
Ligamento cruzado anterior Eacute responsaacutevel pela limitaccedilatildeo da translaccedilatildeo anterior e
rotaccedilatildeo da tiacutebia em relaccedilatildeo ao fecircmur
Ligamento cruzado posterior Evita a subluxaccedilatildeo posterior da tiacutebia em relaccedilatildeo ao
fecircmur
53
56 Movimentos de Rotaccedilatildeo e Translaccedilatildeo
No joelho existem movimentos de escorregamento do fecircmur sobre os meniscos
tornando o movimento ainda mais complexo Nas figuras 23 e 24 estatildeo identificadas
as proacuteteses de 1 e 4 eixos que nos datildeo uma boa visualizaccedilatildeo dos movimentos
relativos entre as superfiacutecies de um joelho
Figura 23 - Proacuteteses de um Eixo
Figura 24 - Proacuteteses de 4 eixos
Podemos observar a diferenccedila dos movimentos proporcionados por proacutetese e
concluiacutemos que o movimento da proacutetese de 4 eixos eacute o que mais se aproxima do
movimento real no joelho jaacute que proporciona o deslizamento entre as superfiacutecies
enquanto na proacutetese de 1 eixo ocorre apenas o movimento de rotaccedilatildeo em torno do
eixo
54
57 Conclusatildeo do Capiacutetulo
O meacutetodo atual de exame do joelho a ressonacircncia magneacutetica natildeo estaacute adequado
com a pesquisa biomecacircnica pois como pode ser observado neste capiacutetulo a
pressatildeo no joelho em movimento eacute no miacutenimo 30 vezes superior comparada agravequela
na maca de ressonacircncia assim como os acircngulos satildeo os mais variados possiacuteveis
proporcionando variaccedilatildeo ciacuteclica com baixas ou altas taxas de variaccedilatildeo das forccedilas
Com relaccedilatildeo ao meacutetodo de Hill pode-se ter uma noccedilatildeo dos gastos de energia
envolvidos na geraccedilatildeo dos movimentos e como varia a forccedila com a velocidade
muscular
Pode-se verificar tambeacutem a complexidade do joelho quando foram citados e
mostrado a quantidade de muacutesculos ligamentos e outras estruturas que o compotildee e
a sua complexibilidade bem como o movimento existente
55
6 PROPOSTA PARA A SOLUCcedilAtildeO MECAcircNICA
Propotildee-se entatildeo um sistema que simule a compressatildeo exercida sobre o joelho com
um carregamento estaacutetico com valor equivalente ao peso do paciente Isto seria
possiacutevel ao variar o carregamento e o acircngulo da articulaccedilatildeo que seria o ideal para
simular as atividades cotidianas como subir uma escada pular correr um
agachamento e outras situaccedilotildees onde o joelho eacute severamente solicitado
Situaccedilotildees como correr e pular necessitariam de um equipamento com software que
captassem imagens dinacircmicas para esta situaccedilatildeo a escolha seria por um simulador
de carga com caracteriacutesticas elaacutesticas desta forma com o movimento haveria
acreacutescimo ou decreacutescimo dos esforccedilos no joelho do paciente de acordo com a
variaccedilatildeo do comprimento da cinta elaacutestica A impossibilidade de realizaccedilatildeo de um
exame deste tipo eacute devido ao fato de natildeo haver um equipamento de RM que capta
imagens dinacircmicas aqui no estado do Espiacuterito Santo Figura 25 o que nos levou
a pensar em outra soluccedilatildeo para o caso
Figura 25 - Equipamento utilizado na ressonacircncia magneacutetica
56
Como a uacutenica possibilidade eacute de simular um carregamento com um acircngulo entre 10ordm
e 15ordm (acircngulo da bobina de captaccedilatildeo de imagem) na articulaccedilatildeo femopatelar e a
impossibilidade descrita no paraacutegrafo anterior pensamos entatildeo em um equipamento
que atendesse a esta situaccedilatildeo
Na Figura 26 observamos a forccedila F em direccedilatildeo perpendicular ao solo simulando a
forccedila peso desta maneira procuramos desenvolver um aparato que nos permitisse
simular a mesma direccedilatildeo A soluccedilatildeo foi um conjunto de cintas com baixa
elasticidade e boa resistecircncia mecacircnica agrave traccedilatildeo com dispositivo de travas O
equipamento natildeo possui componentes ferromagneacuteticos e medidores de forccedila
eletroeletrocircnicos
Figura 26 - Descriccedilatildeo da cinta e figura ilustrativa
A seguir podemos observar a figura 27 com o voluntaacuterio utilizando o equipamento
no momento anterior agrave ressonacircncia
57
Figura 27 ndash Paciente utilizando a cinta ao dar entrada na sala de exame
61 O Equipamento de Carga
O equipamento eacute composto por trecircs cintas dispostas do seguinte modo a primeira
cinta eacute responsaacutevel pelo carregamento do joelho tencionando o sistema a segunda
eacute responsaacutevel pela ligaccedilatildeo da cinta inferior a primeira com a superior a terceira e a
terceira cinta seraacute responsaacutevel por limitar o movimento que seraacute ajustada conforme
o tamanho do paciente
58
Figura 28 ndash Montagem do conjunto de cintas
62 Modificaccedilotildees Realizadas
Foram necessaacuterias algumas adaptaccedilotildees para que as cintas pudessem ser utilizadas
no equipamento de ressonacircncia magneacutetica pois havia alguns componentes
ferromagneacuteticos tais como mola e eixo Estes foram confeccionados em bronze e
as molas foram retiradas de maneira que natildeo alterasse a funcionalidade do
equipamento
59
7 O QUE SIGNIFICA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
Ressonacircncia Magneacutetica (RM) eacute uma ferramenta meacutedica moderna e precisa
disponiacutevel aos meacutedicos para a imagem seccional do interior do corpo Esta visatildeo
magneacutetica fornece aos meacutedicos uma quantidade de informaccedilotildees detalhadas sobre
a localizaccedilatildeo tamanho e composiccedilatildeo do tecido corporal a ser examinado Este
conhecimento pode ser decisivo no estabelecimento de um diagnoacutestico raacutepido e
preciso
A RM eacute um meacutetodo de investigar o corpo tatildeo complicado quanto parece A RM natildeo
usa raios-X De fato como o nome indica o procedimento eacute baseado nas
propriedades magneacuteticas dos aacutetomos que constituem todas as substacircncias incluindo
o corpo humano Em um campo magneacutetico forte como o produzido pelo scanner da
RM sinais eleacutetricos satildeo emitidos pelo nuacutecleo atocircmico do tecido corporal Esses
sinais satildeo interceptados por uma antena circular ao redor do paciente A intensidade
do sinal varia de acordo com o tipo de tecido Um computador designa os sinais aos
pontos correspondentes das aacutereas corporais em exame e transforma-as em imagem
na tela
71 Preparaccedilatildeo para o exame
Natildeo eacute necessaacuterio remover as roupas como eacute o caso em muitos exames de raio-X
poreacutem os pacientes satildeo solicitados a retirar todos os objetos que possam interferir
no processo de imagem principalmente aqueles contendo metal Isto inclui natildeo
somente brincos broches colares reloacutegios de pulso mas tambeacutem canetas
esferograacuteficas e chaves Os pacientes devem tambeacutem retirar placas dentaacuterias
removiacuteveis e informar o meacutedico se houver qualquer implante metaacutelico ou objeto
estranho incluindo
bull Marca-passo
bull Vaacutelvula cardiacuteaca artificial
bull Proacutetese vascular
60
bull Membro artificial
bull Unha ou placa metaacutelica
bull Estilhaccedilo ou tala de metal
bull Dispositivo intra-uterino (para contracepccedilatildeo)
bull O meacutedico deve ser informado se vocecirc estaacute graacutevida
Para o exame os pacientes satildeo conduzidos a um recosto almofadado no centro do
scanner da RM Eacute importante que o paciente sinta-se confortaacutevel para o iniacutecio e
permaneccedila calmo e quieto o quanto possiacutevel durante o exame jaacute que qualquer
movimento fiacutesico pode interferir com a precisatildeo das medidas ou alterar os resultados
dos testes
72 Seguranccedila durante o exame
Uma vez que a ressonacircncia magneacutetica natildeo envolve o uso de raios-X natildeo eacute
necessaacuterio tomar as mesmas medidas de precauccedilatildeo para exames de raios-X Pelo
conhecimento cientiacutefico atual a forccedila do campo magneacutetico necessaacuteria para obter
resultados precisos (ateacute 2 Tesla = 20000 vezes o campo magneacutetico da Terra) natildeo
possui efeito prejudicial
Nos uacuteltimos anos milhotildees de exames foram realizados sem quaisquer efeitos
colaterais conhecidos - durante ou apoacutes o exame Os exames de RM geralmente
natildeo podem ser realizados em pacientes com marca-passo cardiacuteaco
73 O que acontece durante o exame
Durante o exame o paciente deita-se no centro de uma abertura tipo tuacutenel do
scanner da RM o que natildeo eacute perigoso nem doloroso Poreacutem se o paciente natildeo gosta
da sensaccedilatildeo de se sentir preso ou sofrem de claustrofobia tomar um sedativo leve
com consulta do meacutedico pode ajudar
61
Cada imagem da RM leva de 5 a 15 minutos para ser obtida Durante o exame o
paciente ouviraacute um som de batida leve Natildeo haacute com que se preocupar Esse eacute o
funcionamento normal do scanner da RM
Quando eacute necessaacuterio obter vaacuterias imagens o recosto iraacute mover-se automaticamente
agrave posiccedilatildeo apropriada O paciente deve continuar o mais tranquumlilo possiacutevel
Dependendo do tipo do exame o tempo total do procedimento pode ser de ateacute 60
minutos
62
8 PARAcircMETROS QUE AFETAM O ASPECTO DAS IMAGENS
OBTIDAS ATRAVEacuteS DE RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
A seguir seraacute abordado os paracircmetros envolvidos para a obtenccedilatildeo das imagens dos
diferentes planos em que satildeo mostradas as imagens e por fim os resultados
obtidos nos experimentos com e sem o equipamento de carga
81 Paracircmetros que Afetam o Aspecto das Imagens Obtidas Atraveacutes de
Ressonacircncia Magneacutetica
O aspecto de uma imagem produzida atraveacutes de RM eacute determinado atraveacutes de
muitos paracircmetros Em geral estes paracircmetros podem ser divididos em (1) aqueles
que possuem um valor fixo determinado pela fiacutesica da RM e (2) aqueles que podem
ser modificados pelo usuaacuterio para alterar o aspecto da imagem
O objetivo de qualquer estudo de RM eacute gerar imagens da anatomia tecidual nas
quais a razatildeo contraste-ruiacutedo (RCR) eacute suficiente para permitir identificaccedilatildeo do
processo patoloacutegico Isto eacute realizado variando-se os paracircmetros definidos pelo
usuaacuterio para enfatizar diferenccedilas nos valores de paracircmetros intriacutensecos e para
enfatizar diferenccedilas na intensidade do sinal entre voxels contendo tecidos normais e
patoloacutegicos
811 Paracircmetros Intriacutensecos
Os paracircmetros intriacutensecos satildeo tecidos-dependentes e natildeo estatildeo sob controle do
operador Como exemplos de paracircmetros intriacutensecos estatildeo a densidade da aacutegua e a
gordura no tecido fluxo sanguiacuteneo e as velocidades de relaxamento dos momentos
magneacuteticos de volta ao equiliacutebrio apoacutes perturbaccedilatildeo Alguns paracircmetros intriacutensecos
satildeo invariaacuteveis entre todos os tecidos (por exemplo a intensidade do campo
magneacutetico)
63
O acuacutemulo de liacutequido de edema em torno de um tumor eacute uma patologia comum O
edema tem maior proporccedilatildeo de aacutegua que o tecido normal circundante e portanto
maior densidade de proacutetons por unidade de volume Este aumento da densidade de
proacutetons por unidade de volume pode ser observado utilizando-se meacutetodos de estudo
por RM Tipicamente imagens por RM ponderadas em densidade protocircnica satildeo
obtidas utilizando-se os menores TE e tempo de repeticcedilatildeo (TR) possiacuteveis que
permitem relaxamento T1 completo de todos os momentos magneacuteticos de volta ao
equiliacutebrio
8111 Tempos de Relaxamento
Apoacutes ser excitado o sinal de RM natildeo pode ser detectado para sempre Sofre
descaimento em virtude de dois tipos diferentes de processos de relaxamento (1) o
retorno do momento magneacutetico de volume ao equiliacutebrio teacutermico e (2) a perda de
coerecircncia da fase na magnetizaccedilatildeo final em virtude de interaccedilotildees com outros
momentos magneacuteticos no tecido
A velocidade com que estes processos retornam agrave magnetizaccedilatildeo final ao equiliacutebrio eacute
fundamental porque a experiecircncia com RM deve ser repetida para cada etapa de
codificaccedilatildeo de fase e o grau de magnetizaccedilatildeo disponiacutevel para o estudo depende da
forma como muitos dos momentos magneacuteticos satildeo realinhados com o campo
magneacutetico principal
8112 Tempos de Relaxamento T2 e T2
Apoacutes excitaccedilatildeo o sinal de RM presente no plano XY decai exponencialmente ateacute
zero com o tempo O tempo necessaacuterio para o desaparecimento irreversiacutevel de 63
do sinal eacute denominado tempo de relaxamento T2 ou tempo de relaxamento spin-spin
ou transversal Este descaimento eacute causado pelos muitos processos que produzem
uma perda de coerecircncia da fase no sinal de RM Apoacutes o pulso de RF todos os
momentos magneacuteticos inicialmente processam com fases idecircnticas (a precessatildeo eacute o
alinhamento dos momentos magneacuteticos em torno do campo principal) Entretanto
64
variaccedilotildees na intensidade efetiva do campo magneacutetico fazem com que os momentos
magneacuteticos processem em diferentes frequumlecircncias por curtos periacuteodos de tempo
8113 Tempo de Relaxamento T1
O tempo de relaxamento T1 (isto eacute spin-lattice ou tempo de relaxamento
longitudinal) eacute o tempo necessaacuterio para restabelecer 63 da populaccedilatildeo de equiliacutebrio
de momentos magneacuteticos Bo apoacutes o pulso de excitaccedilatildeo O relaxamento T1 eacute um
processo exponencial
O tempo de relaxamento T1 para qualquer material varia em funccedilatildeo da intensidade
do capo magneacutetico pois ocorrem mais variaccedilotildees na intensidade do capo magneacutetico
efetivo local em menores frequumlecircncias O tempo de relaxamento T1 eacute sempre maior
ou igual ao tempo de relaxamento T2
812 Paracircmetros Extriacutensecos
Muitos tipos de paracircmetros controlados pelo operador podem alterar o aspecto da
imagem Estes incluem eventos de determinaccedilatildeo do tempo como TR TE e em
estudos de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo de inversatildeo do spin Outros paracircmetros
que afetam o aspecto da imagem satildeo espessura do corte resoluccedilatildeo digital e CDV
O aspecto da imagem tambeacutem pode ser modificado aplicando-se mais de um pulso
de RF antes da coleta de dados
8121 TR e TE
Tipicamente satildeo necessaacuterias 128 ou 256 etapas de codificaccedilatildeo em uma aquisiccedilatildeo
de RM O TR eacute o tempo entre etapas consecutivas de codificaccedilatildeo de fase e o TE eacute
o tempo entre o pulso de RF perturbador inicial e o centro do periacuteodo de aquisiccedilatildeo
O TR geralmente eacute maior que o TE exceto para algumas sequumlecircncias raacutepidas como
aquisiccedilatildeo raacutepida estaacutegio estacionaacuterio apoacutes contraste e imagem raacutepida com
precessatildeo estaacutegio estacionaacuterio
65
813 Manipulaccedilatildeo dos Paracircmetros Extriacutensecos para Variar o Contraste da
Imagem
8131 Imagem de Ressonacircncia Magneacutetica Ponderada em TI e TR
Todas as imagens geradas por RM satildeo ponderadas em T1 em algum grau os
tempos de relaxamento T1 para aacutegua e gordura no corpo vaiam de 100 a 2000 ms
A fonte primaacuteria de atenuaccedilatildeo do sinal em uma imagem spin-eco eacute a saturaccedilatildeo
progressiva do momento magneacutetico pelos pulsos de seleccedilatildeo do corte repetitivos O
sinal da gordura eacute brilhante enquanto as intensidades de sinal do muacutesculo e liacutequido
em um cisto do menisco satildeo menores
8132 Ponderaccedilatildeo em densidade Protocircnica
As imagens onde o contraste eacute governado pela concentraccedilatildeo relativa de aacutegua no
tecido podem ser geradas utilizando-se TRrsquos longos (TR gt 20 ms) Estas imagens
satildeo denominadas imagens ponderadas em densidade protocircnicas As imagens
ponderadas em densidade protocircnica fornecem mais detalhes anatocircmicos porque
satildeo usadas para visualizar estruturas finas Estas satildeo obtidas e satildeo uacuteteis para
interpretaccedilatildeo de aacutereas de sinal de intensidade elevada observada na imagem
ponderada em T2 na qual os detalhes anatocircmicos estatildeo encobertos
8133 Ponderaccedilatildeo em T2 e TE
O liacutequido e o edema podem ser enfatizados em imagens produzidas por RM
utilizando-se longos tempos de TE porque possuem maiores tempos de
relaxamento T2 que os tecidos normais Com TEs longos o descaimento do sinal
exponencial devido ao relaxamento T2 atenua o sinal de liacutequido e edema mais
lentamente que o sinal da gordura muacutesculo ou tecidos conjuntivos normais
Portanto o liacutequido e o edema apresentam-se brilhantes em imagens por RM
ponderadas em T2 obtidas utilizando-se longos tempos TE e longos tempos TR A
seguir seraacute exposto um quadro com um breve resumo da interpretaccedilatildeo de RM
66
Resumo da interpretaccedilatildeo de IRM
Definiccedilotildees
Tempos de relaxamento Comportamento caracteriacutestico da magnetizaccedilatildeo tecidual
(propriedades dos tecidos)
T1 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons se
tornem inicialmente alinhados com o capo magneacutetico
estaacutetico (ou se realinhem apoacutes excitaccedilotildees repetidas)
T2 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons
saiam de fase uns em relaccedilatildeo aos outros apoacutes excitaccedilatildeo
por radiofrequumlecircncia (RF)
TR O tempo entre as excitaccedilotildees sucessivas de RF no tecido
(um TR curto seleciona proacutetons com T1 curto)
TE Sequumlecircncia em spin-eco tempo no qual o sinal de RF
tecidual (spin-eco) eacute recebido (um TE longo seleciona
proacutetons com T2 longo)
TI Sequumlecircncia de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo consumido
ateacute que a magnetizaccedilatildeo do tecido em recuperaccedilatildeo seja
defletido para recepccedilatildeo (tecido cuja magnetizaccedilatildeo passa
pelo zero no tempo TI produz intensidade zero)
Efeitos sobre a
Imagem
T1 Um T1 curto possibilita uma remagnetizaccedilatildeo raacutepida de
modo que a intensidade do sinal eacute grande (a gordura tem
T1 muito curto) e o tecido aparece brilhante o tecido com
T1 longo (como o liacutequido) natildeo se magnetiza plenamente
entre as excitaccedilotildees e apresenta um aspecto escuro na
imagem a inversatildeo-recuperaccedilatildeo com TI semelhante ao T1
de um tecido resulta em sinal nulo para este tecido (a
gordura pode ser zerada pelo emprego de um TI curto)
67
T2 Um T2 curto faz com que os proacutetons em precessatildeo saiam
rapidamente de fase levando agrave perda do sinal tecidos com
T2 curto (como o muacutesculo) tecircm aspecto escuro nas
imagens obtidas em TE longo tecidos com T2 longo (como
liacutequido ou tumor) mantecircm sua coerecircncia de fase por mais
tempo do que outros tecidos e apresentam um aspecto
brilhante nas imagens obtidas com um TE longo uma
teacutecnica ponderada em T2 utiliza um TR e um TE longos
Aspecto do tecido em sequumlecircncia de IRM
Spin-eco
Tecido Tempo de
relaxamento
Ponderaccedilatildeo T1
TE e TR curtos
Ponderaccedilatildeo T2
Tumor liacutequido T1 e T2 longos Escuro Claro
Muacutesculo T1 longo e T2 curto Escuro Escuro
Gordura T1 curto e T2 longo Claro Menos claro
Para finalizar nossa anaacutelise acerca dos paracircmetros podemos dizer que em uma
sequumlecircncia DP teremos valores curtos para TR e tambeacutem para TE ou seja teremos
T1 longo e T2 curto assim natildeo teremos sequumlecircncia ponderada em T1 como
tambeacutem natildeo teremos ponderada em T2 esta sequumlecircncia nos daraacute cor escura para
liacutequidos e gorduras entatildeo poderemos diferenciar os muacutesculos que teratildeo cor
brilhante podendo entatildeo diagnosticar problemas musculares
Para valores curtos de TR e TE teremos sequumlecircncia ponderada em T1 desta forma
as gorduras apareceratildeo com cor brilhante e os muacutesculos e liacutequidos apareceratildeo em
cor escura sendo uma oacutetima maneira de analisar o quatildeo intacta se encontra o tecido
infrapatelar ou gordura de Hoffa encontrada na regiatildeo femopatelar
68
Para valores longos de TR e TE teremos uma sequumlecircncia ponderada em T2 desta
forma as gorduras e muacutesculos se encontraratildeo em cor escura mas os liacutequidos
estaratildeo em cor brilhante assim poderemos diagnosticar a presenccedila de aacutegua e
edemas na regiatildeo patelofemoral Lembrando ainda que a gordura neste caso tem a
funccedilatildeo de lubrificantes para as superfiacutecies das cartilagens dos ossos a presenccedila de
aacutegua ou edemas prejudicam a lubrificaccedilatildeo na regiatildeo fazendo com que as
cartilagens venham a deteriorar-se
82 Planos de Imagem
Uma aquisiccedilatildeo axial atraveacutes da articulaccedilatildeo patelofemoral eacute usada como o localizador
inicial para imagens subsequumlentes nos planos sagital e coronal A patologia do
menisco eacute avaliada basicamente em imagens do plano sagital Entretanto a
morfologia e a intensidade de sinal das cartilagens do menisco devem ser avaliadas
secundariamente em imagens no plano coronal Os ligamentos cruzados satildeo mais
bem observados em imagens no plano sagital com o coronal e o axial para
visualizaccedilatildeo secundaacuteria e confirmaccedilatildeo da patologia Os ligamentos colateral medial
e lateral (LCM E LCL) satildeo claramente exibidos em imagens coronais e axiais e
tambeacutem podem ser identificados rotineiramente em imagens sagitais As superfiacutecies
da cartilagem articular dos compartimentos medial e lateral satildeo avaliadas nos planos
coronal e sagital A articulaccedilatildeo patelofemoral incluindo a faceta patelar e a
cartilagem articular do sulco troclear eacute mais bem observada em imagens axiais e
sagitais
821 Posicionamento do Paciente
Embora os estudos por imagem sejam realizados rotineiramente com o joelho
colocado em 10ordm a 15ordm de rotaccedilatildeo externa (para realinhar o ligamento cruzado
anterior [LCA] paralelo ao plano de imagem sagital) esta rotaccedilatildeo externa torna-se
menos importante quando satildeo usados cortes mais finos (lt 3 mm) A rotaccedilatildeo externa
excessiva do joelho resulta em alongamento das dimensotildees acircntero-posteriores do
cocircndilo femoral (principalmente o cocircndilo femoral lateral) e pode diminuir a
visualizaccedilatildeo precisa da anatomia do menisco Uma alternativa eacute usar imagens
69
sagitais em plano obliacutequo paralelo agrave orientaccedilatildeo do LCA avaliada em um localizador
axial
83 Abordagem Quanto aos Tipos de Planos Utilizados na RM
831 Imagens Axiais
As imagens no plano axial tecircm importante papel na avaliaccedilatildeo de rotina do joelho As
facetas patelares e a cartilagem articular devido agrave sua orientaccedilatildeo obliacutequa satildeo
demonstradas com maior precisatildeo em imagens axiais atraveacutes da articulaccedilatildeo
patelofemoral A doenccedila patelofemoral (isto eacute condromalaacutecia) pode ser super ou
subestimada quando usadas apenas imagens sagitais Imagens axiais com TF 3D
submilimeacutetrica satildeo usadas para definir padrotildees de lesatildeo circunferencial do menisco
e criar imagens compostas 3D utilizando-se uma estaccedilatildeo de trabalho As imagens
no plano axial tambeacutem satildeo usadas como localizador para determinar os planos
sagital e coronal Embora imagens axiais de rotina em 4 ou 5 mm natildeo satildeo sensiacuteveis
agrave patologia do menisco porque os cortes satildeo muito espessos Imagens sagitais que
secionam o menisco perpendicular agrave sua superfiacutecie proporcionam a melhor
demonstraccedilatildeo da anatomia e patologia interna do menisco
832 Imagens Sagitais
A dessecaccedilatildeo no plano sagital exibe os componentes dos ligamentos colaterais
medial e caacutepsula adjacente O compartimento patelofemoral o quadriacuteceps e o
tendatildeo patelar satildeo demonstrados em dissecaccedilotildees meacutedio-sagitais
O LCA e o LCP satildeo mais bem exibidos em imagens sagitais O LCL ou ligamento
colateral fibular e o tendatildeo do muacutesculo biacuteceps femoral tambeacutem podem ser
observados em cortes sagitais perifeacutericos
Em cortes meacutedio-sagitais os tendotildees quadriacuteceps e patelar que demonstram sinal
de baixa intensidade satildeo observados em suas fixaccedilotildees anteriores aos poacutelos
patelares superior e inferior respectivamente O coxim adiposo infrapatelar de Hoffa
70
estaacute situado diretamente posterior ao tendatildeo patelar e demonstra sinal de
intensidade brilhante (dependendo dos paracircmetros escolhidos) A cartilagem
articular patelar posterior exibe arco uniforme ou convexo em cortes atraveacutes das
facetas patelares medial e lateral Na ausecircncia de liacutequido articular a bursa patelar
colapsada natildeo eacute observada proximal ao poacutelo superior da patela
833 Imagens Coronais
A dissecaccedilatildeo anatocircmica coronal poacutestero-anterior demonstra a caacutepsula posterior o
tendatildeo popliacuteteo os ligamentos cruzados e menisco os ligamentos colaterais e e o
mecanismo extensor
Cortes meacutedio-coronais exibem a espinha tibial anterior enquanto as imagens
anteriores satildeo caracterizadas pelo sinal de alta intensidade do coxim adiposo
infrapatelar de Hoffa anterior ao compartimento lateral do joelho
71
9 COMPARATIVO DO SISTEMA MECAcircNICO COM O JOELHO
Ao iniciar nossa discussatildeo faremos uma comparaccedilatildeo entre a junta do joelho e um
par de buchas mecacircnicas a cartilagem presente em torno dos cocircndilos seraacute
comparada a uma bucha de desgaste o osso seraacute considerado como a peccedila
importante que natildeo poderaacute ser substituiacuteda e a gordura de Hoffa (tecido adiposo
infrapatelar) seraacute considerada como um lubrificante de elevada viscosidade
No sistema mecacircnico quando haacute uma contaminaccedilatildeo no lubrificante tem-se o
aumento do atrito e em consequumlecircncia o desgaste prematuro do conjunto A
presenccedila de aacutegua por exemplo causa uma alteraccedilatildeo da viscosidade do lubrificante
essa alteraccedilatildeo natildeo permite a formaccedilatildeo de cunha na regiatildeo de contato entre as
superfiacutecies assim no caso de elementos mecacircnicos poderemos ter microsoldas
ruiacutedos vibraccedilatildeo aquecimento e outros
Em semelhanccedila com este modelo faremos um comparativo em relaccedilatildeo ao joelho
que apresenta componentes com funccedilotildees muito proacuteximas de um par de buchas
mecacircnicas Com o passar do tempo as constantes situaccedilotildees que envolvem o joelho
no dia a dia sejam elas os esforccedilos em um jogo de futebol ou em um simples
agachamento vatildeo levar este conjunto a pressotildees elevadas e ainda a infiltraccedilotildees de
aacutegua por diversos motivos pancadas torccedilotildees etc Neste caso a presenccedila da aacutegua
assim como no sistema mecacircnico iraacute causar desgaste das cartilagens ocorrendo o
contato entre os cocircndilos o que futuramente poderaacute provocar por exemplo uma
artrite
No caso de um desgaste mecacircnico resolve-se o problema trocando o elemento de
desgaste e solucionando o problema de lubrificaccedilatildeo O que natildeo pode ser realizado
com tanta simplicidade no caso do joelho que requer um tratamento ou ateacute uma
intervenccedilatildeo ciruacutergica
72
91 Resultados dos testes
Foram realizados dois testes com e sem carga para que pudeacutessemos avaliar a
mudanccedila nos resultados da RM
911 O Primeiro Teste
O primeiro teste foi realizado no dia 25 de junho de 2005 no CDI (centro de
diagnoacutestico por imagem) localizado em Santa Luacutecia ndash Vitoacuteria O teste foi realizado
em uma pessoa de aparecircncia saudaacutevel sem histoacuterico de problemas no joelho e sem
ocorrecircncia de dor com idade de 28 anos
Os resultados obtidos natildeo apresentaram alteraccedilatildeo significativa das fissuras
912 O Segundo Teste
O segundo teste foi realizado no dia 18 julho de 2005 no mesmo local do teste
anterior O teste foi realizado com uma pessoa saudaacutevel com histoacuterico de problemas
no joelho e sem dores nos dias anteriores ao teste bem como nos dias posteriores
com idade de 54 anos
O resultado obtido com carga apresentou uma pequena variaccedilatildeo da fissura na
gordura de Hoffa
73
10 DISCUSSAtildeO DOS RESULTADOS E MELHORIAS
Neste capiacutetulo faremos uma abordagem sobre os resultados e uma proposta de
melhoria para o equipamento
101 Comentaacuterio dos Resultados
Nos resultados obtidos foram verificadas alteraccedilotildees na regiatildeo femopatelar quando
se aplica uma carga o que natildeo poderia ser obtido em um exame convencional de
ressonacircncia magneacutetica
No primeiro teste pode ser observada uma pequena diferenccedila devido agrave
aproximaccedilatildeo dos cocircndilos Considerando ser o indiviacuteduo uma pessoa saudaacutevel e
sem dores era de se esperar que o resultado natildeo apresentasse alguma anomalia
No segundo teste observou-se abertura de uma pequena fissura na gordura de
Hoffa o que tambeacutem se esperava pois a pessoa apresentava um histoacuterico de
problemas no joelho apesar de que ele natildeo apresentava sintomas de qualquer
anomalia no momento do teste
Visto que os testes natildeo puderam ser realizados com pessoas que tinham um
histoacuterico e uma situaccedilatildeo que caracterizasse um problema no joelho o que foi
determinante para os resultados e devido a impossibilidade de realizar testes nas
condiccedilotildees ideais descritas no quarto capiacutetulo bem como aos custos altiacutessimos que
envolvem os exames que foram realizados juntamente com os exames dos clientes
da cliacutenica sendo assim era de se esperar que os resultados natildeo causassem
diferenccedila de grande expressatildeo
74
102 Proposta de Melhoria
Visto que os resultados foram considerados satisfatoacuterios apesar das condiccedilotildees
adversas propomos possiacuteveis melhorias no que diz respeito agrave avaliaccedilatildeo da pressatildeo
exercida no joelho
Sugerimos entatildeo a utilizaccedilatildeo de palmilhas figuras 29 e 30 para avaliar a pressatildeo
equivalente exercida no joelho e o uso de um software por exemplo o Ansys
(elementos finitos) para criar uma nova imagem corrigida Isso seria viaacutevel e
interessante poreacutem exigiria mais aprofundamento e muito mais tempo o que poderaacute
ser realizado em futuros trabalhos
Figura 29 ndash Palmilhas para mediccedilatildeo da pressatildeo
Figura 30 ndash Resultado de uma anaacutelise de pressatildeo
75
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
[1] httpmriifscuspbrpaginasporttormprojetohistoricohtml acessado
em 11 de junho de 2005
[2] httpwwweagoracombrlerphpidnew=13596 acessado em 15 de
junho de 2005
[3] Rasch Philip j Cinesiologia e Anatomia Aplicada Editora Guanabara
Koogan 1991
[4] Kendall Henry Otis Kendall Florence Peterson Wadsworth Gladys
Elizabeth Muacutesculos Provas e Funccedilotildees Editora Manole Ltda 1980
[5] Haaga Hohn R Lanzieri Charles F Tomografia Computadorizada e
Ressonacircncia Magneacutetica do Corpo Humano Vol 2 Editora Guanabara Koogan
1996
[6] Antonio Raimundo dos Santos Metodologia Cientiacutefica a construccedilatildeo do
Conhecimento 6ordfed Editora DPampA 2004
[7] Tese de Mestrado do aluno Luciano Luporini Menegaldo Campinas
1997 SP ndash Brasil
[8] httpwwwgrupodojoelhocombrartigosanat_biomhtmc acessado em
16 de junho de 2005
[9] httpwwwgrupodojoelhocombrlcahtm acessado em 16 de junho de
2005
[10]httpwwwcorpohumanohpgigcombrsist_muscularsist_muscularhtml
acessado em 20 de junho de 2005
[11] httpwwwmsd-brazilcommsd43m_manualmm_sec5_47htm
acessado em 24 de junho de 2005
[12] httpgeocitiesyahoocombrcorpoemovview_musculacao_24htm
acessado em 25 de junho de 2005
[13]httpwwwtudosobredorcombrpaciente_templatephp3pagina=joelho
acessado em 06 de julho de 2005
[14] Stimac Gary k Introduccedilatildeo ao diagnoacutestico por imagens Editora
Guanabara Koogan 1994
9
4 O PORQUEcirc DO USO DA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA 30
41 Pesquisa de Custo e de Exame Utilizado 30
42 Conclusatildeo do Capiacutetulo 33
5 DEFEITOS DA RM 34
51 Abordagem da Variaccedilatildeo da Pressatildeo na Superfiacutecie de Apoio 34
52 A Impossibilidade de Variaccedilatildeo do Acircngulo 36
53 Contraccedilatildeo Isomeacutetrica e Isotocircnica 38
531 Relaccedilatildeo Comprimento - Forccedila Muscular 38
532 Relaccedilatildeo Velocidade - Forccedila Muscular 40
54 O Modelo de Hill 41
55 Estrutura Muscular na Articulaccedilatildeo 47
551 Os Muacutesculos da Articulaccedilatildeo 47
5511 Jarrete 47
5512 O Quadriacuteceps da Coxa 48
5513 O Grupo de Muacutesculos natildeo Classificados 48
552 Ligamentos 49
5521 Ligamento Patelar 50
5522 Ligamento Colateral Fibular (Lateral) e Ligamento Colateral
Tibial (Medial) 50
5523 Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo e Ligamento Popliacuteteo Arqueado 51
5524 Ligamentos Cruzados 52
56 Movimentos de Rotaccedilatildeo e Translaccedilatildeo 53
57 Conclusatildeo do Capiacutetulo 54
6 PROPOSTA PARA A SOLUCcedilAtildeO MECAcircNICA 55
61 O Equipamento de Carga 57
62 Modificaccedilotildees Realizadas 58
7 O QUE SIGNIFICA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA 59
71 Preparaccedilatildeo para o exame 59
72 Seguranccedila durante o exame 60
73 O que acontece durante o exame 60
8 PARAcircMETROS QUE AFETAM O ASPECTO DAS IMAGENS OBTIDAS
ATRAVEacuteS DE RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA 62
10
81 Paracircmetros que Afetam o Aspecto das Imagens Obtidas Atraveacutes de
Ressonacircncia Magneacutetica 62
811 Paracircmetros Intriacutensecos 62
8111 Tempos de Relaxamento 63
8112 Tempos de Relaxamento T2 e T2 63
8113 Tempo de Relaxamento T1 64
812 Paracircmetros Extriacutensecos 64
8121 TR e TE 64
813 Manipulaccedilatildeo dos Paracircmetros Extriacutensecos para Variar o Contraste da
Imagem 65
8131 Imagem de Ressonacircncia Magneacutetica Ponderada em TI e TR 65
8132 Ponderaccedilatildeo em densidade Protocircnica 65
8133 Ponderaccedilatildeo em T2 e TE 65
82 Planos de Imagem 68
821 Posicionamento do Paciente 68
83 Abordagem Quanto aos Tipos de Planos Utilizados na RM 69
831 Imagens Axiais 69
832 Imagens Sagitais 69
833 Imagens Coronais 70
9 COMPARATIVO DO SISTEMA MECAcircNICO COM O JOELHO 71
91 Resultados dos testes 72
911 O Primeiro Teste 72
912 O Segundo Teste 72
10 DISCUSSAtildeO DOS RESULTADOS E MELHORIAS 73
101 Comentaacuterio dos Resultados 73
102 Proposta de Melhoria 74
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS 75
11
VOCABULAacuteRIO
CDI ndash Cliacutenica de diagnoacutestico por imagem
Femopatelar ndash Regiatildeo anterior da articulaccedilatildeo do joelho
USP ndash Universidade de Satildeo Paulo
RM ndash Ressonacircncia magneacutetica
Tesla ndash Unidade de medida para campo magneacutetico
EMBRAPA ndash Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuaacuteria
CNPq ndash Conselho Nacional de desenvolvimento Cientiacutefico e Tecnoloacutegico
EMBRAER ndash Empresa Brasileira de Aeronaacuteutica
INCOR ndash Instituto do Coraccedilatildeo
UNESP ndash Universidade Estadual de Satildeo Paulo
IFSC ndash Instituto de Fiacutesica de Satildeo Carlos
TORM ndash Projeto de desenvolvimento e pesquisa sobre a RM
Imagenologia ndash Estudo atraveacutes das imagens
Artroscopia ndash Teacutecnica que permite corrigir lesotildees atraveacutes de pequena inserccedilatildeo em
pequenos orifiacutecios na pele
LCA ndash Ligamento cruzado anterior
LCP ndash Ligamento cruzado posterior
LCM ndash Ligamento colateral medial
LCL ndash Ligamento colateral lateral
Varo ndash Tipo de deformidade no joelho
Valgo ndash Tipo de deformidade no joelho
Raio-X ndash Meacutetodo de diagnoacutestico por imagem
Isomeacutetrico ndash Que apresenta a mesma medida
Isotocircnico ndash Que apresenta a mesma forccedila
Cabeccedilas Miosiacutenicas ndash Filamentos que formam o tecido muscular
Actina ndash Filamento que junto com as cabeccedilas miosiacutenicas formam o tecido muscular
Sarcocircmero ndash Unidade contraacutetil do muacutesculo formada pela actina e miosina
Sartoacuterius ndash Muacutesculo da perna
Estrutura z ndash Estrutura formada pelas metades de dois sarcocircmeros adjacentes
V ndash Velocidade muscular
Vm ndash Velocidade muscular maacutexima
12
F ndash Forccedila muscular
Fm ndash Forccedila muscular maacutexima
Qit ndash Calor dissipado pelo movimento isotocircnico
Qe ndash Calor dissipado pelo encurtamento do muacutesculo
Qim ndash Calor dissipado pelo movimento isomeacutetrico
Qe - Fluxo de calor de encurtamento
imQ - Fluxo de calor atraveacutes do movimento isomeacutetrico
itQ - Fluxo de calor devido ao movimento isotocircnico
W - Potecircncia muscular
RCM ndash Razatildeo contraste-ruiacutedo
Voxels ndash Sinais emitidos durante exposiccedilatildeo
TE ndash Tempo de exposiccedilatildeo
TR ndash Tempo de repeticcedilatildeo
T1 ndash Tempo de equiliacutebrio dos momentos magneacuteticos
T2 ndash Tempo de perda na coerecircncia do sinal emitido
RF ndash Radio frequumlecircncia
Bo ndash Momento magneacutetico
Spin-Spin ndash Tipo de sinal emitido
Spin-Eco ndash Tipo de sinal emitido
13
1 INTRODUCcedilAtildeO
Com o passar dos tempos o conhecimento e a tecnologia tecircm-se desenvolvido de
tal maneira que novas soluccedilotildees para doenccedilas e patologias tem se tornado uma
necessidade para uma melhor qualidade da vida humana
Por isso profissionais da aacuterea de biomeacutedicas vecircm se empenhando em desenvolver
meacutetodos para avaliaccedilatildeo do corpo humano de um modo geral para vivermos mais e
melhor Mas estes profissionais possuem limitaccedilotildees para desenvolvimento de
tecnologias para que os diagnoacutesticos sejam realizados de maneira mais precisa
Para que isso aconteccedila surge a necessidade do envolvimento da engenharia para
realizaccedilatildeo de diagnoacutesticos com tal precisatildeo
Em caso especial de tratamento patologias e ou doenccedilas em joelhos em que uma
pessoa se submeta a uma avaliaccedilatildeo por ressonacircncia magneacutetica um dos meios mais
utilizados para visualizaccedilatildeo sem necessidade de cirurgias para o diagnostico
Meacutedicos tecircm percebido que os laudos natildeo condizem com o real esforccedilo sofrido nos
joelhos de seus pacientes tendo em vista que o trabalho de ressonacircncia eacute realizado
sem uma condiccedilatildeo real de esforccedilo (paciente deitado)
Com a colaboraccedilatildeo de uma cliacutenica de diagnoacutestico por imagem (CDI) foi
desenvolvido um simulador de carga para esforccedilo no joelho Atraveacutes deste foi
possiacutevel observar alteraccedilotildees na regiatildeo femopatelar em especial a condiccedilatildeo de
estado da gordura de Hoffa ou tecido infrapatelar contida entre o fecircmur e a Patela
Para isso foi realizada pesquisa bibliograacutefica para um melhor conhecimento sobre o
mecanismo do joelho bem como o equipamento de ressonacircncia e seu correto
funcionamento No que diz respeito agrave parte mecacircnica foi realizado um levantamento
sobre as condiccedilotildees a que satildeo submetidos os joelhos sendo a carga em suas
14
articulaccedilotildees as principais lesotildees os muacutesculos e a variaccedilatildeo de esforccedilo com o
movimento
15
2 RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
21 Histoacuterico da ressonacircncia magneacutetica no Brasil
A seguir estaremos apresentando um breve histoacuterico acerca da ressonacircncia
magneacutetica no Brasil tendo a USP (Universidade de Satildeo Paulo) como principal
articuladora do desenvolvimento da ressonacircncia magneacutetica no paiacutes aleacutem de outros
centros
A proposta de usar a ressonacircncia magneacutetica de proacutetons para obter imagens
comeccedilou a mostrar seu imenso potencial para o diagnoacutestico meacutedico no iniacutecio dos
anos de 1980 quando os principais laboratoacuterios nas universidades do primeiro
mundo comeccedilaram a desenvolver instrumentos e meacutetodos para aquela finalidade
Naquela mesma eacutepoca a grande familiaridade com o fenocircmeno da ressonacircncia
magneacutetica e a instrumentaccedilatildeo associada resultado de uma longa experiecircncia de
pesquisa na aacuterea garantia uma qualificaccedilatildeo para empreender um desenvolvimento
semelhante no Brasil Decidiu-se entatildeo pesquisar os meacutetodos para a produccedilatildeo de
imagem por ressonacircncia magneacutetica [1]
Figura 1- Primeiro sistema de aquisiccedilatildeo de imagens desenvolvido no IFSC
16
Usando a infra-estrutura obtida e construiacuteda pelo grupo entatildeo num primeiro
protoacutetipo do sistema foram obtidas imagens de pequenos objetos jaacute em marccedilo de
1983 estas seriam as primeiras obtidas no hemisfeacuterio sul
Figura 2- Sistema de RM de 20 Tesla
Em 1985 foi construiacutedo o sistema de RM de 20 Tesla capaz de examinar objetos
de ateacute 15 cm de diacircmetro figura 3 Neste aparelho jaacute em 1987 foram obtidas
imagens em vivo de extremidades humanas Teses e dissertaccedilotildees foram realizadas
ligadas ao desenvolvimento de hardware e software assim como meacutetodos de
obtenccedilatildeo de imagens Dai surgiu a primeira aplicaccedilatildeo praacutetica quando foi
demonstrado para a EMBRAPA o uso do RM para exame natildeo destrutivo de diversos
frutos Esses resultados que se tornaram bem conhecidos dentro e fora do Brasil
fizeram com que em 1988 fosse doado pela Universidade da Califoacuternia em San
Francisco um magneto resistivo de grande porte com campo de apenas 005 Tesla
capaz de acomodar completamente uma pessoa no seu interior Pouco tempo
depois em fins de 1988 era possiacutevel obter imagens tomograacuteficas de cabeccedila com
voluntaacuterios Decidiu-se entatildeo desenvolver um sistema realmente capaz de ser
17
usado clinicamente para diagnoacutestico Isto significava um sistema com um miacutenimo de
atributos a saber
bull Qualidade de imagem
bull Confiabilidade
bull Facilidade de operaccedilatildeo
bull Rapidez na realizaccedilatildeo dos exames
bull Capacidade de examinar diversas anatomias
bull Sensibilidade para detectar patologias
Figura 3- Magneto com capacidade para objetos de ateacute 15 cm de diacircmetro
Embora dispondo de um campo magneacutetico extremamente baixo (005 Tesla)
comparado com os usados na maioria dos sistemas comerciais da eacutepoca (05 a 15
Tesla) conseguiu-se alcanccedilar o objetivo proposto e jaacute em meados de 1992 o
sistema era utilizado para o diagnoacutestico de pacientes da regiatildeo Isto constituiu um
marco importante no desenvolvimento da pesquisa aplicada agrave medicina no paiacutes
como foi claramente apontado na ocasiatildeo pelo entatildeo ministro da Sauacutede Prof Adib
Jatene em visita ao laboratoacuterio da USP acompanhado do entatildeo presidente do
CNPq
18
Figura 4- Sistema de 005 Tesla instalado nos laboratoacuterios do IFSC-USP
O sistema ainda que instalado num ambiente natildeo apropriado foi continuamente
solicitado para efetuar exames em pacientes da regiatildeo tendo seu uso sido decisivo
em numerosos casos nos quais a tomografia tradicional de raios-X natildeo seria
adequada particularmente lesotildees cerebrais problemas de coluna e articulaccedilotildees A
revista Ciecircncia Hoje publicou parte destes resultados no seu suplemento de
tecnologia
Nessa altura algumas empresas notoriamente a EMBRAER procuraram o centro
de pesquisa para analisar o projeto com vista agrave eventual industrializaccedilatildeo O estudo
feito pela EMBRAER mostrou a viabilidade teacutecnico-econocircmica do projeto embora a
situaccedilatildeo da empresa na eacutepoca em vista da futura privatizaccedilatildeo impediu-a de
assumi-lo
Como o resultado do envolvimento quase no iniacutecio das pesquisas nesta aacuterea no
mundo todo o grupo detinha um conhecimento ao mesmo tempo profundo e
abrangente que iria cobrir desde os fundamentos cientiacuteficos ateacute os detalhes da
instrumentaccedilatildeo hardware e software do RM A equipe consolidada refletia a
interdisciplinaridade no assunto e contava com de fiacutesicos aleacutem de engenheiros
profissionais de computaccedilatildeo e medicina
19
Figura 5- Console de operaccedilatildeo do TORM 005
Praticamente todo profissional envolvido com RM no Brasil conhecia o trabalho
desenvolvido pelo centro de pesquisa em RM da USP e o grupo era tido como
referecircncia na aacuterea Hospitais de Satildeo Paulo como o Hospital das Cliacutenicas Hospital
Universitaacuterio da USP e o INCOR contavam com a colaboraccedilatildeo do grupo De outro
lado empresas multinacionais como a General Electric enviavam seus clientes
(Beneficecircncia Portuguesa Hospital Sara Kubitchek) para suporte teacutecnico e cientiacutefico
nas aplicaccedilotildees mais sofisticadas
Esta situaccedilatildeo fez com que o grupo recebesse uma importante doaccedilatildeo feita pela
Faculdade de Medicina da UNESP em Botucatu de um magneto supercondutor de
05 Tesla Este novo magneto abriu a possibilidade de construir um novo sistema
capaz de igualar-se em qualidade de imagem e velocidade aos mais modernos em
uso hospitalar Tratava-se de uma oportunidade excepcional que natildeo pocircde ser
desperdiccedilada em razatildeo das vaacuterias consequumlecircncias e resultados que poderia gerar
Foi feito um convecircnio entre a USP e a Santa Casa de Satildeo Carlos para a criaccedilatildeo do
Centro de Desenvolvimento de Ressonacircncia Magneacutetica do IFSC-USP A Santa Casa
foi responsaacutevel pela construccedilatildeo do preacutedio e a USP desenvolveu e instalou todos os
equipamentos necessaacuterios para o seu funcionamento Neste Centro estaacute em
operaccedilatildeo cliacutenica hoje o TORM 05 (sistema de 05 Tesla) figura 6 atendendo agrave
populaccedilatildeo de Satildeo Carlos e regiatildeo
20
Figura 6- Sistema de 05 Tesla instalado na Santa Casa de Satildeo Carlos
22 Importacircncia da Ressonacircncia Magneacutetica
A ressonacircncia magneacutetica tornou-se o meacutetodo de imagem de escolha para o estudo
das articulaccedilotildees devido a sua grande diferenciaccedilatildeo tecidual resoluccedilatildeo de
estruturas imagens em muacuteltiplos planos e estudos de imagens em movimento A
articulaccedilatildeo do joelho eacute um dos exames de ressonacircncia magneacutetica mais solicitado na
aacuterea osteoarticular O conhecimento detalhado da anatomia fisiologia e aspecto de
imagenologia da regiatildeo permite uma interpretaccedilatildeo adequada dos exames
Ao contraacuterio do que muitos imaginam as lesotildees de joelho satildeo bastante comuns e
natildeo satildeo provocadas apenas por traumas podem ser tambeacutem congecircnitas Aleacutem
disso natildeo satildeo apenas os atletas profissionais ou amadores que correm o risco de
adquirir uma lesatildeo no joelho os natildeo-atletas tambeacutem desenvolvem problemas
variados na articulaccedilatildeo ldquoPor exemplo cerca de 30 das crianccedilas com idade a partir
de trecircs anos apresentam alguma deformidade de joelho cuja principal causa eacute a
geneacutetica Ou seja satildeo hereditaacuteriosrdquo explica o ortopedista esportivo e cirurgiatildeo de
joelho do Hospital Satildeo Luiz Joaquim Grava [2]
No entanto segundo ele a boa notiacutecia eacute que com o advento da ressonacircncia
magneacutetica para o diagnoacutestico preciso da gravidade da lesatildeo e dos procedimentos e
equipamentos ciruacutergicos como a artroscopia (procedimento minimamente evasivo
uma espeacutecie de viacutedeo cirurgia que permite visualizar precisamente as lesotildees nos
21
tendotildees e articulaccedilotildees aleacutem de trataacute-las e prevenir a evoluccedilatildeo das mesmas) os
iacutendices de cura tecircm elevado significativamente girando em torno de 90 dos casos
O joelho eacute uma articulaccedilatildeo complexa (tipo dobradiccedila) composta por ligamentos
cruzados colaterais meniscos tendotildees e muacutesculos Suas funccedilotildees de movimento
(extensatildeo rotaccedilatildeo e impulsatildeo) satildeo muito importantes tanto em atletas quanto em
natildeo atletas ldquoSatildeo muito comuns agraves lesotildees no joelho a maior parte delas originaacuteria de
traumas por esforccedilo diretos e indiretos e podem ser isoladas ou combinadasrdquo diz o
especialista
ldquoNo entanto o tratamento das lesotildees no joelho varia de acordo com a gravidade das
mesmas e pode envolver desde antiinflamatoacuterios fisioterapia executada em cliacutenicas
especializadas e ateacute em alguns casos procedimentos ciruacutergicosrdquo relata Grava ldquoDaiacute
a importacircncia de se realizar o diagnoacutestico preciso do tipo de lesatildeo e posteriormente
agrave aplicaccedilatildeo de tratamento adequadordquo reforccedila o especialista
Os atletas estatildeo mais sujeitos a lesotildees dependendo da modalidade esportiva Os
surfistas por exemplo sofrem mais com meniscos e ligamentos rompidos devido agrave
forccedila aplicada em uma manobra quando o joelho eacute forccedilado a um movimento brusco
de rotaccedilatildeo No voleibol os saltos constantes e a impulsatildeo vertical provocam lesotildees
na articulaccedilatildeo do joelho Os ciclistas com frequumlecircncia de dor nas articulaccedilotildees
inferiores estimuladas geralmente por lesotildees provocadas pela inadequaccedilatildeo das
dimensotildees da bicicleta ao corpo do atleta Aleacutem destas peculiaridades contam
tambeacutem as variaccedilotildees anatocircmicas de quem pedala a intensidade a forma de
treinamento e a duraccedilatildeo dos treinos tambeacutem satildeo responsaacuteveis pelo problema
O aumento da incidecircncia de lesotildees no joelho tem sido constatado em adolescentes
jovens homens acima de 45 anos e mulheres estas uacuteltimas porque estatildeo
praticando cada vez mais esporte
A dor no joelho eacute uma queixa um tanto comum a maioria delas se originando de
trauma por esforccedilo satildeo dores pouco agudas e que se resolvem sem tratamento ou
22
apenas com analgeacutesicos levesTraumas graves com ligamentos lesionados ou
rompidos resultam em dor e instabilidade da articulaccedilatildeo do joelho
Exerciacutecios fiacutesicos moderados (como caminhadas) natildeo causam problemas no joelho
Se o joelho natildeo estiver lesado o exerciacutecio normalmente eacute beneacutefico Esforccedilos laterais
satildeo os que causam a maioria das lesotildees no joelho jaacute que este natildeo foi projetado
para suportar esses esforccedilos
O desgaste irregular da cartilagem pode fazer com que a perna se dobre para dentro
ou para fora Estar acima do peso tambeacutem pode contribuir para os problemas no
joelho
23
3 PATOLOGIAS DO JOELHO
Neste capitulo descreve-se as principais patologias e deformidades que ocorrem no
joelho
31 Tipos de Patologia
bull Danos ao ligamento ou cartilagem devidos aos traumas ou lesotildees
- lesatildeo de LCA Ligamento Cruzado Anterior
- lesatildeo de LCP Ligamento Cruzado Posterior
- lesatildeo de LCM Ligamento Colateral Medial
- lesatildeo de LCL Ligamento Colateral Lateral
bull Artrite
bull Osteoartrite
bull Artrite reumatoacuteide
bull Artrite gotosa aguda
bull Cisto de Baker
bull Bursite
bull Doenccedila de Still de adultos
bull Condromalaacutecia patelar
bull Artrite gotosa crocircnica
bull Doenccedila de Osgood-Schlatter
bull Pseudogota
bull Gota
bull Artrite psoriaacutetica
bull Siacutendrome de Reiter
bull Esclerodermia
24
311 Lesatildeo do Ligamento Cruzado Anterior
As lesotildees do ligamento cruzado anterior satildeo mais comuns em esportes em que o peacute
estaacute fixo ao solo e a perna eacute rodada com o corpo como no futebol basquetebol
esqui Com a rotaccedilatildeo no joelho o paciente pode ouvir um ldquopoprdquo quando a lesatildeo
ocorrer e natildeo consegue prosseguir a atividade A incidecircncia desta lesatildeo eacute maior
durante a terceira deacutecada de vida
Os jogadores de basquete e futebol que desaceleram subitamente para mudar de
direccedilatildeo tambeacutem podem produzir uma lesatildeo do LCA
312 Lesatildeo do Ligamento Cruzado Posterior
O ligamento cruzado posterior eacute o restritor primaacuterio da translaccedilatildeo posterior da tiacutebia
sobre o fecircmur A sua lesatildeo eacute muito menos comum que a do cruzado anterior
O LCP eacute duas vezes mais forte que o LCA com maior aacuterea de corte transversal e
forccedila tecircnsil estas caracteriacutesticas satildeo responsaacuteveis por menor incidecircncia de ruptura
no LCP As lesotildees no LCP representam apenas 5 das lesotildees dos ligamentos do
joelho
313 Lesatildeo do Ligamento Colateral Medial
O ligamento colateral medial tem uma porccedilatildeo superficial e outra profunda (capsular)
A porccedilatildeo superficial provecirc a principal resistecircncia ao estresse em valgo A porccedilatildeo
profunda esta fixada ao menisco medial e fornece adicional estabilidade ao estresse
em valgo A lesatildeo do colateral medial eacute a lesatildeo ligamentar mais comum do joelho
314 Lesatildeo do Ligamento Colateral Lateral
Lesotildees deste ligamento satildeo menos comuns que o medial e geralmente satildeo mais
graves e raramente satildeo lesotildees isoladas pois os ligamentos cruzados e o complexo
posterolateral satildeo frequumlentemente lesionados O tratamento destas lesotildees eacute difiacutecil
25
315 Artrite
O termo artrite se refere agrave inflamaccedilatildeo nas articulaccedilotildees ou juntas do corpo humano
As juntas satildeo superfiacutecies onde haacute o contato entre dois ou mais ossos possibilitando
assim a mobilidade do esqueleto humano Satildeo estruturas muito complexas devido
aos seus diversos componentes e sua interaccedilatildeo entre os mesmos Existem vaacuterios
tipos de artrites que satildeo causadas por diversos fatores e doenccedilas Costuma-se
diferenciar a princiacutepio as artrites relacionadas com sintomas sistecircmicos (como
febre sinais inflamatoacuterios anemia etc) daquelas cujas manifestaccedilotildees se restringem
agraves articulaccedilotildees envolvidas
316 Osteoartrite
A osteoartrite eacute o tipo de artrite que mais afeta a populaccedilatildeo mundial levando agrave
diminuiccedilatildeo da qualidade de vida de milhotildees de pessoas em todo o mundo Afeta
principalmente os joelhos quadris e matildeos regiotildees muito importantes para a
independecircncia fiacutesica do ser humano Eacute uma causa muito importante de afastamento
do trabalho e de aposentadoria precoce Aleacutem disso eacute responsaacutevel por inuacutemeras
cirurgias numa populaccedilatildeo cujo risco ciruacutergico eacute muito elevado os idosos Durante
muito tempo pouco se sabia sobre como ocorriam as alteraccedilotildees articulares que
levam agrave debilidade fiacutesica Hoje sabe-se de vaacuterios fatores de risco para o
desenvolvimento do quadro cujo conhecimento tem facilitado uma melhor
abordagem terapecircutica e uma melhor prevenccedilatildeo da doenccedila
317 Artrite Reumatoacuteide
A artrite reumatoacuteide eacute uma doenccedila auto-imune em que se inflamam simetricamente
as articulaccedilotildees incluindo habitualmente as das matildeos e peacutes originando inchaccedilo dor
e muitas vezes levando agrave destruiccedilatildeo definitiva do interior da articulaccedilatildeo
A artrite reumatoacuteide tambeacutem pode desencadear uma variedade de sintomas em
todo o corpo Desconhece-se a sua causa exata embora sejam muitos os vaacuterios
fatores (inclusive a predisposiccedilatildeo geneacutetica) que podem influir na reaccedilatildeo auto-imune
26
Cerca de 1 da populaccedilatildeo sofre desta doenccedila que afeta as mulheres duas ou trecircs
vezes mais frequumlentemente que os homens A artrite reumatoacuteide apresenta-se em
primeiro lugar em indiviacuteduos entre os 25 e os 50 anos de idade mas pode fazecirc-lo
em qualquer idade Em alguns casos a doenccedila resolve-se de forma espontacircnea e o
tratamento alivia sintomas em trecircs de cada quatro pessoas Contudo pelo menos 1
em cada 10 pessoas fica incapacitada
Nesta doenccedila o sistema imunitaacuterio ataca o proacuteprio tecido que reveste e protege as
articulaccedilotildees Finalmente a cartilagem o osso e os ligamentos da articulaccedilatildeo
deterioram-se provocando a formaccedilatildeo de cicatrizes dentro da articulaccedilatildeo que se
deteriora a um ritmo muito variaacutevel
318 Gota
Eacute a presenccedila de depoacutesitos de cristais de aacutecido uacuterico no espaccedilo da articulaccedilatildeo que
causam uma intensa reaccedilatildeo inflamatoacuteria e dor Na maioria das vezes a gota eacute uma
forma de artrite com episoacutedios recorrentes O perfil mais comumente associado agrave
gota eacute de um homem com excesso de peso e com o peacute inflamado
319 Artrite Gotosa Aguda
A artrite gotosa aguda eacute o segundo estaacutegio da gota Eacute a artrite dolorosa que ataca
principalmente os membros inferiores quase sempre atingindo uma uacutenica
articulaccedilatildeo A articulaccedilatildeo mais acometida eacute a metatarso-falangiana do primeiro dedo
(do dedatildeo do peacute) chamada podagra (podos = peacute) Nesta fase os fluidos do corpo
saturados pelo aacutecido uacuterico formam cristais que ocasionam inflamaccedilatildeo
3110 Cisto de Baker
O cisto de Baker eacute um saco com liacutequido localizado na borda medial da fossa
popliacutetea do joelho Esse saco ciacutestico pode comunicar-se com a cavidade do joelho
estando associado com a degeneraccedilatildeo do corno posterior do menisco medial com
27
ou sem laceraccedilatildeo do menisco Com maior frequumlecircncia o cisto origina-se dos tendotildees
mediais dos muacutesculos iacutesquios - tibiais
3111 Bursite
Bursite eacute a inflamaccedilatildeo da bursa pequena bolsa contendo liacutequido que envolve as
articulaccedilotildees e funciona como amortecedor entre ossos tendotildees e tecidos
musculares A bursite ocorre principalmente nos ombros cotovelos e joelhos
3112 Doenccedila de Still de Adultos
Uma das formas cliacutenicas da doenccedila reumatoacuteide juvenil pode acometer adultos com
febre geralmente alta e intermitente como manifestaccedilatildeo cliacutenica inicial da doenccedila
Deformidades articulares raramente ocorrem e os testes laboratoriais e anticorpos
antinucleares satildeo negativos
3113 Condromalaacutecia Patelar
Termo utilizado para indicar uma condiccedilatildeo dolorosa devido agrave anormalidade
cartilaginosa na face posterior da patela pela fricccedilatildeo repetida desta regiatildeo sobre a
face articular do fecircmur Esta condiccedilatildeo pode levar a uma degeneraccedilatildeo gradual e
progressiva A cartilagem apresenta-se rugosa e estriada
3114 Doenccedila de Osgood-Schlatter
A doenccedila de Osgood-Schlatter eacute uma inflamaccedilatildeo do osso e da cartilagem na parte
superior da tiacutebia A doenccedila de Osgood-Schlatter ocorre entre os 10 e 15 anos mais
frequumlentemente em meninos Supotildee-se que a sua causa seja uma lesatildeo que ocorre
quando o tendatildeo patelar traciona excessivamente sobre o seu ponto de inserccedilatildeo na
parte superior da tiacutebia Geralmente a doenccedila afeta somente a tiacutebia
28
3115 Pseudogota
A pseudogota (doenccedila da deposiccedilatildeo de pirofosfato de caacutelcio dihidratado) eacute um
distuacuterbio caracterizado por crises intermitentes de artrite dolorosa causada por
depoacutesitos de cristais de pirofosfato de caacutelcio O distuacuterbio geralmente ocorre em
indiviacuteduos idosos e afeta igualmente os homens e as mulheres Em uacuteltima instacircncia
a pseudogota provoca degeneraccedilatildeo das articulaccedilotildees afetadas
3116 Artrite psoriaacutetica
A psoriacutease (uma doenccedila da pele que causa surto de erupccedilotildees cutacircneas
avermelhadas e escamosas espessamento das unhas e ponteado ungular) pode
preceder ou seguir-se agrave inflamaccedilatildeo articular A artrite afeta habitualmente as
articulaccedilotildees dos dedos da matildeo e do peacute embora tambeacutem possa afetar outras
articulaccedilotildees inclusive as ancas e a coluna vertebral As articulaccedilotildees podem inchar e
deformar-se quando a inflamaccedilatildeo eacute crocircnica Os sintomas articulares e cutacircneos
podem aparecer e desaparecer conjuntamente
3117 Siacutendrome de Reiter
A siacutendrome de Reiter eacute uma inflamaccedilatildeo das articulaccedilotildees e das inserccedilotildees tendinosas
nas articulaccedilotildees frequumlentemente acompanhada de inflamaccedilatildeo da conjuntiva e das
membranas mucosas como a da boca do trato urinaacuterio da vagina e do pecircnis e
tambeacutem de uma erupccedilatildeo cutacircnea caracteriacutestica A siacutendrome de Reiter eacute
denominada de artrite reativa porque a inflamaccedilatildeo articular parece ser uma reaccedilatildeo a
uma infecccedilatildeo originada em outra aacuterea do corpo que natildeo as articulaccedilotildees Essa
siacutendrome eacute mais comum em homens com 20 a 40 anos de idade
3118 Esclerodermia
A esclerodermia (esclerose sistecircmica) eacute uma doenccedila crocircnica caracterizada por
alteraccedilotildees degenerativas e endurecimento dos tecidos da pele articulaccedilotildees e
29
oacutergatildeos internos e pela dureza e espessamento anormais das paredes dos vasos
sanguiacuteneos
Desconhece-se a sua causa A perturbaccedilatildeo eacute quatro vezes mais frequumlente em
mulheres que em homens e nas crianccedilas eacute pouco comum A esclerodermia pode
apresentar-se como parte de uma doenccedila mista do tecido conjuntivo
Muitas vezes escuta-se um som aacutespero quando os tecidos inflamados entram em
contato particularmente nos joelhos e por baixo destes Os dedos os pulsos e os
cotovelos podem sofrer um processo de flexatildeo progressiva (contratura) devido ao
espessamento da pele Tambeacutem podem ocorrer feridas nas pontas dos dedos e nos
noacutes dos dedos
32 Tipos de Deformidades
Os tipos de deformidades relacionadas ao joelho satildeo as deformidades em varo e em
valgo Satildeo os problemas mais comuns congecircnitos e que se manifestam por volta
dos trecircs ou quatro anos de idade
321 Deformidade em Varo
A deformidade do joelho em varo eacute joelho para fora e perna para dentro tiacutepico de
cavaleiros O joelho varo pode ser causado tambeacutem pelo raquitismo e deficiecircncia de
vitamina D
322 Deformidade em Valgo
A deformidade do joelho em valgo eacute o joelho para dentro e perna para fora joelho
em ldquoXrdquo
30
4 O PORQUEcirc DO USO DA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
Estabelecendo uma comparaccedilatildeo entre os meacutetodos de diagnoacutestico por imagem
utilizados no joelho encontramos os raios-X e a ressonacircncia magneacutetica como sendo
os meacutetodos mais utilizados atualmente Neste capiacutetulo faremos uma breve
avaliaccedilatildeo de custo benefiacutecio entre estes dois meacutetodos
41 Pesquisa de Custo e de Exame Utilizado
Na utilizaccedilatildeo do meacutetodo de diagnoacutestico por raios-X obteacutem-se oacutetimos resultados na
avaliaccedilatildeo de fraturas oacutesseas presenccedila de objetos estranhos e proacuteteses como
observamos na figura 7 Mas este resultado natildeo se apresenta da mesma maneira
para muacutesculos e outros elementos que possam ser analisados na articulaccedilatildeo
tornando-se entatildeo um meacutetodo ineficaz para aplicaccedilotildees que estatildeo ligadas a
patologias
Figura 7 ndash Chapas de raio x [9]
O meacutetodo de utilizaccedilatildeo que preenche esta lacuna satildeo as ressonacircncias magneacuteticas
que revelam as patologias referentes aos muacutesculos cartilagens tendotildees
31
ligamentos vasos etc Como mostrado na figura 8 podemos observar os detalhes
da articulaccedilatildeo
Figura 8ndash Exame de RM
Para uma comparaccedilatildeo acerca do meacutetodo de captaccedilatildeo de imagem mais adequado a
ser utilizado realizamos uma pesquisa no Hospital Praia da Costa localizado no
municiacutepio de Vila Velha - ES com o ortopedista Henrique Morais formado em
medicina pela Faculdade de Medicina de Petroacutepolis A resposta veio a confirmar o
relatado acima os raios-X satildeo muito mais utilizados que a ressonacircncia magneacutetica
devido a simplicidade e ao baixo custo do exame
Para obtermos dados referentes a custos foi realizada uma pesquisa no Centro de
Diagnoacutestico por Imagem (CDI) localizado na Praia do Canto Vitoacuteria - ES onde
foram obtidos os seguintes resultados
O valor de um exame de ressonacircncia magneacutetica incluindo laudo e filme foi de R$
73000 (setecentos e trinta reais) para o raios-X o custo teria uma meacutedia de R$
1500 (quinze reais) por exame
Uma outra pesquisa foi realizada por Nabarrete em 1999 que tinha como objetivo
colher informaccedilotildees referentes aos diversos aspectos relacionados agraves lesotildees quais
os tipos mais frequumlentes e seus mecanismos mais comuns bem como as
32
caracteriacutesticas dos indiviacuteduos que em sua maioria foram do sexo masculino Os
resultados seratildeo apresentados nas figuras 9 10 11 e 12
Figura 9 - Ocorrecircncia de lesotildees e quais estruturas satildeo mais lesadas
Figura 10 - Esportes de contato que mais geram lesotildees nos ligamentos
Figura 11 - Neste graacutefico veremos os mecanismos causadores de lesotildees
33
Figura 12 - Procedimentos que foram utilizados para definiccedilatildeo do grau da lesatildeo
42 Conclusatildeo do Capiacutetulo
Apesar da teacutecnica dos raios-X ser o exame mais utilizado o de menor custo o mais
simples e mais raacutepido seraacute utilizado neste estudo a ressonacircncia magneacutetica pois
neste caso a preocupaccedilatildeo eacute mostrar o comportamento da estrutura do joelho com e
sem a aplicaccedilatildeo de carga e tal avaliaccedilatildeo soacute seraacute possiacutevel pelo o exame de RM pois
mostraraacute os diferentes tipos de tecidos do joelho e suas variaccedilotildees
34
5 DEFEITOS DA RM
O paciente em questatildeo ao dar entrada na sala de ressonacircncia natildeo poderaacute portar
nenhum tipo de material magneacutetico ou qualquer instrumento que venha gerar
artefatos no resultado do exame Os artefatos satildeo gerados atraveacutes de interferecircncia
com o campo magneacutetico Assim portadores de proacuteteses marcapasso ou quaisquer
materiais eleacutetricos natildeo podem utilizar o meacutetodo de diagnoacutestico por ressonacircncia
O objetivo deste capiacutetulo eacute identificar os problemas relacionados agrave mecacircnica no que
diz respeito ao modo como eacute realizado o exame Seraacute mostrado agora um dos
problemas encontrados durante a realizaccedilatildeo do exame com o paciente em repouso
estando ele com um carregamento nulo ou proacuteximo disto na regiatildeo femopatelar
51 Abordagem da Variaccedilatildeo da Pressatildeo na Superfiacutecie de Apoio
Para esta demonstraccedilatildeo a variaccedilatildeo da pressatildeo sofrida nos peacutes para situaccedilotildees reais
e tambeacutem para a situaccedilatildeo da ressonacircncia onde o paciente encontra-se deitado
Seraacute feito ainda uma avaliaccedilatildeo das forccedilas sobre os muacutesculos no joelho em duas
posiccedilotildees e para acircngulos diferentes
Em um primeiro estudo seraacute considerado uma pessoa deitada em repouso e com
sua distribuiccedilatildeo de massa homogecircnea e constante ao longo de todo corpo sendo
esta a situaccedilatildeo em que o paciente encontra-se no momento da ressonacircncia
magneacutetica temos
Massa = constante
A aacuterea de contato com a superfiacutecie
Aacuterea (estimada) = 2400 cm2
35
Considerando a massa do indiviacuteduo como 80 kg estimamos entatildeo a pressatildeo
exercida pela superfiacutecie do corpo em contato com a maca da ressonacircncia
Pressatildeo = F A
Sendo assim foi encontra uma pressatildeo de 0033 kgf cm2 para uma pessoa deitada
na maca da RM
Ilustrando a situaccedilatildeo de uma pessoa de peacute onde os peacutes estatildeo totalmente apoiados
no solo em repouso com a massa distribuiacuteda de maneira uniforme em toda a
superfiacutecie de contato
Aacuterea (estimada) = 132 cm2
Considerando o mesmo indiviacuteduo da situaccedilatildeo anterior teremos uma pressatildeo de
0606 kgf cm2
A uacuteltima situaccedilatildeo teraacute o mesmo indiviacuteduo com suas pernas flexionadas e com uma
aacuterea de apoio reduzida esta eacute uma situaccedilatildeo criacutetica para o joelho devido ao aumento
das tensotildees nos muacutesculos e tendotildees esta situaccedilatildeo seraacute abordada mais adiante
Aacuterea (estimada) = 80 cm2
Sendo assim a pressatildeo correspondente a esta situaccedilatildeo seraacute de 1 kgf cm2
Observando os resultados das situaccedilotildees anteriores eacute faacutecil de verificar a ocorrecircncia
de uma grande variaccedilatildeo da pressatildeo Comparando os resultados das situaccedilotildees onde
o indiviacuteduo estaacute de peacute com toda a superfiacutecie do peacute apoiada com o resultado do
indiviacuteduo na maca verifica-se que a pressatildeo eacute aproximadamente vinte vezes maior
e a situaccedilatildeo onde o indiviacuteduo encontra-se com a superfiacutecie do peacute parcialmente
apoiada a diferenccedila aumenta em mais de 30 vezes em relaccedilatildeo agrave posiccedilatildeo de exame
36
52 A Impossibilidade de Variaccedilatildeo do Acircngulo
Durante o exame de ressonacircncia magneacutetica o acircngulo do joelho na posiccedilatildeo eacute
travado entre 10 e 15deg como mostrado na figura 13
Durante um agachamento agraves forccedilas compressivas chegam proacuteximas a 8000 Kgf
com cargas elevadas (250 a 38250 kg) sendo praticamente a mesma nos acircngulos
entre 60deg a 130deg de flexatildeo de joelhos (NISSEL amp EKHOLM 1986) poreacutem ainda natildeo
foi estudado um valor limite para as estruturas resistirem a forccedilas compressivas
Deve-se lembrar no entanto que da mesma forma que a compressatildeo excessiva
pode ser lesiva para meniscos e cartilagens elas tem um papel importante na
estabilidade dos joelhos (NISSEL amp ELKHOLM 1986 MARKOLF et al 1981
SHOEMAKER amp MARKOLF 1985 YACK et al 1994) [12]
Figura 13ndash Acircngulo de posiccedilatildeo do joelho durante o exame
Logo concluiacute-se que em acircngulos menores que 60deg os esforccedilos na regiatildeo
femopatelar satildeo pequenos e haacute pouco desgaste da articulaccedilatildeo para acircngulos entre
60 e 130deg haacute grande esforccedilo e desgaste poreacutem em ambos os casos todos os
37
esforccedilos contribuem para a estabilidade do joelho A figura 14 ilustra claramente
que com a alteraccedilatildeo do acircngulo do joelho as forccedilas existentes aumentam
consideravelmente
Figura 14ndash Na figura 14 pode-se observar que Qp Rf(resultante) e Pa satildeo vetores forccedila que atuam
diretamente sobre a patela ao flexionar o joelho como jaacute foi abordado anteriormente as forccedilas
apresentam grandes aumentos O grupo de forccedilas representados pelos vetores Qt Rc(resultante) e
P(forccedila peso) atuam na articulaccedilatildeo do tornozelo e aumentam com a flexatildeo do joelho bem como o
aumento da forccedila normal(forccedila de contato do chatildeo com a ponta dos peacutes) que provoca um maior
momento na articulaccedilatildeo O conjunto de vetores representados por Rc(resultante) Qt e P satildeo vetores
que atuam na articulaccedilatildeo da anca do fecircmur e a bacia neste caso temos um pequeno aumento destes
com o aumento do acircngulo Por fim temos o conjunto de vetores representados por Pa Rt e
Rg(resultante) que atuam na articulaccedilatildeo entre o fecircmur e a tiacutebia
38
53 Contraccedilatildeo Isomeacutetrica e Isotocircnica
A relaccedilatildeo entre a forccedila muscular e seu comprimento durante uma contraccedilatildeo
determina o tipo de contraccedilatildeo muscular Eacute chamada contraccedilatildeo isomeacutetrica aquela em
que o efeito da formaccedilatildeo das pontes cruzadas implica no aumento da rigidez do
muacutesculo atingindo um estado de equiliacutebrio estaacutetico neste caso o muacutesculo natildeo
altera seu comprimento ainda que as pontes cruzadas estejam ativas para suportar
a carga aplicada Modificaccedilotildees na carga levam ao aumento ou a diminuiccedilatildeo da
rigidez do muacutesculo e a manutenccedilatildeo do comprimento O outro tipo de contraccedilatildeo
chamada isotocircnica ocorre quando o muacutesculo se encurta ainda que sob a accedilatildeo de
uma carga Tomando-se como exemplo a elevaccedilatildeo de um peso numa contraccedilatildeo
isomeacutetrica este estaria sendo sustentado estaticamente enquanto uma contraccedilatildeo
isotocircnica seria capaz de levantaacute-lo [6]
531 Relaccedilatildeo Comprimento - Forccedila Muscular
Quando o comprimento de um muacutesculo se encontra proacuteximo ao seu valor de
repouso tambeacutem chamado comprimento oacutetimo a maior quantidade possiacutevel de
cabeccedilas miosiacutenicas pode formar pontes cruzadas com as moleacuteculas de actina esta
situaccedilatildeo corresponde ao maior grau de superposiccedilatildeo entre os filamentos grosso e
fino Gordon et alli (1966) mediu a faixa de comprimento onde a maacutexima tensatildeo
ocorria numa fibra isolada do muacutesculo sartorius da ratilde de 94 a 106 do
comprimento oacutetimo (Figura 15 A)
Diminuindo gradativamente o comprimento do muacutesculo para ateacute um limite de 60
do comprimento oacutetimo a forccedila caiacutea a aproximadamente 80 da forccedila maacutexima -
evento relacionado provavelmente ao encontro de filamentos finos opostos
Encurtamentos mais pronunciados levavam agrave cessaccedilatildeo da forccedila muscular com o
provaacutevel choque dos filamentos grossos com as estruturas Z Por outro lado se o
muacutesculo era estirado acima do comprimento oacutetimo a forccedila muscular caia
gradativamente ateacute cerca de 130 deste comprimento Nesta condiccedilatildeo o
sarcocircmero distendido diminui o nuacutemero de pontes cruzadas ativas ateacute o limite ao
39
redor de 170 do comprimento oacutetimo onde a superposiccedilatildeo entre filamentos
grossos e finos jaacute natildeo ocorre
Em muacutesculos inteiros e natildeo apenas numa fibra isolada alongamentos a partir do
comprimento oacutetimo trazem consigo o aparecimento de uma forccedila elaacutestica passiva
exercida pelos elementos elaacutesticos natildeo contraacuteteis do muacutesculo perimiacutesio endomiacutesio
sarcolema assim como por elementos da proacutepria fibra muscular (Zajac 1989)
Dependendo ainda da ativaccedilatildeo a forccedila muscular fica reduzida a uma fraccedilatildeo da forccedila
maacutexima situaccedilatildeo em que nem todas as fibras satildeo recrutadas ou a somaccedilatildeo
temporal natildeo chegou ao maacuteximo (Figura 15 B)
Em muacutesculos do aparelho locomotor a modulaccedilatildeo da forccedila eacute feita
predominantemente pelo recrutamento ateacute cerca de 70 (50 a 85
dependendo do muacutesculo) da forccedila maacutexima valor a partir do qual as unidades
motoras passam a disparar com maior frequumlecircncia (Enoka 1993) [6]
40
Figura 15 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento A - Ativaccedilatildeo maacutexima B - Ativaccedilatildeo parcial (Zajac 1989)
532 Relaccedilatildeo Velocidade - Forccedila Muscular
Um muacutesculo isolado sujeito a uma carga constante por exemplo suportando um
peso se for estimulado inicialmente se encurtaraacute parando em seguida Variando-se
a carga eacute possiacutevel relacionaacute-la com a velocidade de encurtamento sendo obtida a
curva velocidade - forccedila muscular Quando a velocidade de encurtamento eacute maacutexima
o muacutesculo natildeo estaacute sujeito a nenhuma carga isto eacute a forccedila muscular eacute nula Se por
outro lado o muacutesculo natildeo consegue se encurtar ainda que seu comprimento seja
oacutetimo senatildeo apenas suportar a carga a velocidade eacute nula e a forccedila assume o valor
maacuteximo (Figura 16) Forccedilas maiores do que a maacutexima aplicadas ao muacutesculo levam
seu alongamento ateacute um limite de aproximadamente 180 da forccedila maacutexima
aumentos subsequumlentes de forccedila levariam a alongamentos draacutesticos no muacutesculo
41
Figura 16 - Relaccedilatildeo forccedila-velocidade para ativaccedilotildees maacutexima e parcial No eixo x estaacute representada a
velocidade de encurtamento a velocidade do muacutesculo com sinal oposto (Zajac 1989)
54 O Modelo de Hill
Os modelos derivados da proposta inicialmente apresentada por A V Hill em 1938
possuem caracteriacutesticas suficientemente simples e de faacutecil compreensatildeo e satildeo
capazes de modelar satisfatoriamente os principais fenocircmenos macroscoacutepicos
observados na contraccedilatildeo muscular e que os tornaram os mais utilizados ateacute entatildeo
em estudos de dinacircmica e controle de movimento Na Figura 17 podem ser
observados os componentes baacutesicos deste modelo um elemento contraacutetil (CE) no
qual a forccedila muscular eacute gerada a partir da energia quiacutemica disponiacutevel um elemento
elaacutestico em seacuterie (SEE) responsaacutevel pela resposta mecacircnica do muacutesculo agraves
alteraccedilotildees de comprimento raacutepidas Se um muacutesculo estaacute sendo submetido a
alongamentos natildeo-despreziacuteveis eacute comum a inclusatildeo de um elemento elaacutestico em
paralelo (PE) atuando como uma mola passiva [6]
42
Figura 17 - Estrutura funcional do modelo de Hill mostrando o elemento contraacutetil (CE) o elemento
elaacutestico em paralelo (PE) e o elemento elaacutestico em seacuterie (SEE) (Zajac 1989)
A partir de medidas de forccedila isotocircnica em muacutesculos tetanizados sabe-se que quando
esta aumenta os muacutesculos se contraem mais lentamente Foi proposta entatildeo por Hill
uma relaccedilatildeo empiacuterica hiperboacutelica que ajustava a dependecircncia da velocidade maacutexima
de contraccedilatildeo (V) com a forccedila muscular (F) (Figura 18)
(F+a)+(V+b)=const (41)
Tal que
V eacute a velocidade inicial (maacutexima) de encurtamento
F eacute a forccedila muscular
a e b satildeo as constantes sendo b = a (VmFm)
43
Figura 18 - Hipeacuterbole de Hill Os dados experimentais de contraccedilotildees isotocircnicas do muacutesculo sartorius
de ratilde foram ajustados com a equaccedilatildeo empiacuterica (VVm+025) (FFm+025) = 03123 neste teste
Vm=52 cms e Fm=65 gf (Talbot e Gessner 1973)
Hill obteve a relaccedilatildeo acima atraveacutes de medidas da potecircncia muscular que eacute a soma
das energias mecacircnica e teacutermica durante a contraccedilatildeo isotocircnica Inicialmente o calor
liberado na contraccedilatildeo isotocircnica (Qit) foi considerado como a soma do calor liberado
durante a contraccedilatildeo isomeacutetrica (Qim) e do calor liberado devido ao encurtamento (Qe)
Q Q Qit e im (42)
Hill constatou que Qe era proporcional apenas agrave distacircncia encurtada ou que sua
variaccedilatildeo temporal era proporcional a V No entanto Qit o calor total diminuiacutea com o
aumento da forccedila A potecircncia total no muacutesculo soma da potecircncia mecacircnica (fv) e do
calor extra dissipado por accedilatildeo da viscosidade no encurtamento (Qe) pode ser
expressa como
( )W fv Qe fv av b f fm (43)
44
Tal que fm eacute a forccedila muscular maacutexima (ou seja para v = 0) Somando ab + bf nos dois
lados da equaccedilatildeo acima
( )( ) ( )f a v b b a fm (44)
Mas Hill percebeu posteriormente que ldquoardquo dependia de f (Hill 1964)
a f f fm( ) 016 018 (45)
Apesar das equaccedilotildees 44 e 45 descreverem com maior precisatildeo a relaccedilatildeo forccedila-
velocidade a equaccedilatildeo original de Hill 41 continua sendo empregada com suficiente
credibilidade para muitos muacutesculos Wilkie (1950) notou que hipeacuterboles
geometricamente semelhantes eram obtidas para vaacuterios muacutesculos mostrando que a
variaccedilatildeo da velocidade com a forccedila ocorria de maneira ateacute certo ponto invariante
Normalizando a eq 41 pela forccedila maacutexima (fm) e pela velocidade maacutexima de contraccedilatildeo
sem carga (vm) vem
f
f
v
vm m
1
4
1
4
5
16 (46)
Uma vez que para muitos muacutesculos vale a relaccedilatildeo
a
f
b
vm m
1
4 (47)
Abott e Wilkie (1953) mostraram que a equaccedilatildeo de Hill normalizada eq 47 se aplica
para muacutesculos que se encontram em diversos estados de alongamento ou contraccedilatildeo
e natildeo apenas no comprimento oacutetimo Assim a forccedila do elemento contraacutetil eacute
completamente definida para uma estimulaccedilatildeo tetacircnica se a curva forccedila-comprimento
eacute levada em conta aleacutem da curva forccedila-velocidade A forccedila muscular eacute entatildeo uma
funccedilatildeo de duas variaacuteveis uma relaccedilatildeo forccedila-comprimento-velocidade (figura 19)
45
Figura 19 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento-velocidade para muacutesculo interno reto de rato (Zierler 1978)
Este modelo baacutesico possui alguns pequenos desvios dependendo das condiccedilotildees
especiacuteficas de operaccedilatildeo Muacutesculos que se contraem a partir de um comprimento inicial
elevado encurtam-se mais lentamente do que aqueles que estavam inicialmente
menos estendidos A duraccedilatildeo da estimulaccedilatildeo se longa diminui a velocidade de
contraccedilatildeo processo ligado provavelmente ao metabolismo energeacutetico (Zierler 1978)
A partir das relaccedilotildees expostas acima jaacute eacute possiacutevel calcular a potecircncia muscular
Sendo a taxa de calor gerado no encurtamento ( Qe ) proporcional agrave velocidade de
encurtamento
( )Q Q f f vit im m 016 018 (48)
Incluindo o termo fv da potecircncia mecacircnica e considerando a = 025 a potecircncia
muscular total entendida como a soma da taxa de produccedilatildeo de calor e da potecircncia
mecacircnica durante a contraccedilatildeo isotocircnica fica
W Q f v fvim m 0 25 (49)
46
E utilizando a relaccedilatildeo determinada por Hill para o calor isomeacutetrico
Qf v
im
m m
16 (410)
Tem-se que uma expressatildeo para a potecircncia muscular seria
Wf v v
v
f
f
v
v
m m
m m m
161 4 16 (411)
Que a partir da equaccedilatildeo 46 da hipeacuterbole normalizada de Hill (Talbot e Gessner
1973) pode ser expressa em funccedilatildeo apenas da velocidade de encurtamento ou da
forccedila muscular
Wf v
vv
vv
m m m
m
16
1 24
1 4 (412)
Wf v f
f
f f
f f
m m
m
m
m
161 1
4 75 20
16 64 (413)
A equaccedilatildeo de Hill normalizada (46) eacute a base para a determinaccedilatildeo da curva
velocidade-forccedila muscular As equaccedilotildees 411 e 412 por sua vez podem fornecer
importantes dados sobre consumo de energia muscular e o comportamento das
forccedilas para um estudo mais especiacutefico Em sistemas de estimulaccedilatildeo eleacutetrica neuro-
muscular poderatildeo ser uacuteteis no estabelecimento de estrateacutegias de controle
47
55 Estrutura Muscular na Articulaccedilatildeo
A seguir seratildeo apresentados os muacutesculos e ligamentos no movimento do joelho De
acordo com o mostrado na Figura 20 podemos observar a quantidade de muacutesculos
diretamente ligados ao joelho bem como os ligamentos que satildeo responsaacuteveis por
manter a integridade da articulaccedilatildeo
Figura 20 - Demonstrativa dos muacutesculos ligamentos e suas disposiccedilotildees
551 Os Muacutesculos da Articulaccedilatildeo
Doze muacutesculos atuam na articulaccedilatildeo do joelho e satildeo classificados em trecircs grupos
bull Jarrete
bull Quadriacuteceps da coxa e
bull Muacutesculos natildeo-classificados
5511 Jarrete
O grupo do jarrete inclui os muacutesculos semitendiacuteneo semimembranaacuteceo e biacuteceps da
coxa (cabeccedila longa e curta) Todos exceto a cabeccedila curta do biacuteceps atuam como
48
extensores do quadril Como os muacutesculos do jarrete demonstram uma linha de
traccedilatildeo posterior ao eixo de rotaccedilatildeo do joelho eles servem como flexores do joelho
Aleacutem de fletir o joelho os muacutesculos semimembranaacuteceo e semitendiacuteneo giram
medialmente a tiacutebia quando o joelho estaacute parcialmente fletido Na condiccedilatildeo de
sustentaccedilatildeo de peso esses muacutesculos tendem a girar lateralmente o fecircmur sobre a
tiacutebia Esses movimentos satildeo relativamente equivalentes
5512 O Quadriacuteceps da Coxa
O quadriacuteceps da coxa eacute constituiacutedo pelos muacutesculos reto da coxa e trecircs vastos (vasto
lateral medial e intermeacutedio) Apenas o reto da coxa atua em mais de uma
articulaccedilatildeo Contudo todos os membros causam inequivocadamente uma extensatildeo
potente do joelho e tambeacutem devido a sua inserccedilatildeo medial tendem a causar
rotaccedilatildeo medial da tiacutebia
O comportamento eleacutetrico do vasto medial estaacute relacionado agrave diminuiccedilatildeo da
magnitude do braccedilo de momento do quadriacuteceps para a extensatildeo do joelho durante
os 15ordm finais de movimento Os aumentos na atividade do vasto medial no final da
extensatildeo do joelho foram relacionados ao seu papel como estabilizador da patela
contra uma luxaccedilatildeo lateral Em geral ainda eacute relativamente seguro afirmar que todos
os muacutesculos do quadriacuteceps satildeo mais ou menos simultaneamente ativos durante a
extensatildeo do joelho e proporcionalmente ativos durante elevaccedilotildees e reduccedilotildees na
tensatildeo da extensatildeo
5513 O Grupo de Muacutesculos natildeo Classificados
O grupo de muacutesculos natildeo-classificados da articulaccedilatildeo do joelho inclui o sartoacuterio o
graacutecil o popliacuteteo o gastrocnecircmico e o plantar Os dois uacuteltimos atuam
predominantemente na articulaccedilatildeo do tornozelo embora passem atraacutes da
articulaccedilatildeo do joelho e possuam alguma capacidade de flexatildeo
49
O muacutesculo graacutecil considerado parte da massa muscular referida como adutores do
quadril no entanto ao atravessar a articulaccedilatildeo do joelho ele tende a causar um
torque associado agrave rotaccedilatildeo medial da tiacutebia bem como a flexatildeo do joelho
O sartoacuterio que eacute o muacutesculo mais longo do corpo tambeacutem se associa agrave rotaccedilatildeo
medial da tiacutebia e atua no quadril como flexor
O popliacuteteo eacute um muacutesculo profundo e pequeno situado atraacutes da articulaccedilatildeo do joelho
A orientaccedilatildeo de suas fibras o torna um rotador medial da tiacutebia Geralmente se
observa atividade do muacutesculo no iniacutecio da flexatildeo do joelho aleacutem de ajudar a
estabilizar o membro inferior sustentador do peso quando estaacute numa posiccedilatildeo com o
joelho fletido auxiliando o ligamento cruzado posterior a restringir esse movimento
indesejaacutevel
Figura 21 ndash Localizaccedilatildeo dos principais muacutesculos relacionados ao joelho [10]
552 Ligamentos
Ligamento Cruzado Anterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo permitindo
o movimento para frente
Ligamento Cruzado Posterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo
permitindo o movimento para traacutes mais ligamentos colaterais localizados nas
laterais do joelho responsaacuteveis pela estabilidade lateral e medial da articulaccedilatildeo
50
Os ligamentos tecircm como principal funccedilatildeo limitar os movimentos das articulaccedilotildees em
direccedilotildees indesejaacuteveis a fim de que natildeo ocorram lesotildees (danificaccedilotildees nas mesmas)
A caacutepsula fibrosa do joelho eacute suplementada e reforccedilada por cinco ligamentos
intriacutensecos
bull Ligamento Patelar
bull Ligamento Colateral Fibular
bull Ligamento Colateral Tibial
bull Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo
bull Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Estes satildeo frequumlentemente denominados ligamentos externos para diferenciaacute-los
dos ligamentos internos e ligamentos cruzados que se encontram dentro da caacutepsula
fibrosa
5521 Ligamento Patelar
Eacute a continuaccedilatildeo do tendatildeo do muacutesculo quadriacuteceps da coxa distal agrave patela Eacute
extremamente forte e contiacutenuo com a caacutepsula fibrosa da articulaccedilatildeo do joelho e eacute
palpado com maior facilidade quando a perna esta estendida Resiste agrave tendecircncia
da face tibial superior de deslocar-se para frente com referecircncia ao fecircmur durante
alguns tipos de movimento
5522 Ligamento Colateral Fibular (Lateral) e Ligamento Colateral Tibial
(Medial)
Esse ligamento tem mais importacircncia que o ligamento colateral fibular (lateral) no
que diz respeito agrave estabilidade do joelho
O ligamento colateral medial eacute composto de uma parte superficial o ligamento
colateral tibial e uma parte profunda ldquoo ligamento capsular medialrdquo Estas estruturas
satildeo importantes no controle da angulaccedilatildeo vara (voltado medialmente) e valga
(voltada lateralmente) rotaccedilatildeo tibial e deslocamento tibial antero-posterior Esses
51
ligamentos satildeo firmemente fixados ao menisco medial e a caacutepsula fibrosa da
articulaccedilatildeo do joelho
Os ligamentos colaterais tibial e fibular normalmente impedem a ruptura das faces
laterais da articulaccedilatildeo Satildeo firmemente estirados quando a perna eacute estendida
impedindo a rotaccedilatildeo da tiacutebia lateralmente ou do fecircmur medialmente Durante a
flexatildeo da perna eles se aproximam permitindo alguma rotaccedilatildeo da tiacutebia sobre o
fecircmur
Ligamento colateral medial possui duas porccedilotildees superficial e profunda Estabiliza a
joelho nos estresses em valgo
Ligamento colateral lateral ou fibular colateral Eacute o principal estabilizador ao estresse
em varo Faz parte do complexo ou canto posterolateral e resiste agrave rotaccedilatildeo externa
Figura 22ndash Ligamentos da articulaccedilatildeo do joelho
5523 Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo e Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Eles reforccedilam a parte de traz do joelho Ajudam a resistir qualquer tendecircncia
para a articulaccedilatildeo se mover aleacutem de seu limite de extensatildeo (hiperextensatildeo) Aleacutem
52
disso a direccedilatildeo de suas fibras sugere que eles limitem o movimento rotatoacuterio
5524 Ligamentos Cruzados
O mais fraco ligamento eacute o cruzado anterior que impede o deslocamento posterior
do fecircmur sobre a tiacutebia e a hiperextensatildeo da articulaccedilatildeo aleacutem de conter a tiacutebia que eacute
tracionada agrave frente quando a articulaccedilatildeo eacute fletida em acircngulo reto
O ligamento cruzado posterior que eacute estirado durante a flexatildeo da articulaccedilatildeo do
joelho impede a luxaccedilatildeo anterior do fecircmur sobre a tiacutebia ou a luxaccedilatildeo posterior da
tiacutebia Tambeacutem ajuda a evitar a hiperflexatildeo da articulaccedilatildeo do joelho
Estes ligamentos muito fortes situam-se no interior da caacutepsula articular unindo o
fecircmur e a tiacutebia Localizam-se entre os cocircndilos medial e lateral separados da
cavidade articular pela membrana sinovial
Satildeo faixas arredondadas que se cruzam obliquamente como um X e se denominam
anterior e posterior de acordo com seu local de fixaccedilatildeo na tiacutebia Estes ligamentos
satildeo essenciais para a estabilidade acircntero-posterior da articulaccedilatildeo do joelho
principalmente quando eacute fletido
Ligamento cruzado anterior Eacute responsaacutevel pela limitaccedilatildeo da translaccedilatildeo anterior e
rotaccedilatildeo da tiacutebia em relaccedilatildeo ao fecircmur
Ligamento cruzado posterior Evita a subluxaccedilatildeo posterior da tiacutebia em relaccedilatildeo ao
fecircmur
53
56 Movimentos de Rotaccedilatildeo e Translaccedilatildeo
No joelho existem movimentos de escorregamento do fecircmur sobre os meniscos
tornando o movimento ainda mais complexo Nas figuras 23 e 24 estatildeo identificadas
as proacuteteses de 1 e 4 eixos que nos datildeo uma boa visualizaccedilatildeo dos movimentos
relativos entre as superfiacutecies de um joelho
Figura 23 - Proacuteteses de um Eixo
Figura 24 - Proacuteteses de 4 eixos
Podemos observar a diferenccedila dos movimentos proporcionados por proacutetese e
concluiacutemos que o movimento da proacutetese de 4 eixos eacute o que mais se aproxima do
movimento real no joelho jaacute que proporciona o deslizamento entre as superfiacutecies
enquanto na proacutetese de 1 eixo ocorre apenas o movimento de rotaccedilatildeo em torno do
eixo
54
57 Conclusatildeo do Capiacutetulo
O meacutetodo atual de exame do joelho a ressonacircncia magneacutetica natildeo estaacute adequado
com a pesquisa biomecacircnica pois como pode ser observado neste capiacutetulo a
pressatildeo no joelho em movimento eacute no miacutenimo 30 vezes superior comparada agravequela
na maca de ressonacircncia assim como os acircngulos satildeo os mais variados possiacuteveis
proporcionando variaccedilatildeo ciacuteclica com baixas ou altas taxas de variaccedilatildeo das forccedilas
Com relaccedilatildeo ao meacutetodo de Hill pode-se ter uma noccedilatildeo dos gastos de energia
envolvidos na geraccedilatildeo dos movimentos e como varia a forccedila com a velocidade
muscular
Pode-se verificar tambeacutem a complexidade do joelho quando foram citados e
mostrado a quantidade de muacutesculos ligamentos e outras estruturas que o compotildee e
a sua complexibilidade bem como o movimento existente
55
6 PROPOSTA PARA A SOLUCcedilAtildeO MECAcircNICA
Propotildee-se entatildeo um sistema que simule a compressatildeo exercida sobre o joelho com
um carregamento estaacutetico com valor equivalente ao peso do paciente Isto seria
possiacutevel ao variar o carregamento e o acircngulo da articulaccedilatildeo que seria o ideal para
simular as atividades cotidianas como subir uma escada pular correr um
agachamento e outras situaccedilotildees onde o joelho eacute severamente solicitado
Situaccedilotildees como correr e pular necessitariam de um equipamento com software que
captassem imagens dinacircmicas para esta situaccedilatildeo a escolha seria por um simulador
de carga com caracteriacutesticas elaacutesticas desta forma com o movimento haveria
acreacutescimo ou decreacutescimo dos esforccedilos no joelho do paciente de acordo com a
variaccedilatildeo do comprimento da cinta elaacutestica A impossibilidade de realizaccedilatildeo de um
exame deste tipo eacute devido ao fato de natildeo haver um equipamento de RM que capta
imagens dinacircmicas aqui no estado do Espiacuterito Santo Figura 25 o que nos levou
a pensar em outra soluccedilatildeo para o caso
Figura 25 - Equipamento utilizado na ressonacircncia magneacutetica
56
Como a uacutenica possibilidade eacute de simular um carregamento com um acircngulo entre 10ordm
e 15ordm (acircngulo da bobina de captaccedilatildeo de imagem) na articulaccedilatildeo femopatelar e a
impossibilidade descrita no paraacutegrafo anterior pensamos entatildeo em um equipamento
que atendesse a esta situaccedilatildeo
Na Figura 26 observamos a forccedila F em direccedilatildeo perpendicular ao solo simulando a
forccedila peso desta maneira procuramos desenvolver um aparato que nos permitisse
simular a mesma direccedilatildeo A soluccedilatildeo foi um conjunto de cintas com baixa
elasticidade e boa resistecircncia mecacircnica agrave traccedilatildeo com dispositivo de travas O
equipamento natildeo possui componentes ferromagneacuteticos e medidores de forccedila
eletroeletrocircnicos
Figura 26 - Descriccedilatildeo da cinta e figura ilustrativa
A seguir podemos observar a figura 27 com o voluntaacuterio utilizando o equipamento
no momento anterior agrave ressonacircncia
57
Figura 27 ndash Paciente utilizando a cinta ao dar entrada na sala de exame
61 O Equipamento de Carga
O equipamento eacute composto por trecircs cintas dispostas do seguinte modo a primeira
cinta eacute responsaacutevel pelo carregamento do joelho tencionando o sistema a segunda
eacute responsaacutevel pela ligaccedilatildeo da cinta inferior a primeira com a superior a terceira e a
terceira cinta seraacute responsaacutevel por limitar o movimento que seraacute ajustada conforme
o tamanho do paciente
58
Figura 28 ndash Montagem do conjunto de cintas
62 Modificaccedilotildees Realizadas
Foram necessaacuterias algumas adaptaccedilotildees para que as cintas pudessem ser utilizadas
no equipamento de ressonacircncia magneacutetica pois havia alguns componentes
ferromagneacuteticos tais como mola e eixo Estes foram confeccionados em bronze e
as molas foram retiradas de maneira que natildeo alterasse a funcionalidade do
equipamento
59
7 O QUE SIGNIFICA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
Ressonacircncia Magneacutetica (RM) eacute uma ferramenta meacutedica moderna e precisa
disponiacutevel aos meacutedicos para a imagem seccional do interior do corpo Esta visatildeo
magneacutetica fornece aos meacutedicos uma quantidade de informaccedilotildees detalhadas sobre
a localizaccedilatildeo tamanho e composiccedilatildeo do tecido corporal a ser examinado Este
conhecimento pode ser decisivo no estabelecimento de um diagnoacutestico raacutepido e
preciso
A RM eacute um meacutetodo de investigar o corpo tatildeo complicado quanto parece A RM natildeo
usa raios-X De fato como o nome indica o procedimento eacute baseado nas
propriedades magneacuteticas dos aacutetomos que constituem todas as substacircncias incluindo
o corpo humano Em um campo magneacutetico forte como o produzido pelo scanner da
RM sinais eleacutetricos satildeo emitidos pelo nuacutecleo atocircmico do tecido corporal Esses
sinais satildeo interceptados por uma antena circular ao redor do paciente A intensidade
do sinal varia de acordo com o tipo de tecido Um computador designa os sinais aos
pontos correspondentes das aacutereas corporais em exame e transforma-as em imagem
na tela
71 Preparaccedilatildeo para o exame
Natildeo eacute necessaacuterio remover as roupas como eacute o caso em muitos exames de raio-X
poreacutem os pacientes satildeo solicitados a retirar todos os objetos que possam interferir
no processo de imagem principalmente aqueles contendo metal Isto inclui natildeo
somente brincos broches colares reloacutegios de pulso mas tambeacutem canetas
esferograacuteficas e chaves Os pacientes devem tambeacutem retirar placas dentaacuterias
removiacuteveis e informar o meacutedico se houver qualquer implante metaacutelico ou objeto
estranho incluindo
bull Marca-passo
bull Vaacutelvula cardiacuteaca artificial
bull Proacutetese vascular
60
bull Membro artificial
bull Unha ou placa metaacutelica
bull Estilhaccedilo ou tala de metal
bull Dispositivo intra-uterino (para contracepccedilatildeo)
bull O meacutedico deve ser informado se vocecirc estaacute graacutevida
Para o exame os pacientes satildeo conduzidos a um recosto almofadado no centro do
scanner da RM Eacute importante que o paciente sinta-se confortaacutevel para o iniacutecio e
permaneccedila calmo e quieto o quanto possiacutevel durante o exame jaacute que qualquer
movimento fiacutesico pode interferir com a precisatildeo das medidas ou alterar os resultados
dos testes
72 Seguranccedila durante o exame
Uma vez que a ressonacircncia magneacutetica natildeo envolve o uso de raios-X natildeo eacute
necessaacuterio tomar as mesmas medidas de precauccedilatildeo para exames de raios-X Pelo
conhecimento cientiacutefico atual a forccedila do campo magneacutetico necessaacuteria para obter
resultados precisos (ateacute 2 Tesla = 20000 vezes o campo magneacutetico da Terra) natildeo
possui efeito prejudicial
Nos uacuteltimos anos milhotildees de exames foram realizados sem quaisquer efeitos
colaterais conhecidos - durante ou apoacutes o exame Os exames de RM geralmente
natildeo podem ser realizados em pacientes com marca-passo cardiacuteaco
73 O que acontece durante o exame
Durante o exame o paciente deita-se no centro de uma abertura tipo tuacutenel do
scanner da RM o que natildeo eacute perigoso nem doloroso Poreacutem se o paciente natildeo gosta
da sensaccedilatildeo de se sentir preso ou sofrem de claustrofobia tomar um sedativo leve
com consulta do meacutedico pode ajudar
61
Cada imagem da RM leva de 5 a 15 minutos para ser obtida Durante o exame o
paciente ouviraacute um som de batida leve Natildeo haacute com que se preocupar Esse eacute o
funcionamento normal do scanner da RM
Quando eacute necessaacuterio obter vaacuterias imagens o recosto iraacute mover-se automaticamente
agrave posiccedilatildeo apropriada O paciente deve continuar o mais tranquumlilo possiacutevel
Dependendo do tipo do exame o tempo total do procedimento pode ser de ateacute 60
minutos
62
8 PARAcircMETROS QUE AFETAM O ASPECTO DAS IMAGENS
OBTIDAS ATRAVEacuteS DE RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
A seguir seraacute abordado os paracircmetros envolvidos para a obtenccedilatildeo das imagens dos
diferentes planos em que satildeo mostradas as imagens e por fim os resultados
obtidos nos experimentos com e sem o equipamento de carga
81 Paracircmetros que Afetam o Aspecto das Imagens Obtidas Atraveacutes de
Ressonacircncia Magneacutetica
O aspecto de uma imagem produzida atraveacutes de RM eacute determinado atraveacutes de
muitos paracircmetros Em geral estes paracircmetros podem ser divididos em (1) aqueles
que possuem um valor fixo determinado pela fiacutesica da RM e (2) aqueles que podem
ser modificados pelo usuaacuterio para alterar o aspecto da imagem
O objetivo de qualquer estudo de RM eacute gerar imagens da anatomia tecidual nas
quais a razatildeo contraste-ruiacutedo (RCR) eacute suficiente para permitir identificaccedilatildeo do
processo patoloacutegico Isto eacute realizado variando-se os paracircmetros definidos pelo
usuaacuterio para enfatizar diferenccedilas nos valores de paracircmetros intriacutensecos e para
enfatizar diferenccedilas na intensidade do sinal entre voxels contendo tecidos normais e
patoloacutegicos
811 Paracircmetros Intriacutensecos
Os paracircmetros intriacutensecos satildeo tecidos-dependentes e natildeo estatildeo sob controle do
operador Como exemplos de paracircmetros intriacutensecos estatildeo a densidade da aacutegua e a
gordura no tecido fluxo sanguiacuteneo e as velocidades de relaxamento dos momentos
magneacuteticos de volta ao equiliacutebrio apoacutes perturbaccedilatildeo Alguns paracircmetros intriacutensecos
satildeo invariaacuteveis entre todos os tecidos (por exemplo a intensidade do campo
magneacutetico)
63
O acuacutemulo de liacutequido de edema em torno de um tumor eacute uma patologia comum O
edema tem maior proporccedilatildeo de aacutegua que o tecido normal circundante e portanto
maior densidade de proacutetons por unidade de volume Este aumento da densidade de
proacutetons por unidade de volume pode ser observado utilizando-se meacutetodos de estudo
por RM Tipicamente imagens por RM ponderadas em densidade protocircnica satildeo
obtidas utilizando-se os menores TE e tempo de repeticcedilatildeo (TR) possiacuteveis que
permitem relaxamento T1 completo de todos os momentos magneacuteticos de volta ao
equiliacutebrio
8111 Tempos de Relaxamento
Apoacutes ser excitado o sinal de RM natildeo pode ser detectado para sempre Sofre
descaimento em virtude de dois tipos diferentes de processos de relaxamento (1) o
retorno do momento magneacutetico de volume ao equiliacutebrio teacutermico e (2) a perda de
coerecircncia da fase na magnetizaccedilatildeo final em virtude de interaccedilotildees com outros
momentos magneacuteticos no tecido
A velocidade com que estes processos retornam agrave magnetizaccedilatildeo final ao equiliacutebrio eacute
fundamental porque a experiecircncia com RM deve ser repetida para cada etapa de
codificaccedilatildeo de fase e o grau de magnetizaccedilatildeo disponiacutevel para o estudo depende da
forma como muitos dos momentos magneacuteticos satildeo realinhados com o campo
magneacutetico principal
8112 Tempos de Relaxamento T2 e T2
Apoacutes excitaccedilatildeo o sinal de RM presente no plano XY decai exponencialmente ateacute
zero com o tempo O tempo necessaacuterio para o desaparecimento irreversiacutevel de 63
do sinal eacute denominado tempo de relaxamento T2 ou tempo de relaxamento spin-spin
ou transversal Este descaimento eacute causado pelos muitos processos que produzem
uma perda de coerecircncia da fase no sinal de RM Apoacutes o pulso de RF todos os
momentos magneacuteticos inicialmente processam com fases idecircnticas (a precessatildeo eacute o
alinhamento dos momentos magneacuteticos em torno do campo principal) Entretanto
64
variaccedilotildees na intensidade efetiva do campo magneacutetico fazem com que os momentos
magneacuteticos processem em diferentes frequumlecircncias por curtos periacuteodos de tempo
8113 Tempo de Relaxamento T1
O tempo de relaxamento T1 (isto eacute spin-lattice ou tempo de relaxamento
longitudinal) eacute o tempo necessaacuterio para restabelecer 63 da populaccedilatildeo de equiliacutebrio
de momentos magneacuteticos Bo apoacutes o pulso de excitaccedilatildeo O relaxamento T1 eacute um
processo exponencial
O tempo de relaxamento T1 para qualquer material varia em funccedilatildeo da intensidade
do capo magneacutetico pois ocorrem mais variaccedilotildees na intensidade do capo magneacutetico
efetivo local em menores frequumlecircncias O tempo de relaxamento T1 eacute sempre maior
ou igual ao tempo de relaxamento T2
812 Paracircmetros Extriacutensecos
Muitos tipos de paracircmetros controlados pelo operador podem alterar o aspecto da
imagem Estes incluem eventos de determinaccedilatildeo do tempo como TR TE e em
estudos de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo de inversatildeo do spin Outros paracircmetros
que afetam o aspecto da imagem satildeo espessura do corte resoluccedilatildeo digital e CDV
O aspecto da imagem tambeacutem pode ser modificado aplicando-se mais de um pulso
de RF antes da coleta de dados
8121 TR e TE
Tipicamente satildeo necessaacuterias 128 ou 256 etapas de codificaccedilatildeo em uma aquisiccedilatildeo
de RM O TR eacute o tempo entre etapas consecutivas de codificaccedilatildeo de fase e o TE eacute
o tempo entre o pulso de RF perturbador inicial e o centro do periacuteodo de aquisiccedilatildeo
O TR geralmente eacute maior que o TE exceto para algumas sequumlecircncias raacutepidas como
aquisiccedilatildeo raacutepida estaacutegio estacionaacuterio apoacutes contraste e imagem raacutepida com
precessatildeo estaacutegio estacionaacuterio
65
813 Manipulaccedilatildeo dos Paracircmetros Extriacutensecos para Variar o Contraste da
Imagem
8131 Imagem de Ressonacircncia Magneacutetica Ponderada em TI e TR
Todas as imagens geradas por RM satildeo ponderadas em T1 em algum grau os
tempos de relaxamento T1 para aacutegua e gordura no corpo vaiam de 100 a 2000 ms
A fonte primaacuteria de atenuaccedilatildeo do sinal em uma imagem spin-eco eacute a saturaccedilatildeo
progressiva do momento magneacutetico pelos pulsos de seleccedilatildeo do corte repetitivos O
sinal da gordura eacute brilhante enquanto as intensidades de sinal do muacutesculo e liacutequido
em um cisto do menisco satildeo menores
8132 Ponderaccedilatildeo em densidade Protocircnica
As imagens onde o contraste eacute governado pela concentraccedilatildeo relativa de aacutegua no
tecido podem ser geradas utilizando-se TRrsquos longos (TR gt 20 ms) Estas imagens
satildeo denominadas imagens ponderadas em densidade protocircnicas As imagens
ponderadas em densidade protocircnica fornecem mais detalhes anatocircmicos porque
satildeo usadas para visualizar estruturas finas Estas satildeo obtidas e satildeo uacuteteis para
interpretaccedilatildeo de aacutereas de sinal de intensidade elevada observada na imagem
ponderada em T2 na qual os detalhes anatocircmicos estatildeo encobertos
8133 Ponderaccedilatildeo em T2 e TE
O liacutequido e o edema podem ser enfatizados em imagens produzidas por RM
utilizando-se longos tempos de TE porque possuem maiores tempos de
relaxamento T2 que os tecidos normais Com TEs longos o descaimento do sinal
exponencial devido ao relaxamento T2 atenua o sinal de liacutequido e edema mais
lentamente que o sinal da gordura muacutesculo ou tecidos conjuntivos normais
Portanto o liacutequido e o edema apresentam-se brilhantes em imagens por RM
ponderadas em T2 obtidas utilizando-se longos tempos TE e longos tempos TR A
seguir seraacute exposto um quadro com um breve resumo da interpretaccedilatildeo de RM
66
Resumo da interpretaccedilatildeo de IRM
Definiccedilotildees
Tempos de relaxamento Comportamento caracteriacutestico da magnetizaccedilatildeo tecidual
(propriedades dos tecidos)
T1 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons se
tornem inicialmente alinhados com o capo magneacutetico
estaacutetico (ou se realinhem apoacutes excitaccedilotildees repetidas)
T2 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons
saiam de fase uns em relaccedilatildeo aos outros apoacutes excitaccedilatildeo
por radiofrequumlecircncia (RF)
TR O tempo entre as excitaccedilotildees sucessivas de RF no tecido
(um TR curto seleciona proacutetons com T1 curto)
TE Sequumlecircncia em spin-eco tempo no qual o sinal de RF
tecidual (spin-eco) eacute recebido (um TE longo seleciona
proacutetons com T2 longo)
TI Sequumlecircncia de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo consumido
ateacute que a magnetizaccedilatildeo do tecido em recuperaccedilatildeo seja
defletido para recepccedilatildeo (tecido cuja magnetizaccedilatildeo passa
pelo zero no tempo TI produz intensidade zero)
Efeitos sobre a
Imagem
T1 Um T1 curto possibilita uma remagnetizaccedilatildeo raacutepida de
modo que a intensidade do sinal eacute grande (a gordura tem
T1 muito curto) e o tecido aparece brilhante o tecido com
T1 longo (como o liacutequido) natildeo se magnetiza plenamente
entre as excitaccedilotildees e apresenta um aspecto escuro na
imagem a inversatildeo-recuperaccedilatildeo com TI semelhante ao T1
de um tecido resulta em sinal nulo para este tecido (a
gordura pode ser zerada pelo emprego de um TI curto)
67
T2 Um T2 curto faz com que os proacutetons em precessatildeo saiam
rapidamente de fase levando agrave perda do sinal tecidos com
T2 curto (como o muacutesculo) tecircm aspecto escuro nas
imagens obtidas em TE longo tecidos com T2 longo (como
liacutequido ou tumor) mantecircm sua coerecircncia de fase por mais
tempo do que outros tecidos e apresentam um aspecto
brilhante nas imagens obtidas com um TE longo uma
teacutecnica ponderada em T2 utiliza um TR e um TE longos
Aspecto do tecido em sequumlecircncia de IRM
Spin-eco
Tecido Tempo de
relaxamento
Ponderaccedilatildeo T1
TE e TR curtos
Ponderaccedilatildeo T2
Tumor liacutequido T1 e T2 longos Escuro Claro
Muacutesculo T1 longo e T2 curto Escuro Escuro
Gordura T1 curto e T2 longo Claro Menos claro
Para finalizar nossa anaacutelise acerca dos paracircmetros podemos dizer que em uma
sequumlecircncia DP teremos valores curtos para TR e tambeacutem para TE ou seja teremos
T1 longo e T2 curto assim natildeo teremos sequumlecircncia ponderada em T1 como
tambeacutem natildeo teremos ponderada em T2 esta sequumlecircncia nos daraacute cor escura para
liacutequidos e gorduras entatildeo poderemos diferenciar os muacutesculos que teratildeo cor
brilhante podendo entatildeo diagnosticar problemas musculares
Para valores curtos de TR e TE teremos sequumlecircncia ponderada em T1 desta forma
as gorduras apareceratildeo com cor brilhante e os muacutesculos e liacutequidos apareceratildeo em
cor escura sendo uma oacutetima maneira de analisar o quatildeo intacta se encontra o tecido
infrapatelar ou gordura de Hoffa encontrada na regiatildeo femopatelar
68
Para valores longos de TR e TE teremos uma sequumlecircncia ponderada em T2 desta
forma as gorduras e muacutesculos se encontraratildeo em cor escura mas os liacutequidos
estaratildeo em cor brilhante assim poderemos diagnosticar a presenccedila de aacutegua e
edemas na regiatildeo patelofemoral Lembrando ainda que a gordura neste caso tem a
funccedilatildeo de lubrificantes para as superfiacutecies das cartilagens dos ossos a presenccedila de
aacutegua ou edemas prejudicam a lubrificaccedilatildeo na regiatildeo fazendo com que as
cartilagens venham a deteriorar-se
82 Planos de Imagem
Uma aquisiccedilatildeo axial atraveacutes da articulaccedilatildeo patelofemoral eacute usada como o localizador
inicial para imagens subsequumlentes nos planos sagital e coronal A patologia do
menisco eacute avaliada basicamente em imagens do plano sagital Entretanto a
morfologia e a intensidade de sinal das cartilagens do menisco devem ser avaliadas
secundariamente em imagens no plano coronal Os ligamentos cruzados satildeo mais
bem observados em imagens no plano sagital com o coronal e o axial para
visualizaccedilatildeo secundaacuteria e confirmaccedilatildeo da patologia Os ligamentos colateral medial
e lateral (LCM E LCL) satildeo claramente exibidos em imagens coronais e axiais e
tambeacutem podem ser identificados rotineiramente em imagens sagitais As superfiacutecies
da cartilagem articular dos compartimentos medial e lateral satildeo avaliadas nos planos
coronal e sagital A articulaccedilatildeo patelofemoral incluindo a faceta patelar e a
cartilagem articular do sulco troclear eacute mais bem observada em imagens axiais e
sagitais
821 Posicionamento do Paciente
Embora os estudos por imagem sejam realizados rotineiramente com o joelho
colocado em 10ordm a 15ordm de rotaccedilatildeo externa (para realinhar o ligamento cruzado
anterior [LCA] paralelo ao plano de imagem sagital) esta rotaccedilatildeo externa torna-se
menos importante quando satildeo usados cortes mais finos (lt 3 mm) A rotaccedilatildeo externa
excessiva do joelho resulta em alongamento das dimensotildees acircntero-posteriores do
cocircndilo femoral (principalmente o cocircndilo femoral lateral) e pode diminuir a
visualizaccedilatildeo precisa da anatomia do menisco Uma alternativa eacute usar imagens
69
sagitais em plano obliacutequo paralelo agrave orientaccedilatildeo do LCA avaliada em um localizador
axial
83 Abordagem Quanto aos Tipos de Planos Utilizados na RM
831 Imagens Axiais
As imagens no plano axial tecircm importante papel na avaliaccedilatildeo de rotina do joelho As
facetas patelares e a cartilagem articular devido agrave sua orientaccedilatildeo obliacutequa satildeo
demonstradas com maior precisatildeo em imagens axiais atraveacutes da articulaccedilatildeo
patelofemoral A doenccedila patelofemoral (isto eacute condromalaacutecia) pode ser super ou
subestimada quando usadas apenas imagens sagitais Imagens axiais com TF 3D
submilimeacutetrica satildeo usadas para definir padrotildees de lesatildeo circunferencial do menisco
e criar imagens compostas 3D utilizando-se uma estaccedilatildeo de trabalho As imagens
no plano axial tambeacutem satildeo usadas como localizador para determinar os planos
sagital e coronal Embora imagens axiais de rotina em 4 ou 5 mm natildeo satildeo sensiacuteveis
agrave patologia do menisco porque os cortes satildeo muito espessos Imagens sagitais que
secionam o menisco perpendicular agrave sua superfiacutecie proporcionam a melhor
demonstraccedilatildeo da anatomia e patologia interna do menisco
832 Imagens Sagitais
A dessecaccedilatildeo no plano sagital exibe os componentes dos ligamentos colaterais
medial e caacutepsula adjacente O compartimento patelofemoral o quadriacuteceps e o
tendatildeo patelar satildeo demonstrados em dissecaccedilotildees meacutedio-sagitais
O LCA e o LCP satildeo mais bem exibidos em imagens sagitais O LCL ou ligamento
colateral fibular e o tendatildeo do muacutesculo biacuteceps femoral tambeacutem podem ser
observados em cortes sagitais perifeacutericos
Em cortes meacutedio-sagitais os tendotildees quadriacuteceps e patelar que demonstram sinal
de baixa intensidade satildeo observados em suas fixaccedilotildees anteriores aos poacutelos
patelares superior e inferior respectivamente O coxim adiposo infrapatelar de Hoffa
70
estaacute situado diretamente posterior ao tendatildeo patelar e demonstra sinal de
intensidade brilhante (dependendo dos paracircmetros escolhidos) A cartilagem
articular patelar posterior exibe arco uniforme ou convexo em cortes atraveacutes das
facetas patelares medial e lateral Na ausecircncia de liacutequido articular a bursa patelar
colapsada natildeo eacute observada proximal ao poacutelo superior da patela
833 Imagens Coronais
A dissecaccedilatildeo anatocircmica coronal poacutestero-anterior demonstra a caacutepsula posterior o
tendatildeo popliacuteteo os ligamentos cruzados e menisco os ligamentos colaterais e e o
mecanismo extensor
Cortes meacutedio-coronais exibem a espinha tibial anterior enquanto as imagens
anteriores satildeo caracterizadas pelo sinal de alta intensidade do coxim adiposo
infrapatelar de Hoffa anterior ao compartimento lateral do joelho
71
9 COMPARATIVO DO SISTEMA MECAcircNICO COM O JOELHO
Ao iniciar nossa discussatildeo faremos uma comparaccedilatildeo entre a junta do joelho e um
par de buchas mecacircnicas a cartilagem presente em torno dos cocircndilos seraacute
comparada a uma bucha de desgaste o osso seraacute considerado como a peccedila
importante que natildeo poderaacute ser substituiacuteda e a gordura de Hoffa (tecido adiposo
infrapatelar) seraacute considerada como um lubrificante de elevada viscosidade
No sistema mecacircnico quando haacute uma contaminaccedilatildeo no lubrificante tem-se o
aumento do atrito e em consequumlecircncia o desgaste prematuro do conjunto A
presenccedila de aacutegua por exemplo causa uma alteraccedilatildeo da viscosidade do lubrificante
essa alteraccedilatildeo natildeo permite a formaccedilatildeo de cunha na regiatildeo de contato entre as
superfiacutecies assim no caso de elementos mecacircnicos poderemos ter microsoldas
ruiacutedos vibraccedilatildeo aquecimento e outros
Em semelhanccedila com este modelo faremos um comparativo em relaccedilatildeo ao joelho
que apresenta componentes com funccedilotildees muito proacuteximas de um par de buchas
mecacircnicas Com o passar do tempo as constantes situaccedilotildees que envolvem o joelho
no dia a dia sejam elas os esforccedilos em um jogo de futebol ou em um simples
agachamento vatildeo levar este conjunto a pressotildees elevadas e ainda a infiltraccedilotildees de
aacutegua por diversos motivos pancadas torccedilotildees etc Neste caso a presenccedila da aacutegua
assim como no sistema mecacircnico iraacute causar desgaste das cartilagens ocorrendo o
contato entre os cocircndilos o que futuramente poderaacute provocar por exemplo uma
artrite
No caso de um desgaste mecacircnico resolve-se o problema trocando o elemento de
desgaste e solucionando o problema de lubrificaccedilatildeo O que natildeo pode ser realizado
com tanta simplicidade no caso do joelho que requer um tratamento ou ateacute uma
intervenccedilatildeo ciruacutergica
72
91 Resultados dos testes
Foram realizados dois testes com e sem carga para que pudeacutessemos avaliar a
mudanccedila nos resultados da RM
911 O Primeiro Teste
O primeiro teste foi realizado no dia 25 de junho de 2005 no CDI (centro de
diagnoacutestico por imagem) localizado em Santa Luacutecia ndash Vitoacuteria O teste foi realizado
em uma pessoa de aparecircncia saudaacutevel sem histoacuterico de problemas no joelho e sem
ocorrecircncia de dor com idade de 28 anos
Os resultados obtidos natildeo apresentaram alteraccedilatildeo significativa das fissuras
912 O Segundo Teste
O segundo teste foi realizado no dia 18 julho de 2005 no mesmo local do teste
anterior O teste foi realizado com uma pessoa saudaacutevel com histoacuterico de problemas
no joelho e sem dores nos dias anteriores ao teste bem como nos dias posteriores
com idade de 54 anos
O resultado obtido com carga apresentou uma pequena variaccedilatildeo da fissura na
gordura de Hoffa
73
10 DISCUSSAtildeO DOS RESULTADOS E MELHORIAS
Neste capiacutetulo faremos uma abordagem sobre os resultados e uma proposta de
melhoria para o equipamento
101 Comentaacuterio dos Resultados
Nos resultados obtidos foram verificadas alteraccedilotildees na regiatildeo femopatelar quando
se aplica uma carga o que natildeo poderia ser obtido em um exame convencional de
ressonacircncia magneacutetica
No primeiro teste pode ser observada uma pequena diferenccedila devido agrave
aproximaccedilatildeo dos cocircndilos Considerando ser o indiviacuteduo uma pessoa saudaacutevel e
sem dores era de se esperar que o resultado natildeo apresentasse alguma anomalia
No segundo teste observou-se abertura de uma pequena fissura na gordura de
Hoffa o que tambeacutem se esperava pois a pessoa apresentava um histoacuterico de
problemas no joelho apesar de que ele natildeo apresentava sintomas de qualquer
anomalia no momento do teste
Visto que os testes natildeo puderam ser realizados com pessoas que tinham um
histoacuterico e uma situaccedilatildeo que caracterizasse um problema no joelho o que foi
determinante para os resultados e devido a impossibilidade de realizar testes nas
condiccedilotildees ideais descritas no quarto capiacutetulo bem como aos custos altiacutessimos que
envolvem os exames que foram realizados juntamente com os exames dos clientes
da cliacutenica sendo assim era de se esperar que os resultados natildeo causassem
diferenccedila de grande expressatildeo
74
102 Proposta de Melhoria
Visto que os resultados foram considerados satisfatoacuterios apesar das condiccedilotildees
adversas propomos possiacuteveis melhorias no que diz respeito agrave avaliaccedilatildeo da pressatildeo
exercida no joelho
Sugerimos entatildeo a utilizaccedilatildeo de palmilhas figuras 29 e 30 para avaliar a pressatildeo
equivalente exercida no joelho e o uso de um software por exemplo o Ansys
(elementos finitos) para criar uma nova imagem corrigida Isso seria viaacutevel e
interessante poreacutem exigiria mais aprofundamento e muito mais tempo o que poderaacute
ser realizado em futuros trabalhos
Figura 29 ndash Palmilhas para mediccedilatildeo da pressatildeo
Figura 30 ndash Resultado de uma anaacutelise de pressatildeo
75
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
[1] httpmriifscuspbrpaginasporttormprojetohistoricohtml acessado
em 11 de junho de 2005
[2] httpwwweagoracombrlerphpidnew=13596 acessado em 15 de
junho de 2005
[3] Rasch Philip j Cinesiologia e Anatomia Aplicada Editora Guanabara
Koogan 1991
[4] Kendall Henry Otis Kendall Florence Peterson Wadsworth Gladys
Elizabeth Muacutesculos Provas e Funccedilotildees Editora Manole Ltda 1980
[5] Haaga Hohn R Lanzieri Charles F Tomografia Computadorizada e
Ressonacircncia Magneacutetica do Corpo Humano Vol 2 Editora Guanabara Koogan
1996
[6] Antonio Raimundo dos Santos Metodologia Cientiacutefica a construccedilatildeo do
Conhecimento 6ordfed Editora DPampA 2004
[7] Tese de Mestrado do aluno Luciano Luporini Menegaldo Campinas
1997 SP ndash Brasil
[8] httpwwwgrupodojoelhocombrartigosanat_biomhtmc acessado em
16 de junho de 2005
[9] httpwwwgrupodojoelhocombrlcahtm acessado em 16 de junho de
2005
[10]httpwwwcorpohumanohpgigcombrsist_muscularsist_muscularhtml
acessado em 20 de junho de 2005
[11] httpwwwmsd-brazilcommsd43m_manualmm_sec5_47htm
acessado em 24 de junho de 2005
[12] httpgeocitiesyahoocombrcorpoemovview_musculacao_24htm
acessado em 25 de junho de 2005
[13]httpwwwtudosobredorcombrpaciente_templatephp3pagina=joelho
acessado em 06 de julho de 2005
[14] Stimac Gary k Introduccedilatildeo ao diagnoacutestico por imagens Editora
Guanabara Koogan 1994
10
81 Paracircmetros que Afetam o Aspecto das Imagens Obtidas Atraveacutes de
Ressonacircncia Magneacutetica 62
811 Paracircmetros Intriacutensecos 62
8111 Tempos de Relaxamento 63
8112 Tempos de Relaxamento T2 e T2 63
8113 Tempo de Relaxamento T1 64
812 Paracircmetros Extriacutensecos 64
8121 TR e TE 64
813 Manipulaccedilatildeo dos Paracircmetros Extriacutensecos para Variar o Contraste da
Imagem 65
8131 Imagem de Ressonacircncia Magneacutetica Ponderada em TI e TR 65
8132 Ponderaccedilatildeo em densidade Protocircnica 65
8133 Ponderaccedilatildeo em T2 e TE 65
82 Planos de Imagem 68
821 Posicionamento do Paciente 68
83 Abordagem Quanto aos Tipos de Planos Utilizados na RM 69
831 Imagens Axiais 69
832 Imagens Sagitais 69
833 Imagens Coronais 70
9 COMPARATIVO DO SISTEMA MECAcircNICO COM O JOELHO 71
91 Resultados dos testes 72
911 O Primeiro Teste 72
912 O Segundo Teste 72
10 DISCUSSAtildeO DOS RESULTADOS E MELHORIAS 73
101 Comentaacuterio dos Resultados 73
102 Proposta de Melhoria 74
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS 75
11
VOCABULAacuteRIO
CDI ndash Cliacutenica de diagnoacutestico por imagem
Femopatelar ndash Regiatildeo anterior da articulaccedilatildeo do joelho
USP ndash Universidade de Satildeo Paulo
RM ndash Ressonacircncia magneacutetica
Tesla ndash Unidade de medida para campo magneacutetico
EMBRAPA ndash Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuaacuteria
CNPq ndash Conselho Nacional de desenvolvimento Cientiacutefico e Tecnoloacutegico
EMBRAER ndash Empresa Brasileira de Aeronaacuteutica
INCOR ndash Instituto do Coraccedilatildeo
UNESP ndash Universidade Estadual de Satildeo Paulo
IFSC ndash Instituto de Fiacutesica de Satildeo Carlos
TORM ndash Projeto de desenvolvimento e pesquisa sobre a RM
Imagenologia ndash Estudo atraveacutes das imagens
Artroscopia ndash Teacutecnica que permite corrigir lesotildees atraveacutes de pequena inserccedilatildeo em
pequenos orifiacutecios na pele
LCA ndash Ligamento cruzado anterior
LCP ndash Ligamento cruzado posterior
LCM ndash Ligamento colateral medial
LCL ndash Ligamento colateral lateral
Varo ndash Tipo de deformidade no joelho
Valgo ndash Tipo de deformidade no joelho
Raio-X ndash Meacutetodo de diagnoacutestico por imagem
Isomeacutetrico ndash Que apresenta a mesma medida
Isotocircnico ndash Que apresenta a mesma forccedila
Cabeccedilas Miosiacutenicas ndash Filamentos que formam o tecido muscular
Actina ndash Filamento que junto com as cabeccedilas miosiacutenicas formam o tecido muscular
Sarcocircmero ndash Unidade contraacutetil do muacutesculo formada pela actina e miosina
Sartoacuterius ndash Muacutesculo da perna
Estrutura z ndash Estrutura formada pelas metades de dois sarcocircmeros adjacentes
V ndash Velocidade muscular
Vm ndash Velocidade muscular maacutexima
12
F ndash Forccedila muscular
Fm ndash Forccedila muscular maacutexima
Qit ndash Calor dissipado pelo movimento isotocircnico
Qe ndash Calor dissipado pelo encurtamento do muacutesculo
Qim ndash Calor dissipado pelo movimento isomeacutetrico
Qe - Fluxo de calor de encurtamento
imQ - Fluxo de calor atraveacutes do movimento isomeacutetrico
itQ - Fluxo de calor devido ao movimento isotocircnico
W - Potecircncia muscular
RCM ndash Razatildeo contraste-ruiacutedo
Voxels ndash Sinais emitidos durante exposiccedilatildeo
TE ndash Tempo de exposiccedilatildeo
TR ndash Tempo de repeticcedilatildeo
T1 ndash Tempo de equiliacutebrio dos momentos magneacuteticos
T2 ndash Tempo de perda na coerecircncia do sinal emitido
RF ndash Radio frequumlecircncia
Bo ndash Momento magneacutetico
Spin-Spin ndash Tipo de sinal emitido
Spin-Eco ndash Tipo de sinal emitido
13
1 INTRODUCcedilAtildeO
Com o passar dos tempos o conhecimento e a tecnologia tecircm-se desenvolvido de
tal maneira que novas soluccedilotildees para doenccedilas e patologias tem se tornado uma
necessidade para uma melhor qualidade da vida humana
Por isso profissionais da aacuterea de biomeacutedicas vecircm se empenhando em desenvolver
meacutetodos para avaliaccedilatildeo do corpo humano de um modo geral para vivermos mais e
melhor Mas estes profissionais possuem limitaccedilotildees para desenvolvimento de
tecnologias para que os diagnoacutesticos sejam realizados de maneira mais precisa
Para que isso aconteccedila surge a necessidade do envolvimento da engenharia para
realizaccedilatildeo de diagnoacutesticos com tal precisatildeo
Em caso especial de tratamento patologias e ou doenccedilas em joelhos em que uma
pessoa se submeta a uma avaliaccedilatildeo por ressonacircncia magneacutetica um dos meios mais
utilizados para visualizaccedilatildeo sem necessidade de cirurgias para o diagnostico
Meacutedicos tecircm percebido que os laudos natildeo condizem com o real esforccedilo sofrido nos
joelhos de seus pacientes tendo em vista que o trabalho de ressonacircncia eacute realizado
sem uma condiccedilatildeo real de esforccedilo (paciente deitado)
Com a colaboraccedilatildeo de uma cliacutenica de diagnoacutestico por imagem (CDI) foi
desenvolvido um simulador de carga para esforccedilo no joelho Atraveacutes deste foi
possiacutevel observar alteraccedilotildees na regiatildeo femopatelar em especial a condiccedilatildeo de
estado da gordura de Hoffa ou tecido infrapatelar contida entre o fecircmur e a Patela
Para isso foi realizada pesquisa bibliograacutefica para um melhor conhecimento sobre o
mecanismo do joelho bem como o equipamento de ressonacircncia e seu correto
funcionamento No que diz respeito agrave parte mecacircnica foi realizado um levantamento
sobre as condiccedilotildees a que satildeo submetidos os joelhos sendo a carga em suas
14
articulaccedilotildees as principais lesotildees os muacutesculos e a variaccedilatildeo de esforccedilo com o
movimento
15
2 RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
21 Histoacuterico da ressonacircncia magneacutetica no Brasil
A seguir estaremos apresentando um breve histoacuterico acerca da ressonacircncia
magneacutetica no Brasil tendo a USP (Universidade de Satildeo Paulo) como principal
articuladora do desenvolvimento da ressonacircncia magneacutetica no paiacutes aleacutem de outros
centros
A proposta de usar a ressonacircncia magneacutetica de proacutetons para obter imagens
comeccedilou a mostrar seu imenso potencial para o diagnoacutestico meacutedico no iniacutecio dos
anos de 1980 quando os principais laboratoacuterios nas universidades do primeiro
mundo comeccedilaram a desenvolver instrumentos e meacutetodos para aquela finalidade
Naquela mesma eacutepoca a grande familiaridade com o fenocircmeno da ressonacircncia
magneacutetica e a instrumentaccedilatildeo associada resultado de uma longa experiecircncia de
pesquisa na aacuterea garantia uma qualificaccedilatildeo para empreender um desenvolvimento
semelhante no Brasil Decidiu-se entatildeo pesquisar os meacutetodos para a produccedilatildeo de
imagem por ressonacircncia magneacutetica [1]
Figura 1- Primeiro sistema de aquisiccedilatildeo de imagens desenvolvido no IFSC
16
Usando a infra-estrutura obtida e construiacuteda pelo grupo entatildeo num primeiro
protoacutetipo do sistema foram obtidas imagens de pequenos objetos jaacute em marccedilo de
1983 estas seriam as primeiras obtidas no hemisfeacuterio sul
Figura 2- Sistema de RM de 20 Tesla
Em 1985 foi construiacutedo o sistema de RM de 20 Tesla capaz de examinar objetos
de ateacute 15 cm de diacircmetro figura 3 Neste aparelho jaacute em 1987 foram obtidas
imagens em vivo de extremidades humanas Teses e dissertaccedilotildees foram realizadas
ligadas ao desenvolvimento de hardware e software assim como meacutetodos de
obtenccedilatildeo de imagens Dai surgiu a primeira aplicaccedilatildeo praacutetica quando foi
demonstrado para a EMBRAPA o uso do RM para exame natildeo destrutivo de diversos
frutos Esses resultados que se tornaram bem conhecidos dentro e fora do Brasil
fizeram com que em 1988 fosse doado pela Universidade da Califoacuternia em San
Francisco um magneto resistivo de grande porte com campo de apenas 005 Tesla
capaz de acomodar completamente uma pessoa no seu interior Pouco tempo
depois em fins de 1988 era possiacutevel obter imagens tomograacuteficas de cabeccedila com
voluntaacuterios Decidiu-se entatildeo desenvolver um sistema realmente capaz de ser
17
usado clinicamente para diagnoacutestico Isto significava um sistema com um miacutenimo de
atributos a saber
bull Qualidade de imagem
bull Confiabilidade
bull Facilidade de operaccedilatildeo
bull Rapidez na realizaccedilatildeo dos exames
bull Capacidade de examinar diversas anatomias
bull Sensibilidade para detectar patologias
Figura 3- Magneto com capacidade para objetos de ateacute 15 cm de diacircmetro
Embora dispondo de um campo magneacutetico extremamente baixo (005 Tesla)
comparado com os usados na maioria dos sistemas comerciais da eacutepoca (05 a 15
Tesla) conseguiu-se alcanccedilar o objetivo proposto e jaacute em meados de 1992 o
sistema era utilizado para o diagnoacutestico de pacientes da regiatildeo Isto constituiu um
marco importante no desenvolvimento da pesquisa aplicada agrave medicina no paiacutes
como foi claramente apontado na ocasiatildeo pelo entatildeo ministro da Sauacutede Prof Adib
Jatene em visita ao laboratoacuterio da USP acompanhado do entatildeo presidente do
CNPq
18
Figura 4- Sistema de 005 Tesla instalado nos laboratoacuterios do IFSC-USP
O sistema ainda que instalado num ambiente natildeo apropriado foi continuamente
solicitado para efetuar exames em pacientes da regiatildeo tendo seu uso sido decisivo
em numerosos casos nos quais a tomografia tradicional de raios-X natildeo seria
adequada particularmente lesotildees cerebrais problemas de coluna e articulaccedilotildees A
revista Ciecircncia Hoje publicou parte destes resultados no seu suplemento de
tecnologia
Nessa altura algumas empresas notoriamente a EMBRAER procuraram o centro
de pesquisa para analisar o projeto com vista agrave eventual industrializaccedilatildeo O estudo
feito pela EMBRAER mostrou a viabilidade teacutecnico-econocircmica do projeto embora a
situaccedilatildeo da empresa na eacutepoca em vista da futura privatizaccedilatildeo impediu-a de
assumi-lo
Como o resultado do envolvimento quase no iniacutecio das pesquisas nesta aacuterea no
mundo todo o grupo detinha um conhecimento ao mesmo tempo profundo e
abrangente que iria cobrir desde os fundamentos cientiacuteficos ateacute os detalhes da
instrumentaccedilatildeo hardware e software do RM A equipe consolidada refletia a
interdisciplinaridade no assunto e contava com de fiacutesicos aleacutem de engenheiros
profissionais de computaccedilatildeo e medicina
19
Figura 5- Console de operaccedilatildeo do TORM 005
Praticamente todo profissional envolvido com RM no Brasil conhecia o trabalho
desenvolvido pelo centro de pesquisa em RM da USP e o grupo era tido como
referecircncia na aacuterea Hospitais de Satildeo Paulo como o Hospital das Cliacutenicas Hospital
Universitaacuterio da USP e o INCOR contavam com a colaboraccedilatildeo do grupo De outro
lado empresas multinacionais como a General Electric enviavam seus clientes
(Beneficecircncia Portuguesa Hospital Sara Kubitchek) para suporte teacutecnico e cientiacutefico
nas aplicaccedilotildees mais sofisticadas
Esta situaccedilatildeo fez com que o grupo recebesse uma importante doaccedilatildeo feita pela
Faculdade de Medicina da UNESP em Botucatu de um magneto supercondutor de
05 Tesla Este novo magneto abriu a possibilidade de construir um novo sistema
capaz de igualar-se em qualidade de imagem e velocidade aos mais modernos em
uso hospitalar Tratava-se de uma oportunidade excepcional que natildeo pocircde ser
desperdiccedilada em razatildeo das vaacuterias consequumlecircncias e resultados que poderia gerar
Foi feito um convecircnio entre a USP e a Santa Casa de Satildeo Carlos para a criaccedilatildeo do
Centro de Desenvolvimento de Ressonacircncia Magneacutetica do IFSC-USP A Santa Casa
foi responsaacutevel pela construccedilatildeo do preacutedio e a USP desenvolveu e instalou todos os
equipamentos necessaacuterios para o seu funcionamento Neste Centro estaacute em
operaccedilatildeo cliacutenica hoje o TORM 05 (sistema de 05 Tesla) figura 6 atendendo agrave
populaccedilatildeo de Satildeo Carlos e regiatildeo
20
Figura 6- Sistema de 05 Tesla instalado na Santa Casa de Satildeo Carlos
22 Importacircncia da Ressonacircncia Magneacutetica
A ressonacircncia magneacutetica tornou-se o meacutetodo de imagem de escolha para o estudo
das articulaccedilotildees devido a sua grande diferenciaccedilatildeo tecidual resoluccedilatildeo de
estruturas imagens em muacuteltiplos planos e estudos de imagens em movimento A
articulaccedilatildeo do joelho eacute um dos exames de ressonacircncia magneacutetica mais solicitado na
aacuterea osteoarticular O conhecimento detalhado da anatomia fisiologia e aspecto de
imagenologia da regiatildeo permite uma interpretaccedilatildeo adequada dos exames
Ao contraacuterio do que muitos imaginam as lesotildees de joelho satildeo bastante comuns e
natildeo satildeo provocadas apenas por traumas podem ser tambeacutem congecircnitas Aleacutem
disso natildeo satildeo apenas os atletas profissionais ou amadores que correm o risco de
adquirir uma lesatildeo no joelho os natildeo-atletas tambeacutem desenvolvem problemas
variados na articulaccedilatildeo ldquoPor exemplo cerca de 30 das crianccedilas com idade a partir
de trecircs anos apresentam alguma deformidade de joelho cuja principal causa eacute a
geneacutetica Ou seja satildeo hereditaacuteriosrdquo explica o ortopedista esportivo e cirurgiatildeo de
joelho do Hospital Satildeo Luiz Joaquim Grava [2]
No entanto segundo ele a boa notiacutecia eacute que com o advento da ressonacircncia
magneacutetica para o diagnoacutestico preciso da gravidade da lesatildeo e dos procedimentos e
equipamentos ciruacutergicos como a artroscopia (procedimento minimamente evasivo
uma espeacutecie de viacutedeo cirurgia que permite visualizar precisamente as lesotildees nos
21
tendotildees e articulaccedilotildees aleacutem de trataacute-las e prevenir a evoluccedilatildeo das mesmas) os
iacutendices de cura tecircm elevado significativamente girando em torno de 90 dos casos
O joelho eacute uma articulaccedilatildeo complexa (tipo dobradiccedila) composta por ligamentos
cruzados colaterais meniscos tendotildees e muacutesculos Suas funccedilotildees de movimento
(extensatildeo rotaccedilatildeo e impulsatildeo) satildeo muito importantes tanto em atletas quanto em
natildeo atletas ldquoSatildeo muito comuns agraves lesotildees no joelho a maior parte delas originaacuteria de
traumas por esforccedilo diretos e indiretos e podem ser isoladas ou combinadasrdquo diz o
especialista
ldquoNo entanto o tratamento das lesotildees no joelho varia de acordo com a gravidade das
mesmas e pode envolver desde antiinflamatoacuterios fisioterapia executada em cliacutenicas
especializadas e ateacute em alguns casos procedimentos ciruacutergicosrdquo relata Grava ldquoDaiacute
a importacircncia de se realizar o diagnoacutestico preciso do tipo de lesatildeo e posteriormente
agrave aplicaccedilatildeo de tratamento adequadordquo reforccedila o especialista
Os atletas estatildeo mais sujeitos a lesotildees dependendo da modalidade esportiva Os
surfistas por exemplo sofrem mais com meniscos e ligamentos rompidos devido agrave
forccedila aplicada em uma manobra quando o joelho eacute forccedilado a um movimento brusco
de rotaccedilatildeo No voleibol os saltos constantes e a impulsatildeo vertical provocam lesotildees
na articulaccedilatildeo do joelho Os ciclistas com frequumlecircncia de dor nas articulaccedilotildees
inferiores estimuladas geralmente por lesotildees provocadas pela inadequaccedilatildeo das
dimensotildees da bicicleta ao corpo do atleta Aleacutem destas peculiaridades contam
tambeacutem as variaccedilotildees anatocircmicas de quem pedala a intensidade a forma de
treinamento e a duraccedilatildeo dos treinos tambeacutem satildeo responsaacuteveis pelo problema
O aumento da incidecircncia de lesotildees no joelho tem sido constatado em adolescentes
jovens homens acima de 45 anos e mulheres estas uacuteltimas porque estatildeo
praticando cada vez mais esporte
A dor no joelho eacute uma queixa um tanto comum a maioria delas se originando de
trauma por esforccedilo satildeo dores pouco agudas e que se resolvem sem tratamento ou
22
apenas com analgeacutesicos levesTraumas graves com ligamentos lesionados ou
rompidos resultam em dor e instabilidade da articulaccedilatildeo do joelho
Exerciacutecios fiacutesicos moderados (como caminhadas) natildeo causam problemas no joelho
Se o joelho natildeo estiver lesado o exerciacutecio normalmente eacute beneacutefico Esforccedilos laterais
satildeo os que causam a maioria das lesotildees no joelho jaacute que este natildeo foi projetado
para suportar esses esforccedilos
O desgaste irregular da cartilagem pode fazer com que a perna se dobre para dentro
ou para fora Estar acima do peso tambeacutem pode contribuir para os problemas no
joelho
23
3 PATOLOGIAS DO JOELHO
Neste capitulo descreve-se as principais patologias e deformidades que ocorrem no
joelho
31 Tipos de Patologia
bull Danos ao ligamento ou cartilagem devidos aos traumas ou lesotildees
- lesatildeo de LCA Ligamento Cruzado Anterior
- lesatildeo de LCP Ligamento Cruzado Posterior
- lesatildeo de LCM Ligamento Colateral Medial
- lesatildeo de LCL Ligamento Colateral Lateral
bull Artrite
bull Osteoartrite
bull Artrite reumatoacuteide
bull Artrite gotosa aguda
bull Cisto de Baker
bull Bursite
bull Doenccedila de Still de adultos
bull Condromalaacutecia patelar
bull Artrite gotosa crocircnica
bull Doenccedila de Osgood-Schlatter
bull Pseudogota
bull Gota
bull Artrite psoriaacutetica
bull Siacutendrome de Reiter
bull Esclerodermia
24
311 Lesatildeo do Ligamento Cruzado Anterior
As lesotildees do ligamento cruzado anterior satildeo mais comuns em esportes em que o peacute
estaacute fixo ao solo e a perna eacute rodada com o corpo como no futebol basquetebol
esqui Com a rotaccedilatildeo no joelho o paciente pode ouvir um ldquopoprdquo quando a lesatildeo
ocorrer e natildeo consegue prosseguir a atividade A incidecircncia desta lesatildeo eacute maior
durante a terceira deacutecada de vida
Os jogadores de basquete e futebol que desaceleram subitamente para mudar de
direccedilatildeo tambeacutem podem produzir uma lesatildeo do LCA
312 Lesatildeo do Ligamento Cruzado Posterior
O ligamento cruzado posterior eacute o restritor primaacuterio da translaccedilatildeo posterior da tiacutebia
sobre o fecircmur A sua lesatildeo eacute muito menos comum que a do cruzado anterior
O LCP eacute duas vezes mais forte que o LCA com maior aacuterea de corte transversal e
forccedila tecircnsil estas caracteriacutesticas satildeo responsaacuteveis por menor incidecircncia de ruptura
no LCP As lesotildees no LCP representam apenas 5 das lesotildees dos ligamentos do
joelho
313 Lesatildeo do Ligamento Colateral Medial
O ligamento colateral medial tem uma porccedilatildeo superficial e outra profunda (capsular)
A porccedilatildeo superficial provecirc a principal resistecircncia ao estresse em valgo A porccedilatildeo
profunda esta fixada ao menisco medial e fornece adicional estabilidade ao estresse
em valgo A lesatildeo do colateral medial eacute a lesatildeo ligamentar mais comum do joelho
314 Lesatildeo do Ligamento Colateral Lateral
Lesotildees deste ligamento satildeo menos comuns que o medial e geralmente satildeo mais
graves e raramente satildeo lesotildees isoladas pois os ligamentos cruzados e o complexo
posterolateral satildeo frequumlentemente lesionados O tratamento destas lesotildees eacute difiacutecil
25
315 Artrite
O termo artrite se refere agrave inflamaccedilatildeo nas articulaccedilotildees ou juntas do corpo humano
As juntas satildeo superfiacutecies onde haacute o contato entre dois ou mais ossos possibilitando
assim a mobilidade do esqueleto humano Satildeo estruturas muito complexas devido
aos seus diversos componentes e sua interaccedilatildeo entre os mesmos Existem vaacuterios
tipos de artrites que satildeo causadas por diversos fatores e doenccedilas Costuma-se
diferenciar a princiacutepio as artrites relacionadas com sintomas sistecircmicos (como
febre sinais inflamatoacuterios anemia etc) daquelas cujas manifestaccedilotildees se restringem
agraves articulaccedilotildees envolvidas
316 Osteoartrite
A osteoartrite eacute o tipo de artrite que mais afeta a populaccedilatildeo mundial levando agrave
diminuiccedilatildeo da qualidade de vida de milhotildees de pessoas em todo o mundo Afeta
principalmente os joelhos quadris e matildeos regiotildees muito importantes para a
independecircncia fiacutesica do ser humano Eacute uma causa muito importante de afastamento
do trabalho e de aposentadoria precoce Aleacutem disso eacute responsaacutevel por inuacutemeras
cirurgias numa populaccedilatildeo cujo risco ciruacutergico eacute muito elevado os idosos Durante
muito tempo pouco se sabia sobre como ocorriam as alteraccedilotildees articulares que
levam agrave debilidade fiacutesica Hoje sabe-se de vaacuterios fatores de risco para o
desenvolvimento do quadro cujo conhecimento tem facilitado uma melhor
abordagem terapecircutica e uma melhor prevenccedilatildeo da doenccedila
317 Artrite Reumatoacuteide
A artrite reumatoacuteide eacute uma doenccedila auto-imune em que se inflamam simetricamente
as articulaccedilotildees incluindo habitualmente as das matildeos e peacutes originando inchaccedilo dor
e muitas vezes levando agrave destruiccedilatildeo definitiva do interior da articulaccedilatildeo
A artrite reumatoacuteide tambeacutem pode desencadear uma variedade de sintomas em
todo o corpo Desconhece-se a sua causa exata embora sejam muitos os vaacuterios
fatores (inclusive a predisposiccedilatildeo geneacutetica) que podem influir na reaccedilatildeo auto-imune
26
Cerca de 1 da populaccedilatildeo sofre desta doenccedila que afeta as mulheres duas ou trecircs
vezes mais frequumlentemente que os homens A artrite reumatoacuteide apresenta-se em
primeiro lugar em indiviacuteduos entre os 25 e os 50 anos de idade mas pode fazecirc-lo
em qualquer idade Em alguns casos a doenccedila resolve-se de forma espontacircnea e o
tratamento alivia sintomas em trecircs de cada quatro pessoas Contudo pelo menos 1
em cada 10 pessoas fica incapacitada
Nesta doenccedila o sistema imunitaacuterio ataca o proacuteprio tecido que reveste e protege as
articulaccedilotildees Finalmente a cartilagem o osso e os ligamentos da articulaccedilatildeo
deterioram-se provocando a formaccedilatildeo de cicatrizes dentro da articulaccedilatildeo que se
deteriora a um ritmo muito variaacutevel
318 Gota
Eacute a presenccedila de depoacutesitos de cristais de aacutecido uacuterico no espaccedilo da articulaccedilatildeo que
causam uma intensa reaccedilatildeo inflamatoacuteria e dor Na maioria das vezes a gota eacute uma
forma de artrite com episoacutedios recorrentes O perfil mais comumente associado agrave
gota eacute de um homem com excesso de peso e com o peacute inflamado
319 Artrite Gotosa Aguda
A artrite gotosa aguda eacute o segundo estaacutegio da gota Eacute a artrite dolorosa que ataca
principalmente os membros inferiores quase sempre atingindo uma uacutenica
articulaccedilatildeo A articulaccedilatildeo mais acometida eacute a metatarso-falangiana do primeiro dedo
(do dedatildeo do peacute) chamada podagra (podos = peacute) Nesta fase os fluidos do corpo
saturados pelo aacutecido uacuterico formam cristais que ocasionam inflamaccedilatildeo
3110 Cisto de Baker
O cisto de Baker eacute um saco com liacutequido localizado na borda medial da fossa
popliacutetea do joelho Esse saco ciacutestico pode comunicar-se com a cavidade do joelho
estando associado com a degeneraccedilatildeo do corno posterior do menisco medial com
27
ou sem laceraccedilatildeo do menisco Com maior frequumlecircncia o cisto origina-se dos tendotildees
mediais dos muacutesculos iacutesquios - tibiais
3111 Bursite
Bursite eacute a inflamaccedilatildeo da bursa pequena bolsa contendo liacutequido que envolve as
articulaccedilotildees e funciona como amortecedor entre ossos tendotildees e tecidos
musculares A bursite ocorre principalmente nos ombros cotovelos e joelhos
3112 Doenccedila de Still de Adultos
Uma das formas cliacutenicas da doenccedila reumatoacuteide juvenil pode acometer adultos com
febre geralmente alta e intermitente como manifestaccedilatildeo cliacutenica inicial da doenccedila
Deformidades articulares raramente ocorrem e os testes laboratoriais e anticorpos
antinucleares satildeo negativos
3113 Condromalaacutecia Patelar
Termo utilizado para indicar uma condiccedilatildeo dolorosa devido agrave anormalidade
cartilaginosa na face posterior da patela pela fricccedilatildeo repetida desta regiatildeo sobre a
face articular do fecircmur Esta condiccedilatildeo pode levar a uma degeneraccedilatildeo gradual e
progressiva A cartilagem apresenta-se rugosa e estriada
3114 Doenccedila de Osgood-Schlatter
A doenccedila de Osgood-Schlatter eacute uma inflamaccedilatildeo do osso e da cartilagem na parte
superior da tiacutebia A doenccedila de Osgood-Schlatter ocorre entre os 10 e 15 anos mais
frequumlentemente em meninos Supotildee-se que a sua causa seja uma lesatildeo que ocorre
quando o tendatildeo patelar traciona excessivamente sobre o seu ponto de inserccedilatildeo na
parte superior da tiacutebia Geralmente a doenccedila afeta somente a tiacutebia
28
3115 Pseudogota
A pseudogota (doenccedila da deposiccedilatildeo de pirofosfato de caacutelcio dihidratado) eacute um
distuacuterbio caracterizado por crises intermitentes de artrite dolorosa causada por
depoacutesitos de cristais de pirofosfato de caacutelcio O distuacuterbio geralmente ocorre em
indiviacuteduos idosos e afeta igualmente os homens e as mulheres Em uacuteltima instacircncia
a pseudogota provoca degeneraccedilatildeo das articulaccedilotildees afetadas
3116 Artrite psoriaacutetica
A psoriacutease (uma doenccedila da pele que causa surto de erupccedilotildees cutacircneas
avermelhadas e escamosas espessamento das unhas e ponteado ungular) pode
preceder ou seguir-se agrave inflamaccedilatildeo articular A artrite afeta habitualmente as
articulaccedilotildees dos dedos da matildeo e do peacute embora tambeacutem possa afetar outras
articulaccedilotildees inclusive as ancas e a coluna vertebral As articulaccedilotildees podem inchar e
deformar-se quando a inflamaccedilatildeo eacute crocircnica Os sintomas articulares e cutacircneos
podem aparecer e desaparecer conjuntamente
3117 Siacutendrome de Reiter
A siacutendrome de Reiter eacute uma inflamaccedilatildeo das articulaccedilotildees e das inserccedilotildees tendinosas
nas articulaccedilotildees frequumlentemente acompanhada de inflamaccedilatildeo da conjuntiva e das
membranas mucosas como a da boca do trato urinaacuterio da vagina e do pecircnis e
tambeacutem de uma erupccedilatildeo cutacircnea caracteriacutestica A siacutendrome de Reiter eacute
denominada de artrite reativa porque a inflamaccedilatildeo articular parece ser uma reaccedilatildeo a
uma infecccedilatildeo originada em outra aacuterea do corpo que natildeo as articulaccedilotildees Essa
siacutendrome eacute mais comum em homens com 20 a 40 anos de idade
3118 Esclerodermia
A esclerodermia (esclerose sistecircmica) eacute uma doenccedila crocircnica caracterizada por
alteraccedilotildees degenerativas e endurecimento dos tecidos da pele articulaccedilotildees e
29
oacutergatildeos internos e pela dureza e espessamento anormais das paredes dos vasos
sanguiacuteneos
Desconhece-se a sua causa A perturbaccedilatildeo eacute quatro vezes mais frequumlente em
mulheres que em homens e nas crianccedilas eacute pouco comum A esclerodermia pode
apresentar-se como parte de uma doenccedila mista do tecido conjuntivo
Muitas vezes escuta-se um som aacutespero quando os tecidos inflamados entram em
contato particularmente nos joelhos e por baixo destes Os dedos os pulsos e os
cotovelos podem sofrer um processo de flexatildeo progressiva (contratura) devido ao
espessamento da pele Tambeacutem podem ocorrer feridas nas pontas dos dedos e nos
noacutes dos dedos
32 Tipos de Deformidades
Os tipos de deformidades relacionadas ao joelho satildeo as deformidades em varo e em
valgo Satildeo os problemas mais comuns congecircnitos e que se manifestam por volta
dos trecircs ou quatro anos de idade
321 Deformidade em Varo
A deformidade do joelho em varo eacute joelho para fora e perna para dentro tiacutepico de
cavaleiros O joelho varo pode ser causado tambeacutem pelo raquitismo e deficiecircncia de
vitamina D
322 Deformidade em Valgo
A deformidade do joelho em valgo eacute o joelho para dentro e perna para fora joelho
em ldquoXrdquo
30
4 O PORQUEcirc DO USO DA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
Estabelecendo uma comparaccedilatildeo entre os meacutetodos de diagnoacutestico por imagem
utilizados no joelho encontramos os raios-X e a ressonacircncia magneacutetica como sendo
os meacutetodos mais utilizados atualmente Neste capiacutetulo faremos uma breve
avaliaccedilatildeo de custo benefiacutecio entre estes dois meacutetodos
41 Pesquisa de Custo e de Exame Utilizado
Na utilizaccedilatildeo do meacutetodo de diagnoacutestico por raios-X obteacutem-se oacutetimos resultados na
avaliaccedilatildeo de fraturas oacutesseas presenccedila de objetos estranhos e proacuteteses como
observamos na figura 7 Mas este resultado natildeo se apresenta da mesma maneira
para muacutesculos e outros elementos que possam ser analisados na articulaccedilatildeo
tornando-se entatildeo um meacutetodo ineficaz para aplicaccedilotildees que estatildeo ligadas a
patologias
Figura 7 ndash Chapas de raio x [9]
O meacutetodo de utilizaccedilatildeo que preenche esta lacuna satildeo as ressonacircncias magneacuteticas
que revelam as patologias referentes aos muacutesculos cartilagens tendotildees
31
ligamentos vasos etc Como mostrado na figura 8 podemos observar os detalhes
da articulaccedilatildeo
Figura 8ndash Exame de RM
Para uma comparaccedilatildeo acerca do meacutetodo de captaccedilatildeo de imagem mais adequado a
ser utilizado realizamos uma pesquisa no Hospital Praia da Costa localizado no
municiacutepio de Vila Velha - ES com o ortopedista Henrique Morais formado em
medicina pela Faculdade de Medicina de Petroacutepolis A resposta veio a confirmar o
relatado acima os raios-X satildeo muito mais utilizados que a ressonacircncia magneacutetica
devido a simplicidade e ao baixo custo do exame
Para obtermos dados referentes a custos foi realizada uma pesquisa no Centro de
Diagnoacutestico por Imagem (CDI) localizado na Praia do Canto Vitoacuteria - ES onde
foram obtidos os seguintes resultados
O valor de um exame de ressonacircncia magneacutetica incluindo laudo e filme foi de R$
73000 (setecentos e trinta reais) para o raios-X o custo teria uma meacutedia de R$
1500 (quinze reais) por exame
Uma outra pesquisa foi realizada por Nabarrete em 1999 que tinha como objetivo
colher informaccedilotildees referentes aos diversos aspectos relacionados agraves lesotildees quais
os tipos mais frequumlentes e seus mecanismos mais comuns bem como as
32
caracteriacutesticas dos indiviacuteduos que em sua maioria foram do sexo masculino Os
resultados seratildeo apresentados nas figuras 9 10 11 e 12
Figura 9 - Ocorrecircncia de lesotildees e quais estruturas satildeo mais lesadas
Figura 10 - Esportes de contato que mais geram lesotildees nos ligamentos
Figura 11 - Neste graacutefico veremos os mecanismos causadores de lesotildees
33
Figura 12 - Procedimentos que foram utilizados para definiccedilatildeo do grau da lesatildeo
42 Conclusatildeo do Capiacutetulo
Apesar da teacutecnica dos raios-X ser o exame mais utilizado o de menor custo o mais
simples e mais raacutepido seraacute utilizado neste estudo a ressonacircncia magneacutetica pois
neste caso a preocupaccedilatildeo eacute mostrar o comportamento da estrutura do joelho com e
sem a aplicaccedilatildeo de carga e tal avaliaccedilatildeo soacute seraacute possiacutevel pelo o exame de RM pois
mostraraacute os diferentes tipos de tecidos do joelho e suas variaccedilotildees
34
5 DEFEITOS DA RM
O paciente em questatildeo ao dar entrada na sala de ressonacircncia natildeo poderaacute portar
nenhum tipo de material magneacutetico ou qualquer instrumento que venha gerar
artefatos no resultado do exame Os artefatos satildeo gerados atraveacutes de interferecircncia
com o campo magneacutetico Assim portadores de proacuteteses marcapasso ou quaisquer
materiais eleacutetricos natildeo podem utilizar o meacutetodo de diagnoacutestico por ressonacircncia
O objetivo deste capiacutetulo eacute identificar os problemas relacionados agrave mecacircnica no que
diz respeito ao modo como eacute realizado o exame Seraacute mostrado agora um dos
problemas encontrados durante a realizaccedilatildeo do exame com o paciente em repouso
estando ele com um carregamento nulo ou proacuteximo disto na regiatildeo femopatelar
51 Abordagem da Variaccedilatildeo da Pressatildeo na Superfiacutecie de Apoio
Para esta demonstraccedilatildeo a variaccedilatildeo da pressatildeo sofrida nos peacutes para situaccedilotildees reais
e tambeacutem para a situaccedilatildeo da ressonacircncia onde o paciente encontra-se deitado
Seraacute feito ainda uma avaliaccedilatildeo das forccedilas sobre os muacutesculos no joelho em duas
posiccedilotildees e para acircngulos diferentes
Em um primeiro estudo seraacute considerado uma pessoa deitada em repouso e com
sua distribuiccedilatildeo de massa homogecircnea e constante ao longo de todo corpo sendo
esta a situaccedilatildeo em que o paciente encontra-se no momento da ressonacircncia
magneacutetica temos
Massa = constante
A aacuterea de contato com a superfiacutecie
Aacuterea (estimada) = 2400 cm2
35
Considerando a massa do indiviacuteduo como 80 kg estimamos entatildeo a pressatildeo
exercida pela superfiacutecie do corpo em contato com a maca da ressonacircncia
Pressatildeo = F A
Sendo assim foi encontra uma pressatildeo de 0033 kgf cm2 para uma pessoa deitada
na maca da RM
Ilustrando a situaccedilatildeo de uma pessoa de peacute onde os peacutes estatildeo totalmente apoiados
no solo em repouso com a massa distribuiacuteda de maneira uniforme em toda a
superfiacutecie de contato
Aacuterea (estimada) = 132 cm2
Considerando o mesmo indiviacuteduo da situaccedilatildeo anterior teremos uma pressatildeo de
0606 kgf cm2
A uacuteltima situaccedilatildeo teraacute o mesmo indiviacuteduo com suas pernas flexionadas e com uma
aacuterea de apoio reduzida esta eacute uma situaccedilatildeo criacutetica para o joelho devido ao aumento
das tensotildees nos muacutesculos e tendotildees esta situaccedilatildeo seraacute abordada mais adiante
Aacuterea (estimada) = 80 cm2
Sendo assim a pressatildeo correspondente a esta situaccedilatildeo seraacute de 1 kgf cm2
Observando os resultados das situaccedilotildees anteriores eacute faacutecil de verificar a ocorrecircncia
de uma grande variaccedilatildeo da pressatildeo Comparando os resultados das situaccedilotildees onde
o indiviacuteduo estaacute de peacute com toda a superfiacutecie do peacute apoiada com o resultado do
indiviacuteduo na maca verifica-se que a pressatildeo eacute aproximadamente vinte vezes maior
e a situaccedilatildeo onde o indiviacuteduo encontra-se com a superfiacutecie do peacute parcialmente
apoiada a diferenccedila aumenta em mais de 30 vezes em relaccedilatildeo agrave posiccedilatildeo de exame
36
52 A Impossibilidade de Variaccedilatildeo do Acircngulo
Durante o exame de ressonacircncia magneacutetica o acircngulo do joelho na posiccedilatildeo eacute
travado entre 10 e 15deg como mostrado na figura 13
Durante um agachamento agraves forccedilas compressivas chegam proacuteximas a 8000 Kgf
com cargas elevadas (250 a 38250 kg) sendo praticamente a mesma nos acircngulos
entre 60deg a 130deg de flexatildeo de joelhos (NISSEL amp EKHOLM 1986) poreacutem ainda natildeo
foi estudado um valor limite para as estruturas resistirem a forccedilas compressivas
Deve-se lembrar no entanto que da mesma forma que a compressatildeo excessiva
pode ser lesiva para meniscos e cartilagens elas tem um papel importante na
estabilidade dos joelhos (NISSEL amp ELKHOLM 1986 MARKOLF et al 1981
SHOEMAKER amp MARKOLF 1985 YACK et al 1994) [12]
Figura 13ndash Acircngulo de posiccedilatildeo do joelho durante o exame
Logo concluiacute-se que em acircngulos menores que 60deg os esforccedilos na regiatildeo
femopatelar satildeo pequenos e haacute pouco desgaste da articulaccedilatildeo para acircngulos entre
60 e 130deg haacute grande esforccedilo e desgaste poreacutem em ambos os casos todos os
37
esforccedilos contribuem para a estabilidade do joelho A figura 14 ilustra claramente
que com a alteraccedilatildeo do acircngulo do joelho as forccedilas existentes aumentam
consideravelmente
Figura 14ndash Na figura 14 pode-se observar que Qp Rf(resultante) e Pa satildeo vetores forccedila que atuam
diretamente sobre a patela ao flexionar o joelho como jaacute foi abordado anteriormente as forccedilas
apresentam grandes aumentos O grupo de forccedilas representados pelos vetores Qt Rc(resultante) e
P(forccedila peso) atuam na articulaccedilatildeo do tornozelo e aumentam com a flexatildeo do joelho bem como o
aumento da forccedila normal(forccedila de contato do chatildeo com a ponta dos peacutes) que provoca um maior
momento na articulaccedilatildeo O conjunto de vetores representados por Rc(resultante) Qt e P satildeo vetores
que atuam na articulaccedilatildeo da anca do fecircmur e a bacia neste caso temos um pequeno aumento destes
com o aumento do acircngulo Por fim temos o conjunto de vetores representados por Pa Rt e
Rg(resultante) que atuam na articulaccedilatildeo entre o fecircmur e a tiacutebia
38
53 Contraccedilatildeo Isomeacutetrica e Isotocircnica
A relaccedilatildeo entre a forccedila muscular e seu comprimento durante uma contraccedilatildeo
determina o tipo de contraccedilatildeo muscular Eacute chamada contraccedilatildeo isomeacutetrica aquela em
que o efeito da formaccedilatildeo das pontes cruzadas implica no aumento da rigidez do
muacutesculo atingindo um estado de equiliacutebrio estaacutetico neste caso o muacutesculo natildeo
altera seu comprimento ainda que as pontes cruzadas estejam ativas para suportar
a carga aplicada Modificaccedilotildees na carga levam ao aumento ou a diminuiccedilatildeo da
rigidez do muacutesculo e a manutenccedilatildeo do comprimento O outro tipo de contraccedilatildeo
chamada isotocircnica ocorre quando o muacutesculo se encurta ainda que sob a accedilatildeo de
uma carga Tomando-se como exemplo a elevaccedilatildeo de um peso numa contraccedilatildeo
isomeacutetrica este estaria sendo sustentado estaticamente enquanto uma contraccedilatildeo
isotocircnica seria capaz de levantaacute-lo [6]
531 Relaccedilatildeo Comprimento - Forccedila Muscular
Quando o comprimento de um muacutesculo se encontra proacuteximo ao seu valor de
repouso tambeacutem chamado comprimento oacutetimo a maior quantidade possiacutevel de
cabeccedilas miosiacutenicas pode formar pontes cruzadas com as moleacuteculas de actina esta
situaccedilatildeo corresponde ao maior grau de superposiccedilatildeo entre os filamentos grosso e
fino Gordon et alli (1966) mediu a faixa de comprimento onde a maacutexima tensatildeo
ocorria numa fibra isolada do muacutesculo sartorius da ratilde de 94 a 106 do
comprimento oacutetimo (Figura 15 A)
Diminuindo gradativamente o comprimento do muacutesculo para ateacute um limite de 60
do comprimento oacutetimo a forccedila caiacutea a aproximadamente 80 da forccedila maacutexima -
evento relacionado provavelmente ao encontro de filamentos finos opostos
Encurtamentos mais pronunciados levavam agrave cessaccedilatildeo da forccedila muscular com o
provaacutevel choque dos filamentos grossos com as estruturas Z Por outro lado se o
muacutesculo era estirado acima do comprimento oacutetimo a forccedila muscular caia
gradativamente ateacute cerca de 130 deste comprimento Nesta condiccedilatildeo o
sarcocircmero distendido diminui o nuacutemero de pontes cruzadas ativas ateacute o limite ao
39
redor de 170 do comprimento oacutetimo onde a superposiccedilatildeo entre filamentos
grossos e finos jaacute natildeo ocorre
Em muacutesculos inteiros e natildeo apenas numa fibra isolada alongamentos a partir do
comprimento oacutetimo trazem consigo o aparecimento de uma forccedila elaacutestica passiva
exercida pelos elementos elaacutesticos natildeo contraacuteteis do muacutesculo perimiacutesio endomiacutesio
sarcolema assim como por elementos da proacutepria fibra muscular (Zajac 1989)
Dependendo ainda da ativaccedilatildeo a forccedila muscular fica reduzida a uma fraccedilatildeo da forccedila
maacutexima situaccedilatildeo em que nem todas as fibras satildeo recrutadas ou a somaccedilatildeo
temporal natildeo chegou ao maacuteximo (Figura 15 B)
Em muacutesculos do aparelho locomotor a modulaccedilatildeo da forccedila eacute feita
predominantemente pelo recrutamento ateacute cerca de 70 (50 a 85
dependendo do muacutesculo) da forccedila maacutexima valor a partir do qual as unidades
motoras passam a disparar com maior frequumlecircncia (Enoka 1993) [6]
40
Figura 15 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento A - Ativaccedilatildeo maacutexima B - Ativaccedilatildeo parcial (Zajac 1989)
532 Relaccedilatildeo Velocidade - Forccedila Muscular
Um muacutesculo isolado sujeito a uma carga constante por exemplo suportando um
peso se for estimulado inicialmente se encurtaraacute parando em seguida Variando-se
a carga eacute possiacutevel relacionaacute-la com a velocidade de encurtamento sendo obtida a
curva velocidade - forccedila muscular Quando a velocidade de encurtamento eacute maacutexima
o muacutesculo natildeo estaacute sujeito a nenhuma carga isto eacute a forccedila muscular eacute nula Se por
outro lado o muacutesculo natildeo consegue se encurtar ainda que seu comprimento seja
oacutetimo senatildeo apenas suportar a carga a velocidade eacute nula e a forccedila assume o valor
maacuteximo (Figura 16) Forccedilas maiores do que a maacutexima aplicadas ao muacutesculo levam
seu alongamento ateacute um limite de aproximadamente 180 da forccedila maacutexima
aumentos subsequumlentes de forccedila levariam a alongamentos draacutesticos no muacutesculo
41
Figura 16 - Relaccedilatildeo forccedila-velocidade para ativaccedilotildees maacutexima e parcial No eixo x estaacute representada a
velocidade de encurtamento a velocidade do muacutesculo com sinal oposto (Zajac 1989)
54 O Modelo de Hill
Os modelos derivados da proposta inicialmente apresentada por A V Hill em 1938
possuem caracteriacutesticas suficientemente simples e de faacutecil compreensatildeo e satildeo
capazes de modelar satisfatoriamente os principais fenocircmenos macroscoacutepicos
observados na contraccedilatildeo muscular e que os tornaram os mais utilizados ateacute entatildeo
em estudos de dinacircmica e controle de movimento Na Figura 17 podem ser
observados os componentes baacutesicos deste modelo um elemento contraacutetil (CE) no
qual a forccedila muscular eacute gerada a partir da energia quiacutemica disponiacutevel um elemento
elaacutestico em seacuterie (SEE) responsaacutevel pela resposta mecacircnica do muacutesculo agraves
alteraccedilotildees de comprimento raacutepidas Se um muacutesculo estaacute sendo submetido a
alongamentos natildeo-despreziacuteveis eacute comum a inclusatildeo de um elemento elaacutestico em
paralelo (PE) atuando como uma mola passiva [6]
42
Figura 17 - Estrutura funcional do modelo de Hill mostrando o elemento contraacutetil (CE) o elemento
elaacutestico em paralelo (PE) e o elemento elaacutestico em seacuterie (SEE) (Zajac 1989)
A partir de medidas de forccedila isotocircnica em muacutesculos tetanizados sabe-se que quando
esta aumenta os muacutesculos se contraem mais lentamente Foi proposta entatildeo por Hill
uma relaccedilatildeo empiacuterica hiperboacutelica que ajustava a dependecircncia da velocidade maacutexima
de contraccedilatildeo (V) com a forccedila muscular (F) (Figura 18)
(F+a)+(V+b)=const (41)
Tal que
V eacute a velocidade inicial (maacutexima) de encurtamento
F eacute a forccedila muscular
a e b satildeo as constantes sendo b = a (VmFm)
43
Figura 18 - Hipeacuterbole de Hill Os dados experimentais de contraccedilotildees isotocircnicas do muacutesculo sartorius
de ratilde foram ajustados com a equaccedilatildeo empiacuterica (VVm+025) (FFm+025) = 03123 neste teste
Vm=52 cms e Fm=65 gf (Talbot e Gessner 1973)
Hill obteve a relaccedilatildeo acima atraveacutes de medidas da potecircncia muscular que eacute a soma
das energias mecacircnica e teacutermica durante a contraccedilatildeo isotocircnica Inicialmente o calor
liberado na contraccedilatildeo isotocircnica (Qit) foi considerado como a soma do calor liberado
durante a contraccedilatildeo isomeacutetrica (Qim) e do calor liberado devido ao encurtamento (Qe)
Q Q Qit e im (42)
Hill constatou que Qe era proporcional apenas agrave distacircncia encurtada ou que sua
variaccedilatildeo temporal era proporcional a V No entanto Qit o calor total diminuiacutea com o
aumento da forccedila A potecircncia total no muacutesculo soma da potecircncia mecacircnica (fv) e do
calor extra dissipado por accedilatildeo da viscosidade no encurtamento (Qe) pode ser
expressa como
( )W fv Qe fv av b f fm (43)
44
Tal que fm eacute a forccedila muscular maacutexima (ou seja para v = 0) Somando ab + bf nos dois
lados da equaccedilatildeo acima
( )( ) ( )f a v b b a fm (44)
Mas Hill percebeu posteriormente que ldquoardquo dependia de f (Hill 1964)
a f f fm( ) 016 018 (45)
Apesar das equaccedilotildees 44 e 45 descreverem com maior precisatildeo a relaccedilatildeo forccedila-
velocidade a equaccedilatildeo original de Hill 41 continua sendo empregada com suficiente
credibilidade para muitos muacutesculos Wilkie (1950) notou que hipeacuterboles
geometricamente semelhantes eram obtidas para vaacuterios muacutesculos mostrando que a
variaccedilatildeo da velocidade com a forccedila ocorria de maneira ateacute certo ponto invariante
Normalizando a eq 41 pela forccedila maacutexima (fm) e pela velocidade maacutexima de contraccedilatildeo
sem carga (vm) vem
f
f
v
vm m
1
4
1
4
5
16 (46)
Uma vez que para muitos muacutesculos vale a relaccedilatildeo
a
f
b
vm m
1
4 (47)
Abott e Wilkie (1953) mostraram que a equaccedilatildeo de Hill normalizada eq 47 se aplica
para muacutesculos que se encontram em diversos estados de alongamento ou contraccedilatildeo
e natildeo apenas no comprimento oacutetimo Assim a forccedila do elemento contraacutetil eacute
completamente definida para uma estimulaccedilatildeo tetacircnica se a curva forccedila-comprimento
eacute levada em conta aleacutem da curva forccedila-velocidade A forccedila muscular eacute entatildeo uma
funccedilatildeo de duas variaacuteveis uma relaccedilatildeo forccedila-comprimento-velocidade (figura 19)
45
Figura 19 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento-velocidade para muacutesculo interno reto de rato (Zierler 1978)
Este modelo baacutesico possui alguns pequenos desvios dependendo das condiccedilotildees
especiacuteficas de operaccedilatildeo Muacutesculos que se contraem a partir de um comprimento inicial
elevado encurtam-se mais lentamente do que aqueles que estavam inicialmente
menos estendidos A duraccedilatildeo da estimulaccedilatildeo se longa diminui a velocidade de
contraccedilatildeo processo ligado provavelmente ao metabolismo energeacutetico (Zierler 1978)
A partir das relaccedilotildees expostas acima jaacute eacute possiacutevel calcular a potecircncia muscular
Sendo a taxa de calor gerado no encurtamento ( Qe ) proporcional agrave velocidade de
encurtamento
( )Q Q f f vit im m 016 018 (48)
Incluindo o termo fv da potecircncia mecacircnica e considerando a = 025 a potecircncia
muscular total entendida como a soma da taxa de produccedilatildeo de calor e da potecircncia
mecacircnica durante a contraccedilatildeo isotocircnica fica
W Q f v fvim m 0 25 (49)
46
E utilizando a relaccedilatildeo determinada por Hill para o calor isomeacutetrico
Qf v
im
m m
16 (410)
Tem-se que uma expressatildeo para a potecircncia muscular seria
Wf v v
v
f
f
v
v
m m
m m m
161 4 16 (411)
Que a partir da equaccedilatildeo 46 da hipeacuterbole normalizada de Hill (Talbot e Gessner
1973) pode ser expressa em funccedilatildeo apenas da velocidade de encurtamento ou da
forccedila muscular
Wf v
vv
vv
m m m
m
16
1 24
1 4 (412)
Wf v f
f
f f
f f
m m
m
m
m
161 1
4 75 20
16 64 (413)
A equaccedilatildeo de Hill normalizada (46) eacute a base para a determinaccedilatildeo da curva
velocidade-forccedila muscular As equaccedilotildees 411 e 412 por sua vez podem fornecer
importantes dados sobre consumo de energia muscular e o comportamento das
forccedilas para um estudo mais especiacutefico Em sistemas de estimulaccedilatildeo eleacutetrica neuro-
muscular poderatildeo ser uacuteteis no estabelecimento de estrateacutegias de controle
47
55 Estrutura Muscular na Articulaccedilatildeo
A seguir seratildeo apresentados os muacutesculos e ligamentos no movimento do joelho De
acordo com o mostrado na Figura 20 podemos observar a quantidade de muacutesculos
diretamente ligados ao joelho bem como os ligamentos que satildeo responsaacuteveis por
manter a integridade da articulaccedilatildeo
Figura 20 - Demonstrativa dos muacutesculos ligamentos e suas disposiccedilotildees
551 Os Muacutesculos da Articulaccedilatildeo
Doze muacutesculos atuam na articulaccedilatildeo do joelho e satildeo classificados em trecircs grupos
bull Jarrete
bull Quadriacuteceps da coxa e
bull Muacutesculos natildeo-classificados
5511 Jarrete
O grupo do jarrete inclui os muacutesculos semitendiacuteneo semimembranaacuteceo e biacuteceps da
coxa (cabeccedila longa e curta) Todos exceto a cabeccedila curta do biacuteceps atuam como
48
extensores do quadril Como os muacutesculos do jarrete demonstram uma linha de
traccedilatildeo posterior ao eixo de rotaccedilatildeo do joelho eles servem como flexores do joelho
Aleacutem de fletir o joelho os muacutesculos semimembranaacuteceo e semitendiacuteneo giram
medialmente a tiacutebia quando o joelho estaacute parcialmente fletido Na condiccedilatildeo de
sustentaccedilatildeo de peso esses muacutesculos tendem a girar lateralmente o fecircmur sobre a
tiacutebia Esses movimentos satildeo relativamente equivalentes
5512 O Quadriacuteceps da Coxa
O quadriacuteceps da coxa eacute constituiacutedo pelos muacutesculos reto da coxa e trecircs vastos (vasto
lateral medial e intermeacutedio) Apenas o reto da coxa atua em mais de uma
articulaccedilatildeo Contudo todos os membros causam inequivocadamente uma extensatildeo
potente do joelho e tambeacutem devido a sua inserccedilatildeo medial tendem a causar
rotaccedilatildeo medial da tiacutebia
O comportamento eleacutetrico do vasto medial estaacute relacionado agrave diminuiccedilatildeo da
magnitude do braccedilo de momento do quadriacuteceps para a extensatildeo do joelho durante
os 15ordm finais de movimento Os aumentos na atividade do vasto medial no final da
extensatildeo do joelho foram relacionados ao seu papel como estabilizador da patela
contra uma luxaccedilatildeo lateral Em geral ainda eacute relativamente seguro afirmar que todos
os muacutesculos do quadriacuteceps satildeo mais ou menos simultaneamente ativos durante a
extensatildeo do joelho e proporcionalmente ativos durante elevaccedilotildees e reduccedilotildees na
tensatildeo da extensatildeo
5513 O Grupo de Muacutesculos natildeo Classificados
O grupo de muacutesculos natildeo-classificados da articulaccedilatildeo do joelho inclui o sartoacuterio o
graacutecil o popliacuteteo o gastrocnecircmico e o plantar Os dois uacuteltimos atuam
predominantemente na articulaccedilatildeo do tornozelo embora passem atraacutes da
articulaccedilatildeo do joelho e possuam alguma capacidade de flexatildeo
49
O muacutesculo graacutecil considerado parte da massa muscular referida como adutores do
quadril no entanto ao atravessar a articulaccedilatildeo do joelho ele tende a causar um
torque associado agrave rotaccedilatildeo medial da tiacutebia bem como a flexatildeo do joelho
O sartoacuterio que eacute o muacutesculo mais longo do corpo tambeacutem se associa agrave rotaccedilatildeo
medial da tiacutebia e atua no quadril como flexor
O popliacuteteo eacute um muacutesculo profundo e pequeno situado atraacutes da articulaccedilatildeo do joelho
A orientaccedilatildeo de suas fibras o torna um rotador medial da tiacutebia Geralmente se
observa atividade do muacutesculo no iniacutecio da flexatildeo do joelho aleacutem de ajudar a
estabilizar o membro inferior sustentador do peso quando estaacute numa posiccedilatildeo com o
joelho fletido auxiliando o ligamento cruzado posterior a restringir esse movimento
indesejaacutevel
Figura 21 ndash Localizaccedilatildeo dos principais muacutesculos relacionados ao joelho [10]
552 Ligamentos
Ligamento Cruzado Anterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo permitindo
o movimento para frente
Ligamento Cruzado Posterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo
permitindo o movimento para traacutes mais ligamentos colaterais localizados nas
laterais do joelho responsaacuteveis pela estabilidade lateral e medial da articulaccedilatildeo
50
Os ligamentos tecircm como principal funccedilatildeo limitar os movimentos das articulaccedilotildees em
direccedilotildees indesejaacuteveis a fim de que natildeo ocorram lesotildees (danificaccedilotildees nas mesmas)
A caacutepsula fibrosa do joelho eacute suplementada e reforccedilada por cinco ligamentos
intriacutensecos
bull Ligamento Patelar
bull Ligamento Colateral Fibular
bull Ligamento Colateral Tibial
bull Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo
bull Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Estes satildeo frequumlentemente denominados ligamentos externos para diferenciaacute-los
dos ligamentos internos e ligamentos cruzados que se encontram dentro da caacutepsula
fibrosa
5521 Ligamento Patelar
Eacute a continuaccedilatildeo do tendatildeo do muacutesculo quadriacuteceps da coxa distal agrave patela Eacute
extremamente forte e contiacutenuo com a caacutepsula fibrosa da articulaccedilatildeo do joelho e eacute
palpado com maior facilidade quando a perna esta estendida Resiste agrave tendecircncia
da face tibial superior de deslocar-se para frente com referecircncia ao fecircmur durante
alguns tipos de movimento
5522 Ligamento Colateral Fibular (Lateral) e Ligamento Colateral Tibial
(Medial)
Esse ligamento tem mais importacircncia que o ligamento colateral fibular (lateral) no
que diz respeito agrave estabilidade do joelho
O ligamento colateral medial eacute composto de uma parte superficial o ligamento
colateral tibial e uma parte profunda ldquoo ligamento capsular medialrdquo Estas estruturas
satildeo importantes no controle da angulaccedilatildeo vara (voltado medialmente) e valga
(voltada lateralmente) rotaccedilatildeo tibial e deslocamento tibial antero-posterior Esses
51
ligamentos satildeo firmemente fixados ao menisco medial e a caacutepsula fibrosa da
articulaccedilatildeo do joelho
Os ligamentos colaterais tibial e fibular normalmente impedem a ruptura das faces
laterais da articulaccedilatildeo Satildeo firmemente estirados quando a perna eacute estendida
impedindo a rotaccedilatildeo da tiacutebia lateralmente ou do fecircmur medialmente Durante a
flexatildeo da perna eles se aproximam permitindo alguma rotaccedilatildeo da tiacutebia sobre o
fecircmur
Ligamento colateral medial possui duas porccedilotildees superficial e profunda Estabiliza a
joelho nos estresses em valgo
Ligamento colateral lateral ou fibular colateral Eacute o principal estabilizador ao estresse
em varo Faz parte do complexo ou canto posterolateral e resiste agrave rotaccedilatildeo externa
Figura 22ndash Ligamentos da articulaccedilatildeo do joelho
5523 Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo e Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Eles reforccedilam a parte de traz do joelho Ajudam a resistir qualquer tendecircncia
para a articulaccedilatildeo se mover aleacutem de seu limite de extensatildeo (hiperextensatildeo) Aleacutem
52
disso a direccedilatildeo de suas fibras sugere que eles limitem o movimento rotatoacuterio
5524 Ligamentos Cruzados
O mais fraco ligamento eacute o cruzado anterior que impede o deslocamento posterior
do fecircmur sobre a tiacutebia e a hiperextensatildeo da articulaccedilatildeo aleacutem de conter a tiacutebia que eacute
tracionada agrave frente quando a articulaccedilatildeo eacute fletida em acircngulo reto
O ligamento cruzado posterior que eacute estirado durante a flexatildeo da articulaccedilatildeo do
joelho impede a luxaccedilatildeo anterior do fecircmur sobre a tiacutebia ou a luxaccedilatildeo posterior da
tiacutebia Tambeacutem ajuda a evitar a hiperflexatildeo da articulaccedilatildeo do joelho
Estes ligamentos muito fortes situam-se no interior da caacutepsula articular unindo o
fecircmur e a tiacutebia Localizam-se entre os cocircndilos medial e lateral separados da
cavidade articular pela membrana sinovial
Satildeo faixas arredondadas que se cruzam obliquamente como um X e se denominam
anterior e posterior de acordo com seu local de fixaccedilatildeo na tiacutebia Estes ligamentos
satildeo essenciais para a estabilidade acircntero-posterior da articulaccedilatildeo do joelho
principalmente quando eacute fletido
Ligamento cruzado anterior Eacute responsaacutevel pela limitaccedilatildeo da translaccedilatildeo anterior e
rotaccedilatildeo da tiacutebia em relaccedilatildeo ao fecircmur
Ligamento cruzado posterior Evita a subluxaccedilatildeo posterior da tiacutebia em relaccedilatildeo ao
fecircmur
53
56 Movimentos de Rotaccedilatildeo e Translaccedilatildeo
No joelho existem movimentos de escorregamento do fecircmur sobre os meniscos
tornando o movimento ainda mais complexo Nas figuras 23 e 24 estatildeo identificadas
as proacuteteses de 1 e 4 eixos que nos datildeo uma boa visualizaccedilatildeo dos movimentos
relativos entre as superfiacutecies de um joelho
Figura 23 - Proacuteteses de um Eixo
Figura 24 - Proacuteteses de 4 eixos
Podemos observar a diferenccedila dos movimentos proporcionados por proacutetese e
concluiacutemos que o movimento da proacutetese de 4 eixos eacute o que mais se aproxima do
movimento real no joelho jaacute que proporciona o deslizamento entre as superfiacutecies
enquanto na proacutetese de 1 eixo ocorre apenas o movimento de rotaccedilatildeo em torno do
eixo
54
57 Conclusatildeo do Capiacutetulo
O meacutetodo atual de exame do joelho a ressonacircncia magneacutetica natildeo estaacute adequado
com a pesquisa biomecacircnica pois como pode ser observado neste capiacutetulo a
pressatildeo no joelho em movimento eacute no miacutenimo 30 vezes superior comparada agravequela
na maca de ressonacircncia assim como os acircngulos satildeo os mais variados possiacuteveis
proporcionando variaccedilatildeo ciacuteclica com baixas ou altas taxas de variaccedilatildeo das forccedilas
Com relaccedilatildeo ao meacutetodo de Hill pode-se ter uma noccedilatildeo dos gastos de energia
envolvidos na geraccedilatildeo dos movimentos e como varia a forccedila com a velocidade
muscular
Pode-se verificar tambeacutem a complexidade do joelho quando foram citados e
mostrado a quantidade de muacutesculos ligamentos e outras estruturas que o compotildee e
a sua complexibilidade bem como o movimento existente
55
6 PROPOSTA PARA A SOLUCcedilAtildeO MECAcircNICA
Propotildee-se entatildeo um sistema que simule a compressatildeo exercida sobre o joelho com
um carregamento estaacutetico com valor equivalente ao peso do paciente Isto seria
possiacutevel ao variar o carregamento e o acircngulo da articulaccedilatildeo que seria o ideal para
simular as atividades cotidianas como subir uma escada pular correr um
agachamento e outras situaccedilotildees onde o joelho eacute severamente solicitado
Situaccedilotildees como correr e pular necessitariam de um equipamento com software que
captassem imagens dinacircmicas para esta situaccedilatildeo a escolha seria por um simulador
de carga com caracteriacutesticas elaacutesticas desta forma com o movimento haveria
acreacutescimo ou decreacutescimo dos esforccedilos no joelho do paciente de acordo com a
variaccedilatildeo do comprimento da cinta elaacutestica A impossibilidade de realizaccedilatildeo de um
exame deste tipo eacute devido ao fato de natildeo haver um equipamento de RM que capta
imagens dinacircmicas aqui no estado do Espiacuterito Santo Figura 25 o que nos levou
a pensar em outra soluccedilatildeo para o caso
Figura 25 - Equipamento utilizado na ressonacircncia magneacutetica
56
Como a uacutenica possibilidade eacute de simular um carregamento com um acircngulo entre 10ordm
e 15ordm (acircngulo da bobina de captaccedilatildeo de imagem) na articulaccedilatildeo femopatelar e a
impossibilidade descrita no paraacutegrafo anterior pensamos entatildeo em um equipamento
que atendesse a esta situaccedilatildeo
Na Figura 26 observamos a forccedila F em direccedilatildeo perpendicular ao solo simulando a
forccedila peso desta maneira procuramos desenvolver um aparato que nos permitisse
simular a mesma direccedilatildeo A soluccedilatildeo foi um conjunto de cintas com baixa
elasticidade e boa resistecircncia mecacircnica agrave traccedilatildeo com dispositivo de travas O
equipamento natildeo possui componentes ferromagneacuteticos e medidores de forccedila
eletroeletrocircnicos
Figura 26 - Descriccedilatildeo da cinta e figura ilustrativa
A seguir podemos observar a figura 27 com o voluntaacuterio utilizando o equipamento
no momento anterior agrave ressonacircncia
57
Figura 27 ndash Paciente utilizando a cinta ao dar entrada na sala de exame
61 O Equipamento de Carga
O equipamento eacute composto por trecircs cintas dispostas do seguinte modo a primeira
cinta eacute responsaacutevel pelo carregamento do joelho tencionando o sistema a segunda
eacute responsaacutevel pela ligaccedilatildeo da cinta inferior a primeira com a superior a terceira e a
terceira cinta seraacute responsaacutevel por limitar o movimento que seraacute ajustada conforme
o tamanho do paciente
58
Figura 28 ndash Montagem do conjunto de cintas
62 Modificaccedilotildees Realizadas
Foram necessaacuterias algumas adaptaccedilotildees para que as cintas pudessem ser utilizadas
no equipamento de ressonacircncia magneacutetica pois havia alguns componentes
ferromagneacuteticos tais como mola e eixo Estes foram confeccionados em bronze e
as molas foram retiradas de maneira que natildeo alterasse a funcionalidade do
equipamento
59
7 O QUE SIGNIFICA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
Ressonacircncia Magneacutetica (RM) eacute uma ferramenta meacutedica moderna e precisa
disponiacutevel aos meacutedicos para a imagem seccional do interior do corpo Esta visatildeo
magneacutetica fornece aos meacutedicos uma quantidade de informaccedilotildees detalhadas sobre
a localizaccedilatildeo tamanho e composiccedilatildeo do tecido corporal a ser examinado Este
conhecimento pode ser decisivo no estabelecimento de um diagnoacutestico raacutepido e
preciso
A RM eacute um meacutetodo de investigar o corpo tatildeo complicado quanto parece A RM natildeo
usa raios-X De fato como o nome indica o procedimento eacute baseado nas
propriedades magneacuteticas dos aacutetomos que constituem todas as substacircncias incluindo
o corpo humano Em um campo magneacutetico forte como o produzido pelo scanner da
RM sinais eleacutetricos satildeo emitidos pelo nuacutecleo atocircmico do tecido corporal Esses
sinais satildeo interceptados por uma antena circular ao redor do paciente A intensidade
do sinal varia de acordo com o tipo de tecido Um computador designa os sinais aos
pontos correspondentes das aacutereas corporais em exame e transforma-as em imagem
na tela
71 Preparaccedilatildeo para o exame
Natildeo eacute necessaacuterio remover as roupas como eacute o caso em muitos exames de raio-X
poreacutem os pacientes satildeo solicitados a retirar todos os objetos que possam interferir
no processo de imagem principalmente aqueles contendo metal Isto inclui natildeo
somente brincos broches colares reloacutegios de pulso mas tambeacutem canetas
esferograacuteficas e chaves Os pacientes devem tambeacutem retirar placas dentaacuterias
removiacuteveis e informar o meacutedico se houver qualquer implante metaacutelico ou objeto
estranho incluindo
bull Marca-passo
bull Vaacutelvula cardiacuteaca artificial
bull Proacutetese vascular
60
bull Membro artificial
bull Unha ou placa metaacutelica
bull Estilhaccedilo ou tala de metal
bull Dispositivo intra-uterino (para contracepccedilatildeo)
bull O meacutedico deve ser informado se vocecirc estaacute graacutevida
Para o exame os pacientes satildeo conduzidos a um recosto almofadado no centro do
scanner da RM Eacute importante que o paciente sinta-se confortaacutevel para o iniacutecio e
permaneccedila calmo e quieto o quanto possiacutevel durante o exame jaacute que qualquer
movimento fiacutesico pode interferir com a precisatildeo das medidas ou alterar os resultados
dos testes
72 Seguranccedila durante o exame
Uma vez que a ressonacircncia magneacutetica natildeo envolve o uso de raios-X natildeo eacute
necessaacuterio tomar as mesmas medidas de precauccedilatildeo para exames de raios-X Pelo
conhecimento cientiacutefico atual a forccedila do campo magneacutetico necessaacuteria para obter
resultados precisos (ateacute 2 Tesla = 20000 vezes o campo magneacutetico da Terra) natildeo
possui efeito prejudicial
Nos uacuteltimos anos milhotildees de exames foram realizados sem quaisquer efeitos
colaterais conhecidos - durante ou apoacutes o exame Os exames de RM geralmente
natildeo podem ser realizados em pacientes com marca-passo cardiacuteaco
73 O que acontece durante o exame
Durante o exame o paciente deita-se no centro de uma abertura tipo tuacutenel do
scanner da RM o que natildeo eacute perigoso nem doloroso Poreacutem se o paciente natildeo gosta
da sensaccedilatildeo de se sentir preso ou sofrem de claustrofobia tomar um sedativo leve
com consulta do meacutedico pode ajudar
61
Cada imagem da RM leva de 5 a 15 minutos para ser obtida Durante o exame o
paciente ouviraacute um som de batida leve Natildeo haacute com que se preocupar Esse eacute o
funcionamento normal do scanner da RM
Quando eacute necessaacuterio obter vaacuterias imagens o recosto iraacute mover-se automaticamente
agrave posiccedilatildeo apropriada O paciente deve continuar o mais tranquumlilo possiacutevel
Dependendo do tipo do exame o tempo total do procedimento pode ser de ateacute 60
minutos
62
8 PARAcircMETROS QUE AFETAM O ASPECTO DAS IMAGENS
OBTIDAS ATRAVEacuteS DE RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
A seguir seraacute abordado os paracircmetros envolvidos para a obtenccedilatildeo das imagens dos
diferentes planos em que satildeo mostradas as imagens e por fim os resultados
obtidos nos experimentos com e sem o equipamento de carga
81 Paracircmetros que Afetam o Aspecto das Imagens Obtidas Atraveacutes de
Ressonacircncia Magneacutetica
O aspecto de uma imagem produzida atraveacutes de RM eacute determinado atraveacutes de
muitos paracircmetros Em geral estes paracircmetros podem ser divididos em (1) aqueles
que possuem um valor fixo determinado pela fiacutesica da RM e (2) aqueles que podem
ser modificados pelo usuaacuterio para alterar o aspecto da imagem
O objetivo de qualquer estudo de RM eacute gerar imagens da anatomia tecidual nas
quais a razatildeo contraste-ruiacutedo (RCR) eacute suficiente para permitir identificaccedilatildeo do
processo patoloacutegico Isto eacute realizado variando-se os paracircmetros definidos pelo
usuaacuterio para enfatizar diferenccedilas nos valores de paracircmetros intriacutensecos e para
enfatizar diferenccedilas na intensidade do sinal entre voxels contendo tecidos normais e
patoloacutegicos
811 Paracircmetros Intriacutensecos
Os paracircmetros intriacutensecos satildeo tecidos-dependentes e natildeo estatildeo sob controle do
operador Como exemplos de paracircmetros intriacutensecos estatildeo a densidade da aacutegua e a
gordura no tecido fluxo sanguiacuteneo e as velocidades de relaxamento dos momentos
magneacuteticos de volta ao equiliacutebrio apoacutes perturbaccedilatildeo Alguns paracircmetros intriacutensecos
satildeo invariaacuteveis entre todos os tecidos (por exemplo a intensidade do campo
magneacutetico)
63
O acuacutemulo de liacutequido de edema em torno de um tumor eacute uma patologia comum O
edema tem maior proporccedilatildeo de aacutegua que o tecido normal circundante e portanto
maior densidade de proacutetons por unidade de volume Este aumento da densidade de
proacutetons por unidade de volume pode ser observado utilizando-se meacutetodos de estudo
por RM Tipicamente imagens por RM ponderadas em densidade protocircnica satildeo
obtidas utilizando-se os menores TE e tempo de repeticcedilatildeo (TR) possiacuteveis que
permitem relaxamento T1 completo de todos os momentos magneacuteticos de volta ao
equiliacutebrio
8111 Tempos de Relaxamento
Apoacutes ser excitado o sinal de RM natildeo pode ser detectado para sempre Sofre
descaimento em virtude de dois tipos diferentes de processos de relaxamento (1) o
retorno do momento magneacutetico de volume ao equiliacutebrio teacutermico e (2) a perda de
coerecircncia da fase na magnetizaccedilatildeo final em virtude de interaccedilotildees com outros
momentos magneacuteticos no tecido
A velocidade com que estes processos retornam agrave magnetizaccedilatildeo final ao equiliacutebrio eacute
fundamental porque a experiecircncia com RM deve ser repetida para cada etapa de
codificaccedilatildeo de fase e o grau de magnetizaccedilatildeo disponiacutevel para o estudo depende da
forma como muitos dos momentos magneacuteticos satildeo realinhados com o campo
magneacutetico principal
8112 Tempos de Relaxamento T2 e T2
Apoacutes excitaccedilatildeo o sinal de RM presente no plano XY decai exponencialmente ateacute
zero com o tempo O tempo necessaacuterio para o desaparecimento irreversiacutevel de 63
do sinal eacute denominado tempo de relaxamento T2 ou tempo de relaxamento spin-spin
ou transversal Este descaimento eacute causado pelos muitos processos que produzem
uma perda de coerecircncia da fase no sinal de RM Apoacutes o pulso de RF todos os
momentos magneacuteticos inicialmente processam com fases idecircnticas (a precessatildeo eacute o
alinhamento dos momentos magneacuteticos em torno do campo principal) Entretanto
64
variaccedilotildees na intensidade efetiva do campo magneacutetico fazem com que os momentos
magneacuteticos processem em diferentes frequumlecircncias por curtos periacuteodos de tempo
8113 Tempo de Relaxamento T1
O tempo de relaxamento T1 (isto eacute spin-lattice ou tempo de relaxamento
longitudinal) eacute o tempo necessaacuterio para restabelecer 63 da populaccedilatildeo de equiliacutebrio
de momentos magneacuteticos Bo apoacutes o pulso de excitaccedilatildeo O relaxamento T1 eacute um
processo exponencial
O tempo de relaxamento T1 para qualquer material varia em funccedilatildeo da intensidade
do capo magneacutetico pois ocorrem mais variaccedilotildees na intensidade do capo magneacutetico
efetivo local em menores frequumlecircncias O tempo de relaxamento T1 eacute sempre maior
ou igual ao tempo de relaxamento T2
812 Paracircmetros Extriacutensecos
Muitos tipos de paracircmetros controlados pelo operador podem alterar o aspecto da
imagem Estes incluem eventos de determinaccedilatildeo do tempo como TR TE e em
estudos de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo de inversatildeo do spin Outros paracircmetros
que afetam o aspecto da imagem satildeo espessura do corte resoluccedilatildeo digital e CDV
O aspecto da imagem tambeacutem pode ser modificado aplicando-se mais de um pulso
de RF antes da coleta de dados
8121 TR e TE
Tipicamente satildeo necessaacuterias 128 ou 256 etapas de codificaccedilatildeo em uma aquisiccedilatildeo
de RM O TR eacute o tempo entre etapas consecutivas de codificaccedilatildeo de fase e o TE eacute
o tempo entre o pulso de RF perturbador inicial e o centro do periacuteodo de aquisiccedilatildeo
O TR geralmente eacute maior que o TE exceto para algumas sequumlecircncias raacutepidas como
aquisiccedilatildeo raacutepida estaacutegio estacionaacuterio apoacutes contraste e imagem raacutepida com
precessatildeo estaacutegio estacionaacuterio
65
813 Manipulaccedilatildeo dos Paracircmetros Extriacutensecos para Variar o Contraste da
Imagem
8131 Imagem de Ressonacircncia Magneacutetica Ponderada em TI e TR
Todas as imagens geradas por RM satildeo ponderadas em T1 em algum grau os
tempos de relaxamento T1 para aacutegua e gordura no corpo vaiam de 100 a 2000 ms
A fonte primaacuteria de atenuaccedilatildeo do sinal em uma imagem spin-eco eacute a saturaccedilatildeo
progressiva do momento magneacutetico pelos pulsos de seleccedilatildeo do corte repetitivos O
sinal da gordura eacute brilhante enquanto as intensidades de sinal do muacutesculo e liacutequido
em um cisto do menisco satildeo menores
8132 Ponderaccedilatildeo em densidade Protocircnica
As imagens onde o contraste eacute governado pela concentraccedilatildeo relativa de aacutegua no
tecido podem ser geradas utilizando-se TRrsquos longos (TR gt 20 ms) Estas imagens
satildeo denominadas imagens ponderadas em densidade protocircnicas As imagens
ponderadas em densidade protocircnica fornecem mais detalhes anatocircmicos porque
satildeo usadas para visualizar estruturas finas Estas satildeo obtidas e satildeo uacuteteis para
interpretaccedilatildeo de aacutereas de sinal de intensidade elevada observada na imagem
ponderada em T2 na qual os detalhes anatocircmicos estatildeo encobertos
8133 Ponderaccedilatildeo em T2 e TE
O liacutequido e o edema podem ser enfatizados em imagens produzidas por RM
utilizando-se longos tempos de TE porque possuem maiores tempos de
relaxamento T2 que os tecidos normais Com TEs longos o descaimento do sinal
exponencial devido ao relaxamento T2 atenua o sinal de liacutequido e edema mais
lentamente que o sinal da gordura muacutesculo ou tecidos conjuntivos normais
Portanto o liacutequido e o edema apresentam-se brilhantes em imagens por RM
ponderadas em T2 obtidas utilizando-se longos tempos TE e longos tempos TR A
seguir seraacute exposto um quadro com um breve resumo da interpretaccedilatildeo de RM
66
Resumo da interpretaccedilatildeo de IRM
Definiccedilotildees
Tempos de relaxamento Comportamento caracteriacutestico da magnetizaccedilatildeo tecidual
(propriedades dos tecidos)
T1 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons se
tornem inicialmente alinhados com o capo magneacutetico
estaacutetico (ou se realinhem apoacutes excitaccedilotildees repetidas)
T2 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons
saiam de fase uns em relaccedilatildeo aos outros apoacutes excitaccedilatildeo
por radiofrequumlecircncia (RF)
TR O tempo entre as excitaccedilotildees sucessivas de RF no tecido
(um TR curto seleciona proacutetons com T1 curto)
TE Sequumlecircncia em spin-eco tempo no qual o sinal de RF
tecidual (spin-eco) eacute recebido (um TE longo seleciona
proacutetons com T2 longo)
TI Sequumlecircncia de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo consumido
ateacute que a magnetizaccedilatildeo do tecido em recuperaccedilatildeo seja
defletido para recepccedilatildeo (tecido cuja magnetizaccedilatildeo passa
pelo zero no tempo TI produz intensidade zero)
Efeitos sobre a
Imagem
T1 Um T1 curto possibilita uma remagnetizaccedilatildeo raacutepida de
modo que a intensidade do sinal eacute grande (a gordura tem
T1 muito curto) e o tecido aparece brilhante o tecido com
T1 longo (como o liacutequido) natildeo se magnetiza plenamente
entre as excitaccedilotildees e apresenta um aspecto escuro na
imagem a inversatildeo-recuperaccedilatildeo com TI semelhante ao T1
de um tecido resulta em sinal nulo para este tecido (a
gordura pode ser zerada pelo emprego de um TI curto)
67
T2 Um T2 curto faz com que os proacutetons em precessatildeo saiam
rapidamente de fase levando agrave perda do sinal tecidos com
T2 curto (como o muacutesculo) tecircm aspecto escuro nas
imagens obtidas em TE longo tecidos com T2 longo (como
liacutequido ou tumor) mantecircm sua coerecircncia de fase por mais
tempo do que outros tecidos e apresentam um aspecto
brilhante nas imagens obtidas com um TE longo uma
teacutecnica ponderada em T2 utiliza um TR e um TE longos
Aspecto do tecido em sequumlecircncia de IRM
Spin-eco
Tecido Tempo de
relaxamento
Ponderaccedilatildeo T1
TE e TR curtos
Ponderaccedilatildeo T2
Tumor liacutequido T1 e T2 longos Escuro Claro
Muacutesculo T1 longo e T2 curto Escuro Escuro
Gordura T1 curto e T2 longo Claro Menos claro
Para finalizar nossa anaacutelise acerca dos paracircmetros podemos dizer que em uma
sequumlecircncia DP teremos valores curtos para TR e tambeacutem para TE ou seja teremos
T1 longo e T2 curto assim natildeo teremos sequumlecircncia ponderada em T1 como
tambeacutem natildeo teremos ponderada em T2 esta sequumlecircncia nos daraacute cor escura para
liacutequidos e gorduras entatildeo poderemos diferenciar os muacutesculos que teratildeo cor
brilhante podendo entatildeo diagnosticar problemas musculares
Para valores curtos de TR e TE teremos sequumlecircncia ponderada em T1 desta forma
as gorduras apareceratildeo com cor brilhante e os muacutesculos e liacutequidos apareceratildeo em
cor escura sendo uma oacutetima maneira de analisar o quatildeo intacta se encontra o tecido
infrapatelar ou gordura de Hoffa encontrada na regiatildeo femopatelar
68
Para valores longos de TR e TE teremos uma sequumlecircncia ponderada em T2 desta
forma as gorduras e muacutesculos se encontraratildeo em cor escura mas os liacutequidos
estaratildeo em cor brilhante assim poderemos diagnosticar a presenccedila de aacutegua e
edemas na regiatildeo patelofemoral Lembrando ainda que a gordura neste caso tem a
funccedilatildeo de lubrificantes para as superfiacutecies das cartilagens dos ossos a presenccedila de
aacutegua ou edemas prejudicam a lubrificaccedilatildeo na regiatildeo fazendo com que as
cartilagens venham a deteriorar-se
82 Planos de Imagem
Uma aquisiccedilatildeo axial atraveacutes da articulaccedilatildeo patelofemoral eacute usada como o localizador
inicial para imagens subsequumlentes nos planos sagital e coronal A patologia do
menisco eacute avaliada basicamente em imagens do plano sagital Entretanto a
morfologia e a intensidade de sinal das cartilagens do menisco devem ser avaliadas
secundariamente em imagens no plano coronal Os ligamentos cruzados satildeo mais
bem observados em imagens no plano sagital com o coronal e o axial para
visualizaccedilatildeo secundaacuteria e confirmaccedilatildeo da patologia Os ligamentos colateral medial
e lateral (LCM E LCL) satildeo claramente exibidos em imagens coronais e axiais e
tambeacutem podem ser identificados rotineiramente em imagens sagitais As superfiacutecies
da cartilagem articular dos compartimentos medial e lateral satildeo avaliadas nos planos
coronal e sagital A articulaccedilatildeo patelofemoral incluindo a faceta patelar e a
cartilagem articular do sulco troclear eacute mais bem observada em imagens axiais e
sagitais
821 Posicionamento do Paciente
Embora os estudos por imagem sejam realizados rotineiramente com o joelho
colocado em 10ordm a 15ordm de rotaccedilatildeo externa (para realinhar o ligamento cruzado
anterior [LCA] paralelo ao plano de imagem sagital) esta rotaccedilatildeo externa torna-se
menos importante quando satildeo usados cortes mais finos (lt 3 mm) A rotaccedilatildeo externa
excessiva do joelho resulta em alongamento das dimensotildees acircntero-posteriores do
cocircndilo femoral (principalmente o cocircndilo femoral lateral) e pode diminuir a
visualizaccedilatildeo precisa da anatomia do menisco Uma alternativa eacute usar imagens
69
sagitais em plano obliacutequo paralelo agrave orientaccedilatildeo do LCA avaliada em um localizador
axial
83 Abordagem Quanto aos Tipos de Planos Utilizados na RM
831 Imagens Axiais
As imagens no plano axial tecircm importante papel na avaliaccedilatildeo de rotina do joelho As
facetas patelares e a cartilagem articular devido agrave sua orientaccedilatildeo obliacutequa satildeo
demonstradas com maior precisatildeo em imagens axiais atraveacutes da articulaccedilatildeo
patelofemoral A doenccedila patelofemoral (isto eacute condromalaacutecia) pode ser super ou
subestimada quando usadas apenas imagens sagitais Imagens axiais com TF 3D
submilimeacutetrica satildeo usadas para definir padrotildees de lesatildeo circunferencial do menisco
e criar imagens compostas 3D utilizando-se uma estaccedilatildeo de trabalho As imagens
no plano axial tambeacutem satildeo usadas como localizador para determinar os planos
sagital e coronal Embora imagens axiais de rotina em 4 ou 5 mm natildeo satildeo sensiacuteveis
agrave patologia do menisco porque os cortes satildeo muito espessos Imagens sagitais que
secionam o menisco perpendicular agrave sua superfiacutecie proporcionam a melhor
demonstraccedilatildeo da anatomia e patologia interna do menisco
832 Imagens Sagitais
A dessecaccedilatildeo no plano sagital exibe os componentes dos ligamentos colaterais
medial e caacutepsula adjacente O compartimento patelofemoral o quadriacuteceps e o
tendatildeo patelar satildeo demonstrados em dissecaccedilotildees meacutedio-sagitais
O LCA e o LCP satildeo mais bem exibidos em imagens sagitais O LCL ou ligamento
colateral fibular e o tendatildeo do muacutesculo biacuteceps femoral tambeacutem podem ser
observados em cortes sagitais perifeacutericos
Em cortes meacutedio-sagitais os tendotildees quadriacuteceps e patelar que demonstram sinal
de baixa intensidade satildeo observados em suas fixaccedilotildees anteriores aos poacutelos
patelares superior e inferior respectivamente O coxim adiposo infrapatelar de Hoffa
70
estaacute situado diretamente posterior ao tendatildeo patelar e demonstra sinal de
intensidade brilhante (dependendo dos paracircmetros escolhidos) A cartilagem
articular patelar posterior exibe arco uniforme ou convexo em cortes atraveacutes das
facetas patelares medial e lateral Na ausecircncia de liacutequido articular a bursa patelar
colapsada natildeo eacute observada proximal ao poacutelo superior da patela
833 Imagens Coronais
A dissecaccedilatildeo anatocircmica coronal poacutestero-anterior demonstra a caacutepsula posterior o
tendatildeo popliacuteteo os ligamentos cruzados e menisco os ligamentos colaterais e e o
mecanismo extensor
Cortes meacutedio-coronais exibem a espinha tibial anterior enquanto as imagens
anteriores satildeo caracterizadas pelo sinal de alta intensidade do coxim adiposo
infrapatelar de Hoffa anterior ao compartimento lateral do joelho
71
9 COMPARATIVO DO SISTEMA MECAcircNICO COM O JOELHO
Ao iniciar nossa discussatildeo faremos uma comparaccedilatildeo entre a junta do joelho e um
par de buchas mecacircnicas a cartilagem presente em torno dos cocircndilos seraacute
comparada a uma bucha de desgaste o osso seraacute considerado como a peccedila
importante que natildeo poderaacute ser substituiacuteda e a gordura de Hoffa (tecido adiposo
infrapatelar) seraacute considerada como um lubrificante de elevada viscosidade
No sistema mecacircnico quando haacute uma contaminaccedilatildeo no lubrificante tem-se o
aumento do atrito e em consequumlecircncia o desgaste prematuro do conjunto A
presenccedila de aacutegua por exemplo causa uma alteraccedilatildeo da viscosidade do lubrificante
essa alteraccedilatildeo natildeo permite a formaccedilatildeo de cunha na regiatildeo de contato entre as
superfiacutecies assim no caso de elementos mecacircnicos poderemos ter microsoldas
ruiacutedos vibraccedilatildeo aquecimento e outros
Em semelhanccedila com este modelo faremos um comparativo em relaccedilatildeo ao joelho
que apresenta componentes com funccedilotildees muito proacuteximas de um par de buchas
mecacircnicas Com o passar do tempo as constantes situaccedilotildees que envolvem o joelho
no dia a dia sejam elas os esforccedilos em um jogo de futebol ou em um simples
agachamento vatildeo levar este conjunto a pressotildees elevadas e ainda a infiltraccedilotildees de
aacutegua por diversos motivos pancadas torccedilotildees etc Neste caso a presenccedila da aacutegua
assim como no sistema mecacircnico iraacute causar desgaste das cartilagens ocorrendo o
contato entre os cocircndilos o que futuramente poderaacute provocar por exemplo uma
artrite
No caso de um desgaste mecacircnico resolve-se o problema trocando o elemento de
desgaste e solucionando o problema de lubrificaccedilatildeo O que natildeo pode ser realizado
com tanta simplicidade no caso do joelho que requer um tratamento ou ateacute uma
intervenccedilatildeo ciruacutergica
72
91 Resultados dos testes
Foram realizados dois testes com e sem carga para que pudeacutessemos avaliar a
mudanccedila nos resultados da RM
911 O Primeiro Teste
O primeiro teste foi realizado no dia 25 de junho de 2005 no CDI (centro de
diagnoacutestico por imagem) localizado em Santa Luacutecia ndash Vitoacuteria O teste foi realizado
em uma pessoa de aparecircncia saudaacutevel sem histoacuterico de problemas no joelho e sem
ocorrecircncia de dor com idade de 28 anos
Os resultados obtidos natildeo apresentaram alteraccedilatildeo significativa das fissuras
912 O Segundo Teste
O segundo teste foi realizado no dia 18 julho de 2005 no mesmo local do teste
anterior O teste foi realizado com uma pessoa saudaacutevel com histoacuterico de problemas
no joelho e sem dores nos dias anteriores ao teste bem como nos dias posteriores
com idade de 54 anos
O resultado obtido com carga apresentou uma pequena variaccedilatildeo da fissura na
gordura de Hoffa
73
10 DISCUSSAtildeO DOS RESULTADOS E MELHORIAS
Neste capiacutetulo faremos uma abordagem sobre os resultados e uma proposta de
melhoria para o equipamento
101 Comentaacuterio dos Resultados
Nos resultados obtidos foram verificadas alteraccedilotildees na regiatildeo femopatelar quando
se aplica uma carga o que natildeo poderia ser obtido em um exame convencional de
ressonacircncia magneacutetica
No primeiro teste pode ser observada uma pequena diferenccedila devido agrave
aproximaccedilatildeo dos cocircndilos Considerando ser o indiviacuteduo uma pessoa saudaacutevel e
sem dores era de se esperar que o resultado natildeo apresentasse alguma anomalia
No segundo teste observou-se abertura de uma pequena fissura na gordura de
Hoffa o que tambeacutem se esperava pois a pessoa apresentava um histoacuterico de
problemas no joelho apesar de que ele natildeo apresentava sintomas de qualquer
anomalia no momento do teste
Visto que os testes natildeo puderam ser realizados com pessoas que tinham um
histoacuterico e uma situaccedilatildeo que caracterizasse um problema no joelho o que foi
determinante para os resultados e devido a impossibilidade de realizar testes nas
condiccedilotildees ideais descritas no quarto capiacutetulo bem como aos custos altiacutessimos que
envolvem os exames que foram realizados juntamente com os exames dos clientes
da cliacutenica sendo assim era de se esperar que os resultados natildeo causassem
diferenccedila de grande expressatildeo
74
102 Proposta de Melhoria
Visto que os resultados foram considerados satisfatoacuterios apesar das condiccedilotildees
adversas propomos possiacuteveis melhorias no que diz respeito agrave avaliaccedilatildeo da pressatildeo
exercida no joelho
Sugerimos entatildeo a utilizaccedilatildeo de palmilhas figuras 29 e 30 para avaliar a pressatildeo
equivalente exercida no joelho e o uso de um software por exemplo o Ansys
(elementos finitos) para criar uma nova imagem corrigida Isso seria viaacutevel e
interessante poreacutem exigiria mais aprofundamento e muito mais tempo o que poderaacute
ser realizado em futuros trabalhos
Figura 29 ndash Palmilhas para mediccedilatildeo da pressatildeo
Figura 30 ndash Resultado de uma anaacutelise de pressatildeo
75
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
[1] httpmriifscuspbrpaginasporttormprojetohistoricohtml acessado
em 11 de junho de 2005
[2] httpwwweagoracombrlerphpidnew=13596 acessado em 15 de
junho de 2005
[3] Rasch Philip j Cinesiologia e Anatomia Aplicada Editora Guanabara
Koogan 1991
[4] Kendall Henry Otis Kendall Florence Peterson Wadsworth Gladys
Elizabeth Muacutesculos Provas e Funccedilotildees Editora Manole Ltda 1980
[5] Haaga Hohn R Lanzieri Charles F Tomografia Computadorizada e
Ressonacircncia Magneacutetica do Corpo Humano Vol 2 Editora Guanabara Koogan
1996
[6] Antonio Raimundo dos Santos Metodologia Cientiacutefica a construccedilatildeo do
Conhecimento 6ordfed Editora DPampA 2004
[7] Tese de Mestrado do aluno Luciano Luporini Menegaldo Campinas
1997 SP ndash Brasil
[8] httpwwwgrupodojoelhocombrartigosanat_biomhtmc acessado em
16 de junho de 2005
[9] httpwwwgrupodojoelhocombrlcahtm acessado em 16 de junho de
2005
[10]httpwwwcorpohumanohpgigcombrsist_muscularsist_muscularhtml
acessado em 20 de junho de 2005
[11] httpwwwmsd-brazilcommsd43m_manualmm_sec5_47htm
acessado em 24 de junho de 2005
[12] httpgeocitiesyahoocombrcorpoemovview_musculacao_24htm
acessado em 25 de junho de 2005
[13]httpwwwtudosobredorcombrpaciente_templatephp3pagina=joelho
acessado em 06 de julho de 2005
[14] Stimac Gary k Introduccedilatildeo ao diagnoacutestico por imagens Editora
Guanabara Koogan 1994
11
VOCABULAacuteRIO
CDI ndash Cliacutenica de diagnoacutestico por imagem
Femopatelar ndash Regiatildeo anterior da articulaccedilatildeo do joelho
USP ndash Universidade de Satildeo Paulo
RM ndash Ressonacircncia magneacutetica
Tesla ndash Unidade de medida para campo magneacutetico
EMBRAPA ndash Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuaacuteria
CNPq ndash Conselho Nacional de desenvolvimento Cientiacutefico e Tecnoloacutegico
EMBRAER ndash Empresa Brasileira de Aeronaacuteutica
INCOR ndash Instituto do Coraccedilatildeo
UNESP ndash Universidade Estadual de Satildeo Paulo
IFSC ndash Instituto de Fiacutesica de Satildeo Carlos
TORM ndash Projeto de desenvolvimento e pesquisa sobre a RM
Imagenologia ndash Estudo atraveacutes das imagens
Artroscopia ndash Teacutecnica que permite corrigir lesotildees atraveacutes de pequena inserccedilatildeo em
pequenos orifiacutecios na pele
LCA ndash Ligamento cruzado anterior
LCP ndash Ligamento cruzado posterior
LCM ndash Ligamento colateral medial
LCL ndash Ligamento colateral lateral
Varo ndash Tipo de deformidade no joelho
Valgo ndash Tipo de deformidade no joelho
Raio-X ndash Meacutetodo de diagnoacutestico por imagem
Isomeacutetrico ndash Que apresenta a mesma medida
Isotocircnico ndash Que apresenta a mesma forccedila
Cabeccedilas Miosiacutenicas ndash Filamentos que formam o tecido muscular
Actina ndash Filamento que junto com as cabeccedilas miosiacutenicas formam o tecido muscular
Sarcocircmero ndash Unidade contraacutetil do muacutesculo formada pela actina e miosina
Sartoacuterius ndash Muacutesculo da perna
Estrutura z ndash Estrutura formada pelas metades de dois sarcocircmeros adjacentes
V ndash Velocidade muscular
Vm ndash Velocidade muscular maacutexima
12
F ndash Forccedila muscular
Fm ndash Forccedila muscular maacutexima
Qit ndash Calor dissipado pelo movimento isotocircnico
Qe ndash Calor dissipado pelo encurtamento do muacutesculo
Qim ndash Calor dissipado pelo movimento isomeacutetrico
Qe - Fluxo de calor de encurtamento
imQ - Fluxo de calor atraveacutes do movimento isomeacutetrico
itQ - Fluxo de calor devido ao movimento isotocircnico
W - Potecircncia muscular
RCM ndash Razatildeo contraste-ruiacutedo
Voxels ndash Sinais emitidos durante exposiccedilatildeo
TE ndash Tempo de exposiccedilatildeo
TR ndash Tempo de repeticcedilatildeo
T1 ndash Tempo de equiliacutebrio dos momentos magneacuteticos
T2 ndash Tempo de perda na coerecircncia do sinal emitido
RF ndash Radio frequumlecircncia
Bo ndash Momento magneacutetico
Spin-Spin ndash Tipo de sinal emitido
Spin-Eco ndash Tipo de sinal emitido
13
1 INTRODUCcedilAtildeO
Com o passar dos tempos o conhecimento e a tecnologia tecircm-se desenvolvido de
tal maneira que novas soluccedilotildees para doenccedilas e patologias tem se tornado uma
necessidade para uma melhor qualidade da vida humana
Por isso profissionais da aacuterea de biomeacutedicas vecircm se empenhando em desenvolver
meacutetodos para avaliaccedilatildeo do corpo humano de um modo geral para vivermos mais e
melhor Mas estes profissionais possuem limitaccedilotildees para desenvolvimento de
tecnologias para que os diagnoacutesticos sejam realizados de maneira mais precisa
Para que isso aconteccedila surge a necessidade do envolvimento da engenharia para
realizaccedilatildeo de diagnoacutesticos com tal precisatildeo
Em caso especial de tratamento patologias e ou doenccedilas em joelhos em que uma
pessoa se submeta a uma avaliaccedilatildeo por ressonacircncia magneacutetica um dos meios mais
utilizados para visualizaccedilatildeo sem necessidade de cirurgias para o diagnostico
Meacutedicos tecircm percebido que os laudos natildeo condizem com o real esforccedilo sofrido nos
joelhos de seus pacientes tendo em vista que o trabalho de ressonacircncia eacute realizado
sem uma condiccedilatildeo real de esforccedilo (paciente deitado)
Com a colaboraccedilatildeo de uma cliacutenica de diagnoacutestico por imagem (CDI) foi
desenvolvido um simulador de carga para esforccedilo no joelho Atraveacutes deste foi
possiacutevel observar alteraccedilotildees na regiatildeo femopatelar em especial a condiccedilatildeo de
estado da gordura de Hoffa ou tecido infrapatelar contida entre o fecircmur e a Patela
Para isso foi realizada pesquisa bibliograacutefica para um melhor conhecimento sobre o
mecanismo do joelho bem como o equipamento de ressonacircncia e seu correto
funcionamento No que diz respeito agrave parte mecacircnica foi realizado um levantamento
sobre as condiccedilotildees a que satildeo submetidos os joelhos sendo a carga em suas
14
articulaccedilotildees as principais lesotildees os muacutesculos e a variaccedilatildeo de esforccedilo com o
movimento
15
2 RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
21 Histoacuterico da ressonacircncia magneacutetica no Brasil
A seguir estaremos apresentando um breve histoacuterico acerca da ressonacircncia
magneacutetica no Brasil tendo a USP (Universidade de Satildeo Paulo) como principal
articuladora do desenvolvimento da ressonacircncia magneacutetica no paiacutes aleacutem de outros
centros
A proposta de usar a ressonacircncia magneacutetica de proacutetons para obter imagens
comeccedilou a mostrar seu imenso potencial para o diagnoacutestico meacutedico no iniacutecio dos
anos de 1980 quando os principais laboratoacuterios nas universidades do primeiro
mundo comeccedilaram a desenvolver instrumentos e meacutetodos para aquela finalidade
Naquela mesma eacutepoca a grande familiaridade com o fenocircmeno da ressonacircncia
magneacutetica e a instrumentaccedilatildeo associada resultado de uma longa experiecircncia de
pesquisa na aacuterea garantia uma qualificaccedilatildeo para empreender um desenvolvimento
semelhante no Brasil Decidiu-se entatildeo pesquisar os meacutetodos para a produccedilatildeo de
imagem por ressonacircncia magneacutetica [1]
Figura 1- Primeiro sistema de aquisiccedilatildeo de imagens desenvolvido no IFSC
16
Usando a infra-estrutura obtida e construiacuteda pelo grupo entatildeo num primeiro
protoacutetipo do sistema foram obtidas imagens de pequenos objetos jaacute em marccedilo de
1983 estas seriam as primeiras obtidas no hemisfeacuterio sul
Figura 2- Sistema de RM de 20 Tesla
Em 1985 foi construiacutedo o sistema de RM de 20 Tesla capaz de examinar objetos
de ateacute 15 cm de diacircmetro figura 3 Neste aparelho jaacute em 1987 foram obtidas
imagens em vivo de extremidades humanas Teses e dissertaccedilotildees foram realizadas
ligadas ao desenvolvimento de hardware e software assim como meacutetodos de
obtenccedilatildeo de imagens Dai surgiu a primeira aplicaccedilatildeo praacutetica quando foi
demonstrado para a EMBRAPA o uso do RM para exame natildeo destrutivo de diversos
frutos Esses resultados que se tornaram bem conhecidos dentro e fora do Brasil
fizeram com que em 1988 fosse doado pela Universidade da Califoacuternia em San
Francisco um magneto resistivo de grande porte com campo de apenas 005 Tesla
capaz de acomodar completamente uma pessoa no seu interior Pouco tempo
depois em fins de 1988 era possiacutevel obter imagens tomograacuteficas de cabeccedila com
voluntaacuterios Decidiu-se entatildeo desenvolver um sistema realmente capaz de ser
17
usado clinicamente para diagnoacutestico Isto significava um sistema com um miacutenimo de
atributos a saber
bull Qualidade de imagem
bull Confiabilidade
bull Facilidade de operaccedilatildeo
bull Rapidez na realizaccedilatildeo dos exames
bull Capacidade de examinar diversas anatomias
bull Sensibilidade para detectar patologias
Figura 3- Magneto com capacidade para objetos de ateacute 15 cm de diacircmetro
Embora dispondo de um campo magneacutetico extremamente baixo (005 Tesla)
comparado com os usados na maioria dos sistemas comerciais da eacutepoca (05 a 15
Tesla) conseguiu-se alcanccedilar o objetivo proposto e jaacute em meados de 1992 o
sistema era utilizado para o diagnoacutestico de pacientes da regiatildeo Isto constituiu um
marco importante no desenvolvimento da pesquisa aplicada agrave medicina no paiacutes
como foi claramente apontado na ocasiatildeo pelo entatildeo ministro da Sauacutede Prof Adib
Jatene em visita ao laboratoacuterio da USP acompanhado do entatildeo presidente do
CNPq
18
Figura 4- Sistema de 005 Tesla instalado nos laboratoacuterios do IFSC-USP
O sistema ainda que instalado num ambiente natildeo apropriado foi continuamente
solicitado para efetuar exames em pacientes da regiatildeo tendo seu uso sido decisivo
em numerosos casos nos quais a tomografia tradicional de raios-X natildeo seria
adequada particularmente lesotildees cerebrais problemas de coluna e articulaccedilotildees A
revista Ciecircncia Hoje publicou parte destes resultados no seu suplemento de
tecnologia
Nessa altura algumas empresas notoriamente a EMBRAER procuraram o centro
de pesquisa para analisar o projeto com vista agrave eventual industrializaccedilatildeo O estudo
feito pela EMBRAER mostrou a viabilidade teacutecnico-econocircmica do projeto embora a
situaccedilatildeo da empresa na eacutepoca em vista da futura privatizaccedilatildeo impediu-a de
assumi-lo
Como o resultado do envolvimento quase no iniacutecio das pesquisas nesta aacuterea no
mundo todo o grupo detinha um conhecimento ao mesmo tempo profundo e
abrangente que iria cobrir desde os fundamentos cientiacuteficos ateacute os detalhes da
instrumentaccedilatildeo hardware e software do RM A equipe consolidada refletia a
interdisciplinaridade no assunto e contava com de fiacutesicos aleacutem de engenheiros
profissionais de computaccedilatildeo e medicina
19
Figura 5- Console de operaccedilatildeo do TORM 005
Praticamente todo profissional envolvido com RM no Brasil conhecia o trabalho
desenvolvido pelo centro de pesquisa em RM da USP e o grupo era tido como
referecircncia na aacuterea Hospitais de Satildeo Paulo como o Hospital das Cliacutenicas Hospital
Universitaacuterio da USP e o INCOR contavam com a colaboraccedilatildeo do grupo De outro
lado empresas multinacionais como a General Electric enviavam seus clientes
(Beneficecircncia Portuguesa Hospital Sara Kubitchek) para suporte teacutecnico e cientiacutefico
nas aplicaccedilotildees mais sofisticadas
Esta situaccedilatildeo fez com que o grupo recebesse uma importante doaccedilatildeo feita pela
Faculdade de Medicina da UNESP em Botucatu de um magneto supercondutor de
05 Tesla Este novo magneto abriu a possibilidade de construir um novo sistema
capaz de igualar-se em qualidade de imagem e velocidade aos mais modernos em
uso hospitalar Tratava-se de uma oportunidade excepcional que natildeo pocircde ser
desperdiccedilada em razatildeo das vaacuterias consequumlecircncias e resultados que poderia gerar
Foi feito um convecircnio entre a USP e a Santa Casa de Satildeo Carlos para a criaccedilatildeo do
Centro de Desenvolvimento de Ressonacircncia Magneacutetica do IFSC-USP A Santa Casa
foi responsaacutevel pela construccedilatildeo do preacutedio e a USP desenvolveu e instalou todos os
equipamentos necessaacuterios para o seu funcionamento Neste Centro estaacute em
operaccedilatildeo cliacutenica hoje o TORM 05 (sistema de 05 Tesla) figura 6 atendendo agrave
populaccedilatildeo de Satildeo Carlos e regiatildeo
20
Figura 6- Sistema de 05 Tesla instalado na Santa Casa de Satildeo Carlos
22 Importacircncia da Ressonacircncia Magneacutetica
A ressonacircncia magneacutetica tornou-se o meacutetodo de imagem de escolha para o estudo
das articulaccedilotildees devido a sua grande diferenciaccedilatildeo tecidual resoluccedilatildeo de
estruturas imagens em muacuteltiplos planos e estudos de imagens em movimento A
articulaccedilatildeo do joelho eacute um dos exames de ressonacircncia magneacutetica mais solicitado na
aacuterea osteoarticular O conhecimento detalhado da anatomia fisiologia e aspecto de
imagenologia da regiatildeo permite uma interpretaccedilatildeo adequada dos exames
Ao contraacuterio do que muitos imaginam as lesotildees de joelho satildeo bastante comuns e
natildeo satildeo provocadas apenas por traumas podem ser tambeacutem congecircnitas Aleacutem
disso natildeo satildeo apenas os atletas profissionais ou amadores que correm o risco de
adquirir uma lesatildeo no joelho os natildeo-atletas tambeacutem desenvolvem problemas
variados na articulaccedilatildeo ldquoPor exemplo cerca de 30 das crianccedilas com idade a partir
de trecircs anos apresentam alguma deformidade de joelho cuja principal causa eacute a
geneacutetica Ou seja satildeo hereditaacuteriosrdquo explica o ortopedista esportivo e cirurgiatildeo de
joelho do Hospital Satildeo Luiz Joaquim Grava [2]
No entanto segundo ele a boa notiacutecia eacute que com o advento da ressonacircncia
magneacutetica para o diagnoacutestico preciso da gravidade da lesatildeo e dos procedimentos e
equipamentos ciruacutergicos como a artroscopia (procedimento minimamente evasivo
uma espeacutecie de viacutedeo cirurgia que permite visualizar precisamente as lesotildees nos
21
tendotildees e articulaccedilotildees aleacutem de trataacute-las e prevenir a evoluccedilatildeo das mesmas) os
iacutendices de cura tecircm elevado significativamente girando em torno de 90 dos casos
O joelho eacute uma articulaccedilatildeo complexa (tipo dobradiccedila) composta por ligamentos
cruzados colaterais meniscos tendotildees e muacutesculos Suas funccedilotildees de movimento
(extensatildeo rotaccedilatildeo e impulsatildeo) satildeo muito importantes tanto em atletas quanto em
natildeo atletas ldquoSatildeo muito comuns agraves lesotildees no joelho a maior parte delas originaacuteria de
traumas por esforccedilo diretos e indiretos e podem ser isoladas ou combinadasrdquo diz o
especialista
ldquoNo entanto o tratamento das lesotildees no joelho varia de acordo com a gravidade das
mesmas e pode envolver desde antiinflamatoacuterios fisioterapia executada em cliacutenicas
especializadas e ateacute em alguns casos procedimentos ciruacutergicosrdquo relata Grava ldquoDaiacute
a importacircncia de se realizar o diagnoacutestico preciso do tipo de lesatildeo e posteriormente
agrave aplicaccedilatildeo de tratamento adequadordquo reforccedila o especialista
Os atletas estatildeo mais sujeitos a lesotildees dependendo da modalidade esportiva Os
surfistas por exemplo sofrem mais com meniscos e ligamentos rompidos devido agrave
forccedila aplicada em uma manobra quando o joelho eacute forccedilado a um movimento brusco
de rotaccedilatildeo No voleibol os saltos constantes e a impulsatildeo vertical provocam lesotildees
na articulaccedilatildeo do joelho Os ciclistas com frequumlecircncia de dor nas articulaccedilotildees
inferiores estimuladas geralmente por lesotildees provocadas pela inadequaccedilatildeo das
dimensotildees da bicicleta ao corpo do atleta Aleacutem destas peculiaridades contam
tambeacutem as variaccedilotildees anatocircmicas de quem pedala a intensidade a forma de
treinamento e a duraccedilatildeo dos treinos tambeacutem satildeo responsaacuteveis pelo problema
O aumento da incidecircncia de lesotildees no joelho tem sido constatado em adolescentes
jovens homens acima de 45 anos e mulheres estas uacuteltimas porque estatildeo
praticando cada vez mais esporte
A dor no joelho eacute uma queixa um tanto comum a maioria delas se originando de
trauma por esforccedilo satildeo dores pouco agudas e que se resolvem sem tratamento ou
22
apenas com analgeacutesicos levesTraumas graves com ligamentos lesionados ou
rompidos resultam em dor e instabilidade da articulaccedilatildeo do joelho
Exerciacutecios fiacutesicos moderados (como caminhadas) natildeo causam problemas no joelho
Se o joelho natildeo estiver lesado o exerciacutecio normalmente eacute beneacutefico Esforccedilos laterais
satildeo os que causam a maioria das lesotildees no joelho jaacute que este natildeo foi projetado
para suportar esses esforccedilos
O desgaste irregular da cartilagem pode fazer com que a perna se dobre para dentro
ou para fora Estar acima do peso tambeacutem pode contribuir para os problemas no
joelho
23
3 PATOLOGIAS DO JOELHO
Neste capitulo descreve-se as principais patologias e deformidades que ocorrem no
joelho
31 Tipos de Patologia
bull Danos ao ligamento ou cartilagem devidos aos traumas ou lesotildees
- lesatildeo de LCA Ligamento Cruzado Anterior
- lesatildeo de LCP Ligamento Cruzado Posterior
- lesatildeo de LCM Ligamento Colateral Medial
- lesatildeo de LCL Ligamento Colateral Lateral
bull Artrite
bull Osteoartrite
bull Artrite reumatoacuteide
bull Artrite gotosa aguda
bull Cisto de Baker
bull Bursite
bull Doenccedila de Still de adultos
bull Condromalaacutecia patelar
bull Artrite gotosa crocircnica
bull Doenccedila de Osgood-Schlatter
bull Pseudogota
bull Gota
bull Artrite psoriaacutetica
bull Siacutendrome de Reiter
bull Esclerodermia
24
311 Lesatildeo do Ligamento Cruzado Anterior
As lesotildees do ligamento cruzado anterior satildeo mais comuns em esportes em que o peacute
estaacute fixo ao solo e a perna eacute rodada com o corpo como no futebol basquetebol
esqui Com a rotaccedilatildeo no joelho o paciente pode ouvir um ldquopoprdquo quando a lesatildeo
ocorrer e natildeo consegue prosseguir a atividade A incidecircncia desta lesatildeo eacute maior
durante a terceira deacutecada de vida
Os jogadores de basquete e futebol que desaceleram subitamente para mudar de
direccedilatildeo tambeacutem podem produzir uma lesatildeo do LCA
312 Lesatildeo do Ligamento Cruzado Posterior
O ligamento cruzado posterior eacute o restritor primaacuterio da translaccedilatildeo posterior da tiacutebia
sobre o fecircmur A sua lesatildeo eacute muito menos comum que a do cruzado anterior
O LCP eacute duas vezes mais forte que o LCA com maior aacuterea de corte transversal e
forccedila tecircnsil estas caracteriacutesticas satildeo responsaacuteveis por menor incidecircncia de ruptura
no LCP As lesotildees no LCP representam apenas 5 das lesotildees dos ligamentos do
joelho
313 Lesatildeo do Ligamento Colateral Medial
O ligamento colateral medial tem uma porccedilatildeo superficial e outra profunda (capsular)
A porccedilatildeo superficial provecirc a principal resistecircncia ao estresse em valgo A porccedilatildeo
profunda esta fixada ao menisco medial e fornece adicional estabilidade ao estresse
em valgo A lesatildeo do colateral medial eacute a lesatildeo ligamentar mais comum do joelho
314 Lesatildeo do Ligamento Colateral Lateral
Lesotildees deste ligamento satildeo menos comuns que o medial e geralmente satildeo mais
graves e raramente satildeo lesotildees isoladas pois os ligamentos cruzados e o complexo
posterolateral satildeo frequumlentemente lesionados O tratamento destas lesotildees eacute difiacutecil
25
315 Artrite
O termo artrite se refere agrave inflamaccedilatildeo nas articulaccedilotildees ou juntas do corpo humano
As juntas satildeo superfiacutecies onde haacute o contato entre dois ou mais ossos possibilitando
assim a mobilidade do esqueleto humano Satildeo estruturas muito complexas devido
aos seus diversos componentes e sua interaccedilatildeo entre os mesmos Existem vaacuterios
tipos de artrites que satildeo causadas por diversos fatores e doenccedilas Costuma-se
diferenciar a princiacutepio as artrites relacionadas com sintomas sistecircmicos (como
febre sinais inflamatoacuterios anemia etc) daquelas cujas manifestaccedilotildees se restringem
agraves articulaccedilotildees envolvidas
316 Osteoartrite
A osteoartrite eacute o tipo de artrite que mais afeta a populaccedilatildeo mundial levando agrave
diminuiccedilatildeo da qualidade de vida de milhotildees de pessoas em todo o mundo Afeta
principalmente os joelhos quadris e matildeos regiotildees muito importantes para a
independecircncia fiacutesica do ser humano Eacute uma causa muito importante de afastamento
do trabalho e de aposentadoria precoce Aleacutem disso eacute responsaacutevel por inuacutemeras
cirurgias numa populaccedilatildeo cujo risco ciruacutergico eacute muito elevado os idosos Durante
muito tempo pouco se sabia sobre como ocorriam as alteraccedilotildees articulares que
levam agrave debilidade fiacutesica Hoje sabe-se de vaacuterios fatores de risco para o
desenvolvimento do quadro cujo conhecimento tem facilitado uma melhor
abordagem terapecircutica e uma melhor prevenccedilatildeo da doenccedila
317 Artrite Reumatoacuteide
A artrite reumatoacuteide eacute uma doenccedila auto-imune em que se inflamam simetricamente
as articulaccedilotildees incluindo habitualmente as das matildeos e peacutes originando inchaccedilo dor
e muitas vezes levando agrave destruiccedilatildeo definitiva do interior da articulaccedilatildeo
A artrite reumatoacuteide tambeacutem pode desencadear uma variedade de sintomas em
todo o corpo Desconhece-se a sua causa exata embora sejam muitos os vaacuterios
fatores (inclusive a predisposiccedilatildeo geneacutetica) que podem influir na reaccedilatildeo auto-imune
26
Cerca de 1 da populaccedilatildeo sofre desta doenccedila que afeta as mulheres duas ou trecircs
vezes mais frequumlentemente que os homens A artrite reumatoacuteide apresenta-se em
primeiro lugar em indiviacuteduos entre os 25 e os 50 anos de idade mas pode fazecirc-lo
em qualquer idade Em alguns casos a doenccedila resolve-se de forma espontacircnea e o
tratamento alivia sintomas em trecircs de cada quatro pessoas Contudo pelo menos 1
em cada 10 pessoas fica incapacitada
Nesta doenccedila o sistema imunitaacuterio ataca o proacuteprio tecido que reveste e protege as
articulaccedilotildees Finalmente a cartilagem o osso e os ligamentos da articulaccedilatildeo
deterioram-se provocando a formaccedilatildeo de cicatrizes dentro da articulaccedilatildeo que se
deteriora a um ritmo muito variaacutevel
318 Gota
Eacute a presenccedila de depoacutesitos de cristais de aacutecido uacuterico no espaccedilo da articulaccedilatildeo que
causam uma intensa reaccedilatildeo inflamatoacuteria e dor Na maioria das vezes a gota eacute uma
forma de artrite com episoacutedios recorrentes O perfil mais comumente associado agrave
gota eacute de um homem com excesso de peso e com o peacute inflamado
319 Artrite Gotosa Aguda
A artrite gotosa aguda eacute o segundo estaacutegio da gota Eacute a artrite dolorosa que ataca
principalmente os membros inferiores quase sempre atingindo uma uacutenica
articulaccedilatildeo A articulaccedilatildeo mais acometida eacute a metatarso-falangiana do primeiro dedo
(do dedatildeo do peacute) chamada podagra (podos = peacute) Nesta fase os fluidos do corpo
saturados pelo aacutecido uacuterico formam cristais que ocasionam inflamaccedilatildeo
3110 Cisto de Baker
O cisto de Baker eacute um saco com liacutequido localizado na borda medial da fossa
popliacutetea do joelho Esse saco ciacutestico pode comunicar-se com a cavidade do joelho
estando associado com a degeneraccedilatildeo do corno posterior do menisco medial com
27
ou sem laceraccedilatildeo do menisco Com maior frequumlecircncia o cisto origina-se dos tendotildees
mediais dos muacutesculos iacutesquios - tibiais
3111 Bursite
Bursite eacute a inflamaccedilatildeo da bursa pequena bolsa contendo liacutequido que envolve as
articulaccedilotildees e funciona como amortecedor entre ossos tendotildees e tecidos
musculares A bursite ocorre principalmente nos ombros cotovelos e joelhos
3112 Doenccedila de Still de Adultos
Uma das formas cliacutenicas da doenccedila reumatoacuteide juvenil pode acometer adultos com
febre geralmente alta e intermitente como manifestaccedilatildeo cliacutenica inicial da doenccedila
Deformidades articulares raramente ocorrem e os testes laboratoriais e anticorpos
antinucleares satildeo negativos
3113 Condromalaacutecia Patelar
Termo utilizado para indicar uma condiccedilatildeo dolorosa devido agrave anormalidade
cartilaginosa na face posterior da patela pela fricccedilatildeo repetida desta regiatildeo sobre a
face articular do fecircmur Esta condiccedilatildeo pode levar a uma degeneraccedilatildeo gradual e
progressiva A cartilagem apresenta-se rugosa e estriada
3114 Doenccedila de Osgood-Schlatter
A doenccedila de Osgood-Schlatter eacute uma inflamaccedilatildeo do osso e da cartilagem na parte
superior da tiacutebia A doenccedila de Osgood-Schlatter ocorre entre os 10 e 15 anos mais
frequumlentemente em meninos Supotildee-se que a sua causa seja uma lesatildeo que ocorre
quando o tendatildeo patelar traciona excessivamente sobre o seu ponto de inserccedilatildeo na
parte superior da tiacutebia Geralmente a doenccedila afeta somente a tiacutebia
28
3115 Pseudogota
A pseudogota (doenccedila da deposiccedilatildeo de pirofosfato de caacutelcio dihidratado) eacute um
distuacuterbio caracterizado por crises intermitentes de artrite dolorosa causada por
depoacutesitos de cristais de pirofosfato de caacutelcio O distuacuterbio geralmente ocorre em
indiviacuteduos idosos e afeta igualmente os homens e as mulheres Em uacuteltima instacircncia
a pseudogota provoca degeneraccedilatildeo das articulaccedilotildees afetadas
3116 Artrite psoriaacutetica
A psoriacutease (uma doenccedila da pele que causa surto de erupccedilotildees cutacircneas
avermelhadas e escamosas espessamento das unhas e ponteado ungular) pode
preceder ou seguir-se agrave inflamaccedilatildeo articular A artrite afeta habitualmente as
articulaccedilotildees dos dedos da matildeo e do peacute embora tambeacutem possa afetar outras
articulaccedilotildees inclusive as ancas e a coluna vertebral As articulaccedilotildees podem inchar e
deformar-se quando a inflamaccedilatildeo eacute crocircnica Os sintomas articulares e cutacircneos
podem aparecer e desaparecer conjuntamente
3117 Siacutendrome de Reiter
A siacutendrome de Reiter eacute uma inflamaccedilatildeo das articulaccedilotildees e das inserccedilotildees tendinosas
nas articulaccedilotildees frequumlentemente acompanhada de inflamaccedilatildeo da conjuntiva e das
membranas mucosas como a da boca do trato urinaacuterio da vagina e do pecircnis e
tambeacutem de uma erupccedilatildeo cutacircnea caracteriacutestica A siacutendrome de Reiter eacute
denominada de artrite reativa porque a inflamaccedilatildeo articular parece ser uma reaccedilatildeo a
uma infecccedilatildeo originada em outra aacuterea do corpo que natildeo as articulaccedilotildees Essa
siacutendrome eacute mais comum em homens com 20 a 40 anos de idade
3118 Esclerodermia
A esclerodermia (esclerose sistecircmica) eacute uma doenccedila crocircnica caracterizada por
alteraccedilotildees degenerativas e endurecimento dos tecidos da pele articulaccedilotildees e
29
oacutergatildeos internos e pela dureza e espessamento anormais das paredes dos vasos
sanguiacuteneos
Desconhece-se a sua causa A perturbaccedilatildeo eacute quatro vezes mais frequumlente em
mulheres que em homens e nas crianccedilas eacute pouco comum A esclerodermia pode
apresentar-se como parte de uma doenccedila mista do tecido conjuntivo
Muitas vezes escuta-se um som aacutespero quando os tecidos inflamados entram em
contato particularmente nos joelhos e por baixo destes Os dedos os pulsos e os
cotovelos podem sofrer um processo de flexatildeo progressiva (contratura) devido ao
espessamento da pele Tambeacutem podem ocorrer feridas nas pontas dos dedos e nos
noacutes dos dedos
32 Tipos de Deformidades
Os tipos de deformidades relacionadas ao joelho satildeo as deformidades em varo e em
valgo Satildeo os problemas mais comuns congecircnitos e que se manifestam por volta
dos trecircs ou quatro anos de idade
321 Deformidade em Varo
A deformidade do joelho em varo eacute joelho para fora e perna para dentro tiacutepico de
cavaleiros O joelho varo pode ser causado tambeacutem pelo raquitismo e deficiecircncia de
vitamina D
322 Deformidade em Valgo
A deformidade do joelho em valgo eacute o joelho para dentro e perna para fora joelho
em ldquoXrdquo
30
4 O PORQUEcirc DO USO DA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
Estabelecendo uma comparaccedilatildeo entre os meacutetodos de diagnoacutestico por imagem
utilizados no joelho encontramos os raios-X e a ressonacircncia magneacutetica como sendo
os meacutetodos mais utilizados atualmente Neste capiacutetulo faremos uma breve
avaliaccedilatildeo de custo benefiacutecio entre estes dois meacutetodos
41 Pesquisa de Custo e de Exame Utilizado
Na utilizaccedilatildeo do meacutetodo de diagnoacutestico por raios-X obteacutem-se oacutetimos resultados na
avaliaccedilatildeo de fraturas oacutesseas presenccedila de objetos estranhos e proacuteteses como
observamos na figura 7 Mas este resultado natildeo se apresenta da mesma maneira
para muacutesculos e outros elementos que possam ser analisados na articulaccedilatildeo
tornando-se entatildeo um meacutetodo ineficaz para aplicaccedilotildees que estatildeo ligadas a
patologias
Figura 7 ndash Chapas de raio x [9]
O meacutetodo de utilizaccedilatildeo que preenche esta lacuna satildeo as ressonacircncias magneacuteticas
que revelam as patologias referentes aos muacutesculos cartilagens tendotildees
31
ligamentos vasos etc Como mostrado na figura 8 podemos observar os detalhes
da articulaccedilatildeo
Figura 8ndash Exame de RM
Para uma comparaccedilatildeo acerca do meacutetodo de captaccedilatildeo de imagem mais adequado a
ser utilizado realizamos uma pesquisa no Hospital Praia da Costa localizado no
municiacutepio de Vila Velha - ES com o ortopedista Henrique Morais formado em
medicina pela Faculdade de Medicina de Petroacutepolis A resposta veio a confirmar o
relatado acima os raios-X satildeo muito mais utilizados que a ressonacircncia magneacutetica
devido a simplicidade e ao baixo custo do exame
Para obtermos dados referentes a custos foi realizada uma pesquisa no Centro de
Diagnoacutestico por Imagem (CDI) localizado na Praia do Canto Vitoacuteria - ES onde
foram obtidos os seguintes resultados
O valor de um exame de ressonacircncia magneacutetica incluindo laudo e filme foi de R$
73000 (setecentos e trinta reais) para o raios-X o custo teria uma meacutedia de R$
1500 (quinze reais) por exame
Uma outra pesquisa foi realizada por Nabarrete em 1999 que tinha como objetivo
colher informaccedilotildees referentes aos diversos aspectos relacionados agraves lesotildees quais
os tipos mais frequumlentes e seus mecanismos mais comuns bem como as
32
caracteriacutesticas dos indiviacuteduos que em sua maioria foram do sexo masculino Os
resultados seratildeo apresentados nas figuras 9 10 11 e 12
Figura 9 - Ocorrecircncia de lesotildees e quais estruturas satildeo mais lesadas
Figura 10 - Esportes de contato que mais geram lesotildees nos ligamentos
Figura 11 - Neste graacutefico veremos os mecanismos causadores de lesotildees
33
Figura 12 - Procedimentos que foram utilizados para definiccedilatildeo do grau da lesatildeo
42 Conclusatildeo do Capiacutetulo
Apesar da teacutecnica dos raios-X ser o exame mais utilizado o de menor custo o mais
simples e mais raacutepido seraacute utilizado neste estudo a ressonacircncia magneacutetica pois
neste caso a preocupaccedilatildeo eacute mostrar o comportamento da estrutura do joelho com e
sem a aplicaccedilatildeo de carga e tal avaliaccedilatildeo soacute seraacute possiacutevel pelo o exame de RM pois
mostraraacute os diferentes tipos de tecidos do joelho e suas variaccedilotildees
34
5 DEFEITOS DA RM
O paciente em questatildeo ao dar entrada na sala de ressonacircncia natildeo poderaacute portar
nenhum tipo de material magneacutetico ou qualquer instrumento que venha gerar
artefatos no resultado do exame Os artefatos satildeo gerados atraveacutes de interferecircncia
com o campo magneacutetico Assim portadores de proacuteteses marcapasso ou quaisquer
materiais eleacutetricos natildeo podem utilizar o meacutetodo de diagnoacutestico por ressonacircncia
O objetivo deste capiacutetulo eacute identificar os problemas relacionados agrave mecacircnica no que
diz respeito ao modo como eacute realizado o exame Seraacute mostrado agora um dos
problemas encontrados durante a realizaccedilatildeo do exame com o paciente em repouso
estando ele com um carregamento nulo ou proacuteximo disto na regiatildeo femopatelar
51 Abordagem da Variaccedilatildeo da Pressatildeo na Superfiacutecie de Apoio
Para esta demonstraccedilatildeo a variaccedilatildeo da pressatildeo sofrida nos peacutes para situaccedilotildees reais
e tambeacutem para a situaccedilatildeo da ressonacircncia onde o paciente encontra-se deitado
Seraacute feito ainda uma avaliaccedilatildeo das forccedilas sobre os muacutesculos no joelho em duas
posiccedilotildees e para acircngulos diferentes
Em um primeiro estudo seraacute considerado uma pessoa deitada em repouso e com
sua distribuiccedilatildeo de massa homogecircnea e constante ao longo de todo corpo sendo
esta a situaccedilatildeo em que o paciente encontra-se no momento da ressonacircncia
magneacutetica temos
Massa = constante
A aacuterea de contato com a superfiacutecie
Aacuterea (estimada) = 2400 cm2
35
Considerando a massa do indiviacuteduo como 80 kg estimamos entatildeo a pressatildeo
exercida pela superfiacutecie do corpo em contato com a maca da ressonacircncia
Pressatildeo = F A
Sendo assim foi encontra uma pressatildeo de 0033 kgf cm2 para uma pessoa deitada
na maca da RM
Ilustrando a situaccedilatildeo de uma pessoa de peacute onde os peacutes estatildeo totalmente apoiados
no solo em repouso com a massa distribuiacuteda de maneira uniforme em toda a
superfiacutecie de contato
Aacuterea (estimada) = 132 cm2
Considerando o mesmo indiviacuteduo da situaccedilatildeo anterior teremos uma pressatildeo de
0606 kgf cm2
A uacuteltima situaccedilatildeo teraacute o mesmo indiviacuteduo com suas pernas flexionadas e com uma
aacuterea de apoio reduzida esta eacute uma situaccedilatildeo criacutetica para o joelho devido ao aumento
das tensotildees nos muacutesculos e tendotildees esta situaccedilatildeo seraacute abordada mais adiante
Aacuterea (estimada) = 80 cm2
Sendo assim a pressatildeo correspondente a esta situaccedilatildeo seraacute de 1 kgf cm2
Observando os resultados das situaccedilotildees anteriores eacute faacutecil de verificar a ocorrecircncia
de uma grande variaccedilatildeo da pressatildeo Comparando os resultados das situaccedilotildees onde
o indiviacuteduo estaacute de peacute com toda a superfiacutecie do peacute apoiada com o resultado do
indiviacuteduo na maca verifica-se que a pressatildeo eacute aproximadamente vinte vezes maior
e a situaccedilatildeo onde o indiviacuteduo encontra-se com a superfiacutecie do peacute parcialmente
apoiada a diferenccedila aumenta em mais de 30 vezes em relaccedilatildeo agrave posiccedilatildeo de exame
36
52 A Impossibilidade de Variaccedilatildeo do Acircngulo
Durante o exame de ressonacircncia magneacutetica o acircngulo do joelho na posiccedilatildeo eacute
travado entre 10 e 15deg como mostrado na figura 13
Durante um agachamento agraves forccedilas compressivas chegam proacuteximas a 8000 Kgf
com cargas elevadas (250 a 38250 kg) sendo praticamente a mesma nos acircngulos
entre 60deg a 130deg de flexatildeo de joelhos (NISSEL amp EKHOLM 1986) poreacutem ainda natildeo
foi estudado um valor limite para as estruturas resistirem a forccedilas compressivas
Deve-se lembrar no entanto que da mesma forma que a compressatildeo excessiva
pode ser lesiva para meniscos e cartilagens elas tem um papel importante na
estabilidade dos joelhos (NISSEL amp ELKHOLM 1986 MARKOLF et al 1981
SHOEMAKER amp MARKOLF 1985 YACK et al 1994) [12]
Figura 13ndash Acircngulo de posiccedilatildeo do joelho durante o exame
Logo concluiacute-se que em acircngulos menores que 60deg os esforccedilos na regiatildeo
femopatelar satildeo pequenos e haacute pouco desgaste da articulaccedilatildeo para acircngulos entre
60 e 130deg haacute grande esforccedilo e desgaste poreacutem em ambos os casos todos os
37
esforccedilos contribuem para a estabilidade do joelho A figura 14 ilustra claramente
que com a alteraccedilatildeo do acircngulo do joelho as forccedilas existentes aumentam
consideravelmente
Figura 14ndash Na figura 14 pode-se observar que Qp Rf(resultante) e Pa satildeo vetores forccedila que atuam
diretamente sobre a patela ao flexionar o joelho como jaacute foi abordado anteriormente as forccedilas
apresentam grandes aumentos O grupo de forccedilas representados pelos vetores Qt Rc(resultante) e
P(forccedila peso) atuam na articulaccedilatildeo do tornozelo e aumentam com a flexatildeo do joelho bem como o
aumento da forccedila normal(forccedila de contato do chatildeo com a ponta dos peacutes) que provoca um maior
momento na articulaccedilatildeo O conjunto de vetores representados por Rc(resultante) Qt e P satildeo vetores
que atuam na articulaccedilatildeo da anca do fecircmur e a bacia neste caso temos um pequeno aumento destes
com o aumento do acircngulo Por fim temos o conjunto de vetores representados por Pa Rt e
Rg(resultante) que atuam na articulaccedilatildeo entre o fecircmur e a tiacutebia
38
53 Contraccedilatildeo Isomeacutetrica e Isotocircnica
A relaccedilatildeo entre a forccedila muscular e seu comprimento durante uma contraccedilatildeo
determina o tipo de contraccedilatildeo muscular Eacute chamada contraccedilatildeo isomeacutetrica aquela em
que o efeito da formaccedilatildeo das pontes cruzadas implica no aumento da rigidez do
muacutesculo atingindo um estado de equiliacutebrio estaacutetico neste caso o muacutesculo natildeo
altera seu comprimento ainda que as pontes cruzadas estejam ativas para suportar
a carga aplicada Modificaccedilotildees na carga levam ao aumento ou a diminuiccedilatildeo da
rigidez do muacutesculo e a manutenccedilatildeo do comprimento O outro tipo de contraccedilatildeo
chamada isotocircnica ocorre quando o muacutesculo se encurta ainda que sob a accedilatildeo de
uma carga Tomando-se como exemplo a elevaccedilatildeo de um peso numa contraccedilatildeo
isomeacutetrica este estaria sendo sustentado estaticamente enquanto uma contraccedilatildeo
isotocircnica seria capaz de levantaacute-lo [6]
531 Relaccedilatildeo Comprimento - Forccedila Muscular
Quando o comprimento de um muacutesculo se encontra proacuteximo ao seu valor de
repouso tambeacutem chamado comprimento oacutetimo a maior quantidade possiacutevel de
cabeccedilas miosiacutenicas pode formar pontes cruzadas com as moleacuteculas de actina esta
situaccedilatildeo corresponde ao maior grau de superposiccedilatildeo entre os filamentos grosso e
fino Gordon et alli (1966) mediu a faixa de comprimento onde a maacutexima tensatildeo
ocorria numa fibra isolada do muacutesculo sartorius da ratilde de 94 a 106 do
comprimento oacutetimo (Figura 15 A)
Diminuindo gradativamente o comprimento do muacutesculo para ateacute um limite de 60
do comprimento oacutetimo a forccedila caiacutea a aproximadamente 80 da forccedila maacutexima -
evento relacionado provavelmente ao encontro de filamentos finos opostos
Encurtamentos mais pronunciados levavam agrave cessaccedilatildeo da forccedila muscular com o
provaacutevel choque dos filamentos grossos com as estruturas Z Por outro lado se o
muacutesculo era estirado acima do comprimento oacutetimo a forccedila muscular caia
gradativamente ateacute cerca de 130 deste comprimento Nesta condiccedilatildeo o
sarcocircmero distendido diminui o nuacutemero de pontes cruzadas ativas ateacute o limite ao
39
redor de 170 do comprimento oacutetimo onde a superposiccedilatildeo entre filamentos
grossos e finos jaacute natildeo ocorre
Em muacutesculos inteiros e natildeo apenas numa fibra isolada alongamentos a partir do
comprimento oacutetimo trazem consigo o aparecimento de uma forccedila elaacutestica passiva
exercida pelos elementos elaacutesticos natildeo contraacuteteis do muacutesculo perimiacutesio endomiacutesio
sarcolema assim como por elementos da proacutepria fibra muscular (Zajac 1989)
Dependendo ainda da ativaccedilatildeo a forccedila muscular fica reduzida a uma fraccedilatildeo da forccedila
maacutexima situaccedilatildeo em que nem todas as fibras satildeo recrutadas ou a somaccedilatildeo
temporal natildeo chegou ao maacuteximo (Figura 15 B)
Em muacutesculos do aparelho locomotor a modulaccedilatildeo da forccedila eacute feita
predominantemente pelo recrutamento ateacute cerca de 70 (50 a 85
dependendo do muacutesculo) da forccedila maacutexima valor a partir do qual as unidades
motoras passam a disparar com maior frequumlecircncia (Enoka 1993) [6]
40
Figura 15 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento A - Ativaccedilatildeo maacutexima B - Ativaccedilatildeo parcial (Zajac 1989)
532 Relaccedilatildeo Velocidade - Forccedila Muscular
Um muacutesculo isolado sujeito a uma carga constante por exemplo suportando um
peso se for estimulado inicialmente se encurtaraacute parando em seguida Variando-se
a carga eacute possiacutevel relacionaacute-la com a velocidade de encurtamento sendo obtida a
curva velocidade - forccedila muscular Quando a velocidade de encurtamento eacute maacutexima
o muacutesculo natildeo estaacute sujeito a nenhuma carga isto eacute a forccedila muscular eacute nula Se por
outro lado o muacutesculo natildeo consegue se encurtar ainda que seu comprimento seja
oacutetimo senatildeo apenas suportar a carga a velocidade eacute nula e a forccedila assume o valor
maacuteximo (Figura 16) Forccedilas maiores do que a maacutexima aplicadas ao muacutesculo levam
seu alongamento ateacute um limite de aproximadamente 180 da forccedila maacutexima
aumentos subsequumlentes de forccedila levariam a alongamentos draacutesticos no muacutesculo
41
Figura 16 - Relaccedilatildeo forccedila-velocidade para ativaccedilotildees maacutexima e parcial No eixo x estaacute representada a
velocidade de encurtamento a velocidade do muacutesculo com sinal oposto (Zajac 1989)
54 O Modelo de Hill
Os modelos derivados da proposta inicialmente apresentada por A V Hill em 1938
possuem caracteriacutesticas suficientemente simples e de faacutecil compreensatildeo e satildeo
capazes de modelar satisfatoriamente os principais fenocircmenos macroscoacutepicos
observados na contraccedilatildeo muscular e que os tornaram os mais utilizados ateacute entatildeo
em estudos de dinacircmica e controle de movimento Na Figura 17 podem ser
observados os componentes baacutesicos deste modelo um elemento contraacutetil (CE) no
qual a forccedila muscular eacute gerada a partir da energia quiacutemica disponiacutevel um elemento
elaacutestico em seacuterie (SEE) responsaacutevel pela resposta mecacircnica do muacutesculo agraves
alteraccedilotildees de comprimento raacutepidas Se um muacutesculo estaacute sendo submetido a
alongamentos natildeo-despreziacuteveis eacute comum a inclusatildeo de um elemento elaacutestico em
paralelo (PE) atuando como uma mola passiva [6]
42
Figura 17 - Estrutura funcional do modelo de Hill mostrando o elemento contraacutetil (CE) o elemento
elaacutestico em paralelo (PE) e o elemento elaacutestico em seacuterie (SEE) (Zajac 1989)
A partir de medidas de forccedila isotocircnica em muacutesculos tetanizados sabe-se que quando
esta aumenta os muacutesculos se contraem mais lentamente Foi proposta entatildeo por Hill
uma relaccedilatildeo empiacuterica hiperboacutelica que ajustava a dependecircncia da velocidade maacutexima
de contraccedilatildeo (V) com a forccedila muscular (F) (Figura 18)
(F+a)+(V+b)=const (41)
Tal que
V eacute a velocidade inicial (maacutexima) de encurtamento
F eacute a forccedila muscular
a e b satildeo as constantes sendo b = a (VmFm)
43
Figura 18 - Hipeacuterbole de Hill Os dados experimentais de contraccedilotildees isotocircnicas do muacutesculo sartorius
de ratilde foram ajustados com a equaccedilatildeo empiacuterica (VVm+025) (FFm+025) = 03123 neste teste
Vm=52 cms e Fm=65 gf (Talbot e Gessner 1973)
Hill obteve a relaccedilatildeo acima atraveacutes de medidas da potecircncia muscular que eacute a soma
das energias mecacircnica e teacutermica durante a contraccedilatildeo isotocircnica Inicialmente o calor
liberado na contraccedilatildeo isotocircnica (Qit) foi considerado como a soma do calor liberado
durante a contraccedilatildeo isomeacutetrica (Qim) e do calor liberado devido ao encurtamento (Qe)
Q Q Qit e im (42)
Hill constatou que Qe era proporcional apenas agrave distacircncia encurtada ou que sua
variaccedilatildeo temporal era proporcional a V No entanto Qit o calor total diminuiacutea com o
aumento da forccedila A potecircncia total no muacutesculo soma da potecircncia mecacircnica (fv) e do
calor extra dissipado por accedilatildeo da viscosidade no encurtamento (Qe) pode ser
expressa como
( )W fv Qe fv av b f fm (43)
44
Tal que fm eacute a forccedila muscular maacutexima (ou seja para v = 0) Somando ab + bf nos dois
lados da equaccedilatildeo acima
( )( ) ( )f a v b b a fm (44)
Mas Hill percebeu posteriormente que ldquoardquo dependia de f (Hill 1964)
a f f fm( ) 016 018 (45)
Apesar das equaccedilotildees 44 e 45 descreverem com maior precisatildeo a relaccedilatildeo forccedila-
velocidade a equaccedilatildeo original de Hill 41 continua sendo empregada com suficiente
credibilidade para muitos muacutesculos Wilkie (1950) notou que hipeacuterboles
geometricamente semelhantes eram obtidas para vaacuterios muacutesculos mostrando que a
variaccedilatildeo da velocidade com a forccedila ocorria de maneira ateacute certo ponto invariante
Normalizando a eq 41 pela forccedila maacutexima (fm) e pela velocidade maacutexima de contraccedilatildeo
sem carga (vm) vem
f
f
v
vm m
1
4
1
4
5
16 (46)
Uma vez que para muitos muacutesculos vale a relaccedilatildeo
a
f
b
vm m
1
4 (47)
Abott e Wilkie (1953) mostraram que a equaccedilatildeo de Hill normalizada eq 47 se aplica
para muacutesculos que se encontram em diversos estados de alongamento ou contraccedilatildeo
e natildeo apenas no comprimento oacutetimo Assim a forccedila do elemento contraacutetil eacute
completamente definida para uma estimulaccedilatildeo tetacircnica se a curva forccedila-comprimento
eacute levada em conta aleacutem da curva forccedila-velocidade A forccedila muscular eacute entatildeo uma
funccedilatildeo de duas variaacuteveis uma relaccedilatildeo forccedila-comprimento-velocidade (figura 19)
45
Figura 19 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento-velocidade para muacutesculo interno reto de rato (Zierler 1978)
Este modelo baacutesico possui alguns pequenos desvios dependendo das condiccedilotildees
especiacuteficas de operaccedilatildeo Muacutesculos que se contraem a partir de um comprimento inicial
elevado encurtam-se mais lentamente do que aqueles que estavam inicialmente
menos estendidos A duraccedilatildeo da estimulaccedilatildeo se longa diminui a velocidade de
contraccedilatildeo processo ligado provavelmente ao metabolismo energeacutetico (Zierler 1978)
A partir das relaccedilotildees expostas acima jaacute eacute possiacutevel calcular a potecircncia muscular
Sendo a taxa de calor gerado no encurtamento ( Qe ) proporcional agrave velocidade de
encurtamento
( )Q Q f f vit im m 016 018 (48)
Incluindo o termo fv da potecircncia mecacircnica e considerando a = 025 a potecircncia
muscular total entendida como a soma da taxa de produccedilatildeo de calor e da potecircncia
mecacircnica durante a contraccedilatildeo isotocircnica fica
W Q f v fvim m 0 25 (49)
46
E utilizando a relaccedilatildeo determinada por Hill para o calor isomeacutetrico
Qf v
im
m m
16 (410)
Tem-se que uma expressatildeo para a potecircncia muscular seria
Wf v v
v
f
f
v
v
m m
m m m
161 4 16 (411)
Que a partir da equaccedilatildeo 46 da hipeacuterbole normalizada de Hill (Talbot e Gessner
1973) pode ser expressa em funccedilatildeo apenas da velocidade de encurtamento ou da
forccedila muscular
Wf v
vv
vv
m m m
m
16
1 24
1 4 (412)
Wf v f
f
f f
f f
m m
m
m
m
161 1
4 75 20
16 64 (413)
A equaccedilatildeo de Hill normalizada (46) eacute a base para a determinaccedilatildeo da curva
velocidade-forccedila muscular As equaccedilotildees 411 e 412 por sua vez podem fornecer
importantes dados sobre consumo de energia muscular e o comportamento das
forccedilas para um estudo mais especiacutefico Em sistemas de estimulaccedilatildeo eleacutetrica neuro-
muscular poderatildeo ser uacuteteis no estabelecimento de estrateacutegias de controle
47
55 Estrutura Muscular na Articulaccedilatildeo
A seguir seratildeo apresentados os muacutesculos e ligamentos no movimento do joelho De
acordo com o mostrado na Figura 20 podemos observar a quantidade de muacutesculos
diretamente ligados ao joelho bem como os ligamentos que satildeo responsaacuteveis por
manter a integridade da articulaccedilatildeo
Figura 20 - Demonstrativa dos muacutesculos ligamentos e suas disposiccedilotildees
551 Os Muacutesculos da Articulaccedilatildeo
Doze muacutesculos atuam na articulaccedilatildeo do joelho e satildeo classificados em trecircs grupos
bull Jarrete
bull Quadriacuteceps da coxa e
bull Muacutesculos natildeo-classificados
5511 Jarrete
O grupo do jarrete inclui os muacutesculos semitendiacuteneo semimembranaacuteceo e biacuteceps da
coxa (cabeccedila longa e curta) Todos exceto a cabeccedila curta do biacuteceps atuam como
48
extensores do quadril Como os muacutesculos do jarrete demonstram uma linha de
traccedilatildeo posterior ao eixo de rotaccedilatildeo do joelho eles servem como flexores do joelho
Aleacutem de fletir o joelho os muacutesculos semimembranaacuteceo e semitendiacuteneo giram
medialmente a tiacutebia quando o joelho estaacute parcialmente fletido Na condiccedilatildeo de
sustentaccedilatildeo de peso esses muacutesculos tendem a girar lateralmente o fecircmur sobre a
tiacutebia Esses movimentos satildeo relativamente equivalentes
5512 O Quadriacuteceps da Coxa
O quadriacuteceps da coxa eacute constituiacutedo pelos muacutesculos reto da coxa e trecircs vastos (vasto
lateral medial e intermeacutedio) Apenas o reto da coxa atua em mais de uma
articulaccedilatildeo Contudo todos os membros causam inequivocadamente uma extensatildeo
potente do joelho e tambeacutem devido a sua inserccedilatildeo medial tendem a causar
rotaccedilatildeo medial da tiacutebia
O comportamento eleacutetrico do vasto medial estaacute relacionado agrave diminuiccedilatildeo da
magnitude do braccedilo de momento do quadriacuteceps para a extensatildeo do joelho durante
os 15ordm finais de movimento Os aumentos na atividade do vasto medial no final da
extensatildeo do joelho foram relacionados ao seu papel como estabilizador da patela
contra uma luxaccedilatildeo lateral Em geral ainda eacute relativamente seguro afirmar que todos
os muacutesculos do quadriacuteceps satildeo mais ou menos simultaneamente ativos durante a
extensatildeo do joelho e proporcionalmente ativos durante elevaccedilotildees e reduccedilotildees na
tensatildeo da extensatildeo
5513 O Grupo de Muacutesculos natildeo Classificados
O grupo de muacutesculos natildeo-classificados da articulaccedilatildeo do joelho inclui o sartoacuterio o
graacutecil o popliacuteteo o gastrocnecircmico e o plantar Os dois uacuteltimos atuam
predominantemente na articulaccedilatildeo do tornozelo embora passem atraacutes da
articulaccedilatildeo do joelho e possuam alguma capacidade de flexatildeo
49
O muacutesculo graacutecil considerado parte da massa muscular referida como adutores do
quadril no entanto ao atravessar a articulaccedilatildeo do joelho ele tende a causar um
torque associado agrave rotaccedilatildeo medial da tiacutebia bem como a flexatildeo do joelho
O sartoacuterio que eacute o muacutesculo mais longo do corpo tambeacutem se associa agrave rotaccedilatildeo
medial da tiacutebia e atua no quadril como flexor
O popliacuteteo eacute um muacutesculo profundo e pequeno situado atraacutes da articulaccedilatildeo do joelho
A orientaccedilatildeo de suas fibras o torna um rotador medial da tiacutebia Geralmente se
observa atividade do muacutesculo no iniacutecio da flexatildeo do joelho aleacutem de ajudar a
estabilizar o membro inferior sustentador do peso quando estaacute numa posiccedilatildeo com o
joelho fletido auxiliando o ligamento cruzado posterior a restringir esse movimento
indesejaacutevel
Figura 21 ndash Localizaccedilatildeo dos principais muacutesculos relacionados ao joelho [10]
552 Ligamentos
Ligamento Cruzado Anterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo permitindo
o movimento para frente
Ligamento Cruzado Posterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo
permitindo o movimento para traacutes mais ligamentos colaterais localizados nas
laterais do joelho responsaacuteveis pela estabilidade lateral e medial da articulaccedilatildeo
50
Os ligamentos tecircm como principal funccedilatildeo limitar os movimentos das articulaccedilotildees em
direccedilotildees indesejaacuteveis a fim de que natildeo ocorram lesotildees (danificaccedilotildees nas mesmas)
A caacutepsula fibrosa do joelho eacute suplementada e reforccedilada por cinco ligamentos
intriacutensecos
bull Ligamento Patelar
bull Ligamento Colateral Fibular
bull Ligamento Colateral Tibial
bull Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo
bull Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Estes satildeo frequumlentemente denominados ligamentos externos para diferenciaacute-los
dos ligamentos internos e ligamentos cruzados que se encontram dentro da caacutepsula
fibrosa
5521 Ligamento Patelar
Eacute a continuaccedilatildeo do tendatildeo do muacutesculo quadriacuteceps da coxa distal agrave patela Eacute
extremamente forte e contiacutenuo com a caacutepsula fibrosa da articulaccedilatildeo do joelho e eacute
palpado com maior facilidade quando a perna esta estendida Resiste agrave tendecircncia
da face tibial superior de deslocar-se para frente com referecircncia ao fecircmur durante
alguns tipos de movimento
5522 Ligamento Colateral Fibular (Lateral) e Ligamento Colateral Tibial
(Medial)
Esse ligamento tem mais importacircncia que o ligamento colateral fibular (lateral) no
que diz respeito agrave estabilidade do joelho
O ligamento colateral medial eacute composto de uma parte superficial o ligamento
colateral tibial e uma parte profunda ldquoo ligamento capsular medialrdquo Estas estruturas
satildeo importantes no controle da angulaccedilatildeo vara (voltado medialmente) e valga
(voltada lateralmente) rotaccedilatildeo tibial e deslocamento tibial antero-posterior Esses
51
ligamentos satildeo firmemente fixados ao menisco medial e a caacutepsula fibrosa da
articulaccedilatildeo do joelho
Os ligamentos colaterais tibial e fibular normalmente impedem a ruptura das faces
laterais da articulaccedilatildeo Satildeo firmemente estirados quando a perna eacute estendida
impedindo a rotaccedilatildeo da tiacutebia lateralmente ou do fecircmur medialmente Durante a
flexatildeo da perna eles se aproximam permitindo alguma rotaccedilatildeo da tiacutebia sobre o
fecircmur
Ligamento colateral medial possui duas porccedilotildees superficial e profunda Estabiliza a
joelho nos estresses em valgo
Ligamento colateral lateral ou fibular colateral Eacute o principal estabilizador ao estresse
em varo Faz parte do complexo ou canto posterolateral e resiste agrave rotaccedilatildeo externa
Figura 22ndash Ligamentos da articulaccedilatildeo do joelho
5523 Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo e Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Eles reforccedilam a parte de traz do joelho Ajudam a resistir qualquer tendecircncia
para a articulaccedilatildeo se mover aleacutem de seu limite de extensatildeo (hiperextensatildeo) Aleacutem
52
disso a direccedilatildeo de suas fibras sugere que eles limitem o movimento rotatoacuterio
5524 Ligamentos Cruzados
O mais fraco ligamento eacute o cruzado anterior que impede o deslocamento posterior
do fecircmur sobre a tiacutebia e a hiperextensatildeo da articulaccedilatildeo aleacutem de conter a tiacutebia que eacute
tracionada agrave frente quando a articulaccedilatildeo eacute fletida em acircngulo reto
O ligamento cruzado posterior que eacute estirado durante a flexatildeo da articulaccedilatildeo do
joelho impede a luxaccedilatildeo anterior do fecircmur sobre a tiacutebia ou a luxaccedilatildeo posterior da
tiacutebia Tambeacutem ajuda a evitar a hiperflexatildeo da articulaccedilatildeo do joelho
Estes ligamentos muito fortes situam-se no interior da caacutepsula articular unindo o
fecircmur e a tiacutebia Localizam-se entre os cocircndilos medial e lateral separados da
cavidade articular pela membrana sinovial
Satildeo faixas arredondadas que se cruzam obliquamente como um X e se denominam
anterior e posterior de acordo com seu local de fixaccedilatildeo na tiacutebia Estes ligamentos
satildeo essenciais para a estabilidade acircntero-posterior da articulaccedilatildeo do joelho
principalmente quando eacute fletido
Ligamento cruzado anterior Eacute responsaacutevel pela limitaccedilatildeo da translaccedilatildeo anterior e
rotaccedilatildeo da tiacutebia em relaccedilatildeo ao fecircmur
Ligamento cruzado posterior Evita a subluxaccedilatildeo posterior da tiacutebia em relaccedilatildeo ao
fecircmur
53
56 Movimentos de Rotaccedilatildeo e Translaccedilatildeo
No joelho existem movimentos de escorregamento do fecircmur sobre os meniscos
tornando o movimento ainda mais complexo Nas figuras 23 e 24 estatildeo identificadas
as proacuteteses de 1 e 4 eixos que nos datildeo uma boa visualizaccedilatildeo dos movimentos
relativos entre as superfiacutecies de um joelho
Figura 23 - Proacuteteses de um Eixo
Figura 24 - Proacuteteses de 4 eixos
Podemos observar a diferenccedila dos movimentos proporcionados por proacutetese e
concluiacutemos que o movimento da proacutetese de 4 eixos eacute o que mais se aproxima do
movimento real no joelho jaacute que proporciona o deslizamento entre as superfiacutecies
enquanto na proacutetese de 1 eixo ocorre apenas o movimento de rotaccedilatildeo em torno do
eixo
54
57 Conclusatildeo do Capiacutetulo
O meacutetodo atual de exame do joelho a ressonacircncia magneacutetica natildeo estaacute adequado
com a pesquisa biomecacircnica pois como pode ser observado neste capiacutetulo a
pressatildeo no joelho em movimento eacute no miacutenimo 30 vezes superior comparada agravequela
na maca de ressonacircncia assim como os acircngulos satildeo os mais variados possiacuteveis
proporcionando variaccedilatildeo ciacuteclica com baixas ou altas taxas de variaccedilatildeo das forccedilas
Com relaccedilatildeo ao meacutetodo de Hill pode-se ter uma noccedilatildeo dos gastos de energia
envolvidos na geraccedilatildeo dos movimentos e como varia a forccedila com a velocidade
muscular
Pode-se verificar tambeacutem a complexidade do joelho quando foram citados e
mostrado a quantidade de muacutesculos ligamentos e outras estruturas que o compotildee e
a sua complexibilidade bem como o movimento existente
55
6 PROPOSTA PARA A SOLUCcedilAtildeO MECAcircNICA
Propotildee-se entatildeo um sistema que simule a compressatildeo exercida sobre o joelho com
um carregamento estaacutetico com valor equivalente ao peso do paciente Isto seria
possiacutevel ao variar o carregamento e o acircngulo da articulaccedilatildeo que seria o ideal para
simular as atividades cotidianas como subir uma escada pular correr um
agachamento e outras situaccedilotildees onde o joelho eacute severamente solicitado
Situaccedilotildees como correr e pular necessitariam de um equipamento com software que
captassem imagens dinacircmicas para esta situaccedilatildeo a escolha seria por um simulador
de carga com caracteriacutesticas elaacutesticas desta forma com o movimento haveria
acreacutescimo ou decreacutescimo dos esforccedilos no joelho do paciente de acordo com a
variaccedilatildeo do comprimento da cinta elaacutestica A impossibilidade de realizaccedilatildeo de um
exame deste tipo eacute devido ao fato de natildeo haver um equipamento de RM que capta
imagens dinacircmicas aqui no estado do Espiacuterito Santo Figura 25 o que nos levou
a pensar em outra soluccedilatildeo para o caso
Figura 25 - Equipamento utilizado na ressonacircncia magneacutetica
56
Como a uacutenica possibilidade eacute de simular um carregamento com um acircngulo entre 10ordm
e 15ordm (acircngulo da bobina de captaccedilatildeo de imagem) na articulaccedilatildeo femopatelar e a
impossibilidade descrita no paraacutegrafo anterior pensamos entatildeo em um equipamento
que atendesse a esta situaccedilatildeo
Na Figura 26 observamos a forccedila F em direccedilatildeo perpendicular ao solo simulando a
forccedila peso desta maneira procuramos desenvolver um aparato que nos permitisse
simular a mesma direccedilatildeo A soluccedilatildeo foi um conjunto de cintas com baixa
elasticidade e boa resistecircncia mecacircnica agrave traccedilatildeo com dispositivo de travas O
equipamento natildeo possui componentes ferromagneacuteticos e medidores de forccedila
eletroeletrocircnicos
Figura 26 - Descriccedilatildeo da cinta e figura ilustrativa
A seguir podemos observar a figura 27 com o voluntaacuterio utilizando o equipamento
no momento anterior agrave ressonacircncia
57
Figura 27 ndash Paciente utilizando a cinta ao dar entrada na sala de exame
61 O Equipamento de Carga
O equipamento eacute composto por trecircs cintas dispostas do seguinte modo a primeira
cinta eacute responsaacutevel pelo carregamento do joelho tencionando o sistema a segunda
eacute responsaacutevel pela ligaccedilatildeo da cinta inferior a primeira com a superior a terceira e a
terceira cinta seraacute responsaacutevel por limitar o movimento que seraacute ajustada conforme
o tamanho do paciente
58
Figura 28 ndash Montagem do conjunto de cintas
62 Modificaccedilotildees Realizadas
Foram necessaacuterias algumas adaptaccedilotildees para que as cintas pudessem ser utilizadas
no equipamento de ressonacircncia magneacutetica pois havia alguns componentes
ferromagneacuteticos tais como mola e eixo Estes foram confeccionados em bronze e
as molas foram retiradas de maneira que natildeo alterasse a funcionalidade do
equipamento
59
7 O QUE SIGNIFICA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
Ressonacircncia Magneacutetica (RM) eacute uma ferramenta meacutedica moderna e precisa
disponiacutevel aos meacutedicos para a imagem seccional do interior do corpo Esta visatildeo
magneacutetica fornece aos meacutedicos uma quantidade de informaccedilotildees detalhadas sobre
a localizaccedilatildeo tamanho e composiccedilatildeo do tecido corporal a ser examinado Este
conhecimento pode ser decisivo no estabelecimento de um diagnoacutestico raacutepido e
preciso
A RM eacute um meacutetodo de investigar o corpo tatildeo complicado quanto parece A RM natildeo
usa raios-X De fato como o nome indica o procedimento eacute baseado nas
propriedades magneacuteticas dos aacutetomos que constituem todas as substacircncias incluindo
o corpo humano Em um campo magneacutetico forte como o produzido pelo scanner da
RM sinais eleacutetricos satildeo emitidos pelo nuacutecleo atocircmico do tecido corporal Esses
sinais satildeo interceptados por uma antena circular ao redor do paciente A intensidade
do sinal varia de acordo com o tipo de tecido Um computador designa os sinais aos
pontos correspondentes das aacutereas corporais em exame e transforma-as em imagem
na tela
71 Preparaccedilatildeo para o exame
Natildeo eacute necessaacuterio remover as roupas como eacute o caso em muitos exames de raio-X
poreacutem os pacientes satildeo solicitados a retirar todos os objetos que possam interferir
no processo de imagem principalmente aqueles contendo metal Isto inclui natildeo
somente brincos broches colares reloacutegios de pulso mas tambeacutem canetas
esferograacuteficas e chaves Os pacientes devem tambeacutem retirar placas dentaacuterias
removiacuteveis e informar o meacutedico se houver qualquer implante metaacutelico ou objeto
estranho incluindo
bull Marca-passo
bull Vaacutelvula cardiacuteaca artificial
bull Proacutetese vascular
60
bull Membro artificial
bull Unha ou placa metaacutelica
bull Estilhaccedilo ou tala de metal
bull Dispositivo intra-uterino (para contracepccedilatildeo)
bull O meacutedico deve ser informado se vocecirc estaacute graacutevida
Para o exame os pacientes satildeo conduzidos a um recosto almofadado no centro do
scanner da RM Eacute importante que o paciente sinta-se confortaacutevel para o iniacutecio e
permaneccedila calmo e quieto o quanto possiacutevel durante o exame jaacute que qualquer
movimento fiacutesico pode interferir com a precisatildeo das medidas ou alterar os resultados
dos testes
72 Seguranccedila durante o exame
Uma vez que a ressonacircncia magneacutetica natildeo envolve o uso de raios-X natildeo eacute
necessaacuterio tomar as mesmas medidas de precauccedilatildeo para exames de raios-X Pelo
conhecimento cientiacutefico atual a forccedila do campo magneacutetico necessaacuteria para obter
resultados precisos (ateacute 2 Tesla = 20000 vezes o campo magneacutetico da Terra) natildeo
possui efeito prejudicial
Nos uacuteltimos anos milhotildees de exames foram realizados sem quaisquer efeitos
colaterais conhecidos - durante ou apoacutes o exame Os exames de RM geralmente
natildeo podem ser realizados em pacientes com marca-passo cardiacuteaco
73 O que acontece durante o exame
Durante o exame o paciente deita-se no centro de uma abertura tipo tuacutenel do
scanner da RM o que natildeo eacute perigoso nem doloroso Poreacutem se o paciente natildeo gosta
da sensaccedilatildeo de se sentir preso ou sofrem de claustrofobia tomar um sedativo leve
com consulta do meacutedico pode ajudar
61
Cada imagem da RM leva de 5 a 15 minutos para ser obtida Durante o exame o
paciente ouviraacute um som de batida leve Natildeo haacute com que se preocupar Esse eacute o
funcionamento normal do scanner da RM
Quando eacute necessaacuterio obter vaacuterias imagens o recosto iraacute mover-se automaticamente
agrave posiccedilatildeo apropriada O paciente deve continuar o mais tranquumlilo possiacutevel
Dependendo do tipo do exame o tempo total do procedimento pode ser de ateacute 60
minutos
62
8 PARAcircMETROS QUE AFETAM O ASPECTO DAS IMAGENS
OBTIDAS ATRAVEacuteS DE RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
A seguir seraacute abordado os paracircmetros envolvidos para a obtenccedilatildeo das imagens dos
diferentes planos em que satildeo mostradas as imagens e por fim os resultados
obtidos nos experimentos com e sem o equipamento de carga
81 Paracircmetros que Afetam o Aspecto das Imagens Obtidas Atraveacutes de
Ressonacircncia Magneacutetica
O aspecto de uma imagem produzida atraveacutes de RM eacute determinado atraveacutes de
muitos paracircmetros Em geral estes paracircmetros podem ser divididos em (1) aqueles
que possuem um valor fixo determinado pela fiacutesica da RM e (2) aqueles que podem
ser modificados pelo usuaacuterio para alterar o aspecto da imagem
O objetivo de qualquer estudo de RM eacute gerar imagens da anatomia tecidual nas
quais a razatildeo contraste-ruiacutedo (RCR) eacute suficiente para permitir identificaccedilatildeo do
processo patoloacutegico Isto eacute realizado variando-se os paracircmetros definidos pelo
usuaacuterio para enfatizar diferenccedilas nos valores de paracircmetros intriacutensecos e para
enfatizar diferenccedilas na intensidade do sinal entre voxels contendo tecidos normais e
patoloacutegicos
811 Paracircmetros Intriacutensecos
Os paracircmetros intriacutensecos satildeo tecidos-dependentes e natildeo estatildeo sob controle do
operador Como exemplos de paracircmetros intriacutensecos estatildeo a densidade da aacutegua e a
gordura no tecido fluxo sanguiacuteneo e as velocidades de relaxamento dos momentos
magneacuteticos de volta ao equiliacutebrio apoacutes perturbaccedilatildeo Alguns paracircmetros intriacutensecos
satildeo invariaacuteveis entre todos os tecidos (por exemplo a intensidade do campo
magneacutetico)
63
O acuacutemulo de liacutequido de edema em torno de um tumor eacute uma patologia comum O
edema tem maior proporccedilatildeo de aacutegua que o tecido normal circundante e portanto
maior densidade de proacutetons por unidade de volume Este aumento da densidade de
proacutetons por unidade de volume pode ser observado utilizando-se meacutetodos de estudo
por RM Tipicamente imagens por RM ponderadas em densidade protocircnica satildeo
obtidas utilizando-se os menores TE e tempo de repeticcedilatildeo (TR) possiacuteveis que
permitem relaxamento T1 completo de todos os momentos magneacuteticos de volta ao
equiliacutebrio
8111 Tempos de Relaxamento
Apoacutes ser excitado o sinal de RM natildeo pode ser detectado para sempre Sofre
descaimento em virtude de dois tipos diferentes de processos de relaxamento (1) o
retorno do momento magneacutetico de volume ao equiliacutebrio teacutermico e (2) a perda de
coerecircncia da fase na magnetizaccedilatildeo final em virtude de interaccedilotildees com outros
momentos magneacuteticos no tecido
A velocidade com que estes processos retornam agrave magnetizaccedilatildeo final ao equiliacutebrio eacute
fundamental porque a experiecircncia com RM deve ser repetida para cada etapa de
codificaccedilatildeo de fase e o grau de magnetizaccedilatildeo disponiacutevel para o estudo depende da
forma como muitos dos momentos magneacuteticos satildeo realinhados com o campo
magneacutetico principal
8112 Tempos de Relaxamento T2 e T2
Apoacutes excitaccedilatildeo o sinal de RM presente no plano XY decai exponencialmente ateacute
zero com o tempo O tempo necessaacuterio para o desaparecimento irreversiacutevel de 63
do sinal eacute denominado tempo de relaxamento T2 ou tempo de relaxamento spin-spin
ou transversal Este descaimento eacute causado pelos muitos processos que produzem
uma perda de coerecircncia da fase no sinal de RM Apoacutes o pulso de RF todos os
momentos magneacuteticos inicialmente processam com fases idecircnticas (a precessatildeo eacute o
alinhamento dos momentos magneacuteticos em torno do campo principal) Entretanto
64
variaccedilotildees na intensidade efetiva do campo magneacutetico fazem com que os momentos
magneacuteticos processem em diferentes frequumlecircncias por curtos periacuteodos de tempo
8113 Tempo de Relaxamento T1
O tempo de relaxamento T1 (isto eacute spin-lattice ou tempo de relaxamento
longitudinal) eacute o tempo necessaacuterio para restabelecer 63 da populaccedilatildeo de equiliacutebrio
de momentos magneacuteticos Bo apoacutes o pulso de excitaccedilatildeo O relaxamento T1 eacute um
processo exponencial
O tempo de relaxamento T1 para qualquer material varia em funccedilatildeo da intensidade
do capo magneacutetico pois ocorrem mais variaccedilotildees na intensidade do capo magneacutetico
efetivo local em menores frequumlecircncias O tempo de relaxamento T1 eacute sempre maior
ou igual ao tempo de relaxamento T2
812 Paracircmetros Extriacutensecos
Muitos tipos de paracircmetros controlados pelo operador podem alterar o aspecto da
imagem Estes incluem eventos de determinaccedilatildeo do tempo como TR TE e em
estudos de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo de inversatildeo do spin Outros paracircmetros
que afetam o aspecto da imagem satildeo espessura do corte resoluccedilatildeo digital e CDV
O aspecto da imagem tambeacutem pode ser modificado aplicando-se mais de um pulso
de RF antes da coleta de dados
8121 TR e TE
Tipicamente satildeo necessaacuterias 128 ou 256 etapas de codificaccedilatildeo em uma aquisiccedilatildeo
de RM O TR eacute o tempo entre etapas consecutivas de codificaccedilatildeo de fase e o TE eacute
o tempo entre o pulso de RF perturbador inicial e o centro do periacuteodo de aquisiccedilatildeo
O TR geralmente eacute maior que o TE exceto para algumas sequumlecircncias raacutepidas como
aquisiccedilatildeo raacutepida estaacutegio estacionaacuterio apoacutes contraste e imagem raacutepida com
precessatildeo estaacutegio estacionaacuterio
65
813 Manipulaccedilatildeo dos Paracircmetros Extriacutensecos para Variar o Contraste da
Imagem
8131 Imagem de Ressonacircncia Magneacutetica Ponderada em TI e TR
Todas as imagens geradas por RM satildeo ponderadas em T1 em algum grau os
tempos de relaxamento T1 para aacutegua e gordura no corpo vaiam de 100 a 2000 ms
A fonte primaacuteria de atenuaccedilatildeo do sinal em uma imagem spin-eco eacute a saturaccedilatildeo
progressiva do momento magneacutetico pelos pulsos de seleccedilatildeo do corte repetitivos O
sinal da gordura eacute brilhante enquanto as intensidades de sinal do muacutesculo e liacutequido
em um cisto do menisco satildeo menores
8132 Ponderaccedilatildeo em densidade Protocircnica
As imagens onde o contraste eacute governado pela concentraccedilatildeo relativa de aacutegua no
tecido podem ser geradas utilizando-se TRrsquos longos (TR gt 20 ms) Estas imagens
satildeo denominadas imagens ponderadas em densidade protocircnicas As imagens
ponderadas em densidade protocircnica fornecem mais detalhes anatocircmicos porque
satildeo usadas para visualizar estruturas finas Estas satildeo obtidas e satildeo uacuteteis para
interpretaccedilatildeo de aacutereas de sinal de intensidade elevada observada na imagem
ponderada em T2 na qual os detalhes anatocircmicos estatildeo encobertos
8133 Ponderaccedilatildeo em T2 e TE
O liacutequido e o edema podem ser enfatizados em imagens produzidas por RM
utilizando-se longos tempos de TE porque possuem maiores tempos de
relaxamento T2 que os tecidos normais Com TEs longos o descaimento do sinal
exponencial devido ao relaxamento T2 atenua o sinal de liacutequido e edema mais
lentamente que o sinal da gordura muacutesculo ou tecidos conjuntivos normais
Portanto o liacutequido e o edema apresentam-se brilhantes em imagens por RM
ponderadas em T2 obtidas utilizando-se longos tempos TE e longos tempos TR A
seguir seraacute exposto um quadro com um breve resumo da interpretaccedilatildeo de RM
66
Resumo da interpretaccedilatildeo de IRM
Definiccedilotildees
Tempos de relaxamento Comportamento caracteriacutestico da magnetizaccedilatildeo tecidual
(propriedades dos tecidos)
T1 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons se
tornem inicialmente alinhados com o capo magneacutetico
estaacutetico (ou se realinhem apoacutes excitaccedilotildees repetidas)
T2 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons
saiam de fase uns em relaccedilatildeo aos outros apoacutes excitaccedilatildeo
por radiofrequumlecircncia (RF)
TR O tempo entre as excitaccedilotildees sucessivas de RF no tecido
(um TR curto seleciona proacutetons com T1 curto)
TE Sequumlecircncia em spin-eco tempo no qual o sinal de RF
tecidual (spin-eco) eacute recebido (um TE longo seleciona
proacutetons com T2 longo)
TI Sequumlecircncia de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo consumido
ateacute que a magnetizaccedilatildeo do tecido em recuperaccedilatildeo seja
defletido para recepccedilatildeo (tecido cuja magnetizaccedilatildeo passa
pelo zero no tempo TI produz intensidade zero)
Efeitos sobre a
Imagem
T1 Um T1 curto possibilita uma remagnetizaccedilatildeo raacutepida de
modo que a intensidade do sinal eacute grande (a gordura tem
T1 muito curto) e o tecido aparece brilhante o tecido com
T1 longo (como o liacutequido) natildeo se magnetiza plenamente
entre as excitaccedilotildees e apresenta um aspecto escuro na
imagem a inversatildeo-recuperaccedilatildeo com TI semelhante ao T1
de um tecido resulta em sinal nulo para este tecido (a
gordura pode ser zerada pelo emprego de um TI curto)
67
T2 Um T2 curto faz com que os proacutetons em precessatildeo saiam
rapidamente de fase levando agrave perda do sinal tecidos com
T2 curto (como o muacutesculo) tecircm aspecto escuro nas
imagens obtidas em TE longo tecidos com T2 longo (como
liacutequido ou tumor) mantecircm sua coerecircncia de fase por mais
tempo do que outros tecidos e apresentam um aspecto
brilhante nas imagens obtidas com um TE longo uma
teacutecnica ponderada em T2 utiliza um TR e um TE longos
Aspecto do tecido em sequumlecircncia de IRM
Spin-eco
Tecido Tempo de
relaxamento
Ponderaccedilatildeo T1
TE e TR curtos
Ponderaccedilatildeo T2
Tumor liacutequido T1 e T2 longos Escuro Claro
Muacutesculo T1 longo e T2 curto Escuro Escuro
Gordura T1 curto e T2 longo Claro Menos claro
Para finalizar nossa anaacutelise acerca dos paracircmetros podemos dizer que em uma
sequumlecircncia DP teremos valores curtos para TR e tambeacutem para TE ou seja teremos
T1 longo e T2 curto assim natildeo teremos sequumlecircncia ponderada em T1 como
tambeacutem natildeo teremos ponderada em T2 esta sequumlecircncia nos daraacute cor escura para
liacutequidos e gorduras entatildeo poderemos diferenciar os muacutesculos que teratildeo cor
brilhante podendo entatildeo diagnosticar problemas musculares
Para valores curtos de TR e TE teremos sequumlecircncia ponderada em T1 desta forma
as gorduras apareceratildeo com cor brilhante e os muacutesculos e liacutequidos apareceratildeo em
cor escura sendo uma oacutetima maneira de analisar o quatildeo intacta se encontra o tecido
infrapatelar ou gordura de Hoffa encontrada na regiatildeo femopatelar
68
Para valores longos de TR e TE teremos uma sequumlecircncia ponderada em T2 desta
forma as gorduras e muacutesculos se encontraratildeo em cor escura mas os liacutequidos
estaratildeo em cor brilhante assim poderemos diagnosticar a presenccedila de aacutegua e
edemas na regiatildeo patelofemoral Lembrando ainda que a gordura neste caso tem a
funccedilatildeo de lubrificantes para as superfiacutecies das cartilagens dos ossos a presenccedila de
aacutegua ou edemas prejudicam a lubrificaccedilatildeo na regiatildeo fazendo com que as
cartilagens venham a deteriorar-se
82 Planos de Imagem
Uma aquisiccedilatildeo axial atraveacutes da articulaccedilatildeo patelofemoral eacute usada como o localizador
inicial para imagens subsequumlentes nos planos sagital e coronal A patologia do
menisco eacute avaliada basicamente em imagens do plano sagital Entretanto a
morfologia e a intensidade de sinal das cartilagens do menisco devem ser avaliadas
secundariamente em imagens no plano coronal Os ligamentos cruzados satildeo mais
bem observados em imagens no plano sagital com o coronal e o axial para
visualizaccedilatildeo secundaacuteria e confirmaccedilatildeo da patologia Os ligamentos colateral medial
e lateral (LCM E LCL) satildeo claramente exibidos em imagens coronais e axiais e
tambeacutem podem ser identificados rotineiramente em imagens sagitais As superfiacutecies
da cartilagem articular dos compartimentos medial e lateral satildeo avaliadas nos planos
coronal e sagital A articulaccedilatildeo patelofemoral incluindo a faceta patelar e a
cartilagem articular do sulco troclear eacute mais bem observada em imagens axiais e
sagitais
821 Posicionamento do Paciente
Embora os estudos por imagem sejam realizados rotineiramente com o joelho
colocado em 10ordm a 15ordm de rotaccedilatildeo externa (para realinhar o ligamento cruzado
anterior [LCA] paralelo ao plano de imagem sagital) esta rotaccedilatildeo externa torna-se
menos importante quando satildeo usados cortes mais finos (lt 3 mm) A rotaccedilatildeo externa
excessiva do joelho resulta em alongamento das dimensotildees acircntero-posteriores do
cocircndilo femoral (principalmente o cocircndilo femoral lateral) e pode diminuir a
visualizaccedilatildeo precisa da anatomia do menisco Uma alternativa eacute usar imagens
69
sagitais em plano obliacutequo paralelo agrave orientaccedilatildeo do LCA avaliada em um localizador
axial
83 Abordagem Quanto aos Tipos de Planos Utilizados na RM
831 Imagens Axiais
As imagens no plano axial tecircm importante papel na avaliaccedilatildeo de rotina do joelho As
facetas patelares e a cartilagem articular devido agrave sua orientaccedilatildeo obliacutequa satildeo
demonstradas com maior precisatildeo em imagens axiais atraveacutes da articulaccedilatildeo
patelofemoral A doenccedila patelofemoral (isto eacute condromalaacutecia) pode ser super ou
subestimada quando usadas apenas imagens sagitais Imagens axiais com TF 3D
submilimeacutetrica satildeo usadas para definir padrotildees de lesatildeo circunferencial do menisco
e criar imagens compostas 3D utilizando-se uma estaccedilatildeo de trabalho As imagens
no plano axial tambeacutem satildeo usadas como localizador para determinar os planos
sagital e coronal Embora imagens axiais de rotina em 4 ou 5 mm natildeo satildeo sensiacuteveis
agrave patologia do menisco porque os cortes satildeo muito espessos Imagens sagitais que
secionam o menisco perpendicular agrave sua superfiacutecie proporcionam a melhor
demonstraccedilatildeo da anatomia e patologia interna do menisco
832 Imagens Sagitais
A dessecaccedilatildeo no plano sagital exibe os componentes dos ligamentos colaterais
medial e caacutepsula adjacente O compartimento patelofemoral o quadriacuteceps e o
tendatildeo patelar satildeo demonstrados em dissecaccedilotildees meacutedio-sagitais
O LCA e o LCP satildeo mais bem exibidos em imagens sagitais O LCL ou ligamento
colateral fibular e o tendatildeo do muacutesculo biacuteceps femoral tambeacutem podem ser
observados em cortes sagitais perifeacutericos
Em cortes meacutedio-sagitais os tendotildees quadriacuteceps e patelar que demonstram sinal
de baixa intensidade satildeo observados em suas fixaccedilotildees anteriores aos poacutelos
patelares superior e inferior respectivamente O coxim adiposo infrapatelar de Hoffa
70
estaacute situado diretamente posterior ao tendatildeo patelar e demonstra sinal de
intensidade brilhante (dependendo dos paracircmetros escolhidos) A cartilagem
articular patelar posterior exibe arco uniforme ou convexo em cortes atraveacutes das
facetas patelares medial e lateral Na ausecircncia de liacutequido articular a bursa patelar
colapsada natildeo eacute observada proximal ao poacutelo superior da patela
833 Imagens Coronais
A dissecaccedilatildeo anatocircmica coronal poacutestero-anterior demonstra a caacutepsula posterior o
tendatildeo popliacuteteo os ligamentos cruzados e menisco os ligamentos colaterais e e o
mecanismo extensor
Cortes meacutedio-coronais exibem a espinha tibial anterior enquanto as imagens
anteriores satildeo caracterizadas pelo sinal de alta intensidade do coxim adiposo
infrapatelar de Hoffa anterior ao compartimento lateral do joelho
71
9 COMPARATIVO DO SISTEMA MECAcircNICO COM O JOELHO
Ao iniciar nossa discussatildeo faremos uma comparaccedilatildeo entre a junta do joelho e um
par de buchas mecacircnicas a cartilagem presente em torno dos cocircndilos seraacute
comparada a uma bucha de desgaste o osso seraacute considerado como a peccedila
importante que natildeo poderaacute ser substituiacuteda e a gordura de Hoffa (tecido adiposo
infrapatelar) seraacute considerada como um lubrificante de elevada viscosidade
No sistema mecacircnico quando haacute uma contaminaccedilatildeo no lubrificante tem-se o
aumento do atrito e em consequumlecircncia o desgaste prematuro do conjunto A
presenccedila de aacutegua por exemplo causa uma alteraccedilatildeo da viscosidade do lubrificante
essa alteraccedilatildeo natildeo permite a formaccedilatildeo de cunha na regiatildeo de contato entre as
superfiacutecies assim no caso de elementos mecacircnicos poderemos ter microsoldas
ruiacutedos vibraccedilatildeo aquecimento e outros
Em semelhanccedila com este modelo faremos um comparativo em relaccedilatildeo ao joelho
que apresenta componentes com funccedilotildees muito proacuteximas de um par de buchas
mecacircnicas Com o passar do tempo as constantes situaccedilotildees que envolvem o joelho
no dia a dia sejam elas os esforccedilos em um jogo de futebol ou em um simples
agachamento vatildeo levar este conjunto a pressotildees elevadas e ainda a infiltraccedilotildees de
aacutegua por diversos motivos pancadas torccedilotildees etc Neste caso a presenccedila da aacutegua
assim como no sistema mecacircnico iraacute causar desgaste das cartilagens ocorrendo o
contato entre os cocircndilos o que futuramente poderaacute provocar por exemplo uma
artrite
No caso de um desgaste mecacircnico resolve-se o problema trocando o elemento de
desgaste e solucionando o problema de lubrificaccedilatildeo O que natildeo pode ser realizado
com tanta simplicidade no caso do joelho que requer um tratamento ou ateacute uma
intervenccedilatildeo ciruacutergica
72
91 Resultados dos testes
Foram realizados dois testes com e sem carga para que pudeacutessemos avaliar a
mudanccedila nos resultados da RM
911 O Primeiro Teste
O primeiro teste foi realizado no dia 25 de junho de 2005 no CDI (centro de
diagnoacutestico por imagem) localizado em Santa Luacutecia ndash Vitoacuteria O teste foi realizado
em uma pessoa de aparecircncia saudaacutevel sem histoacuterico de problemas no joelho e sem
ocorrecircncia de dor com idade de 28 anos
Os resultados obtidos natildeo apresentaram alteraccedilatildeo significativa das fissuras
912 O Segundo Teste
O segundo teste foi realizado no dia 18 julho de 2005 no mesmo local do teste
anterior O teste foi realizado com uma pessoa saudaacutevel com histoacuterico de problemas
no joelho e sem dores nos dias anteriores ao teste bem como nos dias posteriores
com idade de 54 anos
O resultado obtido com carga apresentou uma pequena variaccedilatildeo da fissura na
gordura de Hoffa
73
10 DISCUSSAtildeO DOS RESULTADOS E MELHORIAS
Neste capiacutetulo faremos uma abordagem sobre os resultados e uma proposta de
melhoria para o equipamento
101 Comentaacuterio dos Resultados
Nos resultados obtidos foram verificadas alteraccedilotildees na regiatildeo femopatelar quando
se aplica uma carga o que natildeo poderia ser obtido em um exame convencional de
ressonacircncia magneacutetica
No primeiro teste pode ser observada uma pequena diferenccedila devido agrave
aproximaccedilatildeo dos cocircndilos Considerando ser o indiviacuteduo uma pessoa saudaacutevel e
sem dores era de se esperar que o resultado natildeo apresentasse alguma anomalia
No segundo teste observou-se abertura de uma pequena fissura na gordura de
Hoffa o que tambeacutem se esperava pois a pessoa apresentava um histoacuterico de
problemas no joelho apesar de que ele natildeo apresentava sintomas de qualquer
anomalia no momento do teste
Visto que os testes natildeo puderam ser realizados com pessoas que tinham um
histoacuterico e uma situaccedilatildeo que caracterizasse um problema no joelho o que foi
determinante para os resultados e devido a impossibilidade de realizar testes nas
condiccedilotildees ideais descritas no quarto capiacutetulo bem como aos custos altiacutessimos que
envolvem os exames que foram realizados juntamente com os exames dos clientes
da cliacutenica sendo assim era de se esperar que os resultados natildeo causassem
diferenccedila de grande expressatildeo
74
102 Proposta de Melhoria
Visto que os resultados foram considerados satisfatoacuterios apesar das condiccedilotildees
adversas propomos possiacuteveis melhorias no que diz respeito agrave avaliaccedilatildeo da pressatildeo
exercida no joelho
Sugerimos entatildeo a utilizaccedilatildeo de palmilhas figuras 29 e 30 para avaliar a pressatildeo
equivalente exercida no joelho e o uso de um software por exemplo o Ansys
(elementos finitos) para criar uma nova imagem corrigida Isso seria viaacutevel e
interessante poreacutem exigiria mais aprofundamento e muito mais tempo o que poderaacute
ser realizado em futuros trabalhos
Figura 29 ndash Palmilhas para mediccedilatildeo da pressatildeo
Figura 30 ndash Resultado de uma anaacutelise de pressatildeo
75
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
[1] httpmriifscuspbrpaginasporttormprojetohistoricohtml acessado
em 11 de junho de 2005
[2] httpwwweagoracombrlerphpidnew=13596 acessado em 15 de
junho de 2005
[3] Rasch Philip j Cinesiologia e Anatomia Aplicada Editora Guanabara
Koogan 1991
[4] Kendall Henry Otis Kendall Florence Peterson Wadsworth Gladys
Elizabeth Muacutesculos Provas e Funccedilotildees Editora Manole Ltda 1980
[5] Haaga Hohn R Lanzieri Charles F Tomografia Computadorizada e
Ressonacircncia Magneacutetica do Corpo Humano Vol 2 Editora Guanabara Koogan
1996
[6] Antonio Raimundo dos Santos Metodologia Cientiacutefica a construccedilatildeo do
Conhecimento 6ordfed Editora DPampA 2004
[7] Tese de Mestrado do aluno Luciano Luporini Menegaldo Campinas
1997 SP ndash Brasil
[8] httpwwwgrupodojoelhocombrartigosanat_biomhtmc acessado em
16 de junho de 2005
[9] httpwwwgrupodojoelhocombrlcahtm acessado em 16 de junho de
2005
[10]httpwwwcorpohumanohpgigcombrsist_muscularsist_muscularhtml
acessado em 20 de junho de 2005
[11] httpwwwmsd-brazilcommsd43m_manualmm_sec5_47htm
acessado em 24 de junho de 2005
[12] httpgeocitiesyahoocombrcorpoemovview_musculacao_24htm
acessado em 25 de junho de 2005
[13]httpwwwtudosobredorcombrpaciente_templatephp3pagina=joelho
acessado em 06 de julho de 2005
[14] Stimac Gary k Introduccedilatildeo ao diagnoacutestico por imagens Editora
Guanabara Koogan 1994
12
F ndash Forccedila muscular
Fm ndash Forccedila muscular maacutexima
Qit ndash Calor dissipado pelo movimento isotocircnico
Qe ndash Calor dissipado pelo encurtamento do muacutesculo
Qim ndash Calor dissipado pelo movimento isomeacutetrico
Qe - Fluxo de calor de encurtamento
imQ - Fluxo de calor atraveacutes do movimento isomeacutetrico
itQ - Fluxo de calor devido ao movimento isotocircnico
W - Potecircncia muscular
RCM ndash Razatildeo contraste-ruiacutedo
Voxels ndash Sinais emitidos durante exposiccedilatildeo
TE ndash Tempo de exposiccedilatildeo
TR ndash Tempo de repeticcedilatildeo
T1 ndash Tempo de equiliacutebrio dos momentos magneacuteticos
T2 ndash Tempo de perda na coerecircncia do sinal emitido
RF ndash Radio frequumlecircncia
Bo ndash Momento magneacutetico
Spin-Spin ndash Tipo de sinal emitido
Spin-Eco ndash Tipo de sinal emitido
13
1 INTRODUCcedilAtildeO
Com o passar dos tempos o conhecimento e a tecnologia tecircm-se desenvolvido de
tal maneira que novas soluccedilotildees para doenccedilas e patologias tem se tornado uma
necessidade para uma melhor qualidade da vida humana
Por isso profissionais da aacuterea de biomeacutedicas vecircm se empenhando em desenvolver
meacutetodos para avaliaccedilatildeo do corpo humano de um modo geral para vivermos mais e
melhor Mas estes profissionais possuem limitaccedilotildees para desenvolvimento de
tecnologias para que os diagnoacutesticos sejam realizados de maneira mais precisa
Para que isso aconteccedila surge a necessidade do envolvimento da engenharia para
realizaccedilatildeo de diagnoacutesticos com tal precisatildeo
Em caso especial de tratamento patologias e ou doenccedilas em joelhos em que uma
pessoa se submeta a uma avaliaccedilatildeo por ressonacircncia magneacutetica um dos meios mais
utilizados para visualizaccedilatildeo sem necessidade de cirurgias para o diagnostico
Meacutedicos tecircm percebido que os laudos natildeo condizem com o real esforccedilo sofrido nos
joelhos de seus pacientes tendo em vista que o trabalho de ressonacircncia eacute realizado
sem uma condiccedilatildeo real de esforccedilo (paciente deitado)
Com a colaboraccedilatildeo de uma cliacutenica de diagnoacutestico por imagem (CDI) foi
desenvolvido um simulador de carga para esforccedilo no joelho Atraveacutes deste foi
possiacutevel observar alteraccedilotildees na regiatildeo femopatelar em especial a condiccedilatildeo de
estado da gordura de Hoffa ou tecido infrapatelar contida entre o fecircmur e a Patela
Para isso foi realizada pesquisa bibliograacutefica para um melhor conhecimento sobre o
mecanismo do joelho bem como o equipamento de ressonacircncia e seu correto
funcionamento No que diz respeito agrave parte mecacircnica foi realizado um levantamento
sobre as condiccedilotildees a que satildeo submetidos os joelhos sendo a carga em suas
14
articulaccedilotildees as principais lesotildees os muacutesculos e a variaccedilatildeo de esforccedilo com o
movimento
15
2 RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
21 Histoacuterico da ressonacircncia magneacutetica no Brasil
A seguir estaremos apresentando um breve histoacuterico acerca da ressonacircncia
magneacutetica no Brasil tendo a USP (Universidade de Satildeo Paulo) como principal
articuladora do desenvolvimento da ressonacircncia magneacutetica no paiacutes aleacutem de outros
centros
A proposta de usar a ressonacircncia magneacutetica de proacutetons para obter imagens
comeccedilou a mostrar seu imenso potencial para o diagnoacutestico meacutedico no iniacutecio dos
anos de 1980 quando os principais laboratoacuterios nas universidades do primeiro
mundo comeccedilaram a desenvolver instrumentos e meacutetodos para aquela finalidade
Naquela mesma eacutepoca a grande familiaridade com o fenocircmeno da ressonacircncia
magneacutetica e a instrumentaccedilatildeo associada resultado de uma longa experiecircncia de
pesquisa na aacuterea garantia uma qualificaccedilatildeo para empreender um desenvolvimento
semelhante no Brasil Decidiu-se entatildeo pesquisar os meacutetodos para a produccedilatildeo de
imagem por ressonacircncia magneacutetica [1]
Figura 1- Primeiro sistema de aquisiccedilatildeo de imagens desenvolvido no IFSC
16
Usando a infra-estrutura obtida e construiacuteda pelo grupo entatildeo num primeiro
protoacutetipo do sistema foram obtidas imagens de pequenos objetos jaacute em marccedilo de
1983 estas seriam as primeiras obtidas no hemisfeacuterio sul
Figura 2- Sistema de RM de 20 Tesla
Em 1985 foi construiacutedo o sistema de RM de 20 Tesla capaz de examinar objetos
de ateacute 15 cm de diacircmetro figura 3 Neste aparelho jaacute em 1987 foram obtidas
imagens em vivo de extremidades humanas Teses e dissertaccedilotildees foram realizadas
ligadas ao desenvolvimento de hardware e software assim como meacutetodos de
obtenccedilatildeo de imagens Dai surgiu a primeira aplicaccedilatildeo praacutetica quando foi
demonstrado para a EMBRAPA o uso do RM para exame natildeo destrutivo de diversos
frutos Esses resultados que se tornaram bem conhecidos dentro e fora do Brasil
fizeram com que em 1988 fosse doado pela Universidade da Califoacuternia em San
Francisco um magneto resistivo de grande porte com campo de apenas 005 Tesla
capaz de acomodar completamente uma pessoa no seu interior Pouco tempo
depois em fins de 1988 era possiacutevel obter imagens tomograacuteficas de cabeccedila com
voluntaacuterios Decidiu-se entatildeo desenvolver um sistema realmente capaz de ser
17
usado clinicamente para diagnoacutestico Isto significava um sistema com um miacutenimo de
atributos a saber
bull Qualidade de imagem
bull Confiabilidade
bull Facilidade de operaccedilatildeo
bull Rapidez na realizaccedilatildeo dos exames
bull Capacidade de examinar diversas anatomias
bull Sensibilidade para detectar patologias
Figura 3- Magneto com capacidade para objetos de ateacute 15 cm de diacircmetro
Embora dispondo de um campo magneacutetico extremamente baixo (005 Tesla)
comparado com os usados na maioria dos sistemas comerciais da eacutepoca (05 a 15
Tesla) conseguiu-se alcanccedilar o objetivo proposto e jaacute em meados de 1992 o
sistema era utilizado para o diagnoacutestico de pacientes da regiatildeo Isto constituiu um
marco importante no desenvolvimento da pesquisa aplicada agrave medicina no paiacutes
como foi claramente apontado na ocasiatildeo pelo entatildeo ministro da Sauacutede Prof Adib
Jatene em visita ao laboratoacuterio da USP acompanhado do entatildeo presidente do
CNPq
18
Figura 4- Sistema de 005 Tesla instalado nos laboratoacuterios do IFSC-USP
O sistema ainda que instalado num ambiente natildeo apropriado foi continuamente
solicitado para efetuar exames em pacientes da regiatildeo tendo seu uso sido decisivo
em numerosos casos nos quais a tomografia tradicional de raios-X natildeo seria
adequada particularmente lesotildees cerebrais problemas de coluna e articulaccedilotildees A
revista Ciecircncia Hoje publicou parte destes resultados no seu suplemento de
tecnologia
Nessa altura algumas empresas notoriamente a EMBRAER procuraram o centro
de pesquisa para analisar o projeto com vista agrave eventual industrializaccedilatildeo O estudo
feito pela EMBRAER mostrou a viabilidade teacutecnico-econocircmica do projeto embora a
situaccedilatildeo da empresa na eacutepoca em vista da futura privatizaccedilatildeo impediu-a de
assumi-lo
Como o resultado do envolvimento quase no iniacutecio das pesquisas nesta aacuterea no
mundo todo o grupo detinha um conhecimento ao mesmo tempo profundo e
abrangente que iria cobrir desde os fundamentos cientiacuteficos ateacute os detalhes da
instrumentaccedilatildeo hardware e software do RM A equipe consolidada refletia a
interdisciplinaridade no assunto e contava com de fiacutesicos aleacutem de engenheiros
profissionais de computaccedilatildeo e medicina
19
Figura 5- Console de operaccedilatildeo do TORM 005
Praticamente todo profissional envolvido com RM no Brasil conhecia o trabalho
desenvolvido pelo centro de pesquisa em RM da USP e o grupo era tido como
referecircncia na aacuterea Hospitais de Satildeo Paulo como o Hospital das Cliacutenicas Hospital
Universitaacuterio da USP e o INCOR contavam com a colaboraccedilatildeo do grupo De outro
lado empresas multinacionais como a General Electric enviavam seus clientes
(Beneficecircncia Portuguesa Hospital Sara Kubitchek) para suporte teacutecnico e cientiacutefico
nas aplicaccedilotildees mais sofisticadas
Esta situaccedilatildeo fez com que o grupo recebesse uma importante doaccedilatildeo feita pela
Faculdade de Medicina da UNESP em Botucatu de um magneto supercondutor de
05 Tesla Este novo magneto abriu a possibilidade de construir um novo sistema
capaz de igualar-se em qualidade de imagem e velocidade aos mais modernos em
uso hospitalar Tratava-se de uma oportunidade excepcional que natildeo pocircde ser
desperdiccedilada em razatildeo das vaacuterias consequumlecircncias e resultados que poderia gerar
Foi feito um convecircnio entre a USP e a Santa Casa de Satildeo Carlos para a criaccedilatildeo do
Centro de Desenvolvimento de Ressonacircncia Magneacutetica do IFSC-USP A Santa Casa
foi responsaacutevel pela construccedilatildeo do preacutedio e a USP desenvolveu e instalou todos os
equipamentos necessaacuterios para o seu funcionamento Neste Centro estaacute em
operaccedilatildeo cliacutenica hoje o TORM 05 (sistema de 05 Tesla) figura 6 atendendo agrave
populaccedilatildeo de Satildeo Carlos e regiatildeo
20
Figura 6- Sistema de 05 Tesla instalado na Santa Casa de Satildeo Carlos
22 Importacircncia da Ressonacircncia Magneacutetica
A ressonacircncia magneacutetica tornou-se o meacutetodo de imagem de escolha para o estudo
das articulaccedilotildees devido a sua grande diferenciaccedilatildeo tecidual resoluccedilatildeo de
estruturas imagens em muacuteltiplos planos e estudos de imagens em movimento A
articulaccedilatildeo do joelho eacute um dos exames de ressonacircncia magneacutetica mais solicitado na
aacuterea osteoarticular O conhecimento detalhado da anatomia fisiologia e aspecto de
imagenologia da regiatildeo permite uma interpretaccedilatildeo adequada dos exames
Ao contraacuterio do que muitos imaginam as lesotildees de joelho satildeo bastante comuns e
natildeo satildeo provocadas apenas por traumas podem ser tambeacutem congecircnitas Aleacutem
disso natildeo satildeo apenas os atletas profissionais ou amadores que correm o risco de
adquirir uma lesatildeo no joelho os natildeo-atletas tambeacutem desenvolvem problemas
variados na articulaccedilatildeo ldquoPor exemplo cerca de 30 das crianccedilas com idade a partir
de trecircs anos apresentam alguma deformidade de joelho cuja principal causa eacute a
geneacutetica Ou seja satildeo hereditaacuteriosrdquo explica o ortopedista esportivo e cirurgiatildeo de
joelho do Hospital Satildeo Luiz Joaquim Grava [2]
No entanto segundo ele a boa notiacutecia eacute que com o advento da ressonacircncia
magneacutetica para o diagnoacutestico preciso da gravidade da lesatildeo e dos procedimentos e
equipamentos ciruacutergicos como a artroscopia (procedimento minimamente evasivo
uma espeacutecie de viacutedeo cirurgia que permite visualizar precisamente as lesotildees nos
21
tendotildees e articulaccedilotildees aleacutem de trataacute-las e prevenir a evoluccedilatildeo das mesmas) os
iacutendices de cura tecircm elevado significativamente girando em torno de 90 dos casos
O joelho eacute uma articulaccedilatildeo complexa (tipo dobradiccedila) composta por ligamentos
cruzados colaterais meniscos tendotildees e muacutesculos Suas funccedilotildees de movimento
(extensatildeo rotaccedilatildeo e impulsatildeo) satildeo muito importantes tanto em atletas quanto em
natildeo atletas ldquoSatildeo muito comuns agraves lesotildees no joelho a maior parte delas originaacuteria de
traumas por esforccedilo diretos e indiretos e podem ser isoladas ou combinadasrdquo diz o
especialista
ldquoNo entanto o tratamento das lesotildees no joelho varia de acordo com a gravidade das
mesmas e pode envolver desde antiinflamatoacuterios fisioterapia executada em cliacutenicas
especializadas e ateacute em alguns casos procedimentos ciruacutergicosrdquo relata Grava ldquoDaiacute
a importacircncia de se realizar o diagnoacutestico preciso do tipo de lesatildeo e posteriormente
agrave aplicaccedilatildeo de tratamento adequadordquo reforccedila o especialista
Os atletas estatildeo mais sujeitos a lesotildees dependendo da modalidade esportiva Os
surfistas por exemplo sofrem mais com meniscos e ligamentos rompidos devido agrave
forccedila aplicada em uma manobra quando o joelho eacute forccedilado a um movimento brusco
de rotaccedilatildeo No voleibol os saltos constantes e a impulsatildeo vertical provocam lesotildees
na articulaccedilatildeo do joelho Os ciclistas com frequumlecircncia de dor nas articulaccedilotildees
inferiores estimuladas geralmente por lesotildees provocadas pela inadequaccedilatildeo das
dimensotildees da bicicleta ao corpo do atleta Aleacutem destas peculiaridades contam
tambeacutem as variaccedilotildees anatocircmicas de quem pedala a intensidade a forma de
treinamento e a duraccedilatildeo dos treinos tambeacutem satildeo responsaacuteveis pelo problema
O aumento da incidecircncia de lesotildees no joelho tem sido constatado em adolescentes
jovens homens acima de 45 anos e mulheres estas uacuteltimas porque estatildeo
praticando cada vez mais esporte
A dor no joelho eacute uma queixa um tanto comum a maioria delas se originando de
trauma por esforccedilo satildeo dores pouco agudas e que se resolvem sem tratamento ou
22
apenas com analgeacutesicos levesTraumas graves com ligamentos lesionados ou
rompidos resultam em dor e instabilidade da articulaccedilatildeo do joelho
Exerciacutecios fiacutesicos moderados (como caminhadas) natildeo causam problemas no joelho
Se o joelho natildeo estiver lesado o exerciacutecio normalmente eacute beneacutefico Esforccedilos laterais
satildeo os que causam a maioria das lesotildees no joelho jaacute que este natildeo foi projetado
para suportar esses esforccedilos
O desgaste irregular da cartilagem pode fazer com que a perna se dobre para dentro
ou para fora Estar acima do peso tambeacutem pode contribuir para os problemas no
joelho
23
3 PATOLOGIAS DO JOELHO
Neste capitulo descreve-se as principais patologias e deformidades que ocorrem no
joelho
31 Tipos de Patologia
bull Danos ao ligamento ou cartilagem devidos aos traumas ou lesotildees
- lesatildeo de LCA Ligamento Cruzado Anterior
- lesatildeo de LCP Ligamento Cruzado Posterior
- lesatildeo de LCM Ligamento Colateral Medial
- lesatildeo de LCL Ligamento Colateral Lateral
bull Artrite
bull Osteoartrite
bull Artrite reumatoacuteide
bull Artrite gotosa aguda
bull Cisto de Baker
bull Bursite
bull Doenccedila de Still de adultos
bull Condromalaacutecia patelar
bull Artrite gotosa crocircnica
bull Doenccedila de Osgood-Schlatter
bull Pseudogota
bull Gota
bull Artrite psoriaacutetica
bull Siacutendrome de Reiter
bull Esclerodermia
24
311 Lesatildeo do Ligamento Cruzado Anterior
As lesotildees do ligamento cruzado anterior satildeo mais comuns em esportes em que o peacute
estaacute fixo ao solo e a perna eacute rodada com o corpo como no futebol basquetebol
esqui Com a rotaccedilatildeo no joelho o paciente pode ouvir um ldquopoprdquo quando a lesatildeo
ocorrer e natildeo consegue prosseguir a atividade A incidecircncia desta lesatildeo eacute maior
durante a terceira deacutecada de vida
Os jogadores de basquete e futebol que desaceleram subitamente para mudar de
direccedilatildeo tambeacutem podem produzir uma lesatildeo do LCA
312 Lesatildeo do Ligamento Cruzado Posterior
O ligamento cruzado posterior eacute o restritor primaacuterio da translaccedilatildeo posterior da tiacutebia
sobre o fecircmur A sua lesatildeo eacute muito menos comum que a do cruzado anterior
O LCP eacute duas vezes mais forte que o LCA com maior aacuterea de corte transversal e
forccedila tecircnsil estas caracteriacutesticas satildeo responsaacuteveis por menor incidecircncia de ruptura
no LCP As lesotildees no LCP representam apenas 5 das lesotildees dos ligamentos do
joelho
313 Lesatildeo do Ligamento Colateral Medial
O ligamento colateral medial tem uma porccedilatildeo superficial e outra profunda (capsular)
A porccedilatildeo superficial provecirc a principal resistecircncia ao estresse em valgo A porccedilatildeo
profunda esta fixada ao menisco medial e fornece adicional estabilidade ao estresse
em valgo A lesatildeo do colateral medial eacute a lesatildeo ligamentar mais comum do joelho
314 Lesatildeo do Ligamento Colateral Lateral
Lesotildees deste ligamento satildeo menos comuns que o medial e geralmente satildeo mais
graves e raramente satildeo lesotildees isoladas pois os ligamentos cruzados e o complexo
posterolateral satildeo frequumlentemente lesionados O tratamento destas lesotildees eacute difiacutecil
25
315 Artrite
O termo artrite se refere agrave inflamaccedilatildeo nas articulaccedilotildees ou juntas do corpo humano
As juntas satildeo superfiacutecies onde haacute o contato entre dois ou mais ossos possibilitando
assim a mobilidade do esqueleto humano Satildeo estruturas muito complexas devido
aos seus diversos componentes e sua interaccedilatildeo entre os mesmos Existem vaacuterios
tipos de artrites que satildeo causadas por diversos fatores e doenccedilas Costuma-se
diferenciar a princiacutepio as artrites relacionadas com sintomas sistecircmicos (como
febre sinais inflamatoacuterios anemia etc) daquelas cujas manifestaccedilotildees se restringem
agraves articulaccedilotildees envolvidas
316 Osteoartrite
A osteoartrite eacute o tipo de artrite que mais afeta a populaccedilatildeo mundial levando agrave
diminuiccedilatildeo da qualidade de vida de milhotildees de pessoas em todo o mundo Afeta
principalmente os joelhos quadris e matildeos regiotildees muito importantes para a
independecircncia fiacutesica do ser humano Eacute uma causa muito importante de afastamento
do trabalho e de aposentadoria precoce Aleacutem disso eacute responsaacutevel por inuacutemeras
cirurgias numa populaccedilatildeo cujo risco ciruacutergico eacute muito elevado os idosos Durante
muito tempo pouco se sabia sobre como ocorriam as alteraccedilotildees articulares que
levam agrave debilidade fiacutesica Hoje sabe-se de vaacuterios fatores de risco para o
desenvolvimento do quadro cujo conhecimento tem facilitado uma melhor
abordagem terapecircutica e uma melhor prevenccedilatildeo da doenccedila
317 Artrite Reumatoacuteide
A artrite reumatoacuteide eacute uma doenccedila auto-imune em que se inflamam simetricamente
as articulaccedilotildees incluindo habitualmente as das matildeos e peacutes originando inchaccedilo dor
e muitas vezes levando agrave destruiccedilatildeo definitiva do interior da articulaccedilatildeo
A artrite reumatoacuteide tambeacutem pode desencadear uma variedade de sintomas em
todo o corpo Desconhece-se a sua causa exata embora sejam muitos os vaacuterios
fatores (inclusive a predisposiccedilatildeo geneacutetica) que podem influir na reaccedilatildeo auto-imune
26
Cerca de 1 da populaccedilatildeo sofre desta doenccedila que afeta as mulheres duas ou trecircs
vezes mais frequumlentemente que os homens A artrite reumatoacuteide apresenta-se em
primeiro lugar em indiviacuteduos entre os 25 e os 50 anos de idade mas pode fazecirc-lo
em qualquer idade Em alguns casos a doenccedila resolve-se de forma espontacircnea e o
tratamento alivia sintomas em trecircs de cada quatro pessoas Contudo pelo menos 1
em cada 10 pessoas fica incapacitada
Nesta doenccedila o sistema imunitaacuterio ataca o proacuteprio tecido que reveste e protege as
articulaccedilotildees Finalmente a cartilagem o osso e os ligamentos da articulaccedilatildeo
deterioram-se provocando a formaccedilatildeo de cicatrizes dentro da articulaccedilatildeo que se
deteriora a um ritmo muito variaacutevel
318 Gota
Eacute a presenccedila de depoacutesitos de cristais de aacutecido uacuterico no espaccedilo da articulaccedilatildeo que
causam uma intensa reaccedilatildeo inflamatoacuteria e dor Na maioria das vezes a gota eacute uma
forma de artrite com episoacutedios recorrentes O perfil mais comumente associado agrave
gota eacute de um homem com excesso de peso e com o peacute inflamado
319 Artrite Gotosa Aguda
A artrite gotosa aguda eacute o segundo estaacutegio da gota Eacute a artrite dolorosa que ataca
principalmente os membros inferiores quase sempre atingindo uma uacutenica
articulaccedilatildeo A articulaccedilatildeo mais acometida eacute a metatarso-falangiana do primeiro dedo
(do dedatildeo do peacute) chamada podagra (podos = peacute) Nesta fase os fluidos do corpo
saturados pelo aacutecido uacuterico formam cristais que ocasionam inflamaccedilatildeo
3110 Cisto de Baker
O cisto de Baker eacute um saco com liacutequido localizado na borda medial da fossa
popliacutetea do joelho Esse saco ciacutestico pode comunicar-se com a cavidade do joelho
estando associado com a degeneraccedilatildeo do corno posterior do menisco medial com
27
ou sem laceraccedilatildeo do menisco Com maior frequumlecircncia o cisto origina-se dos tendotildees
mediais dos muacutesculos iacutesquios - tibiais
3111 Bursite
Bursite eacute a inflamaccedilatildeo da bursa pequena bolsa contendo liacutequido que envolve as
articulaccedilotildees e funciona como amortecedor entre ossos tendotildees e tecidos
musculares A bursite ocorre principalmente nos ombros cotovelos e joelhos
3112 Doenccedila de Still de Adultos
Uma das formas cliacutenicas da doenccedila reumatoacuteide juvenil pode acometer adultos com
febre geralmente alta e intermitente como manifestaccedilatildeo cliacutenica inicial da doenccedila
Deformidades articulares raramente ocorrem e os testes laboratoriais e anticorpos
antinucleares satildeo negativos
3113 Condromalaacutecia Patelar
Termo utilizado para indicar uma condiccedilatildeo dolorosa devido agrave anormalidade
cartilaginosa na face posterior da patela pela fricccedilatildeo repetida desta regiatildeo sobre a
face articular do fecircmur Esta condiccedilatildeo pode levar a uma degeneraccedilatildeo gradual e
progressiva A cartilagem apresenta-se rugosa e estriada
3114 Doenccedila de Osgood-Schlatter
A doenccedila de Osgood-Schlatter eacute uma inflamaccedilatildeo do osso e da cartilagem na parte
superior da tiacutebia A doenccedila de Osgood-Schlatter ocorre entre os 10 e 15 anos mais
frequumlentemente em meninos Supotildee-se que a sua causa seja uma lesatildeo que ocorre
quando o tendatildeo patelar traciona excessivamente sobre o seu ponto de inserccedilatildeo na
parte superior da tiacutebia Geralmente a doenccedila afeta somente a tiacutebia
28
3115 Pseudogota
A pseudogota (doenccedila da deposiccedilatildeo de pirofosfato de caacutelcio dihidratado) eacute um
distuacuterbio caracterizado por crises intermitentes de artrite dolorosa causada por
depoacutesitos de cristais de pirofosfato de caacutelcio O distuacuterbio geralmente ocorre em
indiviacuteduos idosos e afeta igualmente os homens e as mulheres Em uacuteltima instacircncia
a pseudogota provoca degeneraccedilatildeo das articulaccedilotildees afetadas
3116 Artrite psoriaacutetica
A psoriacutease (uma doenccedila da pele que causa surto de erupccedilotildees cutacircneas
avermelhadas e escamosas espessamento das unhas e ponteado ungular) pode
preceder ou seguir-se agrave inflamaccedilatildeo articular A artrite afeta habitualmente as
articulaccedilotildees dos dedos da matildeo e do peacute embora tambeacutem possa afetar outras
articulaccedilotildees inclusive as ancas e a coluna vertebral As articulaccedilotildees podem inchar e
deformar-se quando a inflamaccedilatildeo eacute crocircnica Os sintomas articulares e cutacircneos
podem aparecer e desaparecer conjuntamente
3117 Siacutendrome de Reiter
A siacutendrome de Reiter eacute uma inflamaccedilatildeo das articulaccedilotildees e das inserccedilotildees tendinosas
nas articulaccedilotildees frequumlentemente acompanhada de inflamaccedilatildeo da conjuntiva e das
membranas mucosas como a da boca do trato urinaacuterio da vagina e do pecircnis e
tambeacutem de uma erupccedilatildeo cutacircnea caracteriacutestica A siacutendrome de Reiter eacute
denominada de artrite reativa porque a inflamaccedilatildeo articular parece ser uma reaccedilatildeo a
uma infecccedilatildeo originada em outra aacuterea do corpo que natildeo as articulaccedilotildees Essa
siacutendrome eacute mais comum em homens com 20 a 40 anos de idade
3118 Esclerodermia
A esclerodermia (esclerose sistecircmica) eacute uma doenccedila crocircnica caracterizada por
alteraccedilotildees degenerativas e endurecimento dos tecidos da pele articulaccedilotildees e
29
oacutergatildeos internos e pela dureza e espessamento anormais das paredes dos vasos
sanguiacuteneos
Desconhece-se a sua causa A perturbaccedilatildeo eacute quatro vezes mais frequumlente em
mulheres que em homens e nas crianccedilas eacute pouco comum A esclerodermia pode
apresentar-se como parte de uma doenccedila mista do tecido conjuntivo
Muitas vezes escuta-se um som aacutespero quando os tecidos inflamados entram em
contato particularmente nos joelhos e por baixo destes Os dedos os pulsos e os
cotovelos podem sofrer um processo de flexatildeo progressiva (contratura) devido ao
espessamento da pele Tambeacutem podem ocorrer feridas nas pontas dos dedos e nos
noacutes dos dedos
32 Tipos de Deformidades
Os tipos de deformidades relacionadas ao joelho satildeo as deformidades em varo e em
valgo Satildeo os problemas mais comuns congecircnitos e que se manifestam por volta
dos trecircs ou quatro anos de idade
321 Deformidade em Varo
A deformidade do joelho em varo eacute joelho para fora e perna para dentro tiacutepico de
cavaleiros O joelho varo pode ser causado tambeacutem pelo raquitismo e deficiecircncia de
vitamina D
322 Deformidade em Valgo
A deformidade do joelho em valgo eacute o joelho para dentro e perna para fora joelho
em ldquoXrdquo
30
4 O PORQUEcirc DO USO DA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
Estabelecendo uma comparaccedilatildeo entre os meacutetodos de diagnoacutestico por imagem
utilizados no joelho encontramos os raios-X e a ressonacircncia magneacutetica como sendo
os meacutetodos mais utilizados atualmente Neste capiacutetulo faremos uma breve
avaliaccedilatildeo de custo benefiacutecio entre estes dois meacutetodos
41 Pesquisa de Custo e de Exame Utilizado
Na utilizaccedilatildeo do meacutetodo de diagnoacutestico por raios-X obteacutem-se oacutetimos resultados na
avaliaccedilatildeo de fraturas oacutesseas presenccedila de objetos estranhos e proacuteteses como
observamos na figura 7 Mas este resultado natildeo se apresenta da mesma maneira
para muacutesculos e outros elementos que possam ser analisados na articulaccedilatildeo
tornando-se entatildeo um meacutetodo ineficaz para aplicaccedilotildees que estatildeo ligadas a
patologias
Figura 7 ndash Chapas de raio x [9]
O meacutetodo de utilizaccedilatildeo que preenche esta lacuna satildeo as ressonacircncias magneacuteticas
que revelam as patologias referentes aos muacutesculos cartilagens tendotildees
31
ligamentos vasos etc Como mostrado na figura 8 podemos observar os detalhes
da articulaccedilatildeo
Figura 8ndash Exame de RM
Para uma comparaccedilatildeo acerca do meacutetodo de captaccedilatildeo de imagem mais adequado a
ser utilizado realizamos uma pesquisa no Hospital Praia da Costa localizado no
municiacutepio de Vila Velha - ES com o ortopedista Henrique Morais formado em
medicina pela Faculdade de Medicina de Petroacutepolis A resposta veio a confirmar o
relatado acima os raios-X satildeo muito mais utilizados que a ressonacircncia magneacutetica
devido a simplicidade e ao baixo custo do exame
Para obtermos dados referentes a custos foi realizada uma pesquisa no Centro de
Diagnoacutestico por Imagem (CDI) localizado na Praia do Canto Vitoacuteria - ES onde
foram obtidos os seguintes resultados
O valor de um exame de ressonacircncia magneacutetica incluindo laudo e filme foi de R$
73000 (setecentos e trinta reais) para o raios-X o custo teria uma meacutedia de R$
1500 (quinze reais) por exame
Uma outra pesquisa foi realizada por Nabarrete em 1999 que tinha como objetivo
colher informaccedilotildees referentes aos diversos aspectos relacionados agraves lesotildees quais
os tipos mais frequumlentes e seus mecanismos mais comuns bem como as
32
caracteriacutesticas dos indiviacuteduos que em sua maioria foram do sexo masculino Os
resultados seratildeo apresentados nas figuras 9 10 11 e 12
Figura 9 - Ocorrecircncia de lesotildees e quais estruturas satildeo mais lesadas
Figura 10 - Esportes de contato que mais geram lesotildees nos ligamentos
Figura 11 - Neste graacutefico veremos os mecanismos causadores de lesotildees
33
Figura 12 - Procedimentos que foram utilizados para definiccedilatildeo do grau da lesatildeo
42 Conclusatildeo do Capiacutetulo
Apesar da teacutecnica dos raios-X ser o exame mais utilizado o de menor custo o mais
simples e mais raacutepido seraacute utilizado neste estudo a ressonacircncia magneacutetica pois
neste caso a preocupaccedilatildeo eacute mostrar o comportamento da estrutura do joelho com e
sem a aplicaccedilatildeo de carga e tal avaliaccedilatildeo soacute seraacute possiacutevel pelo o exame de RM pois
mostraraacute os diferentes tipos de tecidos do joelho e suas variaccedilotildees
34
5 DEFEITOS DA RM
O paciente em questatildeo ao dar entrada na sala de ressonacircncia natildeo poderaacute portar
nenhum tipo de material magneacutetico ou qualquer instrumento que venha gerar
artefatos no resultado do exame Os artefatos satildeo gerados atraveacutes de interferecircncia
com o campo magneacutetico Assim portadores de proacuteteses marcapasso ou quaisquer
materiais eleacutetricos natildeo podem utilizar o meacutetodo de diagnoacutestico por ressonacircncia
O objetivo deste capiacutetulo eacute identificar os problemas relacionados agrave mecacircnica no que
diz respeito ao modo como eacute realizado o exame Seraacute mostrado agora um dos
problemas encontrados durante a realizaccedilatildeo do exame com o paciente em repouso
estando ele com um carregamento nulo ou proacuteximo disto na regiatildeo femopatelar
51 Abordagem da Variaccedilatildeo da Pressatildeo na Superfiacutecie de Apoio
Para esta demonstraccedilatildeo a variaccedilatildeo da pressatildeo sofrida nos peacutes para situaccedilotildees reais
e tambeacutem para a situaccedilatildeo da ressonacircncia onde o paciente encontra-se deitado
Seraacute feito ainda uma avaliaccedilatildeo das forccedilas sobre os muacutesculos no joelho em duas
posiccedilotildees e para acircngulos diferentes
Em um primeiro estudo seraacute considerado uma pessoa deitada em repouso e com
sua distribuiccedilatildeo de massa homogecircnea e constante ao longo de todo corpo sendo
esta a situaccedilatildeo em que o paciente encontra-se no momento da ressonacircncia
magneacutetica temos
Massa = constante
A aacuterea de contato com a superfiacutecie
Aacuterea (estimada) = 2400 cm2
35
Considerando a massa do indiviacuteduo como 80 kg estimamos entatildeo a pressatildeo
exercida pela superfiacutecie do corpo em contato com a maca da ressonacircncia
Pressatildeo = F A
Sendo assim foi encontra uma pressatildeo de 0033 kgf cm2 para uma pessoa deitada
na maca da RM
Ilustrando a situaccedilatildeo de uma pessoa de peacute onde os peacutes estatildeo totalmente apoiados
no solo em repouso com a massa distribuiacuteda de maneira uniforme em toda a
superfiacutecie de contato
Aacuterea (estimada) = 132 cm2
Considerando o mesmo indiviacuteduo da situaccedilatildeo anterior teremos uma pressatildeo de
0606 kgf cm2
A uacuteltima situaccedilatildeo teraacute o mesmo indiviacuteduo com suas pernas flexionadas e com uma
aacuterea de apoio reduzida esta eacute uma situaccedilatildeo criacutetica para o joelho devido ao aumento
das tensotildees nos muacutesculos e tendotildees esta situaccedilatildeo seraacute abordada mais adiante
Aacuterea (estimada) = 80 cm2
Sendo assim a pressatildeo correspondente a esta situaccedilatildeo seraacute de 1 kgf cm2
Observando os resultados das situaccedilotildees anteriores eacute faacutecil de verificar a ocorrecircncia
de uma grande variaccedilatildeo da pressatildeo Comparando os resultados das situaccedilotildees onde
o indiviacuteduo estaacute de peacute com toda a superfiacutecie do peacute apoiada com o resultado do
indiviacuteduo na maca verifica-se que a pressatildeo eacute aproximadamente vinte vezes maior
e a situaccedilatildeo onde o indiviacuteduo encontra-se com a superfiacutecie do peacute parcialmente
apoiada a diferenccedila aumenta em mais de 30 vezes em relaccedilatildeo agrave posiccedilatildeo de exame
36
52 A Impossibilidade de Variaccedilatildeo do Acircngulo
Durante o exame de ressonacircncia magneacutetica o acircngulo do joelho na posiccedilatildeo eacute
travado entre 10 e 15deg como mostrado na figura 13
Durante um agachamento agraves forccedilas compressivas chegam proacuteximas a 8000 Kgf
com cargas elevadas (250 a 38250 kg) sendo praticamente a mesma nos acircngulos
entre 60deg a 130deg de flexatildeo de joelhos (NISSEL amp EKHOLM 1986) poreacutem ainda natildeo
foi estudado um valor limite para as estruturas resistirem a forccedilas compressivas
Deve-se lembrar no entanto que da mesma forma que a compressatildeo excessiva
pode ser lesiva para meniscos e cartilagens elas tem um papel importante na
estabilidade dos joelhos (NISSEL amp ELKHOLM 1986 MARKOLF et al 1981
SHOEMAKER amp MARKOLF 1985 YACK et al 1994) [12]
Figura 13ndash Acircngulo de posiccedilatildeo do joelho durante o exame
Logo concluiacute-se que em acircngulos menores que 60deg os esforccedilos na regiatildeo
femopatelar satildeo pequenos e haacute pouco desgaste da articulaccedilatildeo para acircngulos entre
60 e 130deg haacute grande esforccedilo e desgaste poreacutem em ambos os casos todos os
37
esforccedilos contribuem para a estabilidade do joelho A figura 14 ilustra claramente
que com a alteraccedilatildeo do acircngulo do joelho as forccedilas existentes aumentam
consideravelmente
Figura 14ndash Na figura 14 pode-se observar que Qp Rf(resultante) e Pa satildeo vetores forccedila que atuam
diretamente sobre a patela ao flexionar o joelho como jaacute foi abordado anteriormente as forccedilas
apresentam grandes aumentos O grupo de forccedilas representados pelos vetores Qt Rc(resultante) e
P(forccedila peso) atuam na articulaccedilatildeo do tornozelo e aumentam com a flexatildeo do joelho bem como o
aumento da forccedila normal(forccedila de contato do chatildeo com a ponta dos peacutes) que provoca um maior
momento na articulaccedilatildeo O conjunto de vetores representados por Rc(resultante) Qt e P satildeo vetores
que atuam na articulaccedilatildeo da anca do fecircmur e a bacia neste caso temos um pequeno aumento destes
com o aumento do acircngulo Por fim temos o conjunto de vetores representados por Pa Rt e
Rg(resultante) que atuam na articulaccedilatildeo entre o fecircmur e a tiacutebia
38
53 Contraccedilatildeo Isomeacutetrica e Isotocircnica
A relaccedilatildeo entre a forccedila muscular e seu comprimento durante uma contraccedilatildeo
determina o tipo de contraccedilatildeo muscular Eacute chamada contraccedilatildeo isomeacutetrica aquela em
que o efeito da formaccedilatildeo das pontes cruzadas implica no aumento da rigidez do
muacutesculo atingindo um estado de equiliacutebrio estaacutetico neste caso o muacutesculo natildeo
altera seu comprimento ainda que as pontes cruzadas estejam ativas para suportar
a carga aplicada Modificaccedilotildees na carga levam ao aumento ou a diminuiccedilatildeo da
rigidez do muacutesculo e a manutenccedilatildeo do comprimento O outro tipo de contraccedilatildeo
chamada isotocircnica ocorre quando o muacutesculo se encurta ainda que sob a accedilatildeo de
uma carga Tomando-se como exemplo a elevaccedilatildeo de um peso numa contraccedilatildeo
isomeacutetrica este estaria sendo sustentado estaticamente enquanto uma contraccedilatildeo
isotocircnica seria capaz de levantaacute-lo [6]
531 Relaccedilatildeo Comprimento - Forccedila Muscular
Quando o comprimento de um muacutesculo se encontra proacuteximo ao seu valor de
repouso tambeacutem chamado comprimento oacutetimo a maior quantidade possiacutevel de
cabeccedilas miosiacutenicas pode formar pontes cruzadas com as moleacuteculas de actina esta
situaccedilatildeo corresponde ao maior grau de superposiccedilatildeo entre os filamentos grosso e
fino Gordon et alli (1966) mediu a faixa de comprimento onde a maacutexima tensatildeo
ocorria numa fibra isolada do muacutesculo sartorius da ratilde de 94 a 106 do
comprimento oacutetimo (Figura 15 A)
Diminuindo gradativamente o comprimento do muacutesculo para ateacute um limite de 60
do comprimento oacutetimo a forccedila caiacutea a aproximadamente 80 da forccedila maacutexima -
evento relacionado provavelmente ao encontro de filamentos finos opostos
Encurtamentos mais pronunciados levavam agrave cessaccedilatildeo da forccedila muscular com o
provaacutevel choque dos filamentos grossos com as estruturas Z Por outro lado se o
muacutesculo era estirado acima do comprimento oacutetimo a forccedila muscular caia
gradativamente ateacute cerca de 130 deste comprimento Nesta condiccedilatildeo o
sarcocircmero distendido diminui o nuacutemero de pontes cruzadas ativas ateacute o limite ao
39
redor de 170 do comprimento oacutetimo onde a superposiccedilatildeo entre filamentos
grossos e finos jaacute natildeo ocorre
Em muacutesculos inteiros e natildeo apenas numa fibra isolada alongamentos a partir do
comprimento oacutetimo trazem consigo o aparecimento de uma forccedila elaacutestica passiva
exercida pelos elementos elaacutesticos natildeo contraacuteteis do muacutesculo perimiacutesio endomiacutesio
sarcolema assim como por elementos da proacutepria fibra muscular (Zajac 1989)
Dependendo ainda da ativaccedilatildeo a forccedila muscular fica reduzida a uma fraccedilatildeo da forccedila
maacutexima situaccedilatildeo em que nem todas as fibras satildeo recrutadas ou a somaccedilatildeo
temporal natildeo chegou ao maacuteximo (Figura 15 B)
Em muacutesculos do aparelho locomotor a modulaccedilatildeo da forccedila eacute feita
predominantemente pelo recrutamento ateacute cerca de 70 (50 a 85
dependendo do muacutesculo) da forccedila maacutexima valor a partir do qual as unidades
motoras passam a disparar com maior frequumlecircncia (Enoka 1993) [6]
40
Figura 15 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento A - Ativaccedilatildeo maacutexima B - Ativaccedilatildeo parcial (Zajac 1989)
532 Relaccedilatildeo Velocidade - Forccedila Muscular
Um muacutesculo isolado sujeito a uma carga constante por exemplo suportando um
peso se for estimulado inicialmente se encurtaraacute parando em seguida Variando-se
a carga eacute possiacutevel relacionaacute-la com a velocidade de encurtamento sendo obtida a
curva velocidade - forccedila muscular Quando a velocidade de encurtamento eacute maacutexima
o muacutesculo natildeo estaacute sujeito a nenhuma carga isto eacute a forccedila muscular eacute nula Se por
outro lado o muacutesculo natildeo consegue se encurtar ainda que seu comprimento seja
oacutetimo senatildeo apenas suportar a carga a velocidade eacute nula e a forccedila assume o valor
maacuteximo (Figura 16) Forccedilas maiores do que a maacutexima aplicadas ao muacutesculo levam
seu alongamento ateacute um limite de aproximadamente 180 da forccedila maacutexima
aumentos subsequumlentes de forccedila levariam a alongamentos draacutesticos no muacutesculo
41
Figura 16 - Relaccedilatildeo forccedila-velocidade para ativaccedilotildees maacutexima e parcial No eixo x estaacute representada a
velocidade de encurtamento a velocidade do muacutesculo com sinal oposto (Zajac 1989)
54 O Modelo de Hill
Os modelos derivados da proposta inicialmente apresentada por A V Hill em 1938
possuem caracteriacutesticas suficientemente simples e de faacutecil compreensatildeo e satildeo
capazes de modelar satisfatoriamente os principais fenocircmenos macroscoacutepicos
observados na contraccedilatildeo muscular e que os tornaram os mais utilizados ateacute entatildeo
em estudos de dinacircmica e controle de movimento Na Figura 17 podem ser
observados os componentes baacutesicos deste modelo um elemento contraacutetil (CE) no
qual a forccedila muscular eacute gerada a partir da energia quiacutemica disponiacutevel um elemento
elaacutestico em seacuterie (SEE) responsaacutevel pela resposta mecacircnica do muacutesculo agraves
alteraccedilotildees de comprimento raacutepidas Se um muacutesculo estaacute sendo submetido a
alongamentos natildeo-despreziacuteveis eacute comum a inclusatildeo de um elemento elaacutestico em
paralelo (PE) atuando como uma mola passiva [6]
42
Figura 17 - Estrutura funcional do modelo de Hill mostrando o elemento contraacutetil (CE) o elemento
elaacutestico em paralelo (PE) e o elemento elaacutestico em seacuterie (SEE) (Zajac 1989)
A partir de medidas de forccedila isotocircnica em muacutesculos tetanizados sabe-se que quando
esta aumenta os muacutesculos se contraem mais lentamente Foi proposta entatildeo por Hill
uma relaccedilatildeo empiacuterica hiperboacutelica que ajustava a dependecircncia da velocidade maacutexima
de contraccedilatildeo (V) com a forccedila muscular (F) (Figura 18)
(F+a)+(V+b)=const (41)
Tal que
V eacute a velocidade inicial (maacutexima) de encurtamento
F eacute a forccedila muscular
a e b satildeo as constantes sendo b = a (VmFm)
43
Figura 18 - Hipeacuterbole de Hill Os dados experimentais de contraccedilotildees isotocircnicas do muacutesculo sartorius
de ratilde foram ajustados com a equaccedilatildeo empiacuterica (VVm+025) (FFm+025) = 03123 neste teste
Vm=52 cms e Fm=65 gf (Talbot e Gessner 1973)
Hill obteve a relaccedilatildeo acima atraveacutes de medidas da potecircncia muscular que eacute a soma
das energias mecacircnica e teacutermica durante a contraccedilatildeo isotocircnica Inicialmente o calor
liberado na contraccedilatildeo isotocircnica (Qit) foi considerado como a soma do calor liberado
durante a contraccedilatildeo isomeacutetrica (Qim) e do calor liberado devido ao encurtamento (Qe)
Q Q Qit e im (42)
Hill constatou que Qe era proporcional apenas agrave distacircncia encurtada ou que sua
variaccedilatildeo temporal era proporcional a V No entanto Qit o calor total diminuiacutea com o
aumento da forccedila A potecircncia total no muacutesculo soma da potecircncia mecacircnica (fv) e do
calor extra dissipado por accedilatildeo da viscosidade no encurtamento (Qe) pode ser
expressa como
( )W fv Qe fv av b f fm (43)
44
Tal que fm eacute a forccedila muscular maacutexima (ou seja para v = 0) Somando ab + bf nos dois
lados da equaccedilatildeo acima
( )( ) ( )f a v b b a fm (44)
Mas Hill percebeu posteriormente que ldquoardquo dependia de f (Hill 1964)
a f f fm( ) 016 018 (45)
Apesar das equaccedilotildees 44 e 45 descreverem com maior precisatildeo a relaccedilatildeo forccedila-
velocidade a equaccedilatildeo original de Hill 41 continua sendo empregada com suficiente
credibilidade para muitos muacutesculos Wilkie (1950) notou que hipeacuterboles
geometricamente semelhantes eram obtidas para vaacuterios muacutesculos mostrando que a
variaccedilatildeo da velocidade com a forccedila ocorria de maneira ateacute certo ponto invariante
Normalizando a eq 41 pela forccedila maacutexima (fm) e pela velocidade maacutexima de contraccedilatildeo
sem carga (vm) vem
f
f
v
vm m
1
4
1
4
5
16 (46)
Uma vez que para muitos muacutesculos vale a relaccedilatildeo
a
f
b
vm m
1
4 (47)
Abott e Wilkie (1953) mostraram que a equaccedilatildeo de Hill normalizada eq 47 se aplica
para muacutesculos que se encontram em diversos estados de alongamento ou contraccedilatildeo
e natildeo apenas no comprimento oacutetimo Assim a forccedila do elemento contraacutetil eacute
completamente definida para uma estimulaccedilatildeo tetacircnica se a curva forccedila-comprimento
eacute levada em conta aleacutem da curva forccedila-velocidade A forccedila muscular eacute entatildeo uma
funccedilatildeo de duas variaacuteveis uma relaccedilatildeo forccedila-comprimento-velocidade (figura 19)
45
Figura 19 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento-velocidade para muacutesculo interno reto de rato (Zierler 1978)
Este modelo baacutesico possui alguns pequenos desvios dependendo das condiccedilotildees
especiacuteficas de operaccedilatildeo Muacutesculos que se contraem a partir de um comprimento inicial
elevado encurtam-se mais lentamente do que aqueles que estavam inicialmente
menos estendidos A duraccedilatildeo da estimulaccedilatildeo se longa diminui a velocidade de
contraccedilatildeo processo ligado provavelmente ao metabolismo energeacutetico (Zierler 1978)
A partir das relaccedilotildees expostas acima jaacute eacute possiacutevel calcular a potecircncia muscular
Sendo a taxa de calor gerado no encurtamento ( Qe ) proporcional agrave velocidade de
encurtamento
( )Q Q f f vit im m 016 018 (48)
Incluindo o termo fv da potecircncia mecacircnica e considerando a = 025 a potecircncia
muscular total entendida como a soma da taxa de produccedilatildeo de calor e da potecircncia
mecacircnica durante a contraccedilatildeo isotocircnica fica
W Q f v fvim m 0 25 (49)
46
E utilizando a relaccedilatildeo determinada por Hill para o calor isomeacutetrico
Qf v
im
m m
16 (410)
Tem-se que uma expressatildeo para a potecircncia muscular seria
Wf v v
v
f
f
v
v
m m
m m m
161 4 16 (411)
Que a partir da equaccedilatildeo 46 da hipeacuterbole normalizada de Hill (Talbot e Gessner
1973) pode ser expressa em funccedilatildeo apenas da velocidade de encurtamento ou da
forccedila muscular
Wf v
vv
vv
m m m
m
16
1 24
1 4 (412)
Wf v f
f
f f
f f
m m
m
m
m
161 1
4 75 20
16 64 (413)
A equaccedilatildeo de Hill normalizada (46) eacute a base para a determinaccedilatildeo da curva
velocidade-forccedila muscular As equaccedilotildees 411 e 412 por sua vez podem fornecer
importantes dados sobre consumo de energia muscular e o comportamento das
forccedilas para um estudo mais especiacutefico Em sistemas de estimulaccedilatildeo eleacutetrica neuro-
muscular poderatildeo ser uacuteteis no estabelecimento de estrateacutegias de controle
47
55 Estrutura Muscular na Articulaccedilatildeo
A seguir seratildeo apresentados os muacutesculos e ligamentos no movimento do joelho De
acordo com o mostrado na Figura 20 podemos observar a quantidade de muacutesculos
diretamente ligados ao joelho bem como os ligamentos que satildeo responsaacuteveis por
manter a integridade da articulaccedilatildeo
Figura 20 - Demonstrativa dos muacutesculos ligamentos e suas disposiccedilotildees
551 Os Muacutesculos da Articulaccedilatildeo
Doze muacutesculos atuam na articulaccedilatildeo do joelho e satildeo classificados em trecircs grupos
bull Jarrete
bull Quadriacuteceps da coxa e
bull Muacutesculos natildeo-classificados
5511 Jarrete
O grupo do jarrete inclui os muacutesculos semitendiacuteneo semimembranaacuteceo e biacuteceps da
coxa (cabeccedila longa e curta) Todos exceto a cabeccedila curta do biacuteceps atuam como
48
extensores do quadril Como os muacutesculos do jarrete demonstram uma linha de
traccedilatildeo posterior ao eixo de rotaccedilatildeo do joelho eles servem como flexores do joelho
Aleacutem de fletir o joelho os muacutesculos semimembranaacuteceo e semitendiacuteneo giram
medialmente a tiacutebia quando o joelho estaacute parcialmente fletido Na condiccedilatildeo de
sustentaccedilatildeo de peso esses muacutesculos tendem a girar lateralmente o fecircmur sobre a
tiacutebia Esses movimentos satildeo relativamente equivalentes
5512 O Quadriacuteceps da Coxa
O quadriacuteceps da coxa eacute constituiacutedo pelos muacutesculos reto da coxa e trecircs vastos (vasto
lateral medial e intermeacutedio) Apenas o reto da coxa atua em mais de uma
articulaccedilatildeo Contudo todos os membros causam inequivocadamente uma extensatildeo
potente do joelho e tambeacutem devido a sua inserccedilatildeo medial tendem a causar
rotaccedilatildeo medial da tiacutebia
O comportamento eleacutetrico do vasto medial estaacute relacionado agrave diminuiccedilatildeo da
magnitude do braccedilo de momento do quadriacuteceps para a extensatildeo do joelho durante
os 15ordm finais de movimento Os aumentos na atividade do vasto medial no final da
extensatildeo do joelho foram relacionados ao seu papel como estabilizador da patela
contra uma luxaccedilatildeo lateral Em geral ainda eacute relativamente seguro afirmar que todos
os muacutesculos do quadriacuteceps satildeo mais ou menos simultaneamente ativos durante a
extensatildeo do joelho e proporcionalmente ativos durante elevaccedilotildees e reduccedilotildees na
tensatildeo da extensatildeo
5513 O Grupo de Muacutesculos natildeo Classificados
O grupo de muacutesculos natildeo-classificados da articulaccedilatildeo do joelho inclui o sartoacuterio o
graacutecil o popliacuteteo o gastrocnecircmico e o plantar Os dois uacuteltimos atuam
predominantemente na articulaccedilatildeo do tornozelo embora passem atraacutes da
articulaccedilatildeo do joelho e possuam alguma capacidade de flexatildeo
49
O muacutesculo graacutecil considerado parte da massa muscular referida como adutores do
quadril no entanto ao atravessar a articulaccedilatildeo do joelho ele tende a causar um
torque associado agrave rotaccedilatildeo medial da tiacutebia bem como a flexatildeo do joelho
O sartoacuterio que eacute o muacutesculo mais longo do corpo tambeacutem se associa agrave rotaccedilatildeo
medial da tiacutebia e atua no quadril como flexor
O popliacuteteo eacute um muacutesculo profundo e pequeno situado atraacutes da articulaccedilatildeo do joelho
A orientaccedilatildeo de suas fibras o torna um rotador medial da tiacutebia Geralmente se
observa atividade do muacutesculo no iniacutecio da flexatildeo do joelho aleacutem de ajudar a
estabilizar o membro inferior sustentador do peso quando estaacute numa posiccedilatildeo com o
joelho fletido auxiliando o ligamento cruzado posterior a restringir esse movimento
indesejaacutevel
Figura 21 ndash Localizaccedilatildeo dos principais muacutesculos relacionados ao joelho [10]
552 Ligamentos
Ligamento Cruzado Anterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo permitindo
o movimento para frente
Ligamento Cruzado Posterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo
permitindo o movimento para traacutes mais ligamentos colaterais localizados nas
laterais do joelho responsaacuteveis pela estabilidade lateral e medial da articulaccedilatildeo
50
Os ligamentos tecircm como principal funccedilatildeo limitar os movimentos das articulaccedilotildees em
direccedilotildees indesejaacuteveis a fim de que natildeo ocorram lesotildees (danificaccedilotildees nas mesmas)
A caacutepsula fibrosa do joelho eacute suplementada e reforccedilada por cinco ligamentos
intriacutensecos
bull Ligamento Patelar
bull Ligamento Colateral Fibular
bull Ligamento Colateral Tibial
bull Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo
bull Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Estes satildeo frequumlentemente denominados ligamentos externos para diferenciaacute-los
dos ligamentos internos e ligamentos cruzados que se encontram dentro da caacutepsula
fibrosa
5521 Ligamento Patelar
Eacute a continuaccedilatildeo do tendatildeo do muacutesculo quadriacuteceps da coxa distal agrave patela Eacute
extremamente forte e contiacutenuo com a caacutepsula fibrosa da articulaccedilatildeo do joelho e eacute
palpado com maior facilidade quando a perna esta estendida Resiste agrave tendecircncia
da face tibial superior de deslocar-se para frente com referecircncia ao fecircmur durante
alguns tipos de movimento
5522 Ligamento Colateral Fibular (Lateral) e Ligamento Colateral Tibial
(Medial)
Esse ligamento tem mais importacircncia que o ligamento colateral fibular (lateral) no
que diz respeito agrave estabilidade do joelho
O ligamento colateral medial eacute composto de uma parte superficial o ligamento
colateral tibial e uma parte profunda ldquoo ligamento capsular medialrdquo Estas estruturas
satildeo importantes no controle da angulaccedilatildeo vara (voltado medialmente) e valga
(voltada lateralmente) rotaccedilatildeo tibial e deslocamento tibial antero-posterior Esses
51
ligamentos satildeo firmemente fixados ao menisco medial e a caacutepsula fibrosa da
articulaccedilatildeo do joelho
Os ligamentos colaterais tibial e fibular normalmente impedem a ruptura das faces
laterais da articulaccedilatildeo Satildeo firmemente estirados quando a perna eacute estendida
impedindo a rotaccedilatildeo da tiacutebia lateralmente ou do fecircmur medialmente Durante a
flexatildeo da perna eles se aproximam permitindo alguma rotaccedilatildeo da tiacutebia sobre o
fecircmur
Ligamento colateral medial possui duas porccedilotildees superficial e profunda Estabiliza a
joelho nos estresses em valgo
Ligamento colateral lateral ou fibular colateral Eacute o principal estabilizador ao estresse
em varo Faz parte do complexo ou canto posterolateral e resiste agrave rotaccedilatildeo externa
Figura 22ndash Ligamentos da articulaccedilatildeo do joelho
5523 Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo e Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Eles reforccedilam a parte de traz do joelho Ajudam a resistir qualquer tendecircncia
para a articulaccedilatildeo se mover aleacutem de seu limite de extensatildeo (hiperextensatildeo) Aleacutem
52
disso a direccedilatildeo de suas fibras sugere que eles limitem o movimento rotatoacuterio
5524 Ligamentos Cruzados
O mais fraco ligamento eacute o cruzado anterior que impede o deslocamento posterior
do fecircmur sobre a tiacutebia e a hiperextensatildeo da articulaccedilatildeo aleacutem de conter a tiacutebia que eacute
tracionada agrave frente quando a articulaccedilatildeo eacute fletida em acircngulo reto
O ligamento cruzado posterior que eacute estirado durante a flexatildeo da articulaccedilatildeo do
joelho impede a luxaccedilatildeo anterior do fecircmur sobre a tiacutebia ou a luxaccedilatildeo posterior da
tiacutebia Tambeacutem ajuda a evitar a hiperflexatildeo da articulaccedilatildeo do joelho
Estes ligamentos muito fortes situam-se no interior da caacutepsula articular unindo o
fecircmur e a tiacutebia Localizam-se entre os cocircndilos medial e lateral separados da
cavidade articular pela membrana sinovial
Satildeo faixas arredondadas que se cruzam obliquamente como um X e se denominam
anterior e posterior de acordo com seu local de fixaccedilatildeo na tiacutebia Estes ligamentos
satildeo essenciais para a estabilidade acircntero-posterior da articulaccedilatildeo do joelho
principalmente quando eacute fletido
Ligamento cruzado anterior Eacute responsaacutevel pela limitaccedilatildeo da translaccedilatildeo anterior e
rotaccedilatildeo da tiacutebia em relaccedilatildeo ao fecircmur
Ligamento cruzado posterior Evita a subluxaccedilatildeo posterior da tiacutebia em relaccedilatildeo ao
fecircmur
53
56 Movimentos de Rotaccedilatildeo e Translaccedilatildeo
No joelho existem movimentos de escorregamento do fecircmur sobre os meniscos
tornando o movimento ainda mais complexo Nas figuras 23 e 24 estatildeo identificadas
as proacuteteses de 1 e 4 eixos que nos datildeo uma boa visualizaccedilatildeo dos movimentos
relativos entre as superfiacutecies de um joelho
Figura 23 - Proacuteteses de um Eixo
Figura 24 - Proacuteteses de 4 eixos
Podemos observar a diferenccedila dos movimentos proporcionados por proacutetese e
concluiacutemos que o movimento da proacutetese de 4 eixos eacute o que mais se aproxima do
movimento real no joelho jaacute que proporciona o deslizamento entre as superfiacutecies
enquanto na proacutetese de 1 eixo ocorre apenas o movimento de rotaccedilatildeo em torno do
eixo
54
57 Conclusatildeo do Capiacutetulo
O meacutetodo atual de exame do joelho a ressonacircncia magneacutetica natildeo estaacute adequado
com a pesquisa biomecacircnica pois como pode ser observado neste capiacutetulo a
pressatildeo no joelho em movimento eacute no miacutenimo 30 vezes superior comparada agravequela
na maca de ressonacircncia assim como os acircngulos satildeo os mais variados possiacuteveis
proporcionando variaccedilatildeo ciacuteclica com baixas ou altas taxas de variaccedilatildeo das forccedilas
Com relaccedilatildeo ao meacutetodo de Hill pode-se ter uma noccedilatildeo dos gastos de energia
envolvidos na geraccedilatildeo dos movimentos e como varia a forccedila com a velocidade
muscular
Pode-se verificar tambeacutem a complexidade do joelho quando foram citados e
mostrado a quantidade de muacutesculos ligamentos e outras estruturas que o compotildee e
a sua complexibilidade bem como o movimento existente
55
6 PROPOSTA PARA A SOLUCcedilAtildeO MECAcircNICA
Propotildee-se entatildeo um sistema que simule a compressatildeo exercida sobre o joelho com
um carregamento estaacutetico com valor equivalente ao peso do paciente Isto seria
possiacutevel ao variar o carregamento e o acircngulo da articulaccedilatildeo que seria o ideal para
simular as atividades cotidianas como subir uma escada pular correr um
agachamento e outras situaccedilotildees onde o joelho eacute severamente solicitado
Situaccedilotildees como correr e pular necessitariam de um equipamento com software que
captassem imagens dinacircmicas para esta situaccedilatildeo a escolha seria por um simulador
de carga com caracteriacutesticas elaacutesticas desta forma com o movimento haveria
acreacutescimo ou decreacutescimo dos esforccedilos no joelho do paciente de acordo com a
variaccedilatildeo do comprimento da cinta elaacutestica A impossibilidade de realizaccedilatildeo de um
exame deste tipo eacute devido ao fato de natildeo haver um equipamento de RM que capta
imagens dinacircmicas aqui no estado do Espiacuterito Santo Figura 25 o que nos levou
a pensar em outra soluccedilatildeo para o caso
Figura 25 - Equipamento utilizado na ressonacircncia magneacutetica
56
Como a uacutenica possibilidade eacute de simular um carregamento com um acircngulo entre 10ordm
e 15ordm (acircngulo da bobina de captaccedilatildeo de imagem) na articulaccedilatildeo femopatelar e a
impossibilidade descrita no paraacutegrafo anterior pensamos entatildeo em um equipamento
que atendesse a esta situaccedilatildeo
Na Figura 26 observamos a forccedila F em direccedilatildeo perpendicular ao solo simulando a
forccedila peso desta maneira procuramos desenvolver um aparato que nos permitisse
simular a mesma direccedilatildeo A soluccedilatildeo foi um conjunto de cintas com baixa
elasticidade e boa resistecircncia mecacircnica agrave traccedilatildeo com dispositivo de travas O
equipamento natildeo possui componentes ferromagneacuteticos e medidores de forccedila
eletroeletrocircnicos
Figura 26 - Descriccedilatildeo da cinta e figura ilustrativa
A seguir podemos observar a figura 27 com o voluntaacuterio utilizando o equipamento
no momento anterior agrave ressonacircncia
57
Figura 27 ndash Paciente utilizando a cinta ao dar entrada na sala de exame
61 O Equipamento de Carga
O equipamento eacute composto por trecircs cintas dispostas do seguinte modo a primeira
cinta eacute responsaacutevel pelo carregamento do joelho tencionando o sistema a segunda
eacute responsaacutevel pela ligaccedilatildeo da cinta inferior a primeira com a superior a terceira e a
terceira cinta seraacute responsaacutevel por limitar o movimento que seraacute ajustada conforme
o tamanho do paciente
58
Figura 28 ndash Montagem do conjunto de cintas
62 Modificaccedilotildees Realizadas
Foram necessaacuterias algumas adaptaccedilotildees para que as cintas pudessem ser utilizadas
no equipamento de ressonacircncia magneacutetica pois havia alguns componentes
ferromagneacuteticos tais como mola e eixo Estes foram confeccionados em bronze e
as molas foram retiradas de maneira que natildeo alterasse a funcionalidade do
equipamento
59
7 O QUE SIGNIFICA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
Ressonacircncia Magneacutetica (RM) eacute uma ferramenta meacutedica moderna e precisa
disponiacutevel aos meacutedicos para a imagem seccional do interior do corpo Esta visatildeo
magneacutetica fornece aos meacutedicos uma quantidade de informaccedilotildees detalhadas sobre
a localizaccedilatildeo tamanho e composiccedilatildeo do tecido corporal a ser examinado Este
conhecimento pode ser decisivo no estabelecimento de um diagnoacutestico raacutepido e
preciso
A RM eacute um meacutetodo de investigar o corpo tatildeo complicado quanto parece A RM natildeo
usa raios-X De fato como o nome indica o procedimento eacute baseado nas
propriedades magneacuteticas dos aacutetomos que constituem todas as substacircncias incluindo
o corpo humano Em um campo magneacutetico forte como o produzido pelo scanner da
RM sinais eleacutetricos satildeo emitidos pelo nuacutecleo atocircmico do tecido corporal Esses
sinais satildeo interceptados por uma antena circular ao redor do paciente A intensidade
do sinal varia de acordo com o tipo de tecido Um computador designa os sinais aos
pontos correspondentes das aacutereas corporais em exame e transforma-as em imagem
na tela
71 Preparaccedilatildeo para o exame
Natildeo eacute necessaacuterio remover as roupas como eacute o caso em muitos exames de raio-X
poreacutem os pacientes satildeo solicitados a retirar todos os objetos que possam interferir
no processo de imagem principalmente aqueles contendo metal Isto inclui natildeo
somente brincos broches colares reloacutegios de pulso mas tambeacutem canetas
esferograacuteficas e chaves Os pacientes devem tambeacutem retirar placas dentaacuterias
removiacuteveis e informar o meacutedico se houver qualquer implante metaacutelico ou objeto
estranho incluindo
bull Marca-passo
bull Vaacutelvula cardiacuteaca artificial
bull Proacutetese vascular
60
bull Membro artificial
bull Unha ou placa metaacutelica
bull Estilhaccedilo ou tala de metal
bull Dispositivo intra-uterino (para contracepccedilatildeo)
bull O meacutedico deve ser informado se vocecirc estaacute graacutevida
Para o exame os pacientes satildeo conduzidos a um recosto almofadado no centro do
scanner da RM Eacute importante que o paciente sinta-se confortaacutevel para o iniacutecio e
permaneccedila calmo e quieto o quanto possiacutevel durante o exame jaacute que qualquer
movimento fiacutesico pode interferir com a precisatildeo das medidas ou alterar os resultados
dos testes
72 Seguranccedila durante o exame
Uma vez que a ressonacircncia magneacutetica natildeo envolve o uso de raios-X natildeo eacute
necessaacuterio tomar as mesmas medidas de precauccedilatildeo para exames de raios-X Pelo
conhecimento cientiacutefico atual a forccedila do campo magneacutetico necessaacuteria para obter
resultados precisos (ateacute 2 Tesla = 20000 vezes o campo magneacutetico da Terra) natildeo
possui efeito prejudicial
Nos uacuteltimos anos milhotildees de exames foram realizados sem quaisquer efeitos
colaterais conhecidos - durante ou apoacutes o exame Os exames de RM geralmente
natildeo podem ser realizados em pacientes com marca-passo cardiacuteaco
73 O que acontece durante o exame
Durante o exame o paciente deita-se no centro de uma abertura tipo tuacutenel do
scanner da RM o que natildeo eacute perigoso nem doloroso Poreacutem se o paciente natildeo gosta
da sensaccedilatildeo de se sentir preso ou sofrem de claustrofobia tomar um sedativo leve
com consulta do meacutedico pode ajudar
61
Cada imagem da RM leva de 5 a 15 minutos para ser obtida Durante o exame o
paciente ouviraacute um som de batida leve Natildeo haacute com que se preocupar Esse eacute o
funcionamento normal do scanner da RM
Quando eacute necessaacuterio obter vaacuterias imagens o recosto iraacute mover-se automaticamente
agrave posiccedilatildeo apropriada O paciente deve continuar o mais tranquumlilo possiacutevel
Dependendo do tipo do exame o tempo total do procedimento pode ser de ateacute 60
minutos
62
8 PARAcircMETROS QUE AFETAM O ASPECTO DAS IMAGENS
OBTIDAS ATRAVEacuteS DE RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
A seguir seraacute abordado os paracircmetros envolvidos para a obtenccedilatildeo das imagens dos
diferentes planos em que satildeo mostradas as imagens e por fim os resultados
obtidos nos experimentos com e sem o equipamento de carga
81 Paracircmetros que Afetam o Aspecto das Imagens Obtidas Atraveacutes de
Ressonacircncia Magneacutetica
O aspecto de uma imagem produzida atraveacutes de RM eacute determinado atraveacutes de
muitos paracircmetros Em geral estes paracircmetros podem ser divididos em (1) aqueles
que possuem um valor fixo determinado pela fiacutesica da RM e (2) aqueles que podem
ser modificados pelo usuaacuterio para alterar o aspecto da imagem
O objetivo de qualquer estudo de RM eacute gerar imagens da anatomia tecidual nas
quais a razatildeo contraste-ruiacutedo (RCR) eacute suficiente para permitir identificaccedilatildeo do
processo patoloacutegico Isto eacute realizado variando-se os paracircmetros definidos pelo
usuaacuterio para enfatizar diferenccedilas nos valores de paracircmetros intriacutensecos e para
enfatizar diferenccedilas na intensidade do sinal entre voxels contendo tecidos normais e
patoloacutegicos
811 Paracircmetros Intriacutensecos
Os paracircmetros intriacutensecos satildeo tecidos-dependentes e natildeo estatildeo sob controle do
operador Como exemplos de paracircmetros intriacutensecos estatildeo a densidade da aacutegua e a
gordura no tecido fluxo sanguiacuteneo e as velocidades de relaxamento dos momentos
magneacuteticos de volta ao equiliacutebrio apoacutes perturbaccedilatildeo Alguns paracircmetros intriacutensecos
satildeo invariaacuteveis entre todos os tecidos (por exemplo a intensidade do campo
magneacutetico)
63
O acuacutemulo de liacutequido de edema em torno de um tumor eacute uma patologia comum O
edema tem maior proporccedilatildeo de aacutegua que o tecido normal circundante e portanto
maior densidade de proacutetons por unidade de volume Este aumento da densidade de
proacutetons por unidade de volume pode ser observado utilizando-se meacutetodos de estudo
por RM Tipicamente imagens por RM ponderadas em densidade protocircnica satildeo
obtidas utilizando-se os menores TE e tempo de repeticcedilatildeo (TR) possiacuteveis que
permitem relaxamento T1 completo de todos os momentos magneacuteticos de volta ao
equiliacutebrio
8111 Tempos de Relaxamento
Apoacutes ser excitado o sinal de RM natildeo pode ser detectado para sempre Sofre
descaimento em virtude de dois tipos diferentes de processos de relaxamento (1) o
retorno do momento magneacutetico de volume ao equiliacutebrio teacutermico e (2) a perda de
coerecircncia da fase na magnetizaccedilatildeo final em virtude de interaccedilotildees com outros
momentos magneacuteticos no tecido
A velocidade com que estes processos retornam agrave magnetizaccedilatildeo final ao equiliacutebrio eacute
fundamental porque a experiecircncia com RM deve ser repetida para cada etapa de
codificaccedilatildeo de fase e o grau de magnetizaccedilatildeo disponiacutevel para o estudo depende da
forma como muitos dos momentos magneacuteticos satildeo realinhados com o campo
magneacutetico principal
8112 Tempos de Relaxamento T2 e T2
Apoacutes excitaccedilatildeo o sinal de RM presente no plano XY decai exponencialmente ateacute
zero com o tempo O tempo necessaacuterio para o desaparecimento irreversiacutevel de 63
do sinal eacute denominado tempo de relaxamento T2 ou tempo de relaxamento spin-spin
ou transversal Este descaimento eacute causado pelos muitos processos que produzem
uma perda de coerecircncia da fase no sinal de RM Apoacutes o pulso de RF todos os
momentos magneacuteticos inicialmente processam com fases idecircnticas (a precessatildeo eacute o
alinhamento dos momentos magneacuteticos em torno do campo principal) Entretanto
64
variaccedilotildees na intensidade efetiva do campo magneacutetico fazem com que os momentos
magneacuteticos processem em diferentes frequumlecircncias por curtos periacuteodos de tempo
8113 Tempo de Relaxamento T1
O tempo de relaxamento T1 (isto eacute spin-lattice ou tempo de relaxamento
longitudinal) eacute o tempo necessaacuterio para restabelecer 63 da populaccedilatildeo de equiliacutebrio
de momentos magneacuteticos Bo apoacutes o pulso de excitaccedilatildeo O relaxamento T1 eacute um
processo exponencial
O tempo de relaxamento T1 para qualquer material varia em funccedilatildeo da intensidade
do capo magneacutetico pois ocorrem mais variaccedilotildees na intensidade do capo magneacutetico
efetivo local em menores frequumlecircncias O tempo de relaxamento T1 eacute sempre maior
ou igual ao tempo de relaxamento T2
812 Paracircmetros Extriacutensecos
Muitos tipos de paracircmetros controlados pelo operador podem alterar o aspecto da
imagem Estes incluem eventos de determinaccedilatildeo do tempo como TR TE e em
estudos de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo de inversatildeo do spin Outros paracircmetros
que afetam o aspecto da imagem satildeo espessura do corte resoluccedilatildeo digital e CDV
O aspecto da imagem tambeacutem pode ser modificado aplicando-se mais de um pulso
de RF antes da coleta de dados
8121 TR e TE
Tipicamente satildeo necessaacuterias 128 ou 256 etapas de codificaccedilatildeo em uma aquisiccedilatildeo
de RM O TR eacute o tempo entre etapas consecutivas de codificaccedilatildeo de fase e o TE eacute
o tempo entre o pulso de RF perturbador inicial e o centro do periacuteodo de aquisiccedilatildeo
O TR geralmente eacute maior que o TE exceto para algumas sequumlecircncias raacutepidas como
aquisiccedilatildeo raacutepida estaacutegio estacionaacuterio apoacutes contraste e imagem raacutepida com
precessatildeo estaacutegio estacionaacuterio
65
813 Manipulaccedilatildeo dos Paracircmetros Extriacutensecos para Variar o Contraste da
Imagem
8131 Imagem de Ressonacircncia Magneacutetica Ponderada em TI e TR
Todas as imagens geradas por RM satildeo ponderadas em T1 em algum grau os
tempos de relaxamento T1 para aacutegua e gordura no corpo vaiam de 100 a 2000 ms
A fonte primaacuteria de atenuaccedilatildeo do sinal em uma imagem spin-eco eacute a saturaccedilatildeo
progressiva do momento magneacutetico pelos pulsos de seleccedilatildeo do corte repetitivos O
sinal da gordura eacute brilhante enquanto as intensidades de sinal do muacutesculo e liacutequido
em um cisto do menisco satildeo menores
8132 Ponderaccedilatildeo em densidade Protocircnica
As imagens onde o contraste eacute governado pela concentraccedilatildeo relativa de aacutegua no
tecido podem ser geradas utilizando-se TRrsquos longos (TR gt 20 ms) Estas imagens
satildeo denominadas imagens ponderadas em densidade protocircnicas As imagens
ponderadas em densidade protocircnica fornecem mais detalhes anatocircmicos porque
satildeo usadas para visualizar estruturas finas Estas satildeo obtidas e satildeo uacuteteis para
interpretaccedilatildeo de aacutereas de sinal de intensidade elevada observada na imagem
ponderada em T2 na qual os detalhes anatocircmicos estatildeo encobertos
8133 Ponderaccedilatildeo em T2 e TE
O liacutequido e o edema podem ser enfatizados em imagens produzidas por RM
utilizando-se longos tempos de TE porque possuem maiores tempos de
relaxamento T2 que os tecidos normais Com TEs longos o descaimento do sinal
exponencial devido ao relaxamento T2 atenua o sinal de liacutequido e edema mais
lentamente que o sinal da gordura muacutesculo ou tecidos conjuntivos normais
Portanto o liacutequido e o edema apresentam-se brilhantes em imagens por RM
ponderadas em T2 obtidas utilizando-se longos tempos TE e longos tempos TR A
seguir seraacute exposto um quadro com um breve resumo da interpretaccedilatildeo de RM
66
Resumo da interpretaccedilatildeo de IRM
Definiccedilotildees
Tempos de relaxamento Comportamento caracteriacutestico da magnetizaccedilatildeo tecidual
(propriedades dos tecidos)
T1 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons se
tornem inicialmente alinhados com o capo magneacutetico
estaacutetico (ou se realinhem apoacutes excitaccedilotildees repetidas)
T2 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons
saiam de fase uns em relaccedilatildeo aos outros apoacutes excitaccedilatildeo
por radiofrequumlecircncia (RF)
TR O tempo entre as excitaccedilotildees sucessivas de RF no tecido
(um TR curto seleciona proacutetons com T1 curto)
TE Sequumlecircncia em spin-eco tempo no qual o sinal de RF
tecidual (spin-eco) eacute recebido (um TE longo seleciona
proacutetons com T2 longo)
TI Sequumlecircncia de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo consumido
ateacute que a magnetizaccedilatildeo do tecido em recuperaccedilatildeo seja
defletido para recepccedilatildeo (tecido cuja magnetizaccedilatildeo passa
pelo zero no tempo TI produz intensidade zero)
Efeitos sobre a
Imagem
T1 Um T1 curto possibilita uma remagnetizaccedilatildeo raacutepida de
modo que a intensidade do sinal eacute grande (a gordura tem
T1 muito curto) e o tecido aparece brilhante o tecido com
T1 longo (como o liacutequido) natildeo se magnetiza plenamente
entre as excitaccedilotildees e apresenta um aspecto escuro na
imagem a inversatildeo-recuperaccedilatildeo com TI semelhante ao T1
de um tecido resulta em sinal nulo para este tecido (a
gordura pode ser zerada pelo emprego de um TI curto)
67
T2 Um T2 curto faz com que os proacutetons em precessatildeo saiam
rapidamente de fase levando agrave perda do sinal tecidos com
T2 curto (como o muacutesculo) tecircm aspecto escuro nas
imagens obtidas em TE longo tecidos com T2 longo (como
liacutequido ou tumor) mantecircm sua coerecircncia de fase por mais
tempo do que outros tecidos e apresentam um aspecto
brilhante nas imagens obtidas com um TE longo uma
teacutecnica ponderada em T2 utiliza um TR e um TE longos
Aspecto do tecido em sequumlecircncia de IRM
Spin-eco
Tecido Tempo de
relaxamento
Ponderaccedilatildeo T1
TE e TR curtos
Ponderaccedilatildeo T2
Tumor liacutequido T1 e T2 longos Escuro Claro
Muacutesculo T1 longo e T2 curto Escuro Escuro
Gordura T1 curto e T2 longo Claro Menos claro
Para finalizar nossa anaacutelise acerca dos paracircmetros podemos dizer que em uma
sequumlecircncia DP teremos valores curtos para TR e tambeacutem para TE ou seja teremos
T1 longo e T2 curto assim natildeo teremos sequumlecircncia ponderada em T1 como
tambeacutem natildeo teremos ponderada em T2 esta sequumlecircncia nos daraacute cor escura para
liacutequidos e gorduras entatildeo poderemos diferenciar os muacutesculos que teratildeo cor
brilhante podendo entatildeo diagnosticar problemas musculares
Para valores curtos de TR e TE teremos sequumlecircncia ponderada em T1 desta forma
as gorduras apareceratildeo com cor brilhante e os muacutesculos e liacutequidos apareceratildeo em
cor escura sendo uma oacutetima maneira de analisar o quatildeo intacta se encontra o tecido
infrapatelar ou gordura de Hoffa encontrada na regiatildeo femopatelar
68
Para valores longos de TR e TE teremos uma sequumlecircncia ponderada em T2 desta
forma as gorduras e muacutesculos se encontraratildeo em cor escura mas os liacutequidos
estaratildeo em cor brilhante assim poderemos diagnosticar a presenccedila de aacutegua e
edemas na regiatildeo patelofemoral Lembrando ainda que a gordura neste caso tem a
funccedilatildeo de lubrificantes para as superfiacutecies das cartilagens dos ossos a presenccedila de
aacutegua ou edemas prejudicam a lubrificaccedilatildeo na regiatildeo fazendo com que as
cartilagens venham a deteriorar-se
82 Planos de Imagem
Uma aquisiccedilatildeo axial atraveacutes da articulaccedilatildeo patelofemoral eacute usada como o localizador
inicial para imagens subsequumlentes nos planos sagital e coronal A patologia do
menisco eacute avaliada basicamente em imagens do plano sagital Entretanto a
morfologia e a intensidade de sinal das cartilagens do menisco devem ser avaliadas
secundariamente em imagens no plano coronal Os ligamentos cruzados satildeo mais
bem observados em imagens no plano sagital com o coronal e o axial para
visualizaccedilatildeo secundaacuteria e confirmaccedilatildeo da patologia Os ligamentos colateral medial
e lateral (LCM E LCL) satildeo claramente exibidos em imagens coronais e axiais e
tambeacutem podem ser identificados rotineiramente em imagens sagitais As superfiacutecies
da cartilagem articular dos compartimentos medial e lateral satildeo avaliadas nos planos
coronal e sagital A articulaccedilatildeo patelofemoral incluindo a faceta patelar e a
cartilagem articular do sulco troclear eacute mais bem observada em imagens axiais e
sagitais
821 Posicionamento do Paciente
Embora os estudos por imagem sejam realizados rotineiramente com o joelho
colocado em 10ordm a 15ordm de rotaccedilatildeo externa (para realinhar o ligamento cruzado
anterior [LCA] paralelo ao plano de imagem sagital) esta rotaccedilatildeo externa torna-se
menos importante quando satildeo usados cortes mais finos (lt 3 mm) A rotaccedilatildeo externa
excessiva do joelho resulta em alongamento das dimensotildees acircntero-posteriores do
cocircndilo femoral (principalmente o cocircndilo femoral lateral) e pode diminuir a
visualizaccedilatildeo precisa da anatomia do menisco Uma alternativa eacute usar imagens
69
sagitais em plano obliacutequo paralelo agrave orientaccedilatildeo do LCA avaliada em um localizador
axial
83 Abordagem Quanto aos Tipos de Planos Utilizados na RM
831 Imagens Axiais
As imagens no plano axial tecircm importante papel na avaliaccedilatildeo de rotina do joelho As
facetas patelares e a cartilagem articular devido agrave sua orientaccedilatildeo obliacutequa satildeo
demonstradas com maior precisatildeo em imagens axiais atraveacutes da articulaccedilatildeo
patelofemoral A doenccedila patelofemoral (isto eacute condromalaacutecia) pode ser super ou
subestimada quando usadas apenas imagens sagitais Imagens axiais com TF 3D
submilimeacutetrica satildeo usadas para definir padrotildees de lesatildeo circunferencial do menisco
e criar imagens compostas 3D utilizando-se uma estaccedilatildeo de trabalho As imagens
no plano axial tambeacutem satildeo usadas como localizador para determinar os planos
sagital e coronal Embora imagens axiais de rotina em 4 ou 5 mm natildeo satildeo sensiacuteveis
agrave patologia do menisco porque os cortes satildeo muito espessos Imagens sagitais que
secionam o menisco perpendicular agrave sua superfiacutecie proporcionam a melhor
demonstraccedilatildeo da anatomia e patologia interna do menisco
832 Imagens Sagitais
A dessecaccedilatildeo no plano sagital exibe os componentes dos ligamentos colaterais
medial e caacutepsula adjacente O compartimento patelofemoral o quadriacuteceps e o
tendatildeo patelar satildeo demonstrados em dissecaccedilotildees meacutedio-sagitais
O LCA e o LCP satildeo mais bem exibidos em imagens sagitais O LCL ou ligamento
colateral fibular e o tendatildeo do muacutesculo biacuteceps femoral tambeacutem podem ser
observados em cortes sagitais perifeacutericos
Em cortes meacutedio-sagitais os tendotildees quadriacuteceps e patelar que demonstram sinal
de baixa intensidade satildeo observados em suas fixaccedilotildees anteriores aos poacutelos
patelares superior e inferior respectivamente O coxim adiposo infrapatelar de Hoffa
70
estaacute situado diretamente posterior ao tendatildeo patelar e demonstra sinal de
intensidade brilhante (dependendo dos paracircmetros escolhidos) A cartilagem
articular patelar posterior exibe arco uniforme ou convexo em cortes atraveacutes das
facetas patelares medial e lateral Na ausecircncia de liacutequido articular a bursa patelar
colapsada natildeo eacute observada proximal ao poacutelo superior da patela
833 Imagens Coronais
A dissecaccedilatildeo anatocircmica coronal poacutestero-anterior demonstra a caacutepsula posterior o
tendatildeo popliacuteteo os ligamentos cruzados e menisco os ligamentos colaterais e e o
mecanismo extensor
Cortes meacutedio-coronais exibem a espinha tibial anterior enquanto as imagens
anteriores satildeo caracterizadas pelo sinal de alta intensidade do coxim adiposo
infrapatelar de Hoffa anterior ao compartimento lateral do joelho
71
9 COMPARATIVO DO SISTEMA MECAcircNICO COM O JOELHO
Ao iniciar nossa discussatildeo faremos uma comparaccedilatildeo entre a junta do joelho e um
par de buchas mecacircnicas a cartilagem presente em torno dos cocircndilos seraacute
comparada a uma bucha de desgaste o osso seraacute considerado como a peccedila
importante que natildeo poderaacute ser substituiacuteda e a gordura de Hoffa (tecido adiposo
infrapatelar) seraacute considerada como um lubrificante de elevada viscosidade
No sistema mecacircnico quando haacute uma contaminaccedilatildeo no lubrificante tem-se o
aumento do atrito e em consequumlecircncia o desgaste prematuro do conjunto A
presenccedila de aacutegua por exemplo causa uma alteraccedilatildeo da viscosidade do lubrificante
essa alteraccedilatildeo natildeo permite a formaccedilatildeo de cunha na regiatildeo de contato entre as
superfiacutecies assim no caso de elementos mecacircnicos poderemos ter microsoldas
ruiacutedos vibraccedilatildeo aquecimento e outros
Em semelhanccedila com este modelo faremos um comparativo em relaccedilatildeo ao joelho
que apresenta componentes com funccedilotildees muito proacuteximas de um par de buchas
mecacircnicas Com o passar do tempo as constantes situaccedilotildees que envolvem o joelho
no dia a dia sejam elas os esforccedilos em um jogo de futebol ou em um simples
agachamento vatildeo levar este conjunto a pressotildees elevadas e ainda a infiltraccedilotildees de
aacutegua por diversos motivos pancadas torccedilotildees etc Neste caso a presenccedila da aacutegua
assim como no sistema mecacircnico iraacute causar desgaste das cartilagens ocorrendo o
contato entre os cocircndilos o que futuramente poderaacute provocar por exemplo uma
artrite
No caso de um desgaste mecacircnico resolve-se o problema trocando o elemento de
desgaste e solucionando o problema de lubrificaccedilatildeo O que natildeo pode ser realizado
com tanta simplicidade no caso do joelho que requer um tratamento ou ateacute uma
intervenccedilatildeo ciruacutergica
72
91 Resultados dos testes
Foram realizados dois testes com e sem carga para que pudeacutessemos avaliar a
mudanccedila nos resultados da RM
911 O Primeiro Teste
O primeiro teste foi realizado no dia 25 de junho de 2005 no CDI (centro de
diagnoacutestico por imagem) localizado em Santa Luacutecia ndash Vitoacuteria O teste foi realizado
em uma pessoa de aparecircncia saudaacutevel sem histoacuterico de problemas no joelho e sem
ocorrecircncia de dor com idade de 28 anos
Os resultados obtidos natildeo apresentaram alteraccedilatildeo significativa das fissuras
912 O Segundo Teste
O segundo teste foi realizado no dia 18 julho de 2005 no mesmo local do teste
anterior O teste foi realizado com uma pessoa saudaacutevel com histoacuterico de problemas
no joelho e sem dores nos dias anteriores ao teste bem como nos dias posteriores
com idade de 54 anos
O resultado obtido com carga apresentou uma pequena variaccedilatildeo da fissura na
gordura de Hoffa
73
10 DISCUSSAtildeO DOS RESULTADOS E MELHORIAS
Neste capiacutetulo faremos uma abordagem sobre os resultados e uma proposta de
melhoria para o equipamento
101 Comentaacuterio dos Resultados
Nos resultados obtidos foram verificadas alteraccedilotildees na regiatildeo femopatelar quando
se aplica uma carga o que natildeo poderia ser obtido em um exame convencional de
ressonacircncia magneacutetica
No primeiro teste pode ser observada uma pequena diferenccedila devido agrave
aproximaccedilatildeo dos cocircndilos Considerando ser o indiviacuteduo uma pessoa saudaacutevel e
sem dores era de se esperar que o resultado natildeo apresentasse alguma anomalia
No segundo teste observou-se abertura de uma pequena fissura na gordura de
Hoffa o que tambeacutem se esperava pois a pessoa apresentava um histoacuterico de
problemas no joelho apesar de que ele natildeo apresentava sintomas de qualquer
anomalia no momento do teste
Visto que os testes natildeo puderam ser realizados com pessoas que tinham um
histoacuterico e uma situaccedilatildeo que caracterizasse um problema no joelho o que foi
determinante para os resultados e devido a impossibilidade de realizar testes nas
condiccedilotildees ideais descritas no quarto capiacutetulo bem como aos custos altiacutessimos que
envolvem os exames que foram realizados juntamente com os exames dos clientes
da cliacutenica sendo assim era de se esperar que os resultados natildeo causassem
diferenccedila de grande expressatildeo
74
102 Proposta de Melhoria
Visto que os resultados foram considerados satisfatoacuterios apesar das condiccedilotildees
adversas propomos possiacuteveis melhorias no que diz respeito agrave avaliaccedilatildeo da pressatildeo
exercida no joelho
Sugerimos entatildeo a utilizaccedilatildeo de palmilhas figuras 29 e 30 para avaliar a pressatildeo
equivalente exercida no joelho e o uso de um software por exemplo o Ansys
(elementos finitos) para criar uma nova imagem corrigida Isso seria viaacutevel e
interessante poreacutem exigiria mais aprofundamento e muito mais tempo o que poderaacute
ser realizado em futuros trabalhos
Figura 29 ndash Palmilhas para mediccedilatildeo da pressatildeo
Figura 30 ndash Resultado de uma anaacutelise de pressatildeo
75
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
[1] httpmriifscuspbrpaginasporttormprojetohistoricohtml acessado
em 11 de junho de 2005
[2] httpwwweagoracombrlerphpidnew=13596 acessado em 15 de
junho de 2005
[3] Rasch Philip j Cinesiologia e Anatomia Aplicada Editora Guanabara
Koogan 1991
[4] Kendall Henry Otis Kendall Florence Peterson Wadsworth Gladys
Elizabeth Muacutesculos Provas e Funccedilotildees Editora Manole Ltda 1980
[5] Haaga Hohn R Lanzieri Charles F Tomografia Computadorizada e
Ressonacircncia Magneacutetica do Corpo Humano Vol 2 Editora Guanabara Koogan
1996
[6] Antonio Raimundo dos Santos Metodologia Cientiacutefica a construccedilatildeo do
Conhecimento 6ordfed Editora DPampA 2004
[7] Tese de Mestrado do aluno Luciano Luporini Menegaldo Campinas
1997 SP ndash Brasil
[8] httpwwwgrupodojoelhocombrartigosanat_biomhtmc acessado em
16 de junho de 2005
[9] httpwwwgrupodojoelhocombrlcahtm acessado em 16 de junho de
2005
[10]httpwwwcorpohumanohpgigcombrsist_muscularsist_muscularhtml
acessado em 20 de junho de 2005
[11] httpwwwmsd-brazilcommsd43m_manualmm_sec5_47htm
acessado em 24 de junho de 2005
[12] httpgeocitiesyahoocombrcorpoemovview_musculacao_24htm
acessado em 25 de junho de 2005
[13]httpwwwtudosobredorcombrpaciente_templatephp3pagina=joelho
acessado em 06 de julho de 2005
[14] Stimac Gary k Introduccedilatildeo ao diagnoacutestico por imagens Editora
Guanabara Koogan 1994
13
1 INTRODUCcedilAtildeO
Com o passar dos tempos o conhecimento e a tecnologia tecircm-se desenvolvido de
tal maneira que novas soluccedilotildees para doenccedilas e patologias tem se tornado uma
necessidade para uma melhor qualidade da vida humana
Por isso profissionais da aacuterea de biomeacutedicas vecircm se empenhando em desenvolver
meacutetodos para avaliaccedilatildeo do corpo humano de um modo geral para vivermos mais e
melhor Mas estes profissionais possuem limitaccedilotildees para desenvolvimento de
tecnologias para que os diagnoacutesticos sejam realizados de maneira mais precisa
Para que isso aconteccedila surge a necessidade do envolvimento da engenharia para
realizaccedilatildeo de diagnoacutesticos com tal precisatildeo
Em caso especial de tratamento patologias e ou doenccedilas em joelhos em que uma
pessoa se submeta a uma avaliaccedilatildeo por ressonacircncia magneacutetica um dos meios mais
utilizados para visualizaccedilatildeo sem necessidade de cirurgias para o diagnostico
Meacutedicos tecircm percebido que os laudos natildeo condizem com o real esforccedilo sofrido nos
joelhos de seus pacientes tendo em vista que o trabalho de ressonacircncia eacute realizado
sem uma condiccedilatildeo real de esforccedilo (paciente deitado)
Com a colaboraccedilatildeo de uma cliacutenica de diagnoacutestico por imagem (CDI) foi
desenvolvido um simulador de carga para esforccedilo no joelho Atraveacutes deste foi
possiacutevel observar alteraccedilotildees na regiatildeo femopatelar em especial a condiccedilatildeo de
estado da gordura de Hoffa ou tecido infrapatelar contida entre o fecircmur e a Patela
Para isso foi realizada pesquisa bibliograacutefica para um melhor conhecimento sobre o
mecanismo do joelho bem como o equipamento de ressonacircncia e seu correto
funcionamento No que diz respeito agrave parte mecacircnica foi realizado um levantamento
sobre as condiccedilotildees a que satildeo submetidos os joelhos sendo a carga em suas
14
articulaccedilotildees as principais lesotildees os muacutesculos e a variaccedilatildeo de esforccedilo com o
movimento
15
2 RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
21 Histoacuterico da ressonacircncia magneacutetica no Brasil
A seguir estaremos apresentando um breve histoacuterico acerca da ressonacircncia
magneacutetica no Brasil tendo a USP (Universidade de Satildeo Paulo) como principal
articuladora do desenvolvimento da ressonacircncia magneacutetica no paiacutes aleacutem de outros
centros
A proposta de usar a ressonacircncia magneacutetica de proacutetons para obter imagens
comeccedilou a mostrar seu imenso potencial para o diagnoacutestico meacutedico no iniacutecio dos
anos de 1980 quando os principais laboratoacuterios nas universidades do primeiro
mundo comeccedilaram a desenvolver instrumentos e meacutetodos para aquela finalidade
Naquela mesma eacutepoca a grande familiaridade com o fenocircmeno da ressonacircncia
magneacutetica e a instrumentaccedilatildeo associada resultado de uma longa experiecircncia de
pesquisa na aacuterea garantia uma qualificaccedilatildeo para empreender um desenvolvimento
semelhante no Brasil Decidiu-se entatildeo pesquisar os meacutetodos para a produccedilatildeo de
imagem por ressonacircncia magneacutetica [1]
Figura 1- Primeiro sistema de aquisiccedilatildeo de imagens desenvolvido no IFSC
16
Usando a infra-estrutura obtida e construiacuteda pelo grupo entatildeo num primeiro
protoacutetipo do sistema foram obtidas imagens de pequenos objetos jaacute em marccedilo de
1983 estas seriam as primeiras obtidas no hemisfeacuterio sul
Figura 2- Sistema de RM de 20 Tesla
Em 1985 foi construiacutedo o sistema de RM de 20 Tesla capaz de examinar objetos
de ateacute 15 cm de diacircmetro figura 3 Neste aparelho jaacute em 1987 foram obtidas
imagens em vivo de extremidades humanas Teses e dissertaccedilotildees foram realizadas
ligadas ao desenvolvimento de hardware e software assim como meacutetodos de
obtenccedilatildeo de imagens Dai surgiu a primeira aplicaccedilatildeo praacutetica quando foi
demonstrado para a EMBRAPA o uso do RM para exame natildeo destrutivo de diversos
frutos Esses resultados que se tornaram bem conhecidos dentro e fora do Brasil
fizeram com que em 1988 fosse doado pela Universidade da Califoacuternia em San
Francisco um magneto resistivo de grande porte com campo de apenas 005 Tesla
capaz de acomodar completamente uma pessoa no seu interior Pouco tempo
depois em fins de 1988 era possiacutevel obter imagens tomograacuteficas de cabeccedila com
voluntaacuterios Decidiu-se entatildeo desenvolver um sistema realmente capaz de ser
17
usado clinicamente para diagnoacutestico Isto significava um sistema com um miacutenimo de
atributos a saber
bull Qualidade de imagem
bull Confiabilidade
bull Facilidade de operaccedilatildeo
bull Rapidez na realizaccedilatildeo dos exames
bull Capacidade de examinar diversas anatomias
bull Sensibilidade para detectar patologias
Figura 3- Magneto com capacidade para objetos de ateacute 15 cm de diacircmetro
Embora dispondo de um campo magneacutetico extremamente baixo (005 Tesla)
comparado com os usados na maioria dos sistemas comerciais da eacutepoca (05 a 15
Tesla) conseguiu-se alcanccedilar o objetivo proposto e jaacute em meados de 1992 o
sistema era utilizado para o diagnoacutestico de pacientes da regiatildeo Isto constituiu um
marco importante no desenvolvimento da pesquisa aplicada agrave medicina no paiacutes
como foi claramente apontado na ocasiatildeo pelo entatildeo ministro da Sauacutede Prof Adib
Jatene em visita ao laboratoacuterio da USP acompanhado do entatildeo presidente do
CNPq
18
Figura 4- Sistema de 005 Tesla instalado nos laboratoacuterios do IFSC-USP
O sistema ainda que instalado num ambiente natildeo apropriado foi continuamente
solicitado para efetuar exames em pacientes da regiatildeo tendo seu uso sido decisivo
em numerosos casos nos quais a tomografia tradicional de raios-X natildeo seria
adequada particularmente lesotildees cerebrais problemas de coluna e articulaccedilotildees A
revista Ciecircncia Hoje publicou parte destes resultados no seu suplemento de
tecnologia
Nessa altura algumas empresas notoriamente a EMBRAER procuraram o centro
de pesquisa para analisar o projeto com vista agrave eventual industrializaccedilatildeo O estudo
feito pela EMBRAER mostrou a viabilidade teacutecnico-econocircmica do projeto embora a
situaccedilatildeo da empresa na eacutepoca em vista da futura privatizaccedilatildeo impediu-a de
assumi-lo
Como o resultado do envolvimento quase no iniacutecio das pesquisas nesta aacuterea no
mundo todo o grupo detinha um conhecimento ao mesmo tempo profundo e
abrangente que iria cobrir desde os fundamentos cientiacuteficos ateacute os detalhes da
instrumentaccedilatildeo hardware e software do RM A equipe consolidada refletia a
interdisciplinaridade no assunto e contava com de fiacutesicos aleacutem de engenheiros
profissionais de computaccedilatildeo e medicina
19
Figura 5- Console de operaccedilatildeo do TORM 005
Praticamente todo profissional envolvido com RM no Brasil conhecia o trabalho
desenvolvido pelo centro de pesquisa em RM da USP e o grupo era tido como
referecircncia na aacuterea Hospitais de Satildeo Paulo como o Hospital das Cliacutenicas Hospital
Universitaacuterio da USP e o INCOR contavam com a colaboraccedilatildeo do grupo De outro
lado empresas multinacionais como a General Electric enviavam seus clientes
(Beneficecircncia Portuguesa Hospital Sara Kubitchek) para suporte teacutecnico e cientiacutefico
nas aplicaccedilotildees mais sofisticadas
Esta situaccedilatildeo fez com que o grupo recebesse uma importante doaccedilatildeo feita pela
Faculdade de Medicina da UNESP em Botucatu de um magneto supercondutor de
05 Tesla Este novo magneto abriu a possibilidade de construir um novo sistema
capaz de igualar-se em qualidade de imagem e velocidade aos mais modernos em
uso hospitalar Tratava-se de uma oportunidade excepcional que natildeo pocircde ser
desperdiccedilada em razatildeo das vaacuterias consequumlecircncias e resultados que poderia gerar
Foi feito um convecircnio entre a USP e a Santa Casa de Satildeo Carlos para a criaccedilatildeo do
Centro de Desenvolvimento de Ressonacircncia Magneacutetica do IFSC-USP A Santa Casa
foi responsaacutevel pela construccedilatildeo do preacutedio e a USP desenvolveu e instalou todos os
equipamentos necessaacuterios para o seu funcionamento Neste Centro estaacute em
operaccedilatildeo cliacutenica hoje o TORM 05 (sistema de 05 Tesla) figura 6 atendendo agrave
populaccedilatildeo de Satildeo Carlos e regiatildeo
20
Figura 6- Sistema de 05 Tesla instalado na Santa Casa de Satildeo Carlos
22 Importacircncia da Ressonacircncia Magneacutetica
A ressonacircncia magneacutetica tornou-se o meacutetodo de imagem de escolha para o estudo
das articulaccedilotildees devido a sua grande diferenciaccedilatildeo tecidual resoluccedilatildeo de
estruturas imagens em muacuteltiplos planos e estudos de imagens em movimento A
articulaccedilatildeo do joelho eacute um dos exames de ressonacircncia magneacutetica mais solicitado na
aacuterea osteoarticular O conhecimento detalhado da anatomia fisiologia e aspecto de
imagenologia da regiatildeo permite uma interpretaccedilatildeo adequada dos exames
Ao contraacuterio do que muitos imaginam as lesotildees de joelho satildeo bastante comuns e
natildeo satildeo provocadas apenas por traumas podem ser tambeacutem congecircnitas Aleacutem
disso natildeo satildeo apenas os atletas profissionais ou amadores que correm o risco de
adquirir uma lesatildeo no joelho os natildeo-atletas tambeacutem desenvolvem problemas
variados na articulaccedilatildeo ldquoPor exemplo cerca de 30 das crianccedilas com idade a partir
de trecircs anos apresentam alguma deformidade de joelho cuja principal causa eacute a
geneacutetica Ou seja satildeo hereditaacuteriosrdquo explica o ortopedista esportivo e cirurgiatildeo de
joelho do Hospital Satildeo Luiz Joaquim Grava [2]
No entanto segundo ele a boa notiacutecia eacute que com o advento da ressonacircncia
magneacutetica para o diagnoacutestico preciso da gravidade da lesatildeo e dos procedimentos e
equipamentos ciruacutergicos como a artroscopia (procedimento minimamente evasivo
uma espeacutecie de viacutedeo cirurgia que permite visualizar precisamente as lesotildees nos
21
tendotildees e articulaccedilotildees aleacutem de trataacute-las e prevenir a evoluccedilatildeo das mesmas) os
iacutendices de cura tecircm elevado significativamente girando em torno de 90 dos casos
O joelho eacute uma articulaccedilatildeo complexa (tipo dobradiccedila) composta por ligamentos
cruzados colaterais meniscos tendotildees e muacutesculos Suas funccedilotildees de movimento
(extensatildeo rotaccedilatildeo e impulsatildeo) satildeo muito importantes tanto em atletas quanto em
natildeo atletas ldquoSatildeo muito comuns agraves lesotildees no joelho a maior parte delas originaacuteria de
traumas por esforccedilo diretos e indiretos e podem ser isoladas ou combinadasrdquo diz o
especialista
ldquoNo entanto o tratamento das lesotildees no joelho varia de acordo com a gravidade das
mesmas e pode envolver desde antiinflamatoacuterios fisioterapia executada em cliacutenicas
especializadas e ateacute em alguns casos procedimentos ciruacutergicosrdquo relata Grava ldquoDaiacute
a importacircncia de se realizar o diagnoacutestico preciso do tipo de lesatildeo e posteriormente
agrave aplicaccedilatildeo de tratamento adequadordquo reforccedila o especialista
Os atletas estatildeo mais sujeitos a lesotildees dependendo da modalidade esportiva Os
surfistas por exemplo sofrem mais com meniscos e ligamentos rompidos devido agrave
forccedila aplicada em uma manobra quando o joelho eacute forccedilado a um movimento brusco
de rotaccedilatildeo No voleibol os saltos constantes e a impulsatildeo vertical provocam lesotildees
na articulaccedilatildeo do joelho Os ciclistas com frequumlecircncia de dor nas articulaccedilotildees
inferiores estimuladas geralmente por lesotildees provocadas pela inadequaccedilatildeo das
dimensotildees da bicicleta ao corpo do atleta Aleacutem destas peculiaridades contam
tambeacutem as variaccedilotildees anatocircmicas de quem pedala a intensidade a forma de
treinamento e a duraccedilatildeo dos treinos tambeacutem satildeo responsaacuteveis pelo problema
O aumento da incidecircncia de lesotildees no joelho tem sido constatado em adolescentes
jovens homens acima de 45 anos e mulheres estas uacuteltimas porque estatildeo
praticando cada vez mais esporte
A dor no joelho eacute uma queixa um tanto comum a maioria delas se originando de
trauma por esforccedilo satildeo dores pouco agudas e que se resolvem sem tratamento ou
22
apenas com analgeacutesicos levesTraumas graves com ligamentos lesionados ou
rompidos resultam em dor e instabilidade da articulaccedilatildeo do joelho
Exerciacutecios fiacutesicos moderados (como caminhadas) natildeo causam problemas no joelho
Se o joelho natildeo estiver lesado o exerciacutecio normalmente eacute beneacutefico Esforccedilos laterais
satildeo os que causam a maioria das lesotildees no joelho jaacute que este natildeo foi projetado
para suportar esses esforccedilos
O desgaste irregular da cartilagem pode fazer com que a perna se dobre para dentro
ou para fora Estar acima do peso tambeacutem pode contribuir para os problemas no
joelho
23
3 PATOLOGIAS DO JOELHO
Neste capitulo descreve-se as principais patologias e deformidades que ocorrem no
joelho
31 Tipos de Patologia
bull Danos ao ligamento ou cartilagem devidos aos traumas ou lesotildees
- lesatildeo de LCA Ligamento Cruzado Anterior
- lesatildeo de LCP Ligamento Cruzado Posterior
- lesatildeo de LCM Ligamento Colateral Medial
- lesatildeo de LCL Ligamento Colateral Lateral
bull Artrite
bull Osteoartrite
bull Artrite reumatoacuteide
bull Artrite gotosa aguda
bull Cisto de Baker
bull Bursite
bull Doenccedila de Still de adultos
bull Condromalaacutecia patelar
bull Artrite gotosa crocircnica
bull Doenccedila de Osgood-Schlatter
bull Pseudogota
bull Gota
bull Artrite psoriaacutetica
bull Siacutendrome de Reiter
bull Esclerodermia
24
311 Lesatildeo do Ligamento Cruzado Anterior
As lesotildees do ligamento cruzado anterior satildeo mais comuns em esportes em que o peacute
estaacute fixo ao solo e a perna eacute rodada com o corpo como no futebol basquetebol
esqui Com a rotaccedilatildeo no joelho o paciente pode ouvir um ldquopoprdquo quando a lesatildeo
ocorrer e natildeo consegue prosseguir a atividade A incidecircncia desta lesatildeo eacute maior
durante a terceira deacutecada de vida
Os jogadores de basquete e futebol que desaceleram subitamente para mudar de
direccedilatildeo tambeacutem podem produzir uma lesatildeo do LCA
312 Lesatildeo do Ligamento Cruzado Posterior
O ligamento cruzado posterior eacute o restritor primaacuterio da translaccedilatildeo posterior da tiacutebia
sobre o fecircmur A sua lesatildeo eacute muito menos comum que a do cruzado anterior
O LCP eacute duas vezes mais forte que o LCA com maior aacuterea de corte transversal e
forccedila tecircnsil estas caracteriacutesticas satildeo responsaacuteveis por menor incidecircncia de ruptura
no LCP As lesotildees no LCP representam apenas 5 das lesotildees dos ligamentos do
joelho
313 Lesatildeo do Ligamento Colateral Medial
O ligamento colateral medial tem uma porccedilatildeo superficial e outra profunda (capsular)
A porccedilatildeo superficial provecirc a principal resistecircncia ao estresse em valgo A porccedilatildeo
profunda esta fixada ao menisco medial e fornece adicional estabilidade ao estresse
em valgo A lesatildeo do colateral medial eacute a lesatildeo ligamentar mais comum do joelho
314 Lesatildeo do Ligamento Colateral Lateral
Lesotildees deste ligamento satildeo menos comuns que o medial e geralmente satildeo mais
graves e raramente satildeo lesotildees isoladas pois os ligamentos cruzados e o complexo
posterolateral satildeo frequumlentemente lesionados O tratamento destas lesotildees eacute difiacutecil
25
315 Artrite
O termo artrite se refere agrave inflamaccedilatildeo nas articulaccedilotildees ou juntas do corpo humano
As juntas satildeo superfiacutecies onde haacute o contato entre dois ou mais ossos possibilitando
assim a mobilidade do esqueleto humano Satildeo estruturas muito complexas devido
aos seus diversos componentes e sua interaccedilatildeo entre os mesmos Existem vaacuterios
tipos de artrites que satildeo causadas por diversos fatores e doenccedilas Costuma-se
diferenciar a princiacutepio as artrites relacionadas com sintomas sistecircmicos (como
febre sinais inflamatoacuterios anemia etc) daquelas cujas manifestaccedilotildees se restringem
agraves articulaccedilotildees envolvidas
316 Osteoartrite
A osteoartrite eacute o tipo de artrite que mais afeta a populaccedilatildeo mundial levando agrave
diminuiccedilatildeo da qualidade de vida de milhotildees de pessoas em todo o mundo Afeta
principalmente os joelhos quadris e matildeos regiotildees muito importantes para a
independecircncia fiacutesica do ser humano Eacute uma causa muito importante de afastamento
do trabalho e de aposentadoria precoce Aleacutem disso eacute responsaacutevel por inuacutemeras
cirurgias numa populaccedilatildeo cujo risco ciruacutergico eacute muito elevado os idosos Durante
muito tempo pouco se sabia sobre como ocorriam as alteraccedilotildees articulares que
levam agrave debilidade fiacutesica Hoje sabe-se de vaacuterios fatores de risco para o
desenvolvimento do quadro cujo conhecimento tem facilitado uma melhor
abordagem terapecircutica e uma melhor prevenccedilatildeo da doenccedila
317 Artrite Reumatoacuteide
A artrite reumatoacuteide eacute uma doenccedila auto-imune em que se inflamam simetricamente
as articulaccedilotildees incluindo habitualmente as das matildeos e peacutes originando inchaccedilo dor
e muitas vezes levando agrave destruiccedilatildeo definitiva do interior da articulaccedilatildeo
A artrite reumatoacuteide tambeacutem pode desencadear uma variedade de sintomas em
todo o corpo Desconhece-se a sua causa exata embora sejam muitos os vaacuterios
fatores (inclusive a predisposiccedilatildeo geneacutetica) que podem influir na reaccedilatildeo auto-imune
26
Cerca de 1 da populaccedilatildeo sofre desta doenccedila que afeta as mulheres duas ou trecircs
vezes mais frequumlentemente que os homens A artrite reumatoacuteide apresenta-se em
primeiro lugar em indiviacuteduos entre os 25 e os 50 anos de idade mas pode fazecirc-lo
em qualquer idade Em alguns casos a doenccedila resolve-se de forma espontacircnea e o
tratamento alivia sintomas em trecircs de cada quatro pessoas Contudo pelo menos 1
em cada 10 pessoas fica incapacitada
Nesta doenccedila o sistema imunitaacuterio ataca o proacuteprio tecido que reveste e protege as
articulaccedilotildees Finalmente a cartilagem o osso e os ligamentos da articulaccedilatildeo
deterioram-se provocando a formaccedilatildeo de cicatrizes dentro da articulaccedilatildeo que se
deteriora a um ritmo muito variaacutevel
318 Gota
Eacute a presenccedila de depoacutesitos de cristais de aacutecido uacuterico no espaccedilo da articulaccedilatildeo que
causam uma intensa reaccedilatildeo inflamatoacuteria e dor Na maioria das vezes a gota eacute uma
forma de artrite com episoacutedios recorrentes O perfil mais comumente associado agrave
gota eacute de um homem com excesso de peso e com o peacute inflamado
319 Artrite Gotosa Aguda
A artrite gotosa aguda eacute o segundo estaacutegio da gota Eacute a artrite dolorosa que ataca
principalmente os membros inferiores quase sempre atingindo uma uacutenica
articulaccedilatildeo A articulaccedilatildeo mais acometida eacute a metatarso-falangiana do primeiro dedo
(do dedatildeo do peacute) chamada podagra (podos = peacute) Nesta fase os fluidos do corpo
saturados pelo aacutecido uacuterico formam cristais que ocasionam inflamaccedilatildeo
3110 Cisto de Baker
O cisto de Baker eacute um saco com liacutequido localizado na borda medial da fossa
popliacutetea do joelho Esse saco ciacutestico pode comunicar-se com a cavidade do joelho
estando associado com a degeneraccedilatildeo do corno posterior do menisco medial com
27
ou sem laceraccedilatildeo do menisco Com maior frequumlecircncia o cisto origina-se dos tendotildees
mediais dos muacutesculos iacutesquios - tibiais
3111 Bursite
Bursite eacute a inflamaccedilatildeo da bursa pequena bolsa contendo liacutequido que envolve as
articulaccedilotildees e funciona como amortecedor entre ossos tendotildees e tecidos
musculares A bursite ocorre principalmente nos ombros cotovelos e joelhos
3112 Doenccedila de Still de Adultos
Uma das formas cliacutenicas da doenccedila reumatoacuteide juvenil pode acometer adultos com
febre geralmente alta e intermitente como manifestaccedilatildeo cliacutenica inicial da doenccedila
Deformidades articulares raramente ocorrem e os testes laboratoriais e anticorpos
antinucleares satildeo negativos
3113 Condromalaacutecia Patelar
Termo utilizado para indicar uma condiccedilatildeo dolorosa devido agrave anormalidade
cartilaginosa na face posterior da patela pela fricccedilatildeo repetida desta regiatildeo sobre a
face articular do fecircmur Esta condiccedilatildeo pode levar a uma degeneraccedilatildeo gradual e
progressiva A cartilagem apresenta-se rugosa e estriada
3114 Doenccedila de Osgood-Schlatter
A doenccedila de Osgood-Schlatter eacute uma inflamaccedilatildeo do osso e da cartilagem na parte
superior da tiacutebia A doenccedila de Osgood-Schlatter ocorre entre os 10 e 15 anos mais
frequumlentemente em meninos Supotildee-se que a sua causa seja uma lesatildeo que ocorre
quando o tendatildeo patelar traciona excessivamente sobre o seu ponto de inserccedilatildeo na
parte superior da tiacutebia Geralmente a doenccedila afeta somente a tiacutebia
28
3115 Pseudogota
A pseudogota (doenccedila da deposiccedilatildeo de pirofosfato de caacutelcio dihidratado) eacute um
distuacuterbio caracterizado por crises intermitentes de artrite dolorosa causada por
depoacutesitos de cristais de pirofosfato de caacutelcio O distuacuterbio geralmente ocorre em
indiviacuteduos idosos e afeta igualmente os homens e as mulheres Em uacuteltima instacircncia
a pseudogota provoca degeneraccedilatildeo das articulaccedilotildees afetadas
3116 Artrite psoriaacutetica
A psoriacutease (uma doenccedila da pele que causa surto de erupccedilotildees cutacircneas
avermelhadas e escamosas espessamento das unhas e ponteado ungular) pode
preceder ou seguir-se agrave inflamaccedilatildeo articular A artrite afeta habitualmente as
articulaccedilotildees dos dedos da matildeo e do peacute embora tambeacutem possa afetar outras
articulaccedilotildees inclusive as ancas e a coluna vertebral As articulaccedilotildees podem inchar e
deformar-se quando a inflamaccedilatildeo eacute crocircnica Os sintomas articulares e cutacircneos
podem aparecer e desaparecer conjuntamente
3117 Siacutendrome de Reiter
A siacutendrome de Reiter eacute uma inflamaccedilatildeo das articulaccedilotildees e das inserccedilotildees tendinosas
nas articulaccedilotildees frequumlentemente acompanhada de inflamaccedilatildeo da conjuntiva e das
membranas mucosas como a da boca do trato urinaacuterio da vagina e do pecircnis e
tambeacutem de uma erupccedilatildeo cutacircnea caracteriacutestica A siacutendrome de Reiter eacute
denominada de artrite reativa porque a inflamaccedilatildeo articular parece ser uma reaccedilatildeo a
uma infecccedilatildeo originada em outra aacuterea do corpo que natildeo as articulaccedilotildees Essa
siacutendrome eacute mais comum em homens com 20 a 40 anos de idade
3118 Esclerodermia
A esclerodermia (esclerose sistecircmica) eacute uma doenccedila crocircnica caracterizada por
alteraccedilotildees degenerativas e endurecimento dos tecidos da pele articulaccedilotildees e
29
oacutergatildeos internos e pela dureza e espessamento anormais das paredes dos vasos
sanguiacuteneos
Desconhece-se a sua causa A perturbaccedilatildeo eacute quatro vezes mais frequumlente em
mulheres que em homens e nas crianccedilas eacute pouco comum A esclerodermia pode
apresentar-se como parte de uma doenccedila mista do tecido conjuntivo
Muitas vezes escuta-se um som aacutespero quando os tecidos inflamados entram em
contato particularmente nos joelhos e por baixo destes Os dedos os pulsos e os
cotovelos podem sofrer um processo de flexatildeo progressiva (contratura) devido ao
espessamento da pele Tambeacutem podem ocorrer feridas nas pontas dos dedos e nos
noacutes dos dedos
32 Tipos de Deformidades
Os tipos de deformidades relacionadas ao joelho satildeo as deformidades em varo e em
valgo Satildeo os problemas mais comuns congecircnitos e que se manifestam por volta
dos trecircs ou quatro anos de idade
321 Deformidade em Varo
A deformidade do joelho em varo eacute joelho para fora e perna para dentro tiacutepico de
cavaleiros O joelho varo pode ser causado tambeacutem pelo raquitismo e deficiecircncia de
vitamina D
322 Deformidade em Valgo
A deformidade do joelho em valgo eacute o joelho para dentro e perna para fora joelho
em ldquoXrdquo
30
4 O PORQUEcirc DO USO DA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
Estabelecendo uma comparaccedilatildeo entre os meacutetodos de diagnoacutestico por imagem
utilizados no joelho encontramos os raios-X e a ressonacircncia magneacutetica como sendo
os meacutetodos mais utilizados atualmente Neste capiacutetulo faremos uma breve
avaliaccedilatildeo de custo benefiacutecio entre estes dois meacutetodos
41 Pesquisa de Custo e de Exame Utilizado
Na utilizaccedilatildeo do meacutetodo de diagnoacutestico por raios-X obteacutem-se oacutetimos resultados na
avaliaccedilatildeo de fraturas oacutesseas presenccedila de objetos estranhos e proacuteteses como
observamos na figura 7 Mas este resultado natildeo se apresenta da mesma maneira
para muacutesculos e outros elementos que possam ser analisados na articulaccedilatildeo
tornando-se entatildeo um meacutetodo ineficaz para aplicaccedilotildees que estatildeo ligadas a
patologias
Figura 7 ndash Chapas de raio x [9]
O meacutetodo de utilizaccedilatildeo que preenche esta lacuna satildeo as ressonacircncias magneacuteticas
que revelam as patologias referentes aos muacutesculos cartilagens tendotildees
31
ligamentos vasos etc Como mostrado na figura 8 podemos observar os detalhes
da articulaccedilatildeo
Figura 8ndash Exame de RM
Para uma comparaccedilatildeo acerca do meacutetodo de captaccedilatildeo de imagem mais adequado a
ser utilizado realizamos uma pesquisa no Hospital Praia da Costa localizado no
municiacutepio de Vila Velha - ES com o ortopedista Henrique Morais formado em
medicina pela Faculdade de Medicina de Petroacutepolis A resposta veio a confirmar o
relatado acima os raios-X satildeo muito mais utilizados que a ressonacircncia magneacutetica
devido a simplicidade e ao baixo custo do exame
Para obtermos dados referentes a custos foi realizada uma pesquisa no Centro de
Diagnoacutestico por Imagem (CDI) localizado na Praia do Canto Vitoacuteria - ES onde
foram obtidos os seguintes resultados
O valor de um exame de ressonacircncia magneacutetica incluindo laudo e filme foi de R$
73000 (setecentos e trinta reais) para o raios-X o custo teria uma meacutedia de R$
1500 (quinze reais) por exame
Uma outra pesquisa foi realizada por Nabarrete em 1999 que tinha como objetivo
colher informaccedilotildees referentes aos diversos aspectos relacionados agraves lesotildees quais
os tipos mais frequumlentes e seus mecanismos mais comuns bem como as
32
caracteriacutesticas dos indiviacuteduos que em sua maioria foram do sexo masculino Os
resultados seratildeo apresentados nas figuras 9 10 11 e 12
Figura 9 - Ocorrecircncia de lesotildees e quais estruturas satildeo mais lesadas
Figura 10 - Esportes de contato que mais geram lesotildees nos ligamentos
Figura 11 - Neste graacutefico veremos os mecanismos causadores de lesotildees
33
Figura 12 - Procedimentos que foram utilizados para definiccedilatildeo do grau da lesatildeo
42 Conclusatildeo do Capiacutetulo
Apesar da teacutecnica dos raios-X ser o exame mais utilizado o de menor custo o mais
simples e mais raacutepido seraacute utilizado neste estudo a ressonacircncia magneacutetica pois
neste caso a preocupaccedilatildeo eacute mostrar o comportamento da estrutura do joelho com e
sem a aplicaccedilatildeo de carga e tal avaliaccedilatildeo soacute seraacute possiacutevel pelo o exame de RM pois
mostraraacute os diferentes tipos de tecidos do joelho e suas variaccedilotildees
34
5 DEFEITOS DA RM
O paciente em questatildeo ao dar entrada na sala de ressonacircncia natildeo poderaacute portar
nenhum tipo de material magneacutetico ou qualquer instrumento que venha gerar
artefatos no resultado do exame Os artefatos satildeo gerados atraveacutes de interferecircncia
com o campo magneacutetico Assim portadores de proacuteteses marcapasso ou quaisquer
materiais eleacutetricos natildeo podem utilizar o meacutetodo de diagnoacutestico por ressonacircncia
O objetivo deste capiacutetulo eacute identificar os problemas relacionados agrave mecacircnica no que
diz respeito ao modo como eacute realizado o exame Seraacute mostrado agora um dos
problemas encontrados durante a realizaccedilatildeo do exame com o paciente em repouso
estando ele com um carregamento nulo ou proacuteximo disto na regiatildeo femopatelar
51 Abordagem da Variaccedilatildeo da Pressatildeo na Superfiacutecie de Apoio
Para esta demonstraccedilatildeo a variaccedilatildeo da pressatildeo sofrida nos peacutes para situaccedilotildees reais
e tambeacutem para a situaccedilatildeo da ressonacircncia onde o paciente encontra-se deitado
Seraacute feito ainda uma avaliaccedilatildeo das forccedilas sobre os muacutesculos no joelho em duas
posiccedilotildees e para acircngulos diferentes
Em um primeiro estudo seraacute considerado uma pessoa deitada em repouso e com
sua distribuiccedilatildeo de massa homogecircnea e constante ao longo de todo corpo sendo
esta a situaccedilatildeo em que o paciente encontra-se no momento da ressonacircncia
magneacutetica temos
Massa = constante
A aacuterea de contato com a superfiacutecie
Aacuterea (estimada) = 2400 cm2
35
Considerando a massa do indiviacuteduo como 80 kg estimamos entatildeo a pressatildeo
exercida pela superfiacutecie do corpo em contato com a maca da ressonacircncia
Pressatildeo = F A
Sendo assim foi encontra uma pressatildeo de 0033 kgf cm2 para uma pessoa deitada
na maca da RM
Ilustrando a situaccedilatildeo de uma pessoa de peacute onde os peacutes estatildeo totalmente apoiados
no solo em repouso com a massa distribuiacuteda de maneira uniforme em toda a
superfiacutecie de contato
Aacuterea (estimada) = 132 cm2
Considerando o mesmo indiviacuteduo da situaccedilatildeo anterior teremos uma pressatildeo de
0606 kgf cm2
A uacuteltima situaccedilatildeo teraacute o mesmo indiviacuteduo com suas pernas flexionadas e com uma
aacuterea de apoio reduzida esta eacute uma situaccedilatildeo criacutetica para o joelho devido ao aumento
das tensotildees nos muacutesculos e tendotildees esta situaccedilatildeo seraacute abordada mais adiante
Aacuterea (estimada) = 80 cm2
Sendo assim a pressatildeo correspondente a esta situaccedilatildeo seraacute de 1 kgf cm2
Observando os resultados das situaccedilotildees anteriores eacute faacutecil de verificar a ocorrecircncia
de uma grande variaccedilatildeo da pressatildeo Comparando os resultados das situaccedilotildees onde
o indiviacuteduo estaacute de peacute com toda a superfiacutecie do peacute apoiada com o resultado do
indiviacuteduo na maca verifica-se que a pressatildeo eacute aproximadamente vinte vezes maior
e a situaccedilatildeo onde o indiviacuteduo encontra-se com a superfiacutecie do peacute parcialmente
apoiada a diferenccedila aumenta em mais de 30 vezes em relaccedilatildeo agrave posiccedilatildeo de exame
36
52 A Impossibilidade de Variaccedilatildeo do Acircngulo
Durante o exame de ressonacircncia magneacutetica o acircngulo do joelho na posiccedilatildeo eacute
travado entre 10 e 15deg como mostrado na figura 13
Durante um agachamento agraves forccedilas compressivas chegam proacuteximas a 8000 Kgf
com cargas elevadas (250 a 38250 kg) sendo praticamente a mesma nos acircngulos
entre 60deg a 130deg de flexatildeo de joelhos (NISSEL amp EKHOLM 1986) poreacutem ainda natildeo
foi estudado um valor limite para as estruturas resistirem a forccedilas compressivas
Deve-se lembrar no entanto que da mesma forma que a compressatildeo excessiva
pode ser lesiva para meniscos e cartilagens elas tem um papel importante na
estabilidade dos joelhos (NISSEL amp ELKHOLM 1986 MARKOLF et al 1981
SHOEMAKER amp MARKOLF 1985 YACK et al 1994) [12]
Figura 13ndash Acircngulo de posiccedilatildeo do joelho durante o exame
Logo concluiacute-se que em acircngulos menores que 60deg os esforccedilos na regiatildeo
femopatelar satildeo pequenos e haacute pouco desgaste da articulaccedilatildeo para acircngulos entre
60 e 130deg haacute grande esforccedilo e desgaste poreacutem em ambos os casos todos os
37
esforccedilos contribuem para a estabilidade do joelho A figura 14 ilustra claramente
que com a alteraccedilatildeo do acircngulo do joelho as forccedilas existentes aumentam
consideravelmente
Figura 14ndash Na figura 14 pode-se observar que Qp Rf(resultante) e Pa satildeo vetores forccedila que atuam
diretamente sobre a patela ao flexionar o joelho como jaacute foi abordado anteriormente as forccedilas
apresentam grandes aumentos O grupo de forccedilas representados pelos vetores Qt Rc(resultante) e
P(forccedila peso) atuam na articulaccedilatildeo do tornozelo e aumentam com a flexatildeo do joelho bem como o
aumento da forccedila normal(forccedila de contato do chatildeo com a ponta dos peacutes) que provoca um maior
momento na articulaccedilatildeo O conjunto de vetores representados por Rc(resultante) Qt e P satildeo vetores
que atuam na articulaccedilatildeo da anca do fecircmur e a bacia neste caso temos um pequeno aumento destes
com o aumento do acircngulo Por fim temos o conjunto de vetores representados por Pa Rt e
Rg(resultante) que atuam na articulaccedilatildeo entre o fecircmur e a tiacutebia
38
53 Contraccedilatildeo Isomeacutetrica e Isotocircnica
A relaccedilatildeo entre a forccedila muscular e seu comprimento durante uma contraccedilatildeo
determina o tipo de contraccedilatildeo muscular Eacute chamada contraccedilatildeo isomeacutetrica aquela em
que o efeito da formaccedilatildeo das pontes cruzadas implica no aumento da rigidez do
muacutesculo atingindo um estado de equiliacutebrio estaacutetico neste caso o muacutesculo natildeo
altera seu comprimento ainda que as pontes cruzadas estejam ativas para suportar
a carga aplicada Modificaccedilotildees na carga levam ao aumento ou a diminuiccedilatildeo da
rigidez do muacutesculo e a manutenccedilatildeo do comprimento O outro tipo de contraccedilatildeo
chamada isotocircnica ocorre quando o muacutesculo se encurta ainda que sob a accedilatildeo de
uma carga Tomando-se como exemplo a elevaccedilatildeo de um peso numa contraccedilatildeo
isomeacutetrica este estaria sendo sustentado estaticamente enquanto uma contraccedilatildeo
isotocircnica seria capaz de levantaacute-lo [6]
531 Relaccedilatildeo Comprimento - Forccedila Muscular
Quando o comprimento de um muacutesculo se encontra proacuteximo ao seu valor de
repouso tambeacutem chamado comprimento oacutetimo a maior quantidade possiacutevel de
cabeccedilas miosiacutenicas pode formar pontes cruzadas com as moleacuteculas de actina esta
situaccedilatildeo corresponde ao maior grau de superposiccedilatildeo entre os filamentos grosso e
fino Gordon et alli (1966) mediu a faixa de comprimento onde a maacutexima tensatildeo
ocorria numa fibra isolada do muacutesculo sartorius da ratilde de 94 a 106 do
comprimento oacutetimo (Figura 15 A)
Diminuindo gradativamente o comprimento do muacutesculo para ateacute um limite de 60
do comprimento oacutetimo a forccedila caiacutea a aproximadamente 80 da forccedila maacutexima -
evento relacionado provavelmente ao encontro de filamentos finos opostos
Encurtamentos mais pronunciados levavam agrave cessaccedilatildeo da forccedila muscular com o
provaacutevel choque dos filamentos grossos com as estruturas Z Por outro lado se o
muacutesculo era estirado acima do comprimento oacutetimo a forccedila muscular caia
gradativamente ateacute cerca de 130 deste comprimento Nesta condiccedilatildeo o
sarcocircmero distendido diminui o nuacutemero de pontes cruzadas ativas ateacute o limite ao
39
redor de 170 do comprimento oacutetimo onde a superposiccedilatildeo entre filamentos
grossos e finos jaacute natildeo ocorre
Em muacutesculos inteiros e natildeo apenas numa fibra isolada alongamentos a partir do
comprimento oacutetimo trazem consigo o aparecimento de uma forccedila elaacutestica passiva
exercida pelos elementos elaacutesticos natildeo contraacuteteis do muacutesculo perimiacutesio endomiacutesio
sarcolema assim como por elementos da proacutepria fibra muscular (Zajac 1989)
Dependendo ainda da ativaccedilatildeo a forccedila muscular fica reduzida a uma fraccedilatildeo da forccedila
maacutexima situaccedilatildeo em que nem todas as fibras satildeo recrutadas ou a somaccedilatildeo
temporal natildeo chegou ao maacuteximo (Figura 15 B)
Em muacutesculos do aparelho locomotor a modulaccedilatildeo da forccedila eacute feita
predominantemente pelo recrutamento ateacute cerca de 70 (50 a 85
dependendo do muacutesculo) da forccedila maacutexima valor a partir do qual as unidades
motoras passam a disparar com maior frequumlecircncia (Enoka 1993) [6]
40
Figura 15 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento A - Ativaccedilatildeo maacutexima B - Ativaccedilatildeo parcial (Zajac 1989)
532 Relaccedilatildeo Velocidade - Forccedila Muscular
Um muacutesculo isolado sujeito a uma carga constante por exemplo suportando um
peso se for estimulado inicialmente se encurtaraacute parando em seguida Variando-se
a carga eacute possiacutevel relacionaacute-la com a velocidade de encurtamento sendo obtida a
curva velocidade - forccedila muscular Quando a velocidade de encurtamento eacute maacutexima
o muacutesculo natildeo estaacute sujeito a nenhuma carga isto eacute a forccedila muscular eacute nula Se por
outro lado o muacutesculo natildeo consegue se encurtar ainda que seu comprimento seja
oacutetimo senatildeo apenas suportar a carga a velocidade eacute nula e a forccedila assume o valor
maacuteximo (Figura 16) Forccedilas maiores do que a maacutexima aplicadas ao muacutesculo levam
seu alongamento ateacute um limite de aproximadamente 180 da forccedila maacutexima
aumentos subsequumlentes de forccedila levariam a alongamentos draacutesticos no muacutesculo
41
Figura 16 - Relaccedilatildeo forccedila-velocidade para ativaccedilotildees maacutexima e parcial No eixo x estaacute representada a
velocidade de encurtamento a velocidade do muacutesculo com sinal oposto (Zajac 1989)
54 O Modelo de Hill
Os modelos derivados da proposta inicialmente apresentada por A V Hill em 1938
possuem caracteriacutesticas suficientemente simples e de faacutecil compreensatildeo e satildeo
capazes de modelar satisfatoriamente os principais fenocircmenos macroscoacutepicos
observados na contraccedilatildeo muscular e que os tornaram os mais utilizados ateacute entatildeo
em estudos de dinacircmica e controle de movimento Na Figura 17 podem ser
observados os componentes baacutesicos deste modelo um elemento contraacutetil (CE) no
qual a forccedila muscular eacute gerada a partir da energia quiacutemica disponiacutevel um elemento
elaacutestico em seacuterie (SEE) responsaacutevel pela resposta mecacircnica do muacutesculo agraves
alteraccedilotildees de comprimento raacutepidas Se um muacutesculo estaacute sendo submetido a
alongamentos natildeo-despreziacuteveis eacute comum a inclusatildeo de um elemento elaacutestico em
paralelo (PE) atuando como uma mola passiva [6]
42
Figura 17 - Estrutura funcional do modelo de Hill mostrando o elemento contraacutetil (CE) o elemento
elaacutestico em paralelo (PE) e o elemento elaacutestico em seacuterie (SEE) (Zajac 1989)
A partir de medidas de forccedila isotocircnica em muacutesculos tetanizados sabe-se que quando
esta aumenta os muacutesculos se contraem mais lentamente Foi proposta entatildeo por Hill
uma relaccedilatildeo empiacuterica hiperboacutelica que ajustava a dependecircncia da velocidade maacutexima
de contraccedilatildeo (V) com a forccedila muscular (F) (Figura 18)
(F+a)+(V+b)=const (41)
Tal que
V eacute a velocidade inicial (maacutexima) de encurtamento
F eacute a forccedila muscular
a e b satildeo as constantes sendo b = a (VmFm)
43
Figura 18 - Hipeacuterbole de Hill Os dados experimentais de contraccedilotildees isotocircnicas do muacutesculo sartorius
de ratilde foram ajustados com a equaccedilatildeo empiacuterica (VVm+025) (FFm+025) = 03123 neste teste
Vm=52 cms e Fm=65 gf (Talbot e Gessner 1973)
Hill obteve a relaccedilatildeo acima atraveacutes de medidas da potecircncia muscular que eacute a soma
das energias mecacircnica e teacutermica durante a contraccedilatildeo isotocircnica Inicialmente o calor
liberado na contraccedilatildeo isotocircnica (Qit) foi considerado como a soma do calor liberado
durante a contraccedilatildeo isomeacutetrica (Qim) e do calor liberado devido ao encurtamento (Qe)
Q Q Qit e im (42)
Hill constatou que Qe era proporcional apenas agrave distacircncia encurtada ou que sua
variaccedilatildeo temporal era proporcional a V No entanto Qit o calor total diminuiacutea com o
aumento da forccedila A potecircncia total no muacutesculo soma da potecircncia mecacircnica (fv) e do
calor extra dissipado por accedilatildeo da viscosidade no encurtamento (Qe) pode ser
expressa como
( )W fv Qe fv av b f fm (43)
44
Tal que fm eacute a forccedila muscular maacutexima (ou seja para v = 0) Somando ab + bf nos dois
lados da equaccedilatildeo acima
( )( ) ( )f a v b b a fm (44)
Mas Hill percebeu posteriormente que ldquoardquo dependia de f (Hill 1964)
a f f fm( ) 016 018 (45)
Apesar das equaccedilotildees 44 e 45 descreverem com maior precisatildeo a relaccedilatildeo forccedila-
velocidade a equaccedilatildeo original de Hill 41 continua sendo empregada com suficiente
credibilidade para muitos muacutesculos Wilkie (1950) notou que hipeacuterboles
geometricamente semelhantes eram obtidas para vaacuterios muacutesculos mostrando que a
variaccedilatildeo da velocidade com a forccedila ocorria de maneira ateacute certo ponto invariante
Normalizando a eq 41 pela forccedila maacutexima (fm) e pela velocidade maacutexima de contraccedilatildeo
sem carga (vm) vem
f
f
v
vm m
1
4
1
4
5
16 (46)
Uma vez que para muitos muacutesculos vale a relaccedilatildeo
a
f
b
vm m
1
4 (47)
Abott e Wilkie (1953) mostraram que a equaccedilatildeo de Hill normalizada eq 47 se aplica
para muacutesculos que se encontram em diversos estados de alongamento ou contraccedilatildeo
e natildeo apenas no comprimento oacutetimo Assim a forccedila do elemento contraacutetil eacute
completamente definida para uma estimulaccedilatildeo tetacircnica se a curva forccedila-comprimento
eacute levada em conta aleacutem da curva forccedila-velocidade A forccedila muscular eacute entatildeo uma
funccedilatildeo de duas variaacuteveis uma relaccedilatildeo forccedila-comprimento-velocidade (figura 19)
45
Figura 19 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento-velocidade para muacutesculo interno reto de rato (Zierler 1978)
Este modelo baacutesico possui alguns pequenos desvios dependendo das condiccedilotildees
especiacuteficas de operaccedilatildeo Muacutesculos que se contraem a partir de um comprimento inicial
elevado encurtam-se mais lentamente do que aqueles que estavam inicialmente
menos estendidos A duraccedilatildeo da estimulaccedilatildeo se longa diminui a velocidade de
contraccedilatildeo processo ligado provavelmente ao metabolismo energeacutetico (Zierler 1978)
A partir das relaccedilotildees expostas acima jaacute eacute possiacutevel calcular a potecircncia muscular
Sendo a taxa de calor gerado no encurtamento ( Qe ) proporcional agrave velocidade de
encurtamento
( )Q Q f f vit im m 016 018 (48)
Incluindo o termo fv da potecircncia mecacircnica e considerando a = 025 a potecircncia
muscular total entendida como a soma da taxa de produccedilatildeo de calor e da potecircncia
mecacircnica durante a contraccedilatildeo isotocircnica fica
W Q f v fvim m 0 25 (49)
46
E utilizando a relaccedilatildeo determinada por Hill para o calor isomeacutetrico
Qf v
im
m m
16 (410)
Tem-se que uma expressatildeo para a potecircncia muscular seria
Wf v v
v
f
f
v
v
m m
m m m
161 4 16 (411)
Que a partir da equaccedilatildeo 46 da hipeacuterbole normalizada de Hill (Talbot e Gessner
1973) pode ser expressa em funccedilatildeo apenas da velocidade de encurtamento ou da
forccedila muscular
Wf v
vv
vv
m m m
m
16
1 24
1 4 (412)
Wf v f
f
f f
f f
m m
m
m
m
161 1
4 75 20
16 64 (413)
A equaccedilatildeo de Hill normalizada (46) eacute a base para a determinaccedilatildeo da curva
velocidade-forccedila muscular As equaccedilotildees 411 e 412 por sua vez podem fornecer
importantes dados sobre consumo de energia muscular e o comportamento das
forccedilas para um estudo mais especiacutefico Em sistemas de estimulaccedilatildeo eleacutetrica neuro-
muscular poderatildeo ser uacuteteis no estabelecimento de estrateacutegias de controle
47
55 Estrutura Muscular na Articulaccedilatildeo
A seguir seratildeo apresentados os muacutesculos e ligamentos no movimento do joelho De
acordo com o mostrado na Figura 20 podemos observar a quantidade de muacutesculos
diretamente ligados ao joelho bem como os ligamentos que satildeo responsaacuteveis por
manter a integridade da articulaccedilatildeo
Figura 20 - Demonstrativa dos muacutesculos ligamentos e suas disposiccedilotildees
551 Os Muacutesculos da Articulaccedilatildeo
Doze muacutesculos atuam na articulaccedilatildeo do joelho e satildeo classificados em trecircs grupos
bull Jarrete
bull Quadriacuteceps da coxa e
bull Muacutesculos natildeo-classificados
5511 Jarrete
O grupo do jarrete inclui os muacutesculos semitendiacuteneo semimembranaacuteceo e biacuteceps da
coxa (cabeccedila longa e curta) Todos exceto a cabeccedila curta do biacuteceps atuam como
48
extensores do quadril Como os muacutesculos do jarrete demonstram uma linha de
traccedilatildeo posterior ao eixo de rotaccedilatildeo do joelho eles servem como flexores do joelho
Aleacutem de fletir o joelho os muacutesculos semimembranaacuteceo e semitendiacuteneo giram
medialmente a tiacutebia quando o joelho estaacute parcialmente fletido Na condiccedilatildeo de
sustentaccedilatildeo de peso esses muacutesculos tendem a girar lateralmente o fecircmur sobre a
tiacutebia Esses movimentos satildeo relativamente equivalentes
5512 O Quadriacuteceps da Coxa
O quadriacuteceps da coxa eacute constituiacutedo pelos muacutesculos reto da coxa e trecircs vastos (vasto
lateral medial e intermeacutedio) Apenas o reto da coxa atua em mais de uma
articulaccedilatildeo Contudo todos os membros causam inequivocadamente uma extensatildeo
potente do joelho e tambeacutem devido a sua inserccedilatildeo medial tendem a causar
rotaccedilatildeo medial da tiacutebia
O comportamento eleacutetrico do vasto medial estaacute relacionado agrave diminuiccedilatildeo da
magnitude do braccedilo de momento do quadriacuteceps para a extensatildeo do joelho durante
os 15ordm finais de movimento Os aumentos na atividade do vasto medial no final da
extensatildeo do joelho foram relacionados ao seu papel como estabilizador da patela
contra uma luxaccedilatildeo lateral Em geral ainda eacute relativamente seguro afirmar que todos
os muacutesculos do quadriacuteceps satildeo mais ou menos simultaneamente ativos durante a
extensatildeo do joelho e proporcionalmente ativos durante elevaccedilotildees e reduccedilotildees na
tensatildeo da extensatildeo
5513 O Grupo de Muacutesculos natildeo Classificados
O grupo de muacutesculos natildeo-classificados da articulaccedilatildeo do joelho inclui o sartoacuterio o
graacutecil o popliacuteteo o gastrocnecircmico e o plantar Os dois uacuteltimos atuam
predominantemente na articulaccedilatildeo do tornozelo embora passem atraacutes da
articulaccedilatildeo do joelho e possuam alguma capacidade de flexatildeo
49
O muacutesculo graacutecil considerado parte da massa muscular referida como adutores do
quadril no entanto ao atravessar a articulaccedilatildeo do joelho ele tende a causar um
torque associado agrave rotaccedilatildeo medial da tiacutebia bem como a flexatildeo do joelho
O sartoacuterio que eacute o muacutesculo mais longo do corpo tambeacutem se associa agrave rotaccedilatildeo
medial da tiacutebia e atua no quadril como flexor
O popliacuteteo eacute um muacutesculo profundo e pequeno situado atraacutes da articulaccedilatildeo do joelho
A orientaccedilatildeo de suas fibras o torna um rotador medial da tiacutebia Geralmente se
observa atividade do muacutesculo no iniacutecio da flexatildeo do joelho aleacutem de ajudar a
estabilizar o membro inferior sustentador do peso quando estaacute numa posiccedilatildeo com o
joelho fletido auxiliando o ligamento cruzado posterior a restringir esse movimento
indesejaacutevel
Figura 21 ndash Localizaccedilatildeo dos principais muacutesculos relacionados ao joelho [10]
552 Ligamentos
Ligamento Cruzado Anterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo permitindo
o movimento para frente
Ligamento Cruzado Posterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo
permitindo o movimento para traacutes mais ligamentos colaterais localizados nas
laterais do joelho responsaacuteveis pela estabilidade lateral e medial da articulaccedilatildeo
50
Os ligamentos tecircm como principal funccedilatildeo limitar os movimentos das articulaccedilotildees em
direccedilotildees indesejaacuteveis a fim de que natildeo ocorram lesotildees (danificaccedilotildees nas mesmas)
A caacutepsula fibrosa do joelho eacute suplementada e reforccedilada por cinco ligamentos
intriacutensecos
bull Ligamento Patelar
bull Ligamento Colateral Fibular
bull Ligamento Colateral Tibial
bull Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo
bull Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Estes satildeo frequumlentemente denominados ligamentos externos para diferenciaacute-los
dos ligamentos internos e ligamentos cruzados que se encontram dentro da caacutepsula
fibrosa
5521 Ligamento Patelar
Eacute a continuaccedilatildeo do tendatildeo do muacutesculo quadriacuteceps da coxa distal agrave patela Eacute
extremamente forte e contiacutenuo com a caacutepsula fibrosa da articulaccedilatildeo do joelho e eacute
palpado com maior facilidade quando a perna esta estendida Resiste agrave tendecircncia
da face tibial superior de deslocar-se para frente com referecircncia ao fecircmur durante
alguns tipos de movimento
5522 Ligamento Colateral Fibular (Lateral) e Ligamento Colateral Tibial
(Medial)
Esse ligamento tem mais importacircncia que o ligamento colateral fibular (lateral) no
que diz respeito agrave estabilidade do joelho
O ligamento colateral medial eacute composto de uma parte superficial o ligamento
colateral tibial e uma parte profunda ldquoo ligamento capsular medialrdquo Estas estruturas
satildeo importantes no controle da angulaccedilatildeo vara (voltado medialmente) e valga
(voltada lateralmente) rotaccedilatildeo tibial e deslocamento tibial antero-posterior Esses
51
ligamentos satildeo firmemente fixados ao menisco medial e a caacutepsula fibrosa da
articulaccedilatildeo do joelho
Os ligamentos colaterais tibial e fibular normalmente impedem a ruptura das faces
laterais da articulaccedilatildeo Satildeo firmemente estirados quando a perna eacute estendida
impedindo a rotaccedilatildeo da tiacutebia lateralmente ou do fecircmur medialmente Durante a
flexatildeo da perna eles se aproximam permitindo alguma rotaccedilatildeo da tiacutebia sobre o
fecircmur
Ligamento colateral medial possui duas porccedilotildees superficial e profunda Estabiliza a
joelho nos estresses em valgo
Ligamento colateral lateral ou fibular colateral Eacute o principal estabilizador ao estresse
em varo Faz parte do complexo ou canto posterolateral e resiste agrave rotaccedilatildeo externa
Figura 22ndash Ligamentos da articulaccedilatildeo do joelho
5523 Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo e Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Eles reforccedilam a parte de traz do joelho Ajudam a resistir qualquer tendecircncia
para a articulaccedilatildeo se mover aleacutem de seu limite de extensatildeo (hiperextensatildeo) Aleacutem
52
disso a direccedilatildeo de suas fibras sugere que eles limitem o movimento rotatoacuterio
5524 Ligamentos Cruzados
O mais fraco ligamento eacute o cruzado anterior que impede o deslocamento posterior
do fecircmur sobre a tiacutebia e a hiperextensatildeo da articulaccedilatildeo aleacutem de conter a tiacutebia que eacute
tracionada agrave frente quando a articulaccedilatildeo eacute fletida em acircngulo reto
O ligamento cruzado posterior que eacute estirado durante a flexatildeo da articulaccedilatildeo do
joelho impede a luxaccedilatildeo anterior do fecircmur sobre a tiacutebia ou a luxaccedilatildeo posterior da
tiacutebia Tambeacutem ajuda a evitar a hiperflexatildeo da articulaccedilatildeo do joelho
Estes ligamentos muito fortes situam-se no interior da caacutepsula articular unindo o
fecircmur e a tiacutebia Localizam-se entre os cocircndilos medial e lateral separados da
cavidade articular pela membrana sinovial
Satildeo faixas arredondadas que se cruzam obliquamente como um X e se denominam
anterior e posterior de acordo com seu local de fixaccedilatildeo na tiacutebia Estes ligamentos
satildeo essenciais para a estabilidade acircntero-posterior da articulaccedilatildeo do joelho
principalmente quando eacute fletido
Ligamento cruzado anterior Eacute responsaacutevel pela limitaccedilatildeo da translaccedilatildeo anterior e
rotaccedilatildeo da tiacutebia em relaccedilatildeo ao fecircmur
Ligamento cruzado posterior Evita a subluxaccedilatildeo posterior da tiacutebia em relaccedilatildeo ao
fecircmur
53
56 Movimentos de Rotaccedilatildeo e Translaccedilatildeo
No joelho existem movimentos de escorregamento do fecircmur sobre os meniscos
tornando o movimento ainda mais complexo Nas figuras 23 e 24 estatildeo identificadas
as proacuteteses de 1 e 4 eixos que nos datildeo uma boa visualizaccedilatildeo dos movimentos
relativos entre as superfiacutecies de um joelho
Figura 23 - Proacuteteses de um Eixo
Figura 24 - Proacuteteses de 4 eixos
Podemos observar a diferenccedila dos movimentos proporcionados por proacutetese e
concluiacutemos que o movimento da proacutetese de 4 eixos eacute o que mais se aproxima do
movimento real no joelho jaacute que proporciona o deslizamento entre as superfiacutecies
enquanto na proacutetese de 1 eixo ocorre apenas o movimento de rotaccedilatildeo em torno do
eixo
54
57 Conclusatildeo do Capiacutetulo
O meacutetodo atual de exame do joelho a ressonacircncia magneacutetica natildeo estaacute adequado
com a pesquisa biomecacircnica pois como pode ser observado neste capiacutetulo a
pressatildeo no joelho em movimento eacute no miacutenimo 30 vezes superior comparada agravequela
na maca de ressonacircncia assim como os acircngulos satildeo os mais variados possiacuteveis
proporcionando variaccedilatildeo ciacuteclica com baixas ou altas taxas de variaccedilatildeo das forccedilas
Com relaccedilatildeo ao meacutetodo de Hill pode-se ter uma noccedilatildeo dos gastos de energia
envolvidos na geraccedilatildeo dos movimentos e como varia a forccedila com a velocidade
muscular
Pode-se verificar tambeacutem a complexidade do joelho quando foram citados e
mostrado a quantidade de muacutesculos ligamentos e outras estruturas que o compotildee e
a sua complexibilidade bem como o movimento existente
55
6 PROPOSTA PARA A SOLUCcedilAtildeO MECAcircNICA
Propotildee-se entatildeo um sistema que simule a compressatildeo exercida sobre o joelho com
um carregamento estaacutetico com valor equivalente ao peso do paciente Isto seria
possiacutevel ao variar o carregamento e o acircngulo da articulaccedilatildeo que seria o ideal para
simular as atividades cotidianas como subir uma escada pular correr um
agachamento e outras situaccedilotildees onde o joelho eacute severamente solicitado
Situaccedilotildees como correr e pular necessitariam de um equipamento com software que
captassem imagens dinacircmicas para esta situaccedilatildeo a escolha seria por um simulador
de carga com caracteriacutesticas elaacutesticas desta forma com o movimento haveria
acreacutescimo ou decreacutescimo dos esforccedilos no joelho do paciente de acordo com a
variaccedilatildeo do comprimento da cinta elaacutestica A impossibilidade de realizaccedilatildeo de um
exame deste tipo eacute devido ao fato de natildeo haver um equipamento de RM que capta
imagens dinacircmicas aqui no estado do Espiacuterito Santo Figura 25 o que nos levou
a pensar em outra soluccedilatildeo para o caso
Figura 25 - Equipamento utilizado na ressonacircncia magneacutetica
56
Como a uacutenica possibilidade eacute de simular um carregamento com um acircngulo entre 10ordm
e 15ordm (acircngulo da bobina de captaccedilatildeo de imagem) na articulaccedilatildeo femopatelar e a
impossibilidade descrita no paraacutegrafo anterior pensamos entatildeo em um equipamento
que atendesse a esta situaccedilatildeo
Na Figura 26 observamos a forccedila F em direccedilatildeo perpendicular ao solo simulando a
forccedila peso desta maneira procuramos desenvolver um aparato que nos permitisse
simular a mesma direccedilatildeo A soluccedilatildeo foi um conjunto de cintas com baixa
elasticidade e boa resistecircncia mecacircnica agrave traccedilatildeo com dispositivo de travas O
equipamento natildeo possui componentes ferromagneacuteticos e medidores de forccedila
eletroeletrocircnicos
Figura 26 - Descriccedilatildeo da cinta e figura ilustrativa
A seguir podemos observar a figura 27 com o voluntaacuterio utilizando o equipamento
no momento anterior agrave ressonacircncia
57
Figura 27 ndash Paciente utilizando a cinta ao dar entrada na sala de exame
61 O Equipamento de Carga
O equipamento eacute composto por trecircs cintas dispostas do seguinte modo a primeira
cinta eacute responsaacutevel pelo carregamento do joelho tencionando o sistema a segunda
eacute responsaacutevel pela ligaccedilatildeo da cinta inferior a primeira com a superior a terceira e a
terceira cinta seraacute responsaacutevel por limitar o movimento que seraacute ajustada conforme
o tamanho do paciente
58
Figura 28 ndash Montagem do conjunto de cintas
62 Modificaccedilotildees Realizadas
Foram necessaacuterias algumas adaptaccedilotildees para que as cintas pudessem ser utilizadas
no equipamento de ressonacircncia magneacutetica pois havia alguns componentes
ferromagneacuteticos tais como mola e eixo Estes foram confeccionados em bronze e
as molas foram retiradas de maneira que natildeo alterasse a funcionalidade do
equipamento
59
7 O QUE SIGNIFICA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
Ressonacircncia Magneacutetica (RM) eacute uma ferramenta meacutedica moderna e precisa
disponiacutevel aos meacutedicos para a imagem seccional do interior do corpo Esta visatildeo
magneacutetica fornece aos meacutedicos uma quantidade de informaccedilotildees detalhadas sobre
a localizaccedilatildeo tamanho e composiccedilatildeo do tecido corporal a ser examinado Este
conhecimento pode ser decisivo no estabelecimento de um diagnoacutestico raacutepido e
preciso
A RM eacute um meacutetodo de investigar o corpo tatildeo complicado quanto parece A RM natildeo
usa raios-X De fato como o nome indica o procedimento eacute baseado nas
propriedades magneacuteticas dos aacutetomos que constituem todas as substacircncias incluindo
o corpo humano Em um campo magneacutetico forte como o produzido pelo scanner da
RM sinais eleacutetricos satildeo emitidos pelo nuacutecleo atocircmico do tecido corporal Esses
sinais satildeo interceptados por uma antena circular ao redor do paciente A intensidade
do sinal varia de acordo com o tipo de tecido Um computador designa os sinais aos
pontos correspondentes das aacutereas corporais em exame e transforma-as em imagem
na tela
71 Preparaccedilatildeo para o exame
Natildeo eacute necessaacuterio remover as roupas como eacute o caso em muitos exames de raio-X
poreacutem os pacientes satildeo solicitados a retirar todos os objetos que possam interferir
no processo de imagem principalmente aqueles contendo metal Isto inclui natildeo
somente brincos broches colares reloacutegios de pulso mas tambeacutem canetas
esferograacuteficas e chaves Os pacientes devem tambeacutem retirar placas dentaacuterias
removiacuteveis e informar o meacutedico se houver qualquer implante metaacutelico ou objeto
estranho incluindo
bull Marca-passo
bull Vaacutelvula cardiacuteaca artificial
bull Proacutetese vascular
60
bull Membro artificial
bull Unha ou placa metaacutelica
bull Estilhaccedilo ou tala de metal
bull Dispositivo intra-uterino (para contracepccedilatildeo)
bull O meacutedico deve ser informado se vocecirc estaacute graacutevida
Para o exame os pacientes satildeo conduzidos a um recosto almofadado no centro do
scanner da RM Eacute importante que o paciente sinta-se confortaacutevel para o iniacutecio e
permaneccedila calmo e quieto o quanto possiacutevel durante o exame jaacute que qualquer
movimento fiacutesico pode interferir com a precisatildeo das medidas ou alterar os resultados
dos testes
72 Seguranccedila durante o exame
Uma vez que a ressonacircncia magneacutetica natildeo envolve o uso de raios-X natildeo eacute
necessaacuterio tomar as mesmas medidas de precauccedilatildeo para exames de raios-X Pelo
conhecimento cientiacutefico atual a forccedila do campo magneacutetico necessaacuteria para obter
resultados precisos (ateacute 2 Tesla = 20000 vezes o campo magneacutetico da Terra) natildeo
possui efeito prejudicial
Nos uacuteltimos anos milhotildees de exames foram realizados sem quaisquer efeitos
colaterais conhecidos - durante ou apoacutes o exame Os exames de RM geralmente
natildeo podem ser realizados em pacientes com marca-passo cardiacuteaco
73 O que acontece durante o exame
Durante o exame o paciente deita-se no centro de uma abertura tipo tuacutenel do
scanner da RM o que natildeo eacute perigoso nem doloroso Poreacutem se o paciente natildeo gosta
da sensaccedilatildeo de se sentir preso ou sofrem de claustrofobia tomar um sedativo leve
com consulta do meacutedico pode ajudar
61
Cada imagem da RM leva de 5 a 15 minutos para ser obtida Durante o exame o
paciente ouviraacute um som de batida leve Natildeo haacute com que se preocupar Esse eacute o
funcionamento normal do scanner da RM
Quando eacute necessaacuterio obter vaacuterias imagens o recosto iraacute mover-se automaticamente
agrave posiccedilatildeo apropriada O paciente deve continuar o mais tranquumlilo possiacutevel
Dependendo do tipo do exame o tempo total do procedimento pode ser de ateacute 60
minutos
62
8 PARAcircMETROS QUE AFETAM O ASPECTO DAS IMAGENS
OBTIDAS ATRAVEacuteS DE RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
A seguir seraacute abordado os paracircmetros envolvidos para a obtenccedilatildeo das imagens dos
diferentes planos em que satildeo mostradas as imagens e por fim os resultados
obtidos nos experimentos com e sem o equipamento de carga
81 Paracircmetros que Afetam o Aspecto das Imagens Obtidas Atraveacutes de
Ressonacircncia Magneacutetica
O aspecto de uma imagem produzida atraveacutes de RM eacute determinado atraveacutes de
muitos paracircmetros Em geral estes paracircmetros podem ser divididos em (1) aqueles
que possuem um valor fixo determinado pela fiacutesica da RM e (2) aqueles que podem
ser modificados pelo usuaacuterio para alterar o aspecto da imagem
O objetivo de qualquer estudo de RM eacute gerar imagens da anatomia tecidual nas
quais a razatildeo contraste-ruiacutedo (RCR) eacute suficiente para permitir identificaccedilatildeo do
processo patoloacutegico Isto eacute realizado variando-se os paracircmetros definidos pelo
usuaacuterio para enfatizar diferenccedilas nos valores de paracircmetros intriacutensecos e para
enfatizar diferenccedilas na intensidade do sinal entre voxels contendo tecidos normais e
patoloacutegicos
811 Paracircmetros Intriacutensecos
Os paracircmetros intriacutensecos satildeo tecidos-dependentes e natildeo estatildeo sob controle do
operador Como exemplos de paracircmetros intriacutensecos estatildeo a densidade da aacutegua e a
gordura no tecido fluxo sanguiacuteneo e as velocidades de relaxamento dos momentos
magneacuteticos de volta ao equiliacutebrio apoacutes perturbaccedilatildeo Alguns paracircmetros intriacutensecos
satildeo invariaacuteveis entre todos os tecidos (por exemplo a intensidade do campo
magneacutetico)
63
O acuacutemulo de liacutequido de edema em torno de um tumor eacute uma patologia comum O
edema tem maior proporccedilatildeo de aacutegua que o tecido normal circundante e portanto
maior densidade de proacutetons por unidade de volume Este aumento da densidade de
proacutetons por unidade de volume pode ser observado utilizando-se meacutetodos de estudo
por RM Tipicamente imagens por RM ponderadas em densidade protocircnica satildeo
obtidas utilizando-se os menores TE e tempo de repeticcedilatildeo (TR) possiacuteveis que
permitem relaxamento T1 completo de todos os momentos magneacuteticos de volta ao
equiliacutebrio
8111 Tempos de Relaxamento
Apoacutes ser excitado o sinal de RM natildeo pode ser detectado para sempre Sofre
descaimento em virtude de dois tipos diferentes de processos de relaxamento (1) o
retorno do momento magneacutetico de volume ao equiliacutebrio teacutermico e (2) a perda de
coerecircncia da fase na magnetizaccedilatildeo final em virtude de interaccedilotildees com outros
momentos magneacuteticos no tecido
A velocidade com que estes processos retornam agrave magnetizaccedilatildeo final ao equiliacutebrio eacute
fundamental porque a experiecircncia com RM deve ser repetida para cada etapa de
codificaccedilatildeo de fase e o grau de magnetizaccedilatildeo disponiacutevel para o estudo depende da
forma como muitos dos momentos magneacuteticos satildeo realinhados com o campo
magneacutetico principal
8112 Tempos de Relaxamento T2 e T2
Apoacutes excitaccedilatildeo o sinal de RM presente no plano XY decai exponencialmente ateacute
zero com o tempo O tempo necessaacuterio para o desaparecimento irreversiacutevel de 63
do sinal eacute denominado tempo de relaxamento T2 ou tempo de relaxamento spin-spin
ou transversal Este descaimento eacute causado pelos muitos processos que produzem
uma perda de coerecircncia da fase no sinal de RM Apoacutes o pulso de RF todos os
momentos magneacuteticos inicialmente processam com fases idecircnticas (a precessatildeo eacute o
alinhamento dos momentos magneacuteticos em torno do campo principal) Entretanto
64
variaccedilotildees na intensidade efetiva do campo magneacutetico fazem com que os momentos
magneacuteticos processem em diferentes frequumlecircncias por curtos periacuteodos de tempo
8113 Tempo de Relaxamento T1
O tempo de relaxamento T1 (isto eacute spin-lattice ou tempo de relaxamento
longitudinal) eacute o tempo necessaacuterio para restabelecer 63 da populaccedilatildeo de equiliacutebrio
de momentos magneacuteticos Bo apoacutes o pulso de excitaccedilatildeo O relaxamento T1 eacute um
processo exponencial
O tempo de relaxamento T1 para qualquer material varia em funccedilatildeo da intensidade
do capo magneacutetico pois ocorrem mais variaccedilotildees na intensidade do capo magneacutetico
efetivo local em menores frequumlecircncias O tempo de relaxamento T1 eacute sempre maior
ou igual ao tempo de relaxamento T2
812 Paracircmetros Extriacutensecos
Muitos tipos de paracircmetros controlados pelo operador podem alterar o aspecto da
imagem Estes incluem eventos de determinaccedilatildeo do tempo como TR TE e em
estudos de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo de inversatildeo do spin Outros paracircmetros
que afetam o aspecto da imagem satildeo espessura do corte resoluccedilatildeo digital e CDV
O aspecto da imagem tambeacutem pode ser modificado aplicando-se mais de um pulso
de RF antes da coleta de dados
8121 TR e TE
Tipicamente satildeo necessaacuterias 128 ou 256 etapas de codificaccedilatildeo em uma aquisiccedilatildeo
de RM O TR eacute o tempo entre etapas consecutivas de codificaccedilatildeo de fase e o TE eacute
o tempo entre o pulso de RF perturbador inicial e o centro do periacuteodo de aquisiccedilatildeo
O TR geralmente eacute maior que o TE exceto para algumas sequumlecircncias raacutepidas como
aquisiccedilatildeo raacutepida estaacutegio estacionaacuterio apoacutes contraste e imagem raacutepida com
precessatildeo estaacutegio estacionaacuterio
65
813 Manipulaccedilatildeo dos Paracircmetros Extriacutensecos para Variar o Contraste da
Imagem
8131 Imagem de Ressonacircncia Magneacutetica Ponderada em TI e TR
Todas as imagens geradas por RM satildeo ponderadas em T1 em algum grau os
tempos de relaxamento T1 para aacutegua e gordura no corpo vaiam de 100 a 2000 ms
A fonte primaacuteria de atenuaccedilatildeo do sinal em uma imagem spin-eco eacute a saturaccedilatildeo
progressiva do momento magneacutetico pelos pulsos de seleccedilatildeo do corte repetitivos O
sinal da gordura eacute brilhante enquanto as intensidades de sinal do muacutesculo e liacutequido
em um cisto do menisco satildeo menores
8132 Ponderaccedilatildeo em densidade Protocircnica
As imagens onde o contraste eacute governado pela concentraccedilatildeo relativa de aacutegua no
tecido podem ser geradas utilizando-se TRrsquos longos (TR gt 20 ms) Estas imagens
satildeo denominadas imagens ponderadas em densidade protocircnicas As imagens
ponderadas em densidade protocircnica fornecem mais detalhes anatocircmicos porque
satildeo usadas para visualizar estruturas finas Estas satildeo obtidas e satildeo uacuteteis para
interpretaccedilatildeo de aacutereas de sinal de intensidade elevada observada na imagem
ponderada em T2 na qual os detalhes anatocircmicos estatildeo encobertos
8133 Ponderaccedilatildeo em T2 e TE
O liacutequido e o edema podem ser enfatizados em imagens produzidas por RM
utilizando-se longos tempos de TE porque possuem maiores tempos de
relaxamento T2 que os tecidos normais Com TEs longos o descaimento do sinal
exponencial devido ao relaxamento T2 atenua o sinal de liacutequido e edema mais
lentamente que o sinal da gordura muacutesculo ou tecidos conjuntivos normais
Portanto o liacutequido e o edema apresentam-se brilhantes em imagens por RM
ponderadas em T2 obtidas utilizando-se longos tempos TE e longos tempos TR A
seguir seraacute exposto um quadro com um breve resumo da interpretaccedilatildeo de RM
66
Resumo da interpretaccedilatildeo de IRM
Definiccedilotildees
Tempos de relaxamento Comportamento caracteriacutestico da magnetizaccedilatildeo tecidual
(propriedades dos tecidos)
T1 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons se
tornem inicialmente alinhados com o capo magneacutetico
estaacutetico (ou se realinhem apoacutes excitaccedilotildees repetidas)
T2 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons
saiam de fase uns em relaccedilatildeo aos outros apoacutes excitaccedilatildeo
por radiofrequumlecircncia (RF)
TR O tempo entre as excitaccedilotildees sucessivas de RF no tecido
(um TR curto seleciona proacutetons com T1 curto)
TE Sequumlecircncia em spin-eco tempo no qual o sinal de RF
tecidual (spin-eco) eacute recebido (um TE longo seleciona
proacutetons com T2 longo)
TI Sequumlecircncia de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo consumido
ateacute que a magnetizaccedilatildeo do tecido em recuperaccedilatildeo seja
defletido para recepccedilatildeo (tecido cuja magnetizaccedilatildeo passa
pelo zero no tempo TI produz intensidade zero)
Efeitos sobre a
Imagem
T1 Um T1 curto possibilita uma remagnetizaccedilatildeo raacutepida de
modo que a intensidade do sinal eacute grande (a gordura tem
T1 muito curto) e o tecido aparece brilhante o tecido com
T1 longo (como o liacutequido) natildeo se magnetiza plenamente
entre as excitaccedilotildees e apresenta um aspecto escuro na
imagem a inversatildeo-recuperaccedilatildeo com TI semelhante ao T1
de um tecido resulta em sinal nulo para este tecido (a
gordura pode ser zerada pelo emprego de um TI curto)
67
T2 Um T2 curto faz com que os proacutetons em precessatildeo saiam
rapidamente de fase levando agrave perda do sinal tecidos com
T2 curto (como o muacutesculo) tecircm aspecto escuro nas
imagens obtidas em TE longo tecidos com T2 longo (como
liacutequido ou tumor) mantecircm sua coerecircncia de fase por mais
tempo do que outros tecidos e apresentam um aspecto
brilhante nas imagens obtidas com um TE longo uma
teacutecnica ponderada em T2 utiliza um TR e um TE longos
Aspecto do tecido em sequumlecircncia de IRM
Spin-eco
Tecido Tempo de
relaxamento
Ponderaccedilatildeo T1
TE e TR curtos
Ponderaccedilatildeo T2
Tumor liacutequido T1 e T2 longos Escuro Claro
Muacutesculo T1 longo e T2 curto Escuro Escuro
Gordura T1 curto e T2 longo Claro Menos claro
Para finalizar nossa anaacutelise acerca dos paracircmetros podemos dizer que em uma
sequumlecircncia DP teremos valores curtos para TR e tambeacutem para TE ou seja teremos
T1 longo e T2 curto assim natildeo teremos sequumlecircncia ponderada em T1 como
tambeacutem natildeo teremos ponderada em T2 esta sequumlecircncia nos daraacute cor escura para
liacutequidos e gorduras entatildeo poderemos diferenciar os muacutesculos que teratildeo cor
brilhante podendo entatildeo diagnosticar problemas musculares
Para valores curtos de TR e TE teremos sequumlecircncia ponderada em T1 desta forma
as gorduras apareceratildeo com cor brilhante e os muacutesculos e liacutequidos apareceratildeo em
cor escura sendo uma oacutetima maneira de analisar o quatildeo intacta se encontra o tecido
infrapatelar ou gordura de Hoffa encontrada na regiatildeo femopatelar
68
Para valores longos de TR e TE teremos uma sequumlecircncia ponderada em T2 desta
forma as gorduras e muacutesculos se encontraratildeo em cor escura mas os liacutequidos
estaratildeo em cor brilhante assim poderemos diagnosticar a presenccedila de aacutegua e
edemas na regiatildeo patelofemoral Lembrando ainda que a gordura neste caso tem a
funccedilatildeo de lubrificantes para as superfiacutecies das cartilagens dos ossos a presenccedila de
aacutegua ou edemas prejudicam a lubrificaccedilatildeo na regiatildeo fazendo com que as
cartilagens venham a deteriorar-se
82 Planos de Imagem
Uma aquisiccedilatildeo axial atraveacutes da articulaccedilatildeo patelofemoral eacute usada como o localizador
inicial para imagens subsequumlentes nos planos sagital e coronal A patologia do
menisco eacute avaliada basicamente em imagens do plano sagital Entretanto a
morfologia e a intensidade de sinal das cartilagens do menisco devem ser avaliadas
secundariamente em imagens no plano coronal Os ligamentos cruzados satildeo mais
bem observados em imagens no plano sagital com o coronal e o axial para
visualizaccedilatildeo secundaacuteria e confirmaccedilatildeo da patologia Os ligamentos colateral medial
e lateral (LCM E LCL) satildeo claramente exibidos em imagens coronais e axiais e
tambeacutem podem ser identificados rotineiramente em imagens sagitais As superfiacutecies
da cartilagem articular dos compartimentos medial e lateral satildeo avaliadas nos planos
coronal e sagital A articulaccedilatildeo patelofemoral incluindo a faceta patelar e a
cartilagem articular do sulco troclear eacute mais bem observada em imagens axiais e
sagitais
821 Posicionamento do Paciente
Embora os estudos por imagem sejam realizados rotineiramente com o joelho
colocado em 10ordm a 15ordm de rotaccedilatildeo externa (para realinhar o ligamento cruzado
anterior [LCA] paralelo ao plano de imagem sagital) esta rotaccedilatildeo externa torna-se
menos importante quando satildeo usados cortes mais finos (lt 3 mm) A rotaccedilatildeo externa
excessiva do joelho resulta em alongamento das dimensotildees acircntero-posteriores do
cocircndilo femoral (principalmente o cocircndilo femoral lateral) e pode diminuir a
visualizaccedilatildeo precisa da anatomia do menisco Uma alternativa eacute usar imagens
69
sagitais em plano obliacutequo paralelo agrave orientaccedilatildeo do LCA avaliada em um localizador
axial
83 Abordagem Quanto aos Tipos de Planos Utilizados na RM
831 Imagens Axiais
As imagens no plano axial tecircm importante papel na avaliaccedilatildeo de rotina do joelho As
facetas patelares e a cartilagem articular devido agrave sua orientaccedilatildeo obliacutequa satildeo
demonstradas com maior precisatildeo em imagens axiais atraveacutes da articulaccedilatildeo
patelofemoral A doenccedila patelofemoral (isto eacute condromalaacutecia) pode ser super ou
subestimada quando usadas apenas imagens sagitais Imagens axiais com TF 3D
submilimeacutetrica satildeo usadas para definir padrotildees de lesatildeo circunferencial do menisco
e criar imagens compostas 3D utilizando-se uma estaccedilatildeo de trabalho As imagens
no plano axial tambeacutem satildeo usadas como localizador para determinar os planos
sagital e coronal Embora imagens axiais de rotina em 4 ou 5 mm natildeo satildeo sensiacuteveis
agrave patologia do menisco porque os cortes satildeo muito espessos Imagens sagitais que
secionam o menisco perpendicular agrave sua superfiacutecie proporcionam a melhor
demonstraccedilatildeo da anatomia e patologia interna do menisco
832 Imagens Sagitais
A dessecaccedilatildeo no plano sagital exibe os componentes dos ligamentos colaterais
medial e caacutepsula adjacente O compartimento patelofemoral o quadriacuteceps e o
tendatildeo patelar satildeo demonstrados em dissecaccedilotildees meacutedio-sagitais
O LCA e o LCP satildeo mais bem exibidos em imagens sagitais O LCL ou ligamento
colateral fibular e o tendatildeo do muacutesculo biacuteceps femoral tambeacutem podem ser
observados em cortes sagitais perifeacutericos
Em cortes meacutedio-sagitais os tendotildees quadriacuteceps e patelar que demonstram sinal
de baixa intensidade satildeo observados em suas fixaccedilotildees anteriores aos poacutelos
patelares superior e inferior respectivamente O coxim adiposo infrapatelar de Hoffa
70
estaacute situado diretamente posterior ao tendatildeo patelar e demonstra sinal de
intensidade brilhante (dependendo dos paracircmetros escolhidos) A cartilagem
articular patelar posterior exibe arco uniforme ou convexo em cortes atraveacutes das
facetas patelares medial e lateral Na ausecircncia de liacutequido articular a bursa patelar
colapsada natildeo eacute observada proximal ao poacutelo superior da patela
833 Imagens Coronais
A dissecaccedilatildeo anatocircmica coronal poacutestero-anterior demonstra a caacutepsula posterior o
tendatildeo popliacuteteo os ligamentos cruzados e menisco os ligamentos colaterais e e o
mecanismo extensor
Cortes meacutedio-coronais exibem a espinha tibial anterior enquanto as imagens
anteriores satildeo caracterizadas pelo sinal de alta intensidade do coxim adiposo
infrapatelar de Hoffa anterior ao compartimento lateral do joelho
71
9 COMPARATIVO DO SISTEMA MECAcircNICO COM O JOELHO
Ao iniciar nossa discussatildeo faremos uma comparaccedilatildeo entre a junta do joelho e um
par de buchas mecacircnicas a cartilagem presente em torno dos cocircndilos seraacute
comparada a uma bucha de desgaste o osso seraacute considerado como a peccedila
importante que natildeo poderaacute ser substituiacuteda e a gordura de Hoffa (tecido adiposo
infrapatelar) seraacute considerada como um lubrificante de elevada viscosidade
No sistema mecacircnico quando haacute uma contaminaccedilatildeo no lubrificante tem-se o
aumento do atrito e em consequumlecircncia o desgaste prematuro do conjunto A
presenccedila de aacutegua por exemplo causa uma alteraccedilatildeo da viscosidade do lubrificante
essa alteraccedilatildeo natildeo permite a formaccedilatildeo de cunha na regiatildeo de contato entre as
superfiacutecies assim no caso de elementos mecacircnicos poderemos ter microsoldas
ruiacutedos vibraccedilatildeo aquecimento e outros
Em semelhanccedila com este modelo faremos um comparativo em relaccedilatildeo ao joelho
que apresenta componentes com funccedilotildees muito proacuteximas de um par de buchas
mecacircnicas Com o passar do tempo as constantes situaccedilotildees que envolvem o joelho
no dia a dia sejam elas os esforccedilos em um jogo de futebol ou em um simples
agachamento vatildeo levar este conjunto a pressotildees elevadas e ainda a infiltraccedilotildees de
aacutegua por diversos motivos pancadas torccedilotildees etc Neste caso a presenccedila da aacutegua
assim como no sistema mecacircnico iraacute causar desgaste das cartilagens ocorrendo o
contato entre os cocircndilos o que futuramente poderaacute provocar por exemplo uma
artrite
No caso de um desgaste mecacircnico resolve-se o problema trocando o elemento de
desgaste e solucionando o problema de lubrificaccedilatildeo O que natildeo pode ser realizado
com tanta simplicidade no caso do joelho que requer um tratamento ou ateacute uma
intervenccedilatildeo ciruacutergica
72
91 Resultados dos testes
Foram realizados dois testes com e sem carga para que pudeacutessemos avaliar a
mudanccedila nos resultados da RM
911 O Primeiro Teste
O primeiro teste foi realizado no dia 25 de junho de 2005 no CDI (centro de
diagnoacutestico por imagem) localizado em Santa Luacutecia ndash Vitoacuteria O teste foi realizado
em uma pessoa de aparecircncia saudaacutevel sem histoacuterico de problemas no joelho e sem
ocorrecircncia de dor com idade de 28 anos
Os resultados obtidos natildeo apresentaram alteraccedilatildeo significativa das fissuras
912 O Segundo Teste
O segundo teste foi realizado no dia 18 julho de 2005 no mesmo local do teste
anterior O teste foi realizado com uma pessoa saudaacutevel com histoacuterico de problemas
no joelho e sem dores nos dias anteriores ao teste bem como nos dias posteriores
com idade de 54 anos
O resultado obtido com carga apresentou uma pequena variaccedilatildeo da fissura na
gordura de Hoffa
73
10 DISCUSSAtildeO DOS RESULTADOS E MELHORIAS
Neste capiacutetulo faremos uma abordagem sobre os resultados e uma proposta de
melhoria para o equipamento
101 Comentaacuterio dos Resultados
Nos resultados obtidos foram verificadas alteraccedilotildees na regiatildeo femopatelar quando
se aplica uma carga o que natildeo poderia ser obtido em um exame convencional de
ressonacircncia magneacutetica
No primeiro teste pode ser observada uma pequena diferenccedila devido agrave
aproximaccedilatildeo dos cocircndilos Considerando ser o indiviacuteduo uma pessoa saudaacutevel e
sem dores era de se esperar que o resultado natildeo apresentasse alguma anomalia
No segundo teste observou-se abertura de uma pequena fissura na gordura de
Hoffa o que tambeacutem se esperava pois a pessoa apresentava um histoacuterico de
problemas no joelho apesar de que ele natildeo apresentava sintomas de qualquer
anomalia no momento do teste
Visto que os testes natildeo puderam ser realizados com pessoas que tinham um
histoacuterico e uma situaccedilatildeo que caracterizasse um problema no joelho o que foi
determinante para os resultados e devido a impossibilidade de realizar testes nas
condiccedilotildees ideais descritas no quarto capiacutetulo bem como aos custos altiacutessimos que
envolvem os exames que foram realizados juntamente com os exames dos clientes
da cliacutenica sendo assim era de se esperar que os resultados natildeo causassem
diferenccedila de grande expressatildeo
74
102 Proposta de Melhoria
Visto que os resultados foram considerados satisfatoacuterios apesar das condiccedilotildees
adversas propomos possiacuteveis melhorias no que diz respeito agrave avaliaccedilatildeo da pressatildeo
exercida no joelho
Sugerimos entatildeo a utilizaccedilatildeo de palmilhas figuras 29 e 30 para avaliar a pressatildeo
equivalente exercida no joelho e o uso de um software por exemplo o Ansys
(elementos finitos) para criar uma nova imagem corrigida Isso seria viaacutevel e
interessante poreacutem exigiria mais aprofundamento e muito mais tempo o que poderaacute
ser realizado em futuros trabalhos
Figura 29 ndash Palmilhas para mediccedilatildeo da pressatildeo
Figura 30 ndash Resultado de uma anaacutelise de pressatildeo
75
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
[1] httpmriifscuspbrpaginasporttormprojetohistoricohtml acessado
em 11 de junho de 2005
[2] httpwwweagoracombrlerphpidnew=13596 acessado em 15 de
junho de 2005
[3] Rasch Philip j Cinesiologia e Anatomia Aplicada Editora Guanabara
Koogan 1991
[4] Kendall Henry Otis Kendall Florence Peterson Wadsworth Gladys
Elizabeth Muacutesculos Provas e Funccedilotildees Editora Manole Ltda 1980
[5] Haaga Hohn R Lanzieri Charles F Tomografia Computadorizada e
Ressonacircncia Magneacutetica do Corpo Humano Vol 2 Editora Guanabara Koogan
1996
[6] Antonio Raimundo dos Santos Metodologia Cientiacutefica a construccedilatildeo do
Conhecimento 6ordfed Editora DPampA 2004
[7] Tese de Mestrado do aluno Luciano Luporini Menegaldo Campinas
1997 SP ndash Brasil
[8] httpwwwgrupodojoelhocombrartigosanat_biomhtmc acessado em
16 de junho de 2005
[9] httpwwwgrupodojoelhocombrlcahtm acessado em 16 de junho de
2005
[10]httpwwwcorpohumanohpgigcombrsist_muscularsist_muscularhtml
acessado em 20 de junho de 2005
[11] httpwwwmsd-brazilcommsd43m_manualmm_sec5_47htm
acessado em 24 de junho de 2005
[12] httpgeocitiesyahoocombrcorpoemovview_musculacao_24htm
acessado em 25 de junho de 2005
[13]httpwwwtudosobredorcombrpaciente_templatephp3pagina=joelho
acessado em 06 de julho de 2005
[14] Stimac Gary k Introduccedilatildeo ao diagnoacutestico por imagens Editora
Guanabara Koogan 1994
14
articulaccedilotildees as principais lesotildees os muacutesculos e a variaccedilatildeo de esforccedilo com o
movimento
15
2 RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
21 Histoacuterico da ressonacircncia magneacutetica no Brasil
A seguir estaremos apresentando um breve histoacuterico acerca da ressonacircncia
magneacutetica no Brasil tendo a USP (Universidade de Satildeo Paulo) como principal
articuladora do desenvolvimento da ressonacircncia magneacutetica no paiacutes aleacutem de outros
centros
A proposta de usar a ressonacircncia magneacutetica de proacutetons para obter imagens
comeccedilou a mostrar seu imenso potencial para o diagnoacutestico meacutedico no iniacutecio dos
anos de 1980 quando os principais laboratoacuterios nas universidades do primeiro
mundo comeccedilaram a desenvolver instrumentos e meacutetodos para aquela finalidade
Naquela mesma eacutepoca a grande familiaridade com o fenocircmeno da ressonacircncia
magneacutetica e a instrumentaccedilatildeo associada resultado de uma longa experiecircncia de
pesquisa na aacuterea garantia uma qualificaccedilatildeo para empreender um desenvolvimento
semelhante no Brasil Decidiu-se entatildeo pesquisar os meacutetodos para a produccedilatildeo de
imagem por ressonacircncia magneacutetica [1]
Figura 1- Primeiro sistema de aquisiccedilatildeo de imagens desenvolvido no IFSC
16
Usando a infra-estrutura obtida e construiacuteda pelo grupo entatildeo num primeiro
protoacutetipo do sistema foram obtidas imagens de pequenos objetos jaacute em marccedilo de
1983 estas seriam as primeiras obtidas no hemisfeacuterio sul
Figura 2- Sistema de RM de 20 Tesla
Em 1985 foi construiacutedo o sistema de RM de 20 Tesla capaz de examinar objetos
de ateacute 15 cm de diacircmetro figura 3 Neste aparelho jaacute em 1987 foram obtidas
imagens em vivo de extremidades humanas Teses e dissertaccedilotildees foram realizadas
ligadas ao desenvolvimento de hardware e software assim como meacutetodos de
obtenccedilatildeo de imagens Dai surgiu a primeira aplicaccedilatildeo praacutetica quando foi
demonstrado para a EMBRAPA o uso do RM para exame natildeo destrutivo de diversos
frutos Esses resultados que se tornaram bem conhecidos dentro e fora do Brasil
fizeram com que em 1988 fosse doado pela Universidade da Califoacuternia em San
Francisco um magneto resistivo de grande porte com campo de apenas 005 Tesla
capaz de acomodar completamente uma pessoa no seu interior Pouco tempo
depois em fins de 1988 era possiacutevel obter imagens tomograacuteficas de cabeccedila com
voluntaacuterios Decidiu-se entatildeo desenvolver um sistema realmente capaz de ser
17
usado clinicamente para diagnoacutestico Isto significava um sistema com um miacutenimo de
atributos a saber
bull Qualidade de imagem
bull Confiabilidade
bull Facilidade de operaccedilatildeo
bull Rapidez na realizaccedilatildeo dos exames
bull Capacidade de examinar diversas anatomias
bull Sensibilidade para detectar patologias
Figura 3- Magneto com capacidade para objetos de ateacute 15 cm de diacircmetro
Embora dispondo de um campo magneacutetico extremamente baixo (005 Tesla)
comparado com os usados na maioria dos sistemas comerciais da eacutepoca (05 a 15
Tesla) conseguiu-se alcanccedilar o objetivo proposto e jaacute em meados de 1992 o
sistema era utilizado para o diagnoacutestico de pacientes da regiatildeo Isto constituiu um
marco importante no desenvolvimento da pesquisa aplicada agrave medicina no paiacutes
como foi claramente apontado na ocasiatildeo pelo entatildeo ministro da Sauacutede Prof Adib
Jatene em visita ao laboratoacuterio da USP acompanhado do entatildeo presidente do
CNPq
18
Figura 4- Sistema de 005 Tesla instalado nos laboratoacuterios do IFSC-USP
O sistema ainda que instalado num ambiente natildeo apropriado foi continuamente
solicitado para efetuar exames em pacientes da regiatildeo tendo seu uso sido decisivo
em numerosos casos nos quais a tomografia tradicional de raios-X natildeo seria
adequada particularmente lesotildees cerebrais problemas de coluna e articulaccedilotildees A
revista Ciecircncia Hoje publicou parte destes resultados no seu suplemento de
tecnologia
Nessa altura algumas empresas notoriamente a EMBRAER procuraram o centro
de pesquisa para analisar o projeto com vista agrave eventual industrializaccedilatildeo O estudo
feito pela EMBRAER mostrou a viabilidade teacutecnico-econocircmica do projeto embora a
situaccedilatildeo da empresa na eacutepoca em vista da futura privatizaccedilatildeo impediu-a de
assumi-lo
Como o resultado do envolvimento quase no iniacutecio das pesquisas nesta aacuterea no
mundo todo o grupo detinha um conhecimento ao mesmo tempo profundo e
abrangente que iria cobrir desde os fundamentos cientiacuteficos ateacute os detalhes da
instrumentaccedilatildeo hardware e software do RM A equipe consolidada refletia a
interdisciplinaridade no assunto e contava com de fiacutesicos aleacutem de engenheiros
profissionais de computaccedilatildeo e medicina
19
Figura 5- Console de operaccedilatildeo do TORM 005
Praticamente todo profissional envolvido com RM no Brasil conhecia o trabalho
desenvolvido pelo centro de pesquisa em RM da USP e o grupo era tido como
referecircncia na aacuterea Hospitais de Satildeo Paulo como o Hospital das Cliacutenicas Hospital
Universitaacuterio da USP e o INCOR contavam com a colaboraccedilatildeo do grupo De outro
lado empresas multinacionais como a General Electric enviavam seus clientes
(Beneficecircncia Portuguesa Hospital Sara Kubitchek) para suporte teacutecnico e cientiacutefico
nas aplicaccedilotildees mais sofisticadas
Esta situaccedilatildeo fez com que o grupo recebesse uma importante doaccedilatildeo feita pela
Faculdade de Medicina da UNESP em Botucatu de um magneto supercondutor de
05 Tesla Este novo magneto abriu a possibilidade de construir um novo sistema
capaz de igualar-se em qualidade de imagem e velocidade aos mais modernos em
uso hospitalar Tratava-se de uma oportunidade excepcional que natildeo pocircde ser
desperdiccedilada em razatildeo das vaacuterias consequumlecircncias e resultados que poderia gerar
Foi feito um convecircnio entre a USP e a Santa Casa de Satildeo Carlos para a criaccedilatildeo do
Centro de Desenvolvimento de Ressonacircncia Magneacutetica do IFSC-USP A Santa Casa
foi responsaacutevel pela construccedilatildeo do preacutedio e a USP desenvolveu e instalou todos os
equipamentos necessaacuterios para o seu funcionamento Neste Centro estaacute em
operaccedilatildeo cliacutenica hoje o TORM 05 (sistema de 05 Tesla) figura 6 atendendo agrave
populaccedilatildeo de Satildeo Carlos e regiatildeo
20
Figura 6- Sistema de 05 Tesla instalado na Santa Casa de Satildeo Carlos
22 Importacircncia da Ressonacircncia Magneacutetica
A ressonacircncia magneacutetica tornou-se o meacutetodo de imagem de escolha para o estudo
das articulaccedilotildees devido a sua grande diferenciaccedilatildeo tecidual resoluccedilatildeo de
estruturas imagens em muacuteltiplos planos e estudos de imagens em movimento A
articulaccedilatildeo do joelho eacute um dos exames de ressonacircncia magneacutetica mais solicitado na
aacuterea osteoarticular O conhecimento detalhado da anatomia fisiologia e aspecto de
imagenologia da regiatildeo permite uma interpretaccedilatildeo adequada dos exames
Ao contraacuterio do que muitos imaginam as lesotildees de joelho satildeo bastante comuns e
natildeo satildeo provocadas apenas por traumas podem ser tambeacutem congecircnitas Aleacutem
disso natildeo satildeo apenas os atletas profissionais ou amadores que correm o risco de
adquirir uma lesatildeo no joelho os natildeo-atletas tambeacutem desenvolvem problemas
variados na articulaccedilatildeo ldquoPor exemplo cerca de 30 das crianccedilas com idade a partir
de trecircs anos apresentam alguma deformidade de joelho cuja principal causa eacute a
geneacutetica Ou seja satildeo hereditaacuteriosrdquo explica o ortopedista esportivo e cirurgiatildeo de
joelho do Hospital Satildeo Luiz Joaquim Grava [2]
No entanto segundo ele a boa notiacutecia eacute que com o advento da ressonacircncia
magneacutetica para o diagnoacutestico preciso da gravidade da lesatildeo e dos procedimentos e
equipamentos ciruacutergicos como a artroscopia (procedimento minimamente evasivo
uma espeacutecie de viacutedeo cirurgia que permite visualizar precisamente as lesotildees nos
21
tendotildees e articulaccedilotildees aleacutem de trataacute-las e prevenir a evoluccedilatildeo das mesmas) os
iacutendices de cura tecircm elevado significativamente girando em torno de 90 dos casos
O joelho eacute uma articulaccedilatildeo complexa (tipo dobradiccedila) composta por ligamentos
cruzados colaterais meniscos tendotildees e muacutesculos Suas funccedilotildees de movimento
(extensatildeo rotaccedilatildeo e impulsatildeo) satildeo muito importantes tanto em atletas quanto em
natildeo atletas ldquoSatildeo muito comuns agraves lesotildees no joelho a maior parte delas originaacuteria de
traumas por esforccedilo diretos e indiretos e podem ser isoladas ou combinadasrdquo diz o
especialista
ldquoNo entanto o tratamento das lesotildees no joelho varia de acordo com a gravidade das
mesmas e pode envolver desde antiinflamatoacuterios fisioterapia executada em cliacutenicas
especializadas e ateacute em alguns casos procedimentos ciruacutergicosrdquo relata Grava ldquoDaiacute
a importacircncia de se realizar o diagnoacutestico preciso do tipo de lesatildeo e posteriormente
agrave aplicaccedilatildeo de tratamento adequadordquo reforccedila o especialista
Os atletas estatildeo mais sujeitos a lesotildees dependendo da modalidade esportiva Os
surfistas por exemplo sofrem mais com meniscos e ligamentos rompidos devido agrave
forccedila aplicada em uma manobra quando o joelho eacute forccedilado a um movimento brusco
de rotaccedilatildeo No voleibol os saltos constantes e a impulsatildeo vertical provocam lesotildees
na articulaccedilatildeo do joelho Os ciclistas com frequumlecircncia de dor nas articulaccedilotildees
inferiores estimuladas geralmente por lesotildees provocadas pela inadequaccedilatildeo das
dimensotildees da bicicleta ao corpo do atleta Aleacutem destas peculiaridades contam
tambeacutem as variaccedilotildees anatocircmicas de quem pedala a intensidade a forma de
treinamento e a duraccedilatildeo dos treinos tambeacutem satildeo responsaacuteveis pelo problema
O aumento da incidecircncia de lesotildees no joelho tem sido constatado em adolescentes
jovens homens acima de 45 anos e mulheres estas uacuteltimas porque estatildeo
praticando cada vez mais esporte
A dor no joelho eacute uma queixa um tanto comum a maioria delas se originando de
trauma por esforccedilo satildeo dores pouco agudas e que se resolvem sem tratamento ou
22
apenas com analgeacutesicos levesTraumas graves com ligamentos lesionados ou
rompidos resultam em dor e instabilidade da articulaccedilatildeo do joelho
Exerciacutecios fiacutesicos moderados (como caminhadas) natildeo causam problemas no joelho
Se o joelho natildeo estiver lesado o exerciacutecio normalmente eacute beneacutefico Esforccedilos laterais
satildeo os que causam a maioria das lesotildees no joelho jaacute que este natildeo foi projetado
para suportar esses esforccedilos
O desgaste irregular da cartilagem pode fazer com que a perna se dobre para dentro
ou para fora Estar acima do peso tambeacutem pode contribuir para os problemas no
joelho
23
3 PATOLOGIAS DO JOELHO
Neste capitulo descreve-se as principais patologias e deformidades que ocorrem no
joelho
31 Tipos de Patologia
bull Danos ao ligamento ou cartilagem devidos aos traumas ou lesotildees
- lesatildeo de LCA Ligamento Cruzado Anterior
- lesatildeo de LCP Ligamento Cruzado Posterior
- lesatildeo de LCM Ligamento Colateral Medial
- lesatildeo de LCL Ligamento Colateral Lateral
bull Artrite
bull Osteoartrite
bull Artrite reumatoacuteide
bull Artrite gotosa aguda
bull Cisto de Baker
bull Bursite
bull Doenccedila de Still de adultos
bull Condromalaacutecia patelar
bull Artrite gotosa crocircnica
bull Doenccedila de Osgood-Schlatter
bull Pseudogota
bull Gota
bull Artrite psoriaacutetica
bull Siacutendrome de Reiter
bull Esclerodermia
24
311 Lesatildeo do Ligamento Cruzado Anterior
As lesotildees do ligamento cruzado anterior satildeo mais comuns em esportes em que o peacute
estaacute fixo ao solo e a perna eacute rodada com o corpo como no futebol basquetebol
esqui Com a rotaccedilatildeo no joelho o paciente pode ouvir um ldquopoprdquo quando a lesatildeo
ocorrer e natildeo consegue prosseguir a atividade A incidecircncia desta lesatildeo eacute maior
durante a terceira deacutecada de vida
Os jogadores de basquete e futebol que desaceleram subitamente para mudar de
direccedilatildeo tambeacutem podem produzir uma lesatildeo do LCA
312 Lesatildeo do Ligamento Cruzado Posterior
O ligamento cruzado posterior eacute o restritor primaacuterio da translaccedilatildeo posterior da tiacutebia
sobre o fecircmur A sua lesatildeo eacute muito menos comum que a do cruzado anterior
O LCP eacute duas vezes mais forte que o LCA com maior aacuterea de corte transversal e
forccedila tecircnsil estas caracteriacutesticas satildeo responsaacuteveis por menor incidecircncia de ruptura
no LCP As lesotildees no LCP representam apenas 5 das lesotildees dos ligamentos do
joelho
313 Lesatildeo do Ligamento Colateral Medial
O ligamento colateral medial tem uma porccedilatildeo superficial e outra profunda (capsular)
A porccedilatildeo superficial provecirc a principal resistecircncia ao estresse em valgo A porccedilatildeo
profunda esta fixada ao menisco medial e fornece adicional estabilidade ao estresse
em valgo A lesatildeo do colateral medial eacute a lesatildeo ligamentar mais comum do joelho
314 Lesatildeo do Ligamento Colateral Lateral
Lesotildees deste ligamento satildeo menos comuns que o medial e geralmente satildeo mais
graves e raramente satildeo lesotildees isoladas pois os ligamentos cruzados e o complexo
posterolateral satildeo frequumlentemente lesionados O tratamento destas lesotildees eacute difiacutecil
25
315 Artrite
O termo artrite se refere agrave inflamaccedilatildeo nas articulaccedilotildees ou juntas do corpo humano
As juntas satildeo superfiacutecies onde haacute o contato entre dois ou mais ossos possibilitando
assim a mobilidade do esqueleto humano Satildeo estruturas muito complexas devido
aos seus diversos componentes e sua interaccedilatildeo entre os mesmos Existem vaacuterios
tipos de artrites que satildeo causadas por diversos fatores e doenccedilas Costuma-se
diferenciar a princiacutepio as artrites relacionadas com sintomas sistecircmicos (como
febre sinais inflamatoacuterios anemia etc) daquelas cujas manifestaccedilotildees se restringem
agraves articulaccedilotildees envolvidas
316 Osteoartrite
A osteoartrite eacute o tipo de artrite que mais afeta a populaccedilatildeo mundial levando agrave
diminuiccedilatildeo da qualidade de vida de milhotildees de pessoas em todo o mundo Afeta
principalmente os joelhos quadris e matildeos regiotildees muito importantes para a
independecircncia fiacutesica do ser humano Eacute uma causa muito importante de afastamento
do trabalho e de aposentadoria precoce Aleacutem disso eacute responsaacutevel por inuacutemeras
cirurgias numa populaccedilatildeo cujo risco ciruacutergico eacute muito elevado os idosos Durante
muito tempo pouco se sabia sobre como ocorriam as alteraccedilotildees articulares que
levam agrave debilidade fiacutesica Hoje sabe-se de vaacuterios fatores de risco para o
desenvolvimento do quadro cujo conhecimento tem facilitado uma melhor
abordagem terapecircutica e uma melhor prevenccedilatildeo da doenccedila
317 Artrite Reumatoacuteide
A artrite reumatoacuteide eacute uma doenccedila auto-imune em que se inflamam simetricamente
as articulaccedilotildees incluindo habitualmente as das matildeos e peacutes originando inchaccedilo dor
e muitas vezes levando agrave destruiccedilatildeo definitiva do interior da articulaccedilatildeo
A artrite reumatoacuteide tambeacutem pode desencadear uma variedade de sintomas em
todo o corpo Desconhece-se a sua causa exata embora sejam muitos os vaacuterios
fatores (inclusive a predisposiccedilatildeo geneacutetica) que podem influir na reaccedilatildeo auto-imune
26
Cerca de 1 da populaccedilatildeo sofre desta doenccedila que afeta as mulheres duas ou trecircs
vezes mais frequumlentemente que os homens A artrite reumatoacuteide apresenta-se em
primeiro lugar em indiviacuteduos entre os 25 e os 50 anos de idade mas pode fazecirc-lo
em qualquer idade Em alguns casos a doenccedila resolve-se de forma espontacircnea e o
tratamento alivia sintomas em trecircs de cada quatro pessoas Contudo pelo menos 1
em cada 10 pessoas fica incapacitada
Nesta doenccedila o sistema imunitaacuterio ataca o proacuteprio tecido que reveste e protege as
articulaccedilotildees Finalmente a cartilagem o osso e os ligamentos da articulaccedilatildeo
deterioram-se provocando a formaccedilatildeo de cicatrizes dentro da articulaccedilatildeo que se
deteriora a um ritmo muito variaacutevel
318 Gota
Eacute a presenccedila de depoacutesitos de cristais de aacutecido uacuterico no espaccedilo da articulaccedilatildeo que
causam uma intensa reaccedilatildeo inflamatoacuteria e dor Na maioria das vezes a gota eacute uma
forma de artrite com episoacutedios recorrentes O perfil mais comumente associado agrave
gota eacute de um homem com excesso de peso e com o peacute inflamado
319 Artrite Gotosa Aguda
A artrite gotosa aguda eacute o segundo estaacutegio da gota Eacute a artrite dolorosa que ataca
principalmente os membros inferiores quase sempre atingindo uma uacutenica
articulaccedilatildeo A articulaccedilatildeo mais acometida eacute a metatarso-falangiana do primeiro dedo
(do dedatildeo do peacute) chamada podagra (podos = peacute) Nesta fase os fluidos do corpo
saturados pelo aacutecido uacuterico formam cristais que ocasionam inflamaccedilatildeo
3110 Cisto de Baker
O cisto de Baker eacute um saco com liacutequido localizado na borda medial da fossa
popliacutetea do joelho Esse saco ciacutestico pode comunicar-se com a cavidade do joelho
estando associado com a degeneraccedilatildeo do corno posterior do menisco medial com
27
ou sem laceraccedilatildeo do menisco Com maior frequumlecircncia o cisto origina-se dos tendotildees
mediais dos muacutesculos iacutesquios - tibiais
3111 Bursite
Bursite eacute a inflamaccedilatildeo da bursa pequena bolsa contendo liacutequido que envolve as
articulaccedilotildees e funciona como amortecedor entre ossos tendotildees e tecidos
musculares A bursite ocorre principalmente nos ombros cotovelos e joelhos
3112 Doenccedila de Still de Adultos
Uma das formas cliacutenicas da doenccedila reumatoacuteide juvenil pode acometer adultos com
febre geralmente alta e intermitente como manifestaccedilatildeo cliacutenica inicial da doenccedila
Deformidades articulares raramente ocorrem e os testes laboratoriais e anticorpos
antinucleares satildeo negativos
3113 Condromalaacutecia Patelar
Termo utilizado para indicar uma condiccedilatildeo dolorosa devido agrave anormalidade
cartilaginosa na face posterior da patela pela fricccedilatildeo repetida desta regiatildeo sobre a
face articular do fecircmur Esta condiccedilatildeo pode levar a uma degeneraccedilatildeo gradual e
progressiva A cartilagem apresenta-se rugosa e estriada
3114 Doenccedila de Osgood-Schlatter
A doenccedila de Osgood-Schlatter eacute uma inflamaccedilatildeo do osso e da cartilagem na parte
superior da tiacutebia A doenccedila de Osgood-Schlatter ocorre entre os 10 e 15 anos mais
frequumlentemente em meninos Supotildee-se que a sua causa seja uma lesatildeo que ocorre
quando o tendatildeo patelar traciona excessivamente sobre o seu ponto de inserccedilatildeo na
parte superior da tiacutebia Geralmente a doenccedila afeta somente a tiacutebia
28
3115 Pseudogota
A pseudogota (doenccedila da deposiccedilatildeo de pirofosfato de caacutelcio dihidratado) eacute um
distuacuterbio caracterizado por crises intermitentes de artrite dolorosa causada por
depoacutesitos de cristais de pirofosfato de caacutelcio O distuacuterbio geralmente ocorre em
indiviacuteduos idosos e afeta igualmente os homens e as mulheres Em uacuteltima instacircncia
a pseudogota provoca degeneraccedilatildeo das articulaccedilotildees afetadas
3116 Artrite psoriaacutetica
A psoriacutease (uma doenccedila da pele que causa surto de erupccedilotildees cutacircneas
avermelhadas e escamosas espessamento das unhas e ponteado ungular) pode
preceder ou seguir-se agrave inflamaccedilatildeo articular A artrite afeta habitualmente as
articulaccedilotildees dos dedos da matildeo e do peacute embora tambeacutem possa afetar outras
articulaccedilotildees inclusive as ancas e a coluna vertebral As articulaccedilotildees podem inchar e
deformar-se quando a inflamaccedilatildeo eacute crocircnica Os sintomas articulares e cutacircneos
podem aparecer e desaparecer conjuntamente
3117 Siacutendrome de Reiter
A siacutendrome de Reiter eacute uma inflamaccedilatildeo das articulaccedilotildees e das inserccedilotildees tendinosas
nas articulaccedilotildees frequumlentemente acompanhada de inflamaccedilatildeo da conjuntiva e das
membranas mucosas como a da boca do trato urinaacuterio da vagina e do pecircnis e
tambeacutem de uma erupccedilatildeo cutacircnea caracteriacutestica A siacutendrome de Reiter eacute
denominada de artrite reativa porque a inflamaccedilatildeo articular parece ser uma reaccedilatildeo a
uma infecccedilatildeo originada em outra aacuterea do corpo que natildeo as articulaccedilotildees Essa
siacutendrome eacute mais comum em homens com 20 a 40 anos de idade
3118 Esclerodermia
A esclerodermia (esclerose sistecircmica) eacute uma doenccedila crocircnica caracterizada por
alteraccedilotildees degenerativas e endurecimento dos tecidos da pele articulaccedilotildees e
29
oacutergatildeos internos e pela dureza e espessamento anormais das paredes dos vasos
sanguiacuteneos
Desconhece-se a sua causa A perturbaccedilatildeo eacute quatro vezes mais frequumlente em
mulheres que em homens e nas crianccedilas eacute pouco comum A esclerodermia pode
apresentar-se como parte de uma doenccedila mista do tecido conjuntivo
Muitas vezes escuta-se um som aacutespero quando os tecidos inflamados entram em
contato particularmente nos joelhos e por baixo destes Os dedos os pulsos e os
cotovelos podem sofrer um processo de flexatildeo progressiva (contratura) devido ao
espessamento da pele Tambeacutem podem ocorrer feridas nas pontas dos dedos e nos
noacutes dos dedos
32 Tipos de Deformidades
Os tipos de deformidades relacionadas ao joelho satildeo as deformidades em varo e em
valgo Satildeo os problemas mais comuns congecircnitos e que se manifestam por volta
dos trecircs ou quatro anos de idade
321 Deformidade em Varo
A deformidade do joelho em varo eacute joelho para fora e perna para dentro tiacutepico de
cavaleiros O joelho varo pode ser causado tambeacutem pelo raquitismo e deficiecircncia de
vitamina D
322 Deformidade em Valgo
A deformidade do joelho em valgo eacute o joelho para dentro e perna para fora joelho
em ldquoXrdquo
30
4 O PORQUEcirc DO USO DA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
Estabelecendo uma comparaccedilatildeo entre os meacutetodos de diagnoacutestico por imagem
utilizados no joelho encontramos os raios-X e a ressonacircncia magneacutetica como sendo
os meacutetodos mais utilizados atualmente Neste capiacutetulo faremos uma breve
avaliaccedilatildeo de custo benefiacutecio entre estes dois meacutetodos
41 Pesquisa de Custo e de Exame Utilizado
Na utilizaccedilatildeo do meacutetodo de diagnoacutestico por raios-X obteacutem-se oacutetimos resultados na
avaliaccedilatildeo de fraturas oacutesseas presenccedila de objetos estranhos e proacuteteses como
observamos na figura 7 Mas este resultado natildeo se apresenta da mesma maneira
para muacutesculos e outros elementos que possam ser analisados na articulaccedilatildeo
tornando-se entatildeo um meacutetodo ineficaz para aplicaccedilotildees que estatildeo ligadas a
patologias
Figura 7 ndash Chapas de raio x [9]
O meacutetodo de utilizaccedilatildeo que preenche esta lacuna satildeo as ressonacircncias magneacuteticas
que revelam as patologias referentes aos muacutesculos cartilagens tendotildees
31
ligamentos vasos etc Como mostrado na figura 8 podemos observar os detalhes
da articulaccedilatildeo
Figura 8ndash Exame de RM
Para uma comparaccedilatildeo acerca do meacutetodo de captaccedilatildeo de imagem mais adequado a
ser utilizado realizamos uma pesquisa no Hospital Praia da Costa localizado no
municiacutepio de Vila Velha - ES com o ortopedista Henrique Morais formado em
medicina pela Faculdade de Medicina de Petroacutepolis A resposta veio a confirmar o
relatado acima os raios-X satildeo muito mais utilizados que a ressonacircncia magneacutetica
devido a simplicidade e ao baixo custo do exame
Para obtermos dados referentes a custos foi realizada uma pesquisa no Centro de
Diagnoacutestico por Imagem (CDI) localizado na Praia do Canto Vitoacuteria - ES onde
foram obtidos os seguintes resultados
O valor de um exame de ressonacircncia magneacutetica incluindo laudo e filme foi de R$
73000 (setecentos e trinta reais) para o raios-X o custo teria uma meacutedia de R$
1500 (quinze reais) por exame
Uma outra pesquisa foi realizada por Nabarrete em 1999 que tinha como objetivo
colher informaccedilotildees referentes aos diversos aspectos relacionados agraves lesotildees quais
os tipos mais frequumlentes e seus mecanismos mais comuns bem como as
32
caracteriacutesticas dos indiviacuteduos que em sua maioria foram do sexo masculino Os
resultados seratildeo apresentados nas figuras 9 10 11 e 12
Figura 9 - Ocorrecircncia de lesotildees e quais estruturas satildeo mais lesadas
Figura 10 - Esportes de contato que mais geram lesotildees nos ligamentos
Figura 11 - Neste graacutefico veremos os mecanismos causadores de lesotildees
33
Figura 12 - Procedimentos que foram utilizados para definiccedilatildeo do grau da lesatildeo
42 Conclusatildeo do Capiacutetulo
Apesar da teacutecnica dos raios-X ser o exame mais utilizado o de menor custo o mais
simples e mais raacutepido seraacute utilizado neste estudo a ressonacircncia magneacutetica pois
neste caso a preocupaccedilatildeo eacute mostrar o comportamento da estrutura do joelho com e
sem a aplicaccedilatildeo de carga e tal avaliaccedilatildeo soacute seraacute possiacutevel pelo o exame de RM pois
mostraraacute os diferentes tipos de tecidos do joelho e suas variaccedilotildees
34
5 DEFEITOS DA RM
O paciente em questatildeo ao dar entrada na sala de ressonacircncia natildeo poderaacute portar
nenhum tipo de material magneacutetico ou qualquer instrumento que venha gerar
artefatos no resultado do exame Os artefatos satildeo gerados atraveacutes de interferecircncia
com o campo magneacutetico Assim portadores de proacuteteses marcapasso ou quaisquer
materiais eleacutetricos natildeo podem utilizar o meacutetodo de diagnoacutestico por ressonacircncia
O objetivo deste capiacutetulo eacute identificar os problemas relacionados agrave mecacircnica no que
diz respeito ao modo como eacute realizado o exame Seraacute mostrado agora um dos
problemas encontrados durante a realizaccedilatildeo do exame com o paciente em repouso
estando ele com um carregamento nulo ou proacuteximo disto na regiatildeo femopatelar
51 Abordagem da Variaccedilatildeo da Pressatildeo na Superfiacutecie de Apoio
Para esta demonstraccedilatildeo a variaccedilatildeo da pressatildeo sofrida nos peacutes para situaccedilotildees reais
e tambeacutem para a situaccedilatildeo da ressonacircncia onde o paciente encontra-se deitado
Seraacute feito ainda uma avaliaccedilatildeo das forccedilas sobre os muacutesculos no joelho em duas
posiccedilotildees e para acircngulos diferentes
Em um primeiro estudo seraacute considerado uma pessoa deitada em repouso e com
sua distribuiccedilatildeo de massa homogecircnea e constante ao longo de todo corpo sendo
esta a situaccedilatildeo em que o paciente encontra-se no momento da ressonacircncia
magneacutetica temos
Massa = constante
A aacuterea de contato com a superfiacutecie
Aacuterea (estimada) = 2400 cm2
35
Considerando a massa do indiviacuteduo como 80 kg estimamos entatildeo a pressatildeo
exercida pela superfiacutecie do corpo em contato com a maca da ressonacircncia
Pressatildeo = F A
Sendo assim foi encontra uma pressatildeo de 0033 kgf cm2 para uma pessoa deitada
na maca da RM
Ilustrando a situaccedilatildeo de uma pessoa de peacute onde os peacutes estatildeo totalmente apoiados
no solo em repouso com a massa distribuiacuteda de maneira uniforme em toda a
superfiacutecie de contato
Aacuterea (estimada) = 132 cm2
Considerando o mesmo indiviacuteduo da situaccedilatildeo anterior teremos uma pressatildeo de
0606 kgf cm2
A uacuteltima situaccedilatildeo teraacute o mesmo indiviacuteduo com suas pernas flexionadas e com uma
aacuterea de apoio reduzida esta eacute uma situaccedilatildeo criacutetica para o joelho devido ao aumento
das tensotildees nos muacutesculos e tendotildees esta situaccedilatildeo seraacute abordada mais adiante
Aacuterea (estimada) = 80 cm2
Sendo assim a pressatildeo correspondente a esta situaccedilatildeo seraacute de 1 kgf cm2
Observando os resultados das situaccedilotildees anteriores eacute faacutecil de verificar a ocorrecircncia
de uma grande variaccedilatildeo da pressatildeo Comparando os resultados das situaccedilotildees onde
o indiviacuteduo estaacute de peacute com toda a superfiacutecie do peacute apoiada com o resultado do
indiviacuteduo na maca verifica-se que a pressatildeo eacute aproximadamente vinte vezes maior
e a situaccedilatildeo onde o indiviacuteduo encontra-se com a superfiacutecie do peacute parcialmente
apoiada a diferenccedila aumenta em mais de 30 vezes em relaccedilatildeo agrave posiccedilatildeo de exame
36
52 A Impossibilidade de Variaccedilatildeo do Acircngulo
Durante o exame de ressonacircncia magneacutetica o acircngulo do joelho na posiccedilatildeo eacute
travado entre 10 e 15deg como mostrado na figura 13
Durante um agachamento agraves forccedilas compressivas chegam proacuteximas a 8000 Kgf
com cargas elevadas (250 a 38250 kg) sendo praticamente a mesma nos acircngulos
entre 60deg a 130deg de flexatildeo de joelhos (NISSEL amp EKHOLM 1986) poreacutem ainda natildeo
foi estudado um valor limite para as estruturas resistirem a forccedilas compressivas
Deve-se lembrar no entanto que da mesma forma que a compressatildeo excessiva
pode ser lesiva para meniscos e cartilagens elas tem um papel importante na
estabilidade dos joelhos (NISSEL amp ELKHOLM 1986 MARKOLF et al 1981
SHOEMAKER amp MARKOLF 1985 YACK et al 1994) [12]
Figura 13ndash Acircngulo de posiccedilatildeo do joelho durante o exame
Logo concluiacute-se que em acircngulos menores que 60deg os esforccedilos na regiatildeo
femopatelar satildeo pequenos e haacute pouco desgaste da articulaccedilatildeo para acircngulos entre
60 e 130deg haacute grande esforccedilo e desgaste poreacutem em ambos os casos todos os
37
esforccedilos contribuem para a estabilidade do joelho A figura 14 ilustra claramente
que com a alteraccedilatildeo do acircngulo do joelho as forccedilas existentes aumentam
consideravelmente
Figura 14ndash Na figura 14 pode-se observar que Qp Rf(resultante) e Pa satildeo vetores forccedila que atuam
diretamente sobre a patela ao flexionar o joelho como jaacute foi abordado anteriormente as forccedilas
apresentam grandes aumentos O grupo de forccedilas representados pelos vetores Qt Rc(resultante) e
P(forccedila peso) atuam na articulaccedilatildeo do tornozelo e aumentam com a flexatildeo do joelho bem como o
aumento da forccedila normal(forccedila de contato do chatildeo com a ponta dos peacutes) que provoca um maior
momento na articulaccedilatildeo O conjunto de vetores representados por Rc(resultante) Qt e P satildeo vetores
que atuam na articulaccedilatildeo da anca do fecircmur e a bacia neste caso temos um pequeno aumento destes
com o aumento do acircngulo Por fim temos o conjunto de vetores representados por Pa Rt e
Rg(resultante) que atuam na articulaccedilatildeo entre o fecircmur e a tiacutebia
38
53 Contraccedilatildeo Isomeacutetrica e Isotocircnica
A relaccedilatildeo entre a forccedila muscular e seu comprimento durante uma contraccedilatildeo
determina o tipo de contraccedilatildeo muscular Eacute chamada contraccedilatildeo isomeacutetrica aquela em
que o efeito da formaccedilatildeo das pontes cruzadas implica no aumento da rigidez do
muacutesculo atingindo um estado de equiliacutebrio estaacutetico neste caso o muacutesculo natildeo
altera seu comprimento ainda que as pontes cruzadas estejam ativas para suportar
a carga aplicada Modificaccedilotildees na carga levam ao aumento ou a diminuiccedilatildeo da
rigidez do muacutesculo e a manutenccedilatildeo do comprimento O outro tipo de contraccedilatildeo
chamada isotocircnica ocorre quando o muacutesculo se encurta ainda que sob a accedilatildeo de
uma carga Tomando-se como exemplo a elevaccedilatildeo de um peso numa contraccedilatildeo
isomeacutetrica este estaria sendo sustentado estaticamente enquanto uma contraccedilatildeo
isotocircnica seria capaz de levantaacute-lo [6]
531 Relaccedilatildeo Comprimento - Forccedila Muscular
Quando o comprimento de um muacutesculo se encontra proacuteximo ao seu valor de
repouso tambeacutem chamado comprimento oacutetimo a maior quantidade possiacutevel de
cabeccedilas miosiacutenicas pode formar pontes cruzadas com as moleacuteculas de actina esta
situaccedilatildeo corresponde ao maior grau de superposiccedilatildeo entre os filamentos grosso e
fino Gordon et alli (1966) mediu a faixa de comprimento onde a maacutexima tensatildeo
ocorria numa fibra isolada do muacutesculo sartorius da ratilde de 94 a 106 do
comprimento oacutetimo (Figura 15 A)
Diminuindo gradativamente o comprimento do muacutesculo para ateacute um limite de 60
do comprimento oacutetimo a forccedila caiacutea a aproximadamente 80 da forccedila maacutexima -
evento relacionado provavelmente ao encontro de filamentos finos opostos
Encurtamentos mais pronunciados levavam agrave cessaccedilatildeo da forccedila muscular com o
provaacutevel choque dos filamentos grossos com as estruturas Z Por outro lado se o
muacutesculo era estirado acima do comprimento oacutetimo a forccedila muscular caia
gradativamente ateacute cerca de 130 deste comprimento Nesta condiccedilatildeo o
sarcocircmero distendido diminui o nuacutemero de pontes cruzadas ativas ateacute o limite ao
39
redor de 170 do comprimento oacutetimo onde a superposiccedilatildeo entre filamentos
grossos e finos jaacute natildeo ocorre
Em muacutesculos inteiros e natildeo apenas numa fibra isolada alongamentos a partir do
comprimento oacutetimo trazem consigo o aparecimento de uma forccedila elaacutestica passiva
exercida pelos elementos elaacutesticos natildeo contraacuteteis do muacutesculo perimiacutesio endomiacutesio
sarcolema assim como por elementos da proacutepria fibra muscular (Zajac 1989)
Dependendo ainda da ativaccedilatildeo a forccedila muscular fica reduzida a uma fraccedilatildeo da forccedila
maacutexima situaccedilatildeo em que nem todas as fibras satildeo recrutadas ou a somaccedilatildeo
temporal natildeo chegou ao maacuteximo (Figura 15 B)
Em muacutesculos do aparelho locomotor a modulaccedilatildeo da forccedila eacute feita
predominantemente pelo recrutamento ateacute cerca de 70 (50 a 85
dependendo do muacutesculo) da forccedila maacutexima valor a partir do qual as unidades
motoras passam a disparar com maior frequumlecircncia (Enoka 1993) [6]
40
Figura 15 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento A - Ativaccedilatildeo maacutexima B - Ativaccedilatildeo parcial (Zajac 1989)
532 Relaccedilatildeo Velocidade - Forccedila Muscular
Um muacutesculo isolado sujeito a uma carga constante por exemplo suportando um
peso se for estimulado inicialmente se encurtaraacute parando em seguida Variando-se
a carga eacute possiacutevel relacionaacute-la com a velocidade de encurtamento sendo obtida a
curva velocidade - forccedila muscular Quando a velocidade de encurtamento eacute maacutexima
o muacutesculo natildeo estaacute sujeito a nenhuma carga isto eacute a forccedila muscular eacute nula Se por
outro lado o muacutesculo natildeo consegue se encurtar ainda que seu comprimento seja
oacutetimo senatildeo apenas suportar a carga a velocidade eacute nula e a forccedila assume o valor
maacuteximo (Figura 16) Forccedilas maiores do que a maacutexima aplicadas ao muacutesculo levam
seu alongamento ateacute um limite de aproximadamente 180 da forccedila maacutexima
aumentos subsequumlentes de forccedila levariam a alongamentos draacutesticos no muacutesculo
41
Figura 16 - Relaccedilatildeo forccedila-velocidade para ativaccedilotildees maacutexima e parcial No eixo x estaacute representada a
velocidade de encurtamento a velocidade do muacutesculo com sinal oposto (Zajac 1989)
54 O Modelo de Hill
Os modelos derivados da proposta inicialmente apresentada por A V Hill em 1938
possuem caracteriacutesticas suficientemente simples e de faacutecil compreensatildeo e satildeo
capazes de modelar satisfatoriamente os principais fenocircmenos macroscoacutepicos
observados na contraccedilatildeo muscular e que os tornaram os mais utilizados ateacute entatildeo
em estudos de dinacircmica e controle de movimento Na Figura 17 podem ser
observados os componentes baacutesicos deste modelo um elemento contraacutetil (CE) no
qual a forccedila muscular eacute gerada a partir da energia quiacutemica disponiacutevel um elemento
elaacutestico em seacuterie (SEE) responsaacutevel pela resposta mecacircnica do muacutesculo agraves
alteraccedilotildees de comprimento raacutepidas Se um muacutesculo estaacute sendo submetido a
alongamentos natildeo-despreziacuteveis eacute comum a inclusatildeo de um elemento elaacutestico em
paralelo (PE) atuando como uma mola passiva [6]
42
Figura 17 - Estrutura funcional do modelo de Hill mostrando o elemento contraacutetil (CE) o elemento
elaacutestico em paralelo (PE) e o elemento elaacutestico em seacuterie (SEE) (Zajac 1989)
A partir de medidas de forccedila isotocircnica em muacutesculos tetanizados sabe-se que quando
esta aumenta os muacutesculos se contraem mais lentamente Foi proposta entatildeo por Hill
uma relaccedilatildeo empiacuterica hiperboacutelica que ajustava a dependecircncia da velocidade maacutexima
de contraccedilatildeo (V) com a forccedila muscular (F) (Figura 18)
(F+a)+(V+b)=const (41)
Tal que
V eacute a velocidade inicial (maacutexima) de encurtamento
F eacute a forccedila muscular
a e b satildeo as constantes sendo b = a (VmFm)
43
Figura 18 - Hipeacuterbole de Hill Os dados experimentais de contraccedilotildees isotocircnicas do muacutesculo sartorius
de ratilde foram ajustados com a equaccedilatildeo empiacuterica (VVm+025) (FFm+025) = 03123 neste teste
Vm=52 cms e Fm=65 gf (Talbot e Gessner 1973)
Hill obteve a relaccedilatildeo acima atraveacutes de medidas da potecircncia muscular que eacute a soma
das energias mecacircnica e teacutermica durante a contraccedilatildeo isotocircnica Inicialmente o calor
liberado na contraccedilatildeo isotocircnica (Qit) foi considerado como a soma do calor liberado
durante a contraccedilatildeo isomeacutetrica (Qim) e do calor liberado devido ao encurtamento (Qe)
Q Q Qit e im (42)
Hill constatou que Qe era proporcional apenas agrave distacircncia encurtada ou que sua
variaccedilatildeo temporal era proporcional a V No entanto Qit o calor total diminuiacutea com o
aumento da forccedila A potecircncia total no muacutesculo soma da potecircncia mecacircnica (fv) e do
calor extra dissipado por accedilatildeo da viscosidade no encurtamento (Qe) pode ser
expressa como
( )W fv Qe fv av b f fm (43)
44
Tal que fm eacute a forccedila muscular maacutexima (ou seja para v = 0) Somando ab + bf nos dois
lados da equaccedilatildeo acima
( )( ) ( )f a v b b a fm (44)
Mas Hill percebeu posteriormente que ldquoardquo dependia de f (Hill 1964)
a f f fm( ) 016 018 (45)
Apesar das equaccedilotildees 44 e 45 descreverem com maior precisatildeo a relaccedilatildeo forccedila-
velocidade a equaccedilatildeo original de Hill 41 continua sendo empregada com suficiente
credibilidade para muitos muacutesculos Wilkie (1950) notou que hipeacuterboles
geometricamente semelhantes eram obtidas para vaacuterios muacutesculos mostrando que a
variaccedilatildeo da velocidade com a forccedila ocorria de maneira ateacute certo ponto invariante
Normalizando a eq 41 pela forccedila maacutexima (fm) e pela velocidade maacutexima de contraccedilatildeo
sem carga (vm) vem
f
f
v
vm m
1
4
1
4
5
16 (46)
Uma vez que para muitos muacutesculos vale a relaccedilatildeo
a
f
b
vm m
1
4 (47)
Abott e Wilkie (1953) mostraram que a equaccedilatildeo de Hill normalizada eq 47 se aplica
para muacutesculos que se encontram em diversos estados de alongamento ou contraccedilatildeo
e natildeo apenas no comprimento oacutetimo Assim a forccedila do elemento contraacutetil eacute
completamente definida para uma estimulaccedilatildeo tetacircnica se a curva forccedila-comprimento
eacute levada em conta aleacutem da curva forccedila-velocidade A forccedila muscular eacute entatildeo uma
funccedilatildeo de duas variaacuteveis uma relaccedilatildeo forccedila-comprimento-velocidade (figura 19)
45
Figura 19 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento-velocidade para muacutesculo interno reto de rato (Zierler 1978)
Este modelo baacutesico possui alguns pequenos desvios dependendo das condiccedilotildees
especiacuteficas de operaccedilatildeo Muacutesculos que se contraem a partir de um comprimento inicial
elevado encurtam-se mais lentamente do que aqueles que estavam inicialmente
menos estendidos A duraccedilatildeo da estimulaccedilatildeo se longa diminui a velocidade de
contraccedilatildeo processo ligado provavelmente ao metabolismo energeacutetico (Zierler 1978)
A partir das relaccedilotildees expostas acima jaacute eacute possiacutevel calcular a potecircncia muscular
Sendo a taxa de calor gerado no encurtamento ( Qe ) proporcional agrave velocidade de
encurtamento
( )Q Q f f vit im m 016 018 (48)
Incluindo o termo fv da potecircncia mecacircnica e considerando a = 025 a potecircncia
muscular total entendida como a soma da taxa de produccedilatildeo de calor e da potecircncia
mecacircnica durante a contraccedilatildeo isotocircnica fica
W Q f v fvim m 0 25 (49)
46
E utilizando a relaccedilatildeo determinada por Hill para o calor isomeacutetrico
Qf v
im
m m
16 (410)
Tem-se que uma expressatildeo para a potecircncia muscular seria
Wf v v
v
f
f
v
v
m m
m m m
161 4 16 (411)
Que a partir da equaccedilatildeo 46 da hipeacuterbole normalizada de Hill (Talbot e Gessner
1973) pode ser expressa em funccedilatildeo apenas da velocidade de encurtamento ou da
forccedila muscular
Wf v
vv
vv
m m m
m
16
1 24
1 4 (412)
Wf v f
f
f f
f f
m m
m
m
m
161 1
4 75 20
16 64 (413)
A equaccedilatildeo de Hill normalizada (46) eacute a base para a determinaccedilatildeo da curva
velocidade-forccedila muscular As equaccedilotildees 411 e 412 por sua vez podem fornecer
importantes dados sobre consumo de energia muscular e o comportamento das
forccedilas para um estudo mais especiacutefico Em sistemas de estimulaccedilatildeo eleacutetrica neuro-
muscular poderatildeo ser uacuteteis no estabelecimento de estrateacutegias de controle
47
55 Estrutura Muscular na Articulaccedilatildeo
A seguir seratildeo apresentados os muacutesculos e ligamentos no movimento do joelho De
acordo com o mostrado na Figura 20 podemos observar a quantidade de muacutesculos
diretamente ligados ao joelho bem como os ligamentos que satildeo responsaacuteveis por
manter a integridade da articulaccedilatildeo
Figura 20 - Demonstrativa dos muacutesculos ligamentos e suas disposiccedilotildees
551 Os Muacutesculos da Articulaccedilatildeo
Doze muacutesculos atuam na articulaccedilatildeo do joelho e satildeo classificados em trecircs grupos
bull Jarrete
bull Quadriacuteceps da coxa e
bull Muacutesculos natildeo-classificados
5511 Jarrete
O grupo do jarrete inclui os muacutesculos semitendiacuteneo semimembranaacuteceo e biacuteceps da
coxa (cabeccedila longa e curta) Todos exceto a cabeccedila curta do biacuteceps atuam como
48
extensores do quadril Como os muacutesculos do jarrete demonstram uma linha de
traccedilatildeo posterior ao eixo de rotaccedilatildeo do joelho eles servem como flexores do joelho
Aleacutem de fletir o joelho os muacutesculos semimembranaacuteceo e semitendiacuteneo giram
medialmente a tiacutebia quando o joelho estaacute parcialmente fletido Na condiccedilatildeo de
sustentaccedilatildeo de peso esses muacutesculos tendem a girar lateralmente o fecircmur sobre a
tiacutebia Esses movimentos satildeo relativamente equivalentes
5512 O Quadriacuteceps da Coxa
O quadriacuteceps da coxa eacute constituiacutedo pelos muacutesculos reto da coxa e trecircs vastos (vasto
lateral medial e intermeacutedio) Apenas o reto da coxa atua em mais de uma
articulaccedilatildeo Contudo todos os membros causam inequivocadamente uma extensatildeo
potente do joelho e tambeacutem devido a sua inserccedilatildeo medial tendem a causar
rotaccedilatildeo medial da tiacutebia
O comportamento eleacutetrico do vasto medial estaacute relacionado agrave diminuiccedilatildeo da
magnitude do braccedilo de momento do quadriacuteceps para a extensatildeo do joelho durante
os 15ordm finais de movimento Os aumentos na atividade do vasto medial no final da
extensatildeo do joelho foram relacionados ao seu papel como estabilizador da patela
contra uma luxaccedilatildeo lateral Em geral ainda eacute relativamente seguro afirmar que todos
os muacutesculos do quadriacuteceps satildeo mais ou menos simultaneamente ativos durante a
extensatildeo do joelho e proporcionalmente ativos durante elevaccedilotildees e reduccedilotildees na
tensatildeo da extensatildeo
5513 O Grupo de Muacutesculos natildeo Classificados
O grupo de muacutesculos natildeo-classificados da articulaccedilatildeo do joelho inclui o sartoacuterio o
graacutecil o popliacuteteo o gastrocnecircmico e o plantar Os dois uacuteltimos atuam
predominantemente na articulaccedilatildeo do tornozelo embora passem atraacutes da
articulaccedilatildeo do joelho e possuam alguma capacidade de flexatildeo
49
O muacutesculo graacutecil considerado parte da massa muscular referida como adutores do
quadril no entanto ao atravessar a articulaccedilatildeo do joelho ele tende a causar um
torque associado agrave rotaccedilatildeo medial da tiacutebia bem como a flexatildeo do joelho
O sartoacuterio que eacute o muacutesculo mais longo do corpo tambeacutem se associa agrave rotaccedilatildeo
medial da tiacutebia e atua no quadril como flexor
O popliacuteteo eacute um muacutesculo profundo e pequeno situado atraacutes da articulaccedilatildeo do joelho
A orientaccedilatildeo de suas fibras o torna um rotador medial da tiacutebia Geralmente se
observa atividade do muacutesculo no iniacutecio da flexatildeo do joelho aleacutem de ajudar a
estabilizar o membro inferior sustentador do peso quando estaacute numa posiccedilatildeo com o
joelho fletido auxiliando o ligamento cruzado posterior a restringir esse movimento
indesejaacutevel
Figura 21 ndash Localizaccedilatildeo dos principais muacutesculos relacionados ao joelho [10]
552 Ligamentos
Ligamento Cruzado Anterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo permitindo
o movimento para frente
Ligamento Cruzado Posterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo
permitindo o movimento para traacutes mais ligamentos colaterais localizados nas
laterais do joelho responsaacuteveis pela estabilidade lateral e medial da articulaccedilatildeo
50
Os ligamentos tecircm como principal funccedilatildeo limitar os movimentos das articulaccedilotildees em
direccedilotildees indesejaacuteveis a fim de que natildeo ocorram lesotildees (danificaccedilotildees nas mesmas)
A caacutepsula fibrosa do joelho eacute suplementada e reforccedilada por cinco ligamentos
intriacutensecos
bull Ligamento Patelar
bull Ligamento Colateral Fibular
bull Ligamento Colateral Tibial
bull Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo
bull Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Estes satildeo frequumlentemente denominados ligamentos externos para diferenciaacute-los
dos ligamentos internos e ligamentos cruzados que se encontram dentro da caacutepsula
fibrosa
5521 Ligamento Patelar
Eacute a continuaccedilatildeo do tendatildeo do muacutesculo quadriacuteceps da coxa distal agrave patela Eacute
extremamente forte e contiacutenuo com a caacutepsula fibrosa da articulaccedilatildeo do joelho e eacute
palpado com maior facilidade quando a perna esta estendida Resiste agrave tendecircncia
da face tibial superior de deslocar-se para frente com referecircncia ao fecircmur durante
alguns tipos de movimento
5522 Ligamento Colateral Fibular (Lateral) e Ligamento Colateral Tibial
(Medial)
Esse ligamento tem mais importacircncia que o ligamento colateral fibular (lateral) no
que diz respeito agrave estabilidade do joelho
O ligamento colateral medial eacute composto de uma parte superficial o ligamento
colateral tibial e uma parte profunda ldquoo ligamento capsular medialrdquo Estas estruturas
satildeo importantes no controle da angulaccedilatildeo vara (voltado medialmente) e valga
(voltada lateralmente) rotaccedilatildeo tibial e deslocamento tibial antero-posterior Esses
51
ligamentos satildeo firmemente fixados ao menisco medial e a caacutepsula fibrosa da
articulaccedilatildeo do joelho
Os ligamentos colaterais tibial e fibular normalmente impedem a ruptura das faces
laterais da articulaccedilatildeo Satildeo firmemente estirados quando a perna eacute estendida
impedindo a rotaccedilatildeo da tiacutebia lateralmente ou do fecircmur medialmente Durante a
flexatildeo da perna eles se aproximam permitindo alguma rotaccedilatildeo da tiacutebia sobre o
fecircmur
Ligamento colateral medial possui duas porccedilotildees superficial e profunda Estabiliza a
joelho nos estresses em valgo
Ligamento colateral lateral ou fibular colateral Eacute o principal estabilizador ao estresse
em varo Faz parte do complexo ou canto posterolateral e resiste agrave rotaccedilatildeo externa
Figura 22ndash Ligamentos da articulaccedilatildeo do joelho
5523 Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo e Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Eles reforccedilam a parte de traz do joelho Ajudam a resistir qualquer tendecircncia
para a articulaccedilatildeo se mover aleacutem de seu limite de extensatildeo (hiperextensatildeo) Aleacutem
52
disso a direccedilatildeo de suas fibras sugere que eles limitem o movimento rotatoacuterio
5524 Ligamentos Cruzados
O mais fraco ligamento eacute o cruzado anterior que impede o deslocamento posterior
do fecircmur sobre a tiacutebia e a hiperextensatildeo da articulaccedilatildeo aleacutem de conter a tiacutebia que eacute
tracionada agrave frente quando a articulaccedilatildeo eacute fletida em acircngulo reto
O ligamento cruzado posterior que eacute estirado durante a flexatildeo da articulaccedilatildeo do
joelho impede a luxaccedilatildeo anterior do fecircmur sobre a tiacutebia ou a luxaccedilatildeo posterior da
tiacutebia Tambeacutem ajuda a evitar a hiperflexatildeo da articulaccedilatildeo do joelho
Estes ligamentos muito fortes situam-se no interior da caacutepsula articular unindo o
fecircmur e a tiacutebia Localizam-se entre os cocircndilos medial e lateral separados da
cavidade articular pela membrana sinovial
Satildeo faixas arredondadas que se cruzam obliquamente como um X e se denominam
anterior e posterior de acordo com seu local de fixaccedilatildeo na tiacutebia Estes ligamentos
satildeo essenciais para a estabilidade acircntero-posterior da articulaccedilatildeo do joelho
principalmente quando eacute fletido
Ligamento cruzado anterior Eacute responsaacutevel pela limitaccedilatildeo da translaccedilatildeo anterior e
rotaccedilatildeo da tiacutebia em relaccedilatildeo ao fecircmur
Ligamento cruzado posterior Evita a subluxaccedilatildeo posterior da tiacutebia em relaccedilatildeo ao
fecircmur
53
56 Movimentos de Rotaccedilatildeo e Translaccedilatildeo
No joelho existem movimentos de escorregamento do fecircmur sobre os meniscos
tornando o movimento ainda mais complexo Nas figuras 23 e 24 estatildeo identificadas
as proacuteteses de 1 e 4 eixos que nos datildeo uma boa visualizaccedilatildeo dos movimentos
relativos entre as superfiacutecies de um joelho
Figura 23 - Proacuteteses de um Eixo
Figura 24 - Proacuteteses de 4 eixos
Podemos observar a diferenccedila dos movimentos proporcionados por proacutetese e
concluiacutemos que o movimento da proacutetese de 4 eixos eacute o que mais se aproxima do
movimento real no joelho jaacute que proporciona o deslizamento entre as superfiacutecies
enquanto na proacutetese de 1 eixo ocorre apenas o movimento de rotaccedilatildeo em torno do
eixo
54
57 Conclusatildeo do Capiacutetulo
O meacutetodo atual de exame do joelho a ressonacircncia magneacutetica natildeo estaacute adequado
com a pesquisa biomecacircnica pois como pode ser observado neste capiacutetulo a
pressatildeo no joelho em movimento eacute no miacutenimo 30 vezes superior comparada agravequela
na maca de ressonacircncia assim como os acircngulos satildeo os mais variados possiacuteveis
proporcionando variaccedilatildeo ciacuteclica com baixas ou altas taxas de variaccedilatildeo das forccedilas
Com relaccedilatildeo ao meacutetodo de Hill pode-se ter uma noccedilatildeo dos gastos de energia
envolvidos na geraccedilatildeo dos movimentos e como varia a forccedila com a velocidade
muscular
Pode-se verificar tambeacutem a complexidade do joelho quando foram citados e
mostrado a quantidade de muacutesculos ligamentos e outras estruturas que o compotildee e
a sua complexibilidade bem como o movimento existente
55
6 PROPOSTA PARA A SOLUCcedilAtildeO MECAcircNICA
Propotildee-se entatildeo um sistema que simule a compressatildeo exercida sobre o joelho com
um carregamento estaacutetico com valor equivalente ao peso do paciente Isto seria
possiacutevel ao variar o carregamento e o acircngulo da articulaccedilatildeo que seria o ideal para
simular as atividades cotidianas como subir uma escada pular correr um
agachamento e outras situaccedilotildees onde o joelho eacute severamente solicitado
Situaccedilotildees como correr e pular necessitariam de um equipamento com software que
captassem imagens dinacircmicas para esta situaccedilatildeo a escolha seria por um simulador
de carga com caracteriacutesticas elaacutesticas desta forma com o movimento haveria
acreacutescimo ou decreacutescimo dos esforccedilos no joelho do paciente de acordo com a
variaccedilatildeo do comprimento da cinta elaacutestica A impossibilidade de realizaccedilatildeo de um
exame deste tipo eacute devido ao fato de natildeo haver um equipamento de RM que capta
imagens dinacircmicas aqui no estado do Espiacuterito Santo Figura 25 o que nos levou
a pensar em outra soluccedilatildeo para o caso
Figura 25 - Equipamento utilizado na ressonacircncia magneacutetica
56
Como a uacutenica possibilidade eacute de simular um carregamento com um acircngulo entre 10ordm
e 15ordm (acircngulo da bobina de captaccedilatildeo de imagem) na articulaccedilatildeo femopatelar e a
impossibilidade descrita no paraacutegrafo anterior pensamos entatildeo em um equipamento
que atendesse a esta situaccedilatildeo
Na Figura 26 observamos a forccedila F em direccedilatildeo perpendicular ao solo simulando a
forccedila peso desta maneira procuramos desenvolver um aparato que nos permitisse
simular a mesma direccedilatildeo A soluccedilatildeo foi um conjunto de cintas com baixa
elasticidade e boa resistecircncia mecacircnica agrave traccedilatildeo com dispositivo de travas O
equipamento natildeo possui componentes ferromagneacuteticos e medidores de forccedila
eletroeletrocircnicos
Figura 26 - Descriccedilatildeo da cinta e figura ilustrativa
A seguir podemos observar a figura 27 com o voluntaacuterio utilizando o equipamento
no momento anterior agrave ressonacircncia
57
Figura 27 ndash Paciente utilizando a cinta ao dar entrada na sala de exame
61 O Equipamento de Carga
O equipamento eacute composto por trecircs cintas dispostas do seguinte modo a primeira
cinta eacute responsaacutevel pelo carregamento do joelho tencionando o sistema a segunda
eacute responsaacutevel pela ligaccedilatildeo da cinta inferior a primeira com a superior a terceira e a
terceira cinta seraacute responsaacutevel por limitar o movimento que seraacute ajustada conforme
o tamanho do paciente
58
Figura 28 ndash Montagem do conjunto de cintas
62 Modificaccedilotildees Realizadas
Foram necessaacuterias algumas adaptaccedilotildees para que as cintas pudessem ser utilizadas
no equipamento de ressonacircncia magneacutetica pois havia alguns componentes
ferromagneacuteticos tais como mola e eixo Estes foram confeccionados em bronze e
as molas foram retiradas de maneira que natildeo alterasse a funcionalidade do
equipamento
59
7 O QUE SIGNIFICA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
Ressonacircncia Magneacutetica (RM) eacute uma ferramenta meacutedica moderna e precisa
disponiacutevel aos meacutedicos para a imagem seccional do interior do corpo Esta visatildeo
magneacutetica fornece aos meacutedicos uma quantidade de informaccedilotildees detalhadas sobre
a localizaccedilatildeo tamanho e composiccedilatildeo do tecido corporal a ser examinado Este
conhecimento pode ser decisivo no estabelecimento de um diagnoacutestico raacutepido e
preciso
A RM eacute um meacutetodo de investigar o corpo tatildeo complicado quanto parece A RM natildeo
usa raios-X De fato como o nome indica o procedimento eacute baseado nas
propriedades magneacuteticas dos aacutetomos que constituem todas as substacircncias incluindo
o corpo humano Em um campo magneacutetico forte como o produzido pelo scanner da
RM sinais eleacutetricos satildeo emitidos pelo nuacutecleo atocircmico do tecido corporal Esses
sinais satildeo interceptados por uma antena circular ao redor do paciente A intensidade
do sinal varia de acordo com o tipo de tecido Um computador designa os sinais aos
pontos correspondentes das aacutereas corporais em exame e transforma-as em imagem
na tela
71 Preparaccedilatildeo para o exame
Natildeo eacute necessaacuterio remover as roupas como eacute o caso em muitos exames de raio-X
poreacutem os pacientes satildeo solicitados a retirar todos os objetos que possam interferir
no processo de imagem principalmente aqueles contendo metal Isto inclui natildeo
somente brincos broches colares reloacutegios de pulso mas tambeacutem canetas
esferograacuteficas e chaves Os pacientes devem tambeacutem retirar placas dentaacuterias
removiacuteveis e informar o meacutedico se houver qualquer implante metaacutelico ou objeto
estranho incluindo
bull Marca-passo
bull Vaacutelvula cardiacuteaca artificial
bull Proacutetese vascular
60
bull Membro artificial
bull Unha ou placa metaacutelica
bull Estilhaccedilo ou tala de metal
bull Dispositivo intra-uterino (para contracepccedilatildeo)
bull O meacutedico deve ser informado se vocecirc estaacute graacutevida
Para o exame os pacientes satildeo conduzidos a um recosto almofadado no centro do
scanner da RM Eacute importante que o paciente sinta-se confortaacutevel para o iniacutecio e
permaneccedila calmo e quieto o quanto possiacutevel durante o exame jaacute que qualquer
movimento fiacutesico pode interferir com a precisatildeo das medidas ou alterar os resultados
dos testes
72 Seguranccedila durante o exame
Uma vez que a ressonacircncia magneacutetica natildeo envolve o uso de raios-X natildeo eacute
necessaacuterio tomar as mesmas medidas de precauccedilatildeo para exames de raios-X Pelo
conhecimento cientiacutefico atual a forccedila do campo magneacutetico necessaacuteria para obter
resultados precisos (ateacute 2 Tesla = 20000 vezes o campo magneacutetico da Terra) natildeo
possui efeito prejudicial
Nos uacuteltimos anos milhotildees de exames foram realizados sem quaisquer efeitos
colaterais conhecidos - durante ou apoacutes o exame Os exames de RM geralmente
natildeo podem ser realizados em pacientes com marca-passo cardiacuteaco
73 O que acontece durante o exame
Durante o exame o paciente deita-se no centro de uma abertura tipo tuacutenel do
scanner da RM o que natildeo eacute perigoso nem doloroso Poreacutem se o paciente natildeo gosta
da sensaccedilatildeo de se sentir preso ou sofrem de claustrofobia tomar um sedativo leve
com consulta do meacutedico pode ajudar
61
Cada imagem da RM leva de 5 a 15 minutos para ser obtida Durante o exame o
paciente ouviraacute um som de batida leve Natildeo haacute com que se preocupar Esse eacute o
funcionamento normal do scanner da RM
Quando eacute necessaacuterio obter vaacuterias imagens o recosto iraacute mover-se automaticamente
agrave posiccedilatildeo apropriada O paciente deve continuar o mais tranquumlilo possiacutevel
Dependendo do tipo do exame o tempo total do procedimento pode ser de ateacute 60
minutos
62
8 PARAcircMETROS QUE AFETAM O ASPECTO DAS IMAGENS
OBTIDAS ATRAVEacuteS DE RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
A seguir seraacute abordado os paracircmetros envolvidos para a obtenccedilatildeo das imagens dos
diferentes planos em que satildeo mostradas as imagens e por fim os resultados
obtidos nos experimentos com e sem o equipamento de carga
81 Paracircmetros que Afetam o Aspecto das Imagens Obtidas Atraveacutes de
Ressonacircncia Magneacutetica
O aspecto de uma imagem produzida atraveacutes de RM eacute determinado atraveacutes de
muitos paracircmetros Em geral estes paracircmetros podem ser divididos em (1) aqueles
que possuem um valor fixo determinado pela fiacutesica da RM e (2) aqueles que podem
ser modificados pelo usuaacuterio para alterar o aspecto da imagem
O objetivo de qualquer estudo de RM eacute gerar imagens da anatomia tecidual nas
quais a razatildeo contraste-ruiacutedo (RCR) eacute suficiente para permitir identificaccedilatildeo do
processo patoloacutegico Isto eacute realizado variando-se os paracircmetros definidos pelo
usuaacuterio para enfatizar diferenccedilas nos valores de paracircmetros intriacutensecos e para
enfatizar diferenccedilas na intensidade do sinal entre voxels contendo tecidos normais e
patoloacutegicos
811 Paracircmetros Intriacutensecos
Os paracircmetros intriacutensecos satildeo tecidos-dependentes e natildeo estatildeo sob controle do
operador Como exemplos de paracircmetros intriacutensecos estatildeo a densidade da aacutegua e a
gordura no tecido fluxo sanguiacuteneo e as velocidades de relaxamento dos momentos
magneacuteticos de volta ao equiliacutebrio apoacutes perturbaccedilatildeo Alguns paracircmetros intriacutensecos
satildeo invariaacuteveis entre todos os tecidos (por exemplo a intensidade do campo
magneacutetico)
63
O acuacutemulo de liacutequido de edema em torno de um tumor eacute uma patologia comum O
edema tem maior proporccedilatildeo de aacutegua que o tecido normal circundante e portanto
maior densidade de proacutetons por unidade de volume Este aumento da densidade de
proacutetons por unidade de volume pode ser observado utilizando-se meacutetodos de estudo
por RM Tipicamente imagens por RM ponderadas em densidade protocircnica satildeo
obtidas utilizando-se os menores TE e tempo de repeticcedilatildeo (TR) possiacuteveis que
permitem relaxamento T1 completo de todos os momentos magneacuteticos de volta ao
equiliacutebrio
8111 Tempos de Relaxamento
Apoacutes ser excitado o sinal de RM natildeo pode ser detectado para sempre Sofre
descaimento em virtude de dois tipos diferentes de processos de relaxamento (1) o
retorno do momento magneacutetico de volume ao equiliacutebrio teacutermico e (2) a perda de
coerecircncia da fase na magnetizaccedilatildeo final em virtude de interaccedilotildees com outros
momentos magneacuteticos no tecido
A velocidade com que estes processos retornam agrave magnetizaccedilatildeo final ao equiliacutebrio eacute
fundamental porque a experiecircncia com RM deve ser repetida para cada etapa de
codificaccedilatildeo de fase e o grau de magnetizaccedilatildeo disponiacutevel para o estudo depende da
forma como muitos dos momentos magneacuteticos satildeo realinhados com o campo
magneacutetico principal
8112 Tempos de Relaxamento T2 e T2
Apoacutes excitaccedilatildeo o sinal de RM presente no plano XY decai exponencialmente ateacute
zero com o tempo O tempo necessaacuterio para o desaparecimento irreversiacutevel de 63
do sinal eacute denominado tempo de relaxamento T2 ou tempo de relaxamento spin-spin
ou transversal Este descaimento eacute causado pelos muitos processos que produzem
uma perda de coerecircncia da fase no sinal de RM Apoacutes o pulso de RF todos os
momentos magneacuteticos inicialmente processam com fases idecircnticas (a precessatildeo eacute o
alinhamento dos momentos magneacuteticos em torno do campo principal) Entretanto
64
variaccedilotildees na intensidade efetiva do campo magneacutetico fazem com que os momentos
magneacuteticos processem em diferentes frequumlecircncias por curtos periacuteodos de tempo
8113 Tempo de Relaxamento T1
O tempo de relaxamento T1 (isto eacute spin-lattice ou tempo de relaxamento
longitudinal) eacute o tempo necessaacuterio para restabelecer 63 da populaccedilatildeo de equiliacutebrio
de momentos magneacuteticos Bo apoacutes o pulso de excitaccedilatildeo O relaxamento T1 eacute um
processo exponencial
O tempo de relaxamento T1 para qualquer material varia em funccedilatildeo da intensidade
do capo magneacutetico pois ocorrem mais variaccedilotildees na intensidade do capo magneacutetico
efetivo local em menores frequumlecircncias O tempo de relaxamento T1 eacute sempre maior
ou igual ao tempo de relaxamento T2
812 Paracircmetros Extriacutensecos
Muitos tipos de paracircmetros controlados pelo operador podem alterar o aspecto da
imagem Estes incluem eventos de determinaccedilatildeo do tempo como TR TE e em
estudos de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo de inversatildeo do spin Outros paracircmetros
que afetam o aspecto da imagem satildeo espessura do corte resoluccedilatildeo digital e CDV
O aspecto da imagem tambeacutem pode ser modificado aplicando-se mais de um pulso
de RF antes da coleta de dados
8121 TR e TE
Tipicamente satildeo necessaacuterias 128 ou 256 etapas de codificaccedilatildeo em uma aquisiccedilatildeo
de RM O TR eacute o tempo entre etapas consecutivas de codificaccedilatildeo de fase e o TE eacute
o tempo entre o pulso de RF perturbador inicial e o centro do periacuteodo de aquisiccedilatildeo
O TR geralmente eacute maior que o TE exceto para algumas sequumlecircncias raacutepidas como
aquisiccedilatildeo raacutepida estaacutegio estacionaacuterio apoacutes contraste e imagem raacutepida com
precessatildeo estaacutegio estacionaacuterio
65
813 Manipulaccedilatildeo dos Paracircmetros Extriacutensecos para Variar o Contraste da
Imagem
8131 Imagem de Ressonacircncia Magneacutetica Ponderada em TI e TR
Todas as imagens geradas por RM satildeo ponderadas em T1 em algum grau os
tempos de relaxamento T1 para aacutegua e gordura no corpo vaiam de 100 a 2000 ms
A fonte primaacuteria de atenuaccedilatildeo do sinal em uma imagem spin-eco eacute a saturaccedilatildeo
progressiva do momento magneacutetico pelos pulsos de seleccedilatildeo do corte repetitivos O
sinal da gordura eacute brilhante enquanto as intensidades de sinal do muacutesculo e liacutequido
em um cisto do menisco satildeo menores
8132 Ponderaccedilatildeo em densidade Protocircnica
As imagens onde o contraste eacute governado pela concentraccedilatildeo relativa de aacutegua no
tecido podem ser geradas utilizando-se TRrsquos longos (TR gt 20 ms) Estas imagens
satildeo denominadas imagens ponderadas em densidade protocircnicas As imagens
ponderadas em densidade protocircnica fornecem mais detalhes anatocircmicos porque
satildeo usadas para visualizar estruturas finas Estas satildeo obtidas e satildeo uacuteteis para
interpretaccedilatildeo de aacutereas de sinal de intensidade elevada observada na imagem
ponderada em T2 na qual os detalhes anatocircmicos estatildeo encobertos
8133 Ponderaccedilatildeo em T2 e TE
O liacutequido e o edema podem ser enfatizados em imagens produzidas por RM
utilizando-se longos tempos de TE porque possuem maiores tempos de
relaxamento T2 que os tecidos normais Com TEs longos o descaimento do sinal
exponencial devido ao relaxamento T2 atenua o sinal de liacutequido e edema mais
lentamente que o sinal da gordura muacutesculo ou tecidos conjuntivos normais
Portanto o liacutequido e o edema apresentam-se brilhantes em imagens por RM
ponderadas em T2 obtidas utilizando-se longos tempos TE e longos tempos TR A
seguir seraacute exposto um quadro com um breve resumo da interpretaccedilatildeo de RM
66
Resumo da interpretaccedilatildeo de IRM
Definiccedilotildees
Tempos de relaxamento Comportamento caracteriacutestico da magnetizaccedilatildeo tecidual
(propriedades dos tecidos)
T1 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons se
tornem inicialmente alinhados com o capo magneacutetico
estaacutetico (ou se realinhem apoacutes excitaccedilotildees repetidas)
T2 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons
saiam de fase uns em relaccedilatildeo aos outros apoacutes excitaccedilatildeo
por radiofrequumlecircncia (RF)
TR O tempo entre as excitaccedilotildees sucessivas de RF no tecido
(um TR curto seleciona proacutetons com T1 curto)
TE Sequumlecircncia em spin-eco tempo no qual o sinal de RF
tecidual (spin-eco) eacute recebido (um TE longo seleciona
proacutetons com T2 longo)
TI Sequumlecircncia de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo consumido
ateacute que a magnetizaccedilatildeo do tecido em recuperaccedilatildeo seja
defletido para recepccedilatildeo (tecido cuja magnetizaccedilatildeo passa
pelo zero no tempo TI produz intensidade zero)
Efeitos sobre a
Imagem
T1 Um T1 curto possibilita uma remagnetizaccedilatildeo raacutepida de
modo que a intensidade do sinal eacute grande (a gordura tem
T1 muito curto) e o tecido aparece brilhante o tecido com
T1 longo (como o liacutequido) natildeo se magnetiza plenamente
entre as excitaccedilotildees e apresenta um aspecto escuro na
imagem a inversatildeo-recuperaccedilatildeo com TI semelhante ao T1
de um tecido resulta em sinal nulo para este tecido (a
gordura pode ser zerada pelo emprego de um TI curto)
67
T2 Um T2 curto faz com que os proacutetons em precessatildeo saiam
rapidamente de fase levando agrave perda do sinal tecidos com
T2 curto (como o muacutesculo) tecircm aspecto escuro nas
imagens obtidas em TE longo tecidos com T2 longo (como
liacutequido ou tumor) mantecircm sua coerecircncia de fase por mais
tempo do que outros tecidos e apresentam um aspecto
brilhante nas imagens obtidas com um TE longo uma
teacutecnica ponderada em T2 utiliza um TR e um TE longos
Aspecto do tecido em sequumlecircncia de IRM
Spin-eco
Tecido Tempo de
relaxamento
Ponderaccedilatildeo T1
TE e TR curtos
Ponderaccedilatildeo T2
Tumor liacutequido T1 e T2 longos Escuro Claro
Muacutesculo T1 longo e T2 curto Escuro Escuro
Gordura T1 curto e T2 longo Claro Menos claro
Para finalizar nossa anaacutelise acerca dos paracircmetros podemos dizer que em uma
sequumlecircncia DP teremos valores curtos para TR e tambeacutem para TE ou seja teremos
T1 longo e T2 curto assim natildeo teremos sequumlecircncia ponderada em T1 como
tambeacutem natildeo teremos ponderada em T2 esta sequumlecircncia nos daraacute cor escura para
liacutequidos e gorduras entatildeo poderemos diferenciar os muacutesculos que teratildeo cor
brilhante podendo entatildeo diagnosticar problemas musculares
Para valores curtos de TR e TE teremos sequumlecircncia ponderada em T1 desta forma
as gorduras apareceratildeo com cor brilhante e os muacutesculos e liacutequidos apareceratildeo em
cor escura sendo uma oacutetima maneira de analisar o quatildeo intacta se encontra o tecido
infrapatelar ou gordura de Hoffa encontrada na regiatildeo femopatelar
68
Para valores longos de TR e TE teremos uma sequumlecircncia ponderada em T2 desta
forma as gorduras e muacutesculos se encontraratildeo em cor escura mas os liacutequidos
estaratildeo em cor brilhante assim poderemos diagnosticar a presenccedila de aacutegua e
edemas na regiatildeo patelofemoral Lembrando ainda que a gordura neste caso tem a
funccedilatildeo de lubrificantes para as superfiacutecies das cartilagens dos ossos a presenccedila de
aacutegua ou edemas prejudicam a lubrificaccedilatildeo na regiatildeo fazendo com que as
cartilagens venham a deteriorar-se
82 Planos de Imagem
Uma aquisiccedilatildeo axial atraveacutes da articulaccedilatildeo patelofemoral eacute usada como o localizador
inicial para imagens subsequumlentes nos planos sagital e coronal A patologia do
menisco eacute avaliada basicamente em imagens do plano sagital Entretanto a
morfologia e a intensidade de sinal das cartilagens do menisco devem ser avaliadas
secundariamente em imagens no plano coronal Os ligamentos cruzados satildeo mais
bem observados em imagens no plano sagital com o coronal e o axial para
visualizaccedilatildeo secundaacuteria e confirmaccedilatildeo da patologia Os ligamentos colateral medial
e lateral (LCM E LCL) satildeo claramente exibidos em imagens coronais e axiais e
tambeacutem podem ser identificados rotineiramente em imagens sagitais As superfiacutecies
da cartilagem articular dos compartimentos medial e lateral satildeo avaliadas nos planos
coronal e sagital A articulaccedilatildeo patelofemoral incluindo a faceta patelar e a
cartilagem articular do sulco troclear eacute mais bem observada em imagens axiais e
sagitais
821 Posicionamento do Paciente
Embora os estudos por imagem sejam realizados rotineiramente com o joelho
colocado em 10ordm a 15ordm de rotaccedilatildeo externa (para realinhar o ligamento cruzado
anterior [LCA] paralelo ao plano de imagem sagital) esta rotaccedilatildeo externa torna-se
menos importante quando satildeo usados cortes mais finos (lt 3 mm) A rotaccedilatildeo externa
excessiva do joelho resulta em alongamento das dimensotildees acircntero-posteriores do
cocircndilo femoral (principalmente o cocircndilo femoral lateral) e pode diminuir a
visualizaccedilatildeo precisa da anatomia do menisco Uma alternativa eacute usar imagens
69
sagitais em plano obliacutequo paralelo agrave orientaccedilatildeo do LCA avaliada em um localizador
axial
83 Abordagem Quanto aos Tipos de Planos Utilizados na RM
831 Imagens Axiais
As imagens no plano axial tecircm importante papel na avaliaccedilatildeo de rotina do joelho As
facetas patelares e a cartilagem articular devido agrave sua orientaccedilatildeo obliacutequa satildeo
demonstradas com maior precisatildeo em imagens axiais atraveacutes da articulaccedilatildeo
patelofemoral A doenccedila patelofemoral (isto eacute condromalaacutecia) pode ser super ou
subestimada quando usadas apenas imagens sagitais Imagens axiais com TF 3D
submilimeacutetrica satildeo usadas para definir padrotildees de lesatildeo circunferencial do menisco
e criar imagens compostas 3D utilizando-se uma estaccedilatildeo de trabalho As imagens
no plano axial tambeacutem satildeo usadas como localizador para determinar os planos
sagital e coronal Embora imagens axiais de rotina em 4 ou 5 mm natildeo satildeo sensiacuteveis
agrave patologia do menisco porque os cortes satildeo muito espessos Imagens sagitais que
secionam o menisco perpendicular agrave sua superfiacutecie proporcionam a melhor
demonstraccedilatildeo da anatomia e patologia interna do menisco
832 Imagens Sagitais
A dessecaccedilatildeo no plano sagital exibe os componentes dos ligamentos colaterais
medial e caacutepsula adjacente O compartimento patelofemoral o quadriacuteceps e o
tendatildeo patelar satildeo demonstrados em dissecaccedilotildees meacutedio-sagitais
O LCA e o LCP satildeo mais bem exibidos em imagens sagitais O LCL ou ligamento
colateral fibular e o tendatildeo do muacutesculo biacuteceps femoral tambeacutem podem ser
observados em cortes sagitais perifeacutericos
Em cortes meacutedio-sagitais os tendotildees quadriacuteceps e patelar que demonstram sinal
de baixa intensidade satildeo observados em suas fixaccedilotildees anteriores aos poacutelos
patelares superior e inferior respectivamente O coxim adiposo infrapatelar de Hoffa
70
estaacute situado diretamente posterior ao tendatildeo patelar e demonstra sinal de
intensidade brilhante (dependendo dos paracircmetros escolhidos) A cartilagem
articular patelar posterior exibe arco uniforme ou convexo em cortes atraveacutes das
facetas patelares medial e lateral Na ausecircncia de liacutequido articular a bursa patelar
colapsada natildeo eacute observada proximal ao poacutelo superior da patela
833 Imagens Coronais
A dissecaccedilatildeo anatocircmica coronal poacutestero-anterior demonstra a caacutepsula posterior o
tendatildeo popliacuteteo os ligamentos cruzados e menisco os ligamentos colaterais e e o
mecanismo extensor
Cortes meacutedio-coronais exibem a espinha tibial anterior enquanto as imagens
anteriores satildeo caracterizadas pelo sinal de alta intensidade do coxim adiposo
infrapatelar de Hoffa anterior ao compartimento lateral do joelho
71
9 COMPARATIVO DO SISTEMA MECAcircNICO COM O JOELHO
Ao iniciar nossa discussatildeo faremos uma comparaccedilatildeo entre a junta do joelho e um
par de buchas mecacircnicas a cartilagem presente em torno dos cocircndilos seraacute
comparada a uma bucha de desgaste o osso seraacute considerado como a peccedila
importante que natildeo poderaacute ser substituiacuteda e a gordura de Hoffa (tecido adiposo
infrapatelar) seraacute considerada como um lubrificante de elevada viscosidade
No sistema mecacircnico quando haacute uma contaminaccedilatildeo no lubrificante tem-se o
aumento do atrito e em consequumlecircncia o desgaste prematuro do conjunto A
presenccedila de aacutegua por exemplo causa uma alteraccedilatildeo da viscosidade do lubrificante
essa alteraccedilatildeo natildeo permite a formaccedilatildeo de cunha na regiatildeo de contato entre as
superfiacutecies assim no caso de elementos mecacircnicos poderemos ter microsoldas
ruiacutedos vibraccedilatildeo aquecimento e outros
Em semelhanccedila com este modelo faremos um comparativo em relaccedilatildeo ao joelho
que apresenta componentes com funccedilotildees muito proacuteximas de um par de buchas
mecacircnicas Com o passar do tempo as constantes situaccedilotildees que envolvem o joelho
no dia a dia sejam elas os esforccedilos em um jogo de futebol ou em um simples
agachamento vatildeo levar este conjunto a pressotildees elevadas e ainda a infiltraccedilotildees de
aacutegua por diversos motivos pancadas torccedilotildees etc Neste caso a presenccedila da aacutegua
assim como no sistema mecacircnico iraacute causar desgaste das cartilagens ocorrendo o
contato entre os cocircndilos o que futuramente poderaacute provocar por exemplo uma
artrite
No caso de um desgaste mecacircnico resolve-se o problema trocando o elemento de
desgaste e solucionando o problema de lubrificaccedilatildeo O que natildeo pode ser realizado
com tanta simplicidade no caso do joelho que requer um tratamento ou ateacute uma
intervenccedilatildeo ciruacutergica
72
91 Resultados dos testes
Foram realizados dois testes com e sem carga para que pudeacutessemos avaliar a
mudanccedila nos resultados da RM
911 O Primeiro Teste
O primeiro teste foi realizado no dia 25 de junho de 2005 no CDI (centro de
diagnoacutestico por imagem) localizado em Santa Luacutecia ndash Vitoacuteria O teste foi realizado
em uma pessoa de aparecircncia saudaacutevel sem histoacuterico de problemas no joelho e sem
ocorrecircncia de dor com idade de 28 anos
Os resultados obtidos natildeo apresentaram alteraccedilatildeo significativa das fissuras
912 O Segundo Teste
O segundo teste foi realizado no dia 18 julho de 2005 no mesmo local do teste
anterior O teste foi realizado com uma pessoa saudaacutevel com histoacuterico de problemas
no joelho e sem dores nos dias anteriores ao teste bem como nos dias posteriores
com idade de 54 anos
O resultado obtido com carga apresentou uma pequena variaccedilatildeo da fissura na
gordura de Hoffa
73
10 DISCUSSAtildeO DOS RESULTADOS E MELHORIAS
Neste capiacutetulo faremos uma abordagem sobre os resultados e uma proposta de
melhoria para o equipamento
101 Comentaacuterio dos Resultados
Nos resultados obtidos foram verificadas alteraccedilotildees na regiatildeo femopatelar quando
se aplica uma carga o que natildeo poderia ser obtido em um exame convencional de
ressonacircncia magneacutetica
No primeiro teste pode ser observada uma pequena diferenccedila devido agrave
aproximaccedilatildeo dos cocircndilos Considerando ser o indiviacuteduo uma pessoa saudaacutevel e
sem dores era de se esperar que o resultado natildeo apresentasse alguma anomalia
No segundo teste observou-se abertura de uma pequena fissura na gordura de
Hoffa o que tambeacutem se esperava pois a pessoa apresentava um histoacuterico de
problemas no joelho apesar de que ele natildeo apresentava sintomas de qualquer
anomalia no momento do teste
Visto que os testes natildeo puderam ser realizados com pessoas que tinham um
histoacuterico e uma situaccedilatildeo que caracterizasse um problema no joelho o que foi
determinante para os resultados e devido a impossibilidade de realizar testes nas
condiccedilotildees ideais descritas no quarto capiacutetulo bem como aos custos altiacutessimos que
envolvem os exames que foram realizados juntamente com os exames dos clientes
da cliacutenica sendo assim era de se esperar que os resultados natildeo causassem
diferenccedila de grande expressatildeo
74
102 Proposta de Melhoria
Visto que os resultados foram considerados satisfatoacuterios apesar das condiccedilotildees
adversas propomos possiacuteveis melhorias no que diz respeito agrave avaliaccedilatildeo da pressatildeo
exercida no joelho
Sugerimos entatildeo a utilizaccedilatildeo de palmilhas figuras 29 e 30 para avaliar a pressatildeo
equivalente exercida no joelho e o uso de um software por exemplo o Ansys
(elementos finitos) para criar uma nova imagem corrigida Isso seria viaacutevel e
interessante poreacutem exigiria mais aprofundamento e muito mais tempo o que poderaacute
ser realizado em futuros trabalhos
Figura 29 ndash Palmilhas para mediccedilatildeo da pressatildeo
Figura 30 ndash Resultado de uma anaacutelise de pressatildeo
75
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
[1] httpmriifscuspbrpaginasporttormprojetohistoricohtml acessado
em 11 de junho de 2005
[2] httpwwweagoracombrlerphpidnew=13596 acessado em 15 de
junho de 2005
[3] Rasch Philip j Cinesiologia e Anatomia Aplicada Editora Guanabara
Koogan 1991
[4] Kendall Henry Otis Kendall Florence Peterson Wadsworth Gladys
Elizabeth Muacutesculos Provas e Funccedilotildees Editora Manole Ltda 1980
[5] Haaga Hohn R Lanzieri Charles F Tomografia Computadorizada e
Ressonacircncia Magneacutetica do Corpo Humano Vol 2 Editora Guanabara Koogan
1996
[6] Antonio Raimundo dos Santos Metodologia Cientiacutefica a construccedilatildeo do
Conhecimento 6ordfed Editora DPampA 2004
[7] Tese de Mestrado do aluno Luciano Luporini Menegaldo Campinas
1997 SP ndash Brasil
[8] httpwwwgrupodojoelhocombrartigosanat_biomhtmc acessado em
16 de junho de 2005
[9] httpwwwgrupodojoelhocombrlcahtm acessado em 16 de junho de
2005
[10]httpwwwcorpohumanohpgigcombrsist_muscularsist_muscularhtml
acessado em 20 de junho de 2005
[11] httpwwwmsd-brazilcommsd43m_manualmm_sec5_47htm
acessado em 24 de junho de 2005
[12] httpgeocitiesyahoocombrcorpoemovview_musculacao_24htm
acessado em 25 de junho de 2005
[13]httpwwwtudosobredorcombrpaciente_templatephp3pagina=joelho
acessado em 06 de julho de 2005
[14] Stimac Gary k Introduccedilatildeo ao diagnoacutestico por imagens Editora
Guanabara Koogan 1994
15
2 RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
21 Histoacuterico da ressonacircncia magneacutetica no Brasil
A seguir estaremos apresentando um breve histoacuterico acerca da ressonacircncia
magneacutetica no Brasil tendo a USP (Universidade de Satildeo Paulo) como principal
articuladora do desenvolvimento da ressonacircncia magneacutetica no paiacutes aleacutem de outros
centros
A proposta de usar a ressonacircncia magneacutetica de proacutetons para obter imagens
comeccedilou a mostrar seu imenso potencial para o diagnoacutestico meacutedico no iniacutecio dos
anos de 1980 quando os principais laboratoacuterios nas universidades do primeiro
mundo comeccedilaram a desenvolver instrumentos e meacutetodos para aquela finalidade
Naquela mesma eacutepoca a grande familiaridade com o fenocircmeno da ressonacircncia
magneacutetica e a instrumentaccedilatildeo associada resultado de uma longa experiecircncia de
pesquisa na aacuterea garantia uma qualificaccedilatildeo para empreender um desenvolvimento
semelhante no Brasil Decidiu-se entatildeo pesquisar os meacutetodos para a produccedilatildeo de
imagem por ressonacircncia magneacutetica [1]
Figura 1- Primeiro sistema de aquisiccedilatildeo de imagens desenvolvido no IFSC
16
Usando a infra-estrutura obtida e construiacuteda pelo grupo entatildeo num primeiro
protoacutetipo do sistema foram obtidas imagens de pequenos objetos jaacute em marccedilo de
1983 estas seriam as primeiras obtidas no hemisfeacuterio sul
Figura 2- Sistema de RM de 20 Tesla
Em 1985 foi construiacutedo o sistema de RM de 20 Tesla capaz de examinar objetos
de ateacute 15 cm de diacircmetro figura 3 Neste aparelho jaacute em 1987 foram obtidas
imagens em vivo de extremidades humanas Teses e dissertaccedilotildees foram realizadas
ligadas ao desenvolvimento de hardware e software assim como meacutetodos de
obtenccedilatildeo de imagens Dai surgiu a primeira aplicaccedilatildeo praacutetica quando foi
demonstrado para a EMBRAPA o uso do RM para exame natildeo destrutivo de diversos
frutos Esses resultados que se tornaram bem conhecidos dentro e fora do Brasil
fizeram com que em 1988 fosse doado pela Universidade da Califoacuternia em San
Francisco um magneto resistivo de grande porte com campo de apenas 005 Tesla
capaz de acomodar completamente uma pessoa no seu interior Pouco tempo
depois em fins de 1988 era possiacutevel obter imagens tomograacuteficas de cabeccedila com
voluntaacuterios Decidiu-se entatildeo desenvolver um sistema realmente capaz de ser
17
usado clinicamente para diagnoacutestico Isto significava um sistema com um miacutenimo de
atributos a saber
bull Qualidade de imagem
bull Confiabilidade
bull Facilidade de operaccedilatildeo
bull Rapidez na realizaccedilatildeo dos exames
bull Capacidade de examinar diversas anatomias
bull Sensibilidade para detectar patologias
Figura 3- Magneto com capacidade para objetos de ateacute 15 cm de diacircmetro
Embora dispondo de um campo magneacutetico extremamente baixo (005 Tesla)
comparado com os usados na maioria dos sistemas comerciais da eacutepoca (05 a 15
Tesla) conseguiu-se alcanccedilar o objetivo proposto e jaacute em meados de 1992 o
sistema era utilizado para o diagnoacutestico de pacientes da regiatildeo Isto constituiu um
marco importante no desenvolvimento da pesquisa aplicada agrave medicina no paiacutes
como foi claramente apontado na ocasiatildeo pelo entatildeo ministro da Sauacutede Prof Adib
Jatene em visita ao laboratoacuterio da USP acompanhado do entatildeo presidente do
CNPq
18
Figura 4- Sistema de 005 Tesla instalado nos laboratoacuterios do IFSC-USP
O sistema ainda que instalado num ambiente natildeo apropriado foi continuamente
solicitado para efetuar exames em pacientes da regiatildeo tendo seu uso sido decisivo
em numerosos casos nos quais a tomografia tradicional de raios-X natildeo seria
adequada particularmente lesotildees cerebrais problemas de coluna e articulaccedilotildees A
revista Ciecircncia Hoje publicou parte destes resultados no seu suplemento de
tecnologia
Nessa altura algumas empresas notoriamente a EMBRAER procuraram o centro
de pesquisa para analisar o projeto com vista agrave eventual industrializaccedilatildeo O estudo
feito pela EMBRAER mostrou a viabilidade teacutecnico-econocircmica do projeto embora a
situaccedilatildeo da empresa na eacutepoca em vista da futura privatizaccedilatildeo impediu-a de
assumi-lo
Como o resultado do envolvimento quase no iniacutecio das pesquisas nesta aacuterea no
mundo todo o grupo detinha um conhecimento ao mesmo tempo profundo e
abrangente que iria cobrir desde os fundamentos cientiacuteficos ateacute os detalhes da
instrumentaccedilatildeo hardware e software do RM A equipe consolidada refletia a
interdisciplinaridade no assunto e contava com de fiacutesicos aleacutem de engenheiros
profissionais de computaccedilatildeo e medicina
19
Figura 5- Console de operaccedilatildeo do TORM 005
Praticamente todo profissional envolvido com RM no Brasil conhecia o trabalho
desenvolvido pelo centro de pesquisa em RM da USP e o grupo era tido como
referecircncia na aacuterea Hospitais de Satildeo Paulo como o Hospital das Cliacutenicas Hospital
Universitaacuterio da USP e o INCOR contavam com a colaboraccedilatildeo do grupo De outro
lado empresas multinacionais como a General Electric enviavam seus clientes
(Beneficecircncia Portuguesa Hospital Sara Kubitchek) para suporte teacutecnico e cientiacutefico
nas aplicaccedilotildees mais sofisticadas
Esta situaccedilatildeo fez com que o grupo recebesse uma importante doaccedilatildeo feita pela
Faculdade de Medicina da UNESP em Botucatu de um magneto supercondutor de
05 Tesla Este novo magneto abriu a possibilidade de construir um novo sistema
capaz de igualar-se em qualidade de imagem e velocidade aos mais modernos em
uso hospitalar Tratava-se de uma oportunidade excepcional que natildeo pocircde ser
desperdiccedilada em razatildeo das vaacuterias consequumlecircncias e resultados que poderia gerar
Foi feito um convecircnio entre a USP e a Santa Casa de Satildeo Carlos para a criaccedilatildeo do
Centro de Desenvolvimento de Ressonacircncia Magneacutetica do IFSC-USP A Santa Casa
foi responsaacutevel pela construccedilatildeo do preacutedio e a USP desenvolveu e instalou todos os
equipamentos necessaacuterios para o seu funcionamento Neste Centro estaacute em
operaccedilatildeo cliacutenica hoje o TORM 05 (sistema de 05 Tesla) figura 6 atendendo agrave
populaccedilatildeo de Satildeo Carlos e regiatildeo
20
Figura 6- Sistema de 05 Tesla instalado na Santa Casa de Satildeo Carlos
22 Importacircncia da Ressonacircncia Magneacutetica
A ressonacircncia magneacutetica tornou-se o meacutetodo de imagem de escolha para o estudo
das articulaccedilotildees devido a sua grande diferenciaccedilatildeo tecidual resoluccedilatildeo de
estruturas imagens em muacuteltiplos planos e estudos de imagens em movimento A
articulaccedilatildeo do joelho eacute um dos exames de ressonacircncia magneacutetica mais solicitado na
aacuterea osteoarticular O conhecimento detalhado da anatomia fisiologia e aspecto de
imagenologia da regiatildeo permite uma interpretaccedilatildeo adequada dos exames
Ao contraacuterio do que muitos imaginam as lesotildees de joelho satildeo bastante comuns e
natildeo satildeo provocadas apenas por traumas podem ser tambeacutem congecircnitas Aleacutem
disso natildeo satildeo apenas os atletas profissionais ou amadores que correm o risco de
adquirir uma lesatildeo no joelho os natildeo-atletas tambeacutem desenvolvem problemas
variados na articulaccedilatildeo ldquoPor exemplo cerca de 30 das crianccedilas com idade a partir
de trecircs anos apresentam alguma deformidade de joelho cuja principal causa eacute a
geneacutetica Ou seja satildeo hereditaacuteriosrdquo explica o ortopedista esportivo e cirurgiatildeo de
joelho do Hospital Satildeo Luiz Joaquim Grava [2]
No entanto segundo ele a boa notiacutecia eacute que com o advento da ressonacircncia
magneacutetica para o diagnoacutestico preciso da gravidade da lesatildeo e dos procedimentos e
equipamentos ciruacutergicos como a artroscopia (procedimento minimamente evasivo
uma espeacutecie de viacutedeo cirurgia que permite visualizar precisamente as lesotildees nos
21
tendotildees e articulaccedilotildees aleacutem de trataacute-las e prevenir a evoluccedilatildeo das mesmas) os
iacutendices de cura tecircm elevado significativamente girando em torno de 90 dos casos
O joelho eacute uma articulaccedilatildeo complexa (tipo dobradiccedila) composta por ligamentos
cruzados colaterais meniscos tendotildees e muacutesculos Suas funccedilotildees de movimento
(extensatildeo rotaccedilatildeo e impulsatildeo) satildeo muito importantes tanto em atletas quanto em
natildeo atletas ldquoSatildeo muito comuns agraves lesotildees no joelho a maior parte delas originaacuteria de
traumas por esforccedilo diretos e indiretos e podem ser isoladas ou combinadasrdquo diz o
especialista
ldquoNo entanto o tratamento das lesotildees no joelho varia de acordo com a gravidade das
mesmas e pode envolver desde antiinflamatoacuterios fisioterapia executada em cliacutenicas
especializadas e ateacute em alguns casos procedimentos ciruacutergicosrdquo relata Grava ldquoDaiacute
a importacircncia de se realizar o diagnoacutestico preciso do tipo de lesatildeo e posteriormente
agrave aplicaccedilatildeo de tratamento adequadordquo reforccedila o especialista
Os atletas estatildeo mais sujeitos a lesotildees dependendo da modalidade esportiva Os
surfistas por exemplo sofrem mais com meniscos e ligamentos rompidos devido agrave
forccedila aplicada em uma manobra quando o joelho eacute forccedilado a um movimento brusco
de rotaccedilatildeo No voleibol os saltos constantes e a impulsatildeo vertical provocam lesotildees
na articulaccedilatildeo do joelho Os ciclistas com frequumlecircncia de dor nas articulaccedilotildees
inferiores estimuladas geralmente por lesotildees provocadas pela inadequaccedilatildeo das
dimensotildees da bicicleta ao corpo do atleta Aleacutem destas peculiaridades contam
tambeacutem as variaccedilotildees anatocircmicas de quem pedala a intensidade a forma de
treinamento e a duraccedilatildeo dos treinos tambeacutem satildeo responsaacuteveis pelo problema
O aumento da incidecircncia de lesotildees no joelho tem sido constatado em adolescentes
jovens homens acima de 45 anos e mulheres estas uacuteltimas porque estatildeo
praticando cada vez mais esporte
A dor no joelho eacute uma queixa um tanto comum a maioria delas se originando de
trauma por esforccedilo satildeo dores pouco agudas e que se resolvem sem tratamento ou
22
apenas com analgeacutesicos levesTraumas graves com ligamentos lesionados ou
rompidos resultam em dor e instabilidade da articulaccedilatildeo do joelho
Exerciacutecios fiacutesicos moderados (como caminhadas) natildeo causam problemas no joelho
Se o joelho natildeo estiver lesado o exerciacutecio normalmente eacute beneacutefico Esforccedilos laterais
satildeo os que causam a maioria das lesotildees no joelho jaacute que este natildeo foi projetado
para suportar esses esforccedilos
O desgaste irregular da cartilagem pode fazer com que a perna se dobre para dentro
ou para fora Estar acima do peso tambeacutem pode contribuir para os problemas no
joelho
23
3 PATOLOGIAS DO JOELHO
Neste capitulo descreve-se as principais patologias e deformidades que ocorrem no
joelho
31 Tipos de Patologia
bull Danos ao ligamento ou cartilagem devidos aos traumas ou lesotildees
- lesatildeo de LCA Ligamento Cruzado Anterior
- lesatildeo de LCP Ligamento Cruzado Posterior
- lesatildeo de LCM Ligamento Colateral Medial
- lesatildeo de LCL Ligamento Colateral Lateral
bull Artrite
bull Osteoartrite
bull Artrite reumatoacuteide
bull Artrite gotosa aguda
bull Cisto de Baker
bull Bursite
bull Doenccedila de Still de adultos
bull Condromalaacutecia patelar
bull Artrite gotosa crocircnica
bull Doenccedila de Osgood-Schlatter
bull Pseudogota
bull Gota
bull Artrite psoriaacutetica
bull Siacutendrome de Reiter
bull Esclerodermia
24
311 Lesatildeo do Ligamento Cruzado Anterior
As lesotildees do ligamento cruzado anterior satildeo mais comuns em esportes em que o peacute
estaacute fixo ao solo e a perna eacute rodada com o corpo como no futebol basquetebol
esqui Com a rotaccedilatildeo no joelho o paciente pode ouvir um ldquopoprdquo quando a lesatildeo
ocorrer e natildeo consegue prosseguir a atividade A incidecircncia desta lesatildeo eacute maior
durante a terceira deacutecada de vida
Os jogadores de basquete e futebol que desaceleram subitamente para mudar de
direccedilatildeo tambeacutem podem produzir uma lesatildeo do LCA
312 Lesatildeo do Ligamento Cruzado Posterior
O ligamento cruzado posterior eacute o restritor primaacuterio da translaccedilatildeo posterior da tiacutebia
sobre o fecircmur A sua lesatildeo eacute muito menos comum que a do cruzado anterior
O LCP eacute duas vezes mais forte que o LCA com maior aacuterea de corte transversal e
forccedila tecircnsil estas caracteriacutesticas satildeo responsaacuteveis por menor incidecircncia de ruptura
no LCP As lesotildees no LCP representam apenas 5 das lesotildees dos ligamentos do
joelho
313 Lesatildeo do Ligamento Colateral Medial
O ligamento colateral medial tem uma porccedilatildeo superficial e outra profunda (capsular)
A porccedilatildeo superficial provecirc a principal resistecircncia ao estresse em valgo A porccedilatildeo
profunda esta fixada ao menisco medial e fornece adicional estabilidade ao estresse
em valgo A lesatildeo do colateral medial eacute a lesatildeo ligamentar mais comum do joelho
314 Lesatildeo do Ligamento Colateral Lateral
Lesotildees deste ligamento satildeo menos comuns que o medial e geralmente satildeo mais
graves e raramente satildeo lesotildees isoladas pois os ligamentos cruzados e o complexo
posterolateral satildeo frequumlentemente lesionados O tratamento destas lesotildees eacute difiacutecil
25
315 Artrite
O termo artrite se refere agrave inflamaccedilatildeo nas articulaccedilotildees ou juntas do corpo humano
As juntas satildeo superfiacutecies onde haacute o contato entre dois ou mais ossos possibilitando
assim a mobilidade do esqueleto humano Satildeo estruturas muito complexas devido
aos seus diversos componentes e sua interaccedilatildeo entre os mesmos Existem vaacuterios
tipos de artrites que satildeo causadas por diversos fatores e doenccedilas Costuma-se
diferenciar a princiacutepio as artrites relacionadas com sintomas sistecircmicos (como
febre sinais inflamatoacuterios anemia etc) daquelas cujas manifestaccedilotildees se restringem
agraves articulaccedilotildees envolvidas
316 Osteoartrite
A osteoartrite eacute o tipo de artrite que mais afeta a populaccedilatildeo mundial levando agrave
diminuiccedilatildeo da qualidade de vida de milhotildees de pessoas em todo o mundo Afeta
principalmente os joelhos quadris e matildeos regiotildees muito importantes para a
independecircncia fiacutesica do ser humano Eacute uma causa muito importante de afastamento
do trabalho e de aposentadoria precoce Aleacutem disso eacute responsaacutevel por inuacutemeras
cirurgias numa populaccedilatildeo cujo risco ciruacutergico eacute muito elevado os idosos Durante
muito tempo pouco se sabia sobre como ocorriam as alteraccedilotildees articulares que
levam agrave debilidade fiacutesica Hoje sabe-se de vaacuterios fatores de risco para o
desenvolvimento do quadro cujo conhecimento tem facilitado uma melhor
abordagem terapecircutica e uma melhor prevenccedilatildeo da doenccedila
317 Artrite Reumatoacuteide
A artrite reumatoacuteide eacute uma doenccedila auto-imune em que se inflamam simetricamente
as articulaccedilotildees incluindo habitualmente as das matildeos e peacutes originando inchaccedilo dor
e muitas vezes levando agrave destruiccedilatildeo definitiva do interior da articulaccedilatildeo
A artrite reumatoacuteide tambeacutem pode desencadear uma variedade de sintomas em
todo o corpo Desconhece-se a sua causa exata embora sejam muitos os vaacuterios
fatores (inclusive a predisposiccedilatildeo geneacutetica) que podem influir na reaccedilatildeo auto-imune
26
Cerca de 1 da populaccedilatildeo sofre desta doenccedila que afeta as mulheres duas ou trecircs
vezes mais frequumlentemente que os homens A artrite reumatoacuteide apresenta-se em
primeiro lugar em indiviacuteduos entre os 25 e os 50 anos de idade mas pode fazecirc-lo
em qualquer idade Em alguns casos a doenccedila resolve-se de forma espontacircnea e o
tratamento alivia sintomas em trecircs de cada quatro pessoas Contudo pelo menos 1
em cada 10 pessoas fica incapacitada
Nesta doenccedila o sistema imunitaacuterio ataca o proacuteprio tecido que reveste e protege as
articulaccedilotildees Finalmente a cartilagem o osso e os ligamentos da articulaccedilatildeo
deterioram-se provocando a formaccedilatildeo de cicatrizes dentro da articulaccedilatildeo que se
deteriora a um ritmo muito variaacutevel
318 Gota
Eacute a presenccedila de depoacutesitos de cristais de aacutecido uacuterico no espaccedilo da articulaccedilatildeo que
causam uma intensa reaccedilatildeo inflamatoacuteria e dor Na maioria das vezes a gota eacute uma
forma de artrite com episoacutedios recorrentes O perfil mais comumente associado agrave
gota eacute de um homem com excesso de peso e com o peacute inflamado
319 Artrite Gotosa Aguda
A artrite gotosa aguda eacute o segundo estaacutegio da gota Eacute a artrite dolorosa que ataca
principalmente os membros inferiores quase sempre atingindo uma uacutenica
articulaccedilatildeo A articulaccedilatildeo mais acometida eacute a metatarso-falangiana do primeiro dedo
(do dedatildeo do peacute) chamada podagra (podos = peacute) Nesta fase os fluidos do corpo
saturados pelo aacutecido uacuterico formam cristais que ocasionam inflamaccedilatildeo
3110 Cisto de Baker
O cisto de Baker eacute um saco com liacutequido localizado na borda medial da fossa
popliacutetea do joelho Esse saco ciacutestico pode comunicar-se com a cavidade do joelho
estando associado com a degeneraccedilatildeo do corno posterior do menisco medial com
27
ou sem laceraccedilatildeo do menisco Com maior frequumlecircncia o cisto origina-se dos tendotildees
mediais dos muacutesculos iacutesquios - tibiais
3111 Bursite
Bursite eacute a inflamaccedilatildeo da bursa pequena bolsa contendo liacutequido que envolve as
articulaccedilotildees e funciona como amortecedor entre ossos tendotildees e tecidos
musculares A bursite ocorre principalmente nos ombros cotovelos e joelhos
3112 Doenccedila de Still de Adultos
Uma das formas cliacutenicas da doenccedila reumatoacuteide juvenil pode acometer adultos com
febre geralmente alta e intermitente como manifestaccedilatildeo cliacutenica inicial da doenccedila
Deformidades articulares raramente ocorrem e os testes laboratoriais e anticorpos
antinucleares satildeo negativos
3113 Condromalaacutecia Patelar
Termo utilizado para indicar uma condiccedilatildeo dolorosa devido agrave anormalidade
cartilaginosa na face posterior da patela pela fricccedilatildeo repetida desta regiatildeo sobre a
face articular do fecircmur Esta condiccedilatildeo pode levar a uma degeneraccedilatildeo gradual e
progressiva A cartilagem apresenta-se rugosa e estriada
3114 Doenccedila de Osgood-Schlatter
A doenccedila de Osgood-Schlatter eacute uma inflamaccedilatildeo do osso e da cartilagem na parte
superior da tiacutebia A doenccedila de Osgood-Schlatter ocorre entre os 10 e 15 anos mais
frequumlentemente em meninos Supotildee-se que a sua causa seja uma lesatildeo que ocorre
quando o tendatildeo patelar traciona excessivamente sobre o seu ponto de inserccedilatildeo na
parte superior da tiacutebia Geralmente a doenccedila afeta somente a tiacutebia
28
3115 Pseudogota
A pseudogota (doenccedila da deposiccedilatildeo de pirofosfato de caacutelcio dihidratado) eacute um
distuacuterbio caracterizado por crises intermitentes de artrite dolorosa causada por
depoacutesitos de cristais de pirofosfato de caacutelcio O distuacuterbio geralmente ocorre em
indiviacuteduos idosos e afeta igualmente os homens e as mulheres Em uacuteltima instacircncia
a pseudogota provoca degeneraccedilatildeo das articulaccedilotildees afetadas
3116 Artrite psoriaacutetica
A psoriacutease (uma doenccedila da pele que causa surto de erupccedilotildees cutacircneas
avermelhadas e escamosas espessamento das unhas e ponteado ungular) pode
preceder ou seguir-se agrave inflamaccedilatildeo articular A artrite afeta habitualmente as
articulaccedilotildees dos dedos da matildeo e do peacute embora tambeacutem possa afetar outras
articulaccedilotildees inclusive as ancas e a coluna vertebral As articulaccedilotildees podem inchar e
deformar-se quando a inflamaccedilatildeo eacute crocircnica Os sintomas articulares e cutacircneos
podem aparecer e desaparecer conjuntamente
3117 Siacutendrome de Reiter
A siacutendrome de Reiter eacute uma inflamaccedilatildeo das articulaccedilotildees e das inserccedilotildees tendinosas
nas articulaccedilotildees frequumlentemente acompanhada de inflamaccedilatildeo da conjuntiva e das
membranas mucosas como a da boca do trato urinaacuterio da vagina e do pecircnis e
tambeacutem de uma erupccedilatildeo cutacircnea caracteriacutestica A siacutendrome de Reiter eacute
denominada de artrite reativa porque a inflamaccedilatildeo articular parece ser uma reaccedilatildeo a
uma infecccedilatildeo originada em outra aacuterea do corpo que natildeo as articulaccedilotildees Essa
siacutendrome eacute mais comum em homens com 20 a 40 anos de idade
3118 Esclerodermia
A esclerodermia (esclerose sistecircmica) eacute uma doenccedila crocircnica caracterizada por
alteraccedilotildees degenerativas e endurecimento dos tecidos da pele articulaccedilotildees e
29
oacutergatildeos internos e pela dureza e espessamento anormais das paredes dos vasos
sanguiacuteneos
Desconhece-se a sua causa A perturbaccedilatildeo eacute quatro vezes mais frequumlente em
mulheres que em homens e nas crianccedilas eacute pouco comum A esclerodermia pode
apresentar-se como parte de uma doenccedila mista do tecido conjuntivo
Muitas vezes escuta-se um som aacutespero quando os tecidos inflamados entram em
contato particularmente nos joelhos e por baixo destes Os dedos os pulsos e os
cotovelos podem sofrer um processo de flexatildeo progressiva (contratura) devido ao
espessamento da pele Tambeacutem podem ocorrer feridas nas pontas dos dedos e nos
noacutes dos dedos
32 Tipos de Deformidades
Os tipos de deformidades relacionadas ao joelho satildeo as deformidades em varo e em
valgo Satildeo os problemas mais comuns congecircnitos e que se manifestam por volta
dos trecircs ou quatro anos de idade
321 Deformidade em Varo
A deformidade do joelho em varo eacute joelho para fora e perna para dentro tiacutepico de
cavaleiros O joelho varo pode ser causado tambeacutem pelo raquitismo e deficiecircncia de
vitamina D
322 Deformidade em Valgo
A deformidade do joelho em valgo eacute o joelho para dentro e perna para fora joelho
em ldquoXrdquo
30
4 O PORQUEcirc DO USO DA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
Estabelecendo uma comparaccedilatildeo entre os meacutetodos de diagnoacutestico por imagem
utilizados no joelho encontramos os raios-X e a ressonacircncia magneacutetica como sendo
os meacutetodos mais utilizados atualmente Neste capiacutetulo faremos uma breve
avaliaccedilatildeo de custo benefiacutecio entre estes dois meacutetodos
41 Pesquisa de Custo e de Exame Utilizado
Na utilizaccedilatildeo do meacutetodo de diagnoacutestico por raios-X obteacutem-se oacutetimos resultados na
avaliaccedilatildeo de fraturas oacutesseas presenccedila de objetos estranhos e proacuteteses como
observamos na figura 7 Mas este resultado natildeo se apresenta da mesma maneira
para muacutesculos e outros elementos que possam ser analisados na articulaccedilatildeo
tornando-se entatildeo um meacutetodo ineficaz para aplicaccedilotildees que estatildeo ligadas a
patologias
Figura 7 ndash Chapas de raio x [9]
O meacutetodo de utilizaccedilatildeo que preenche esta lacuna satildeo as ressonacircncias magneacuteticas
que revelam as patologias referentes aos muacutesculos cartilagens tendotildees
31
ligamentos vasos etc Como mostrado na figura 8 podemos observar os detalhes
da articulaccedilatildeo
Figura 8ndash Exame de RM
Para uma comparaccedilatildeo acerca do meacutetodo de captaccedilatildeo de imagem mais adequado a
ser utilizado realizamos uma pesquisa no Hospital Praia da Costa localizado no
municiacutepio de Vila Velha - ES com o ortopedista Henrique Morais formado em
medicina pela Faculdade de Medicina de Petroacutepolis A resposta veio a confirmar o
relatado acima os raios-X satildeo muito mais utilizados que a ressonacircncia magneacutetica
devido a simplicidade e ao baixo custo do exame
Para obtermos dados referentes a custos foi realizada uma pesquisa no Centro de
Diagnoacutestico por Imagem (CDI) localizado na Praia do Canto Vitoacuteria - ES onde
foram obtidos os seguintes resultados
O valor de um exame de ressonacircncia magneacutetica incluindo laudo e filme foi de R$
73000 (setecentos e trinta reais) para o raios-X o custo teria uma meacutedia de R$
1500 (quinze reais) por exame
Uma outra pesquisa foi realizada por Nabarrete em 1999 que tinha como objetivo
colher informaccedilotildees referentes aos diversos aspectos relacionados agraves lesotildees quais
os tipos mais frequumlentes e seus mecanismos mais comuns bem como as
32
caracteriacutesticas dos indiviacuteduos que em sua maioria foram do sexo masculino Os
resultados seratildeo apresentados nas figuras 9 10 11 e 12
Figura 9 - Ocorrecircncia de lesotildees e quais estruturas satildeo mais lesadas
Figura 10 - Esportes de contato que mais geram lesotildees nos ligamentos
Figura 11 - Neste graacutefico veremos os mecanismos causadores de lesotildees
33
Figura 12 - Procedimentos que foram utilizados para definiccedilatildeo do grau da lesatildeo
42 Conclusatildeo do Capiacutetulo
Apesar da teacutecnica dos raios-X ser o exame mais utilizado o de menor custo o mais
simples e mais raacutepido seraacute utilizado neste estudo a ressonacircncia magneacutetica pois
neste caso a preocupaccedilatildeo eacute mostrar o comportamento da estrutura do joelho com e
sem a aplicaccedilatildeo de carga e tal avaliaccedilatildeo soacute seraacute possiacutevel pelo o exame de RM pois
mostraraacute os diferentes tipos de tecidos do joelho e suas variaccedilotildees
34
5 DEFEITOS DA RM
O paciente em questatildeo ao dar entrada na sala de ressonacircncia natildeo poderaacute portar
nenhum tipo de material magneacutetico ou qualquer instrumento que venha gerar
artefatos no resultado do exame Os artefatos satildeo gerados atraveacutes de interferecircncia
com o campo magneacutetico Assim portadores de proacuteteses marcapasso ou quaisquer
materiais eleacutetricos natildeo podem utilizar o meacutetodo de diagnoacutestico por ressonacircncia
O objetivo deste capiacutetulo eacute identificar os problemas relacionados agrave mecacircnica no que
diz respeito ao modo como eacute realizado o exame Seraacute mostrado agora um dos
problemas encontrados durante a realizaccedilatildeo do exame com o paciente em repouso
estando ele com um carregamento nulo ou proacuteximo disto na regiatildeo femopatelar
51 Abordagem da Variaccedilatildeo da Pressatildeo na Superfiacutecie de Apoio
Para esta demonstraccedilatildeo a variaccedilatildeo da pressatildeo sofrida nos peacutes para situaccedilotildees reais
e tambeacutem para a situaccedilatildeo da ressonacircncia onde o paciente encontra-se deitado
Seraacute feito ainda uma avaliaccedilatildeo das forccedilas sobre os muacutesculos no joelho em duas
posiccedilotildees e para acircngulos diferentes
Em um primeiro estudo seraacute considerado uma pessoa deitada em repouso e com
sua distribuiccedilatildeo de massa homogecircnea e constante ao longo de todo corpo sendo
esta a situaccedilatildeo em que o paciente encontra-se no momento da ressonacircncia
magneacutetica temos
Massa = constante
A aacuterea de contato com a superfiacutecie
Aacuterea (estimada) = 2400 cm2
35
Considerando a massa do indiviacuteduo como 80 kg estimamos entatildeo a pressatildeo
exercida pela superfiacutecie do corpo em contato com a maca da ressonacircncia
Pressatildeo = F A
Sendo assim foi encontra uma pressatildeo de 0033 kgf cm2 para uma pessoa deitada
na maca da RM
Ilustrando a situaccedilatildeo de uma pessoa de peacute onde os peacutes estatildeo totalmente apoiados
no solo em repouso com a massa distribuiacuteda de maneira uniforme em toda a
superfiacutecie de contato
Aacuterea (estimada) = 132 cm2
Considerando o mesmo indiviacuteduo da situaccedilatildeo anterior teremos uma pressatildeo de
0606 kgf cm2
A uacuteltima situaccedilatildeo teraacute o mesmo indiviacuteduo com suas pernas flexionadas e com uma
aacuterea de apoio reduzida esta eacute uma situaccedilatildeo criacutetica para o joelho devido ao aumento
das tensotildees nos muacutesculos e tendotildees esta situaccedilatildeo seraacute abordada mais adiante
Aacuterea (estimada) = 80 cm2
Sendo assim a pressatildeo correspondente a esta situaccedilatildeo seraacute de 1 kgf cm2
Observando os resultados das situaccedilotildees anteriores eacute faacutecil de verificar a ocorrecircncia
de uma grande variaccedilatildeo da pressatildeo Comparando os resultados das situaccedilotildees onde
o indiviacuteduo estaacute de peacute com toda a superfiacutecie do peacute apoiada com o resultado do
indiviacuteduo na maca verifica-se que a pressatildeo eacute aproximadamente vinte vezes maior
e a situaccedilatildeo onde o indiviacuteduo encontra-se com a superfiacutecie do peacute parcialmente
apoiada a diferenccedila aumenta em mais de 30 vezes em relaccedilatildeo agrave posiccedilatildeo de exame
36
52 A Impossibilidade de Variaccedilatildeo do Acircngulo
Durante o exame de ressonacircncia magneacutetica o acircngulo do joelho na posiccedilatildeo eacute
travado entre 10 e 15deg como mostrado na figura 13
Durante um agachamento agraves forccedilas compressivas chegam proacuteximas a 8000 Kgf
com cargas elevadas (250 a 38250 kg) sendo praticamente a mesma nos acircngulos
entre 60deg a 130deg de flexatildeo de joelhos (NISSEL amp EKHOLM 1986) poreacutem ainda natildeo
foi estudado um valor limite para as estruturas resistirem a forccedilas compressivas
Deve-se lembrar no entanto que da mesma forma que a compressatildeo excessiva
pode ser lesiva para meniscos e cartilagens elas tem um papel importante na
estabilidade dos joelhos (NISSEL amp ELKHOLM 1986 MARKOLF et al 1981
SHOEMAKER amp MARKOLF 1985 YACK et al 1994) [12]
Figura 13ndash Acircngulo de posiccedilatildeo do joelho durante o exame
Logo concluiacute-se que em acircngulos menores que 60deg os esforccedilos na regiatildeo
femopatelar satildeo pequenos e haacute pouco desgaste da articulaccedilatildeo para acircngulos entre
60 e 130deg haacute grande esforccedilo e desgaste poreacutem em ambos os casos todos os
37
esforccedilos contribuem para a estabilidade do joelho A figura 14 ilustra claramente
que com a alteraccedilatildeo do acircngulo do joelho as forccedilas existentes aumentam
consideravelmente
Figura 14ndash Na figura 14 pode-se observar que Qp Rf(resultante) e Pa satildeo vetores forccedila que atuam
diretamente sobre a patela ao flexionar o joelho como jaacute foi abordado anteriormente as forccedilas
apresentam grandes aumentos O grupo de forccedilas representados pelos vetores Qt Rc(resultante) e
P(forccedila peso) atuam na articulaccedilatildeo do tornozelo e aumentam com a flexatildeo do joelho bem como o
aumento da forccedila normal(forccedila de contato do chatildeo com a ponta dos peacutes) que provoca um maior
momento na articulaccedilatildeo O conjunto de vetores representados por Rc(resultante) Qt e P satildeo vetores
que atuam na articulaccedilatildeo da anca do fecircmur e a bacia neste caso temos um pequeno aumento destes
com o aumento do acircngulo Por fim temos o conjunto de vetores representados por Pa Rt e
Rg(resultante) que atuam na articulaccedilatildeo entre o fecircmur e a tiacutebia
38
53 Contraccedilatildeo Isomeacutetrica e Isotocircnica
A relaccedilatildeo entre a forccedila muscular e seu comprimento durante uma contraccedilatildeo
determina o tipo de contraccedilatildeo muscular Eacute chamada contraccedilatildeo isomeacutetrica aquela em
que o efeito da formaccedilatildeo das pontes cruzadas implica no aumento da rigidez do
muacutesculo atingindo um estado de equiliacutebrio estaacutetico neste caso o muacutesculo natildeo
altera seu comprimento ainda que as pontes cruzadas estejam ativas para suportar
a carga aplicada Modificaccedilotildees na carga levam ao aumento ou a diminuiccedilatildeo da
rigidez do muacutesculo e a manutenccedilatildeo do comprimento O outro tipo de contraccedilatildeo
chamada isotocircnica ocorre quando o muacutesculo se encurta ainda que sob a accedilatildeo de
uma carga Tomando-se como exemplo a elevaccedilatildeo de um peso numa contraccedilatildeo
isomeacutetrica este estaria sendo sustentado estaticamente enquanto uma contraccedilatildeo
isotocircnica seria capaz de levantaacute-lo [6]
531 Relaccedilatildeo Comprimento - Forccedila Muscular
Quando o comprimento de um muacutesculo se encontra proacuteximo ao seu valor de
repouso tambeacutem chamado comprimento oacutetimo a maior quantidade possiacutevel de
cabeccedilas miosiacutenicas pode formar pontes cruzadas com as moleacuteculas de actina esta
situaccedilatildeo corresponde ao maior grau de superposiccedilatildeo entre os filamentos grosso e
fino Gordon et alli (1966) mediu a faixa de comprimento onde a maacutexima tensatildeo
ocorria numa fibra isolada do muacutesculo sartorius da ratilde de 94 a 106 do
comprimento oacutetimo (Figura 15 A)
Diminuindo gradativamente o comprimento do muacutesculo para ateacute um limite de 60
do comprimento oacutetimo a forccedila caiacutea a aproximadamente 80 da forccedila maacutexima -
evento relacionado provavelmente ao encontro de filamentos finos opostos
Encurtamentos mais pronunciados levavam agrave cessaccedilatildeo da forccedila muscular com o
provaacutevel choque dos filamentos grossos com as estruturas Z Por outro lado se o
muacutesculo era estirado acima do comprimento oacutetimo a forccedila muscular caia
gradativamente ateacute cerca de 130 deste comprimento Nesta condiccedilatildeo o
sarcocircmero distendido diminui o nuacutemero de pontes cruzadas ativas ateacute o limite ao
39
redor de 170 do comprimento oacutetimo onde a superposiccedilatildeo entre filamentos
grossos e finos jaacute natildeo ocorre
Em muacutesculos inteiros e natildeo apenas numa fibra isolada alongamentos a partir do
comprimento oacutetimo trazem consigo o aparecimento de uma forccedila elaacutestica passiva
exercida pelos elementos elaacutesticos natildeo contraacuteteis do muacutesculo perimiacutesio endomiacutesio
sarcolema assim como por elementos da proacutepria fibra muscular (Zajac 1989)
Dependendo ainda da ativaccedilatildeo a forccedila muscular fica reduzida a uma fraccedilatildeo da forccedila
maacutexima situaccedilatildeo em que nem todas as fibras satildeo recrutadas ou a somaccedilatildeo
temporal natildeo chegou ao maacuteximo (Figura 15 B)
Em muacutesculos do aparelho locomotor a modulaccedilatildeo da forccedila eacute feita
predominantemente pelo recrutamento ateacute cerca de 70 (50 a 85
dependendo do muacutesculo) da forccedila maacutexima valor a partir do qual as unidades
motoras passam a disparar com maior frequumlecircncia (Enoka 1993) [6]
40
Figura 15 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento A - Ativaccedilatildeo maacutexima B - Ativaccedilatildeo parcial (Zajac 1989)
532 Relaccedilatildeo Velocidade - Forccedila Muscular
Um muacutesculo isolado sujeito a uma carga constante por exemplo suportando um
peso se for estimulado inicialmente se encurtaraacute parando em seguida Variando-se
a carga eacute possiacutevel relacionaacute-la com a velocidade de encurtamento sendo obtida a
curva velocidade - forccedila muscular Quando a velocidade de encurtamento eacute maacutexima
o muacutesculo natildeo estaacute sujeito a nenhuma carga isto eacute a forccedila muscular eacute nula Se por
outro lado o muacutesculo natildeo consegue se encurtar ainda que seu comprimento seja
oacutetimo senatildeo apenas suportar a carga a velocidade eacute nula e a forccedila assume o valor
maacuteximo (Figura 16) Forccedilas maiores do que a maacutexima aplicadas ao muacutesculo levam
seu alongamento ateacute um limite de aproximadamente 180 da forccedila maacutexima
aumentos subsequumlentes de forccedila levariam a alongamentos draacutesticos no muacutesculo
41
Figura 16 - Relaccedilatildeo forccedila-velocidade para ativaccedilotildees maacutexima e parcial No eixo x estaacute representada a
velocidade de encurtamento a velocidade do muacutesculo com sinal oposto (Zajac 1989)
54 O Modelo de Hill
Os modelos derivados da proposta inicialmente apresentada por A V Hill em 1938
possuem caracteriacutesticas suficientemente simples e de faacutecil compreensatildeo e satildeo
capazes de modelar satisfatoriamente os principais fenocircmenos macroscoacutepicos
observados na contraccedilatildeo muscular e que os tornaram os mais utilizados ateacute entatildeo
em estudos de dinacircmica e controle de movimento Na Figura 17 podem ser
observados os componentes baacutesicos deste modelo um elemento contraacutetil (CE) no
qual a forccedila muscular eacute gerada a partir da energia quiacutemica disponiacutevel um elemento
elaacutestico em seacuterie (SEE) responsaacutevel pela resposta mecacircnica do muacutesculo agraves
alteraccedilotildees de comprimento raacutepidas Se um muacutesculo estaacute sendo submetido a
alongamentos natildeo-despreziacuteveis eacute comum a inclusatildeo de um elemento elaacutestico em
paralelo (PE) atuando como uma mola passiva [6]
42
Figura 17 - Estrutura funcional do modelo de Hill mostrando o elemento contraacutetil (CE) o elemento
elaacutestico em paralelo (PE) e o elemento elaacutestico em seacuterie (SEE) (Zajac 1989)
A partir de medidas de forccedila isotocircnica em muacutesculos tetanizados sabe-se que quando
esta aumenta os muacutesculos se contraem mais lentamente Foi proposta entatildeo por Hill
uma relaccedilatildeo empiacuterica hiperboacutelica que ajustava a dependecircncia da velocidade maacutexima
de contraccedilatildeo (V) com a forccedila muscular (F) (Figura 18)
(F+a)+(V+b)=const (41)
Tal que
V eacute a velocidade inicial (maacutexima) de encurtamento
F eacute a forccedila muscular
a e b satildeo as constantes sendo b = a (VmFm)
43
Figura 18 - Hipeacuterbole de Hill Os dados experimentais de contraccedilotildees isotocircnicas do muacutesculo sartorius
de ratilde foram ajustados com a equaccedilatildeo empiacuterica (VVm+025) (FFm+025) = 03123 neste teste
Vm=52 cms e Fm=65 gf (Talbot e Gessner 1973)
Hill obteve a relaccedilatildeo acima atraveacutes de medidas da potecircncia muscular que eacute a soma
das energias mecacircnica e teacutermica durante a contraccedilatildeo isotocircnica Inicialmente o calor
liberado na contraccedilatildeo isotocircnica (Qit) foi considerado como a soma do calor liberado
durante a contraccedilatildeo isomeacutetrica (Qim) e do calor liberado devido ao encurtamento (Qe)
Q Q Qit e im (42)
Hill constatou que Qe era proporcional apenas agrave distacircncia encurtada ou que sua
variaccedilatildeo temporal era proporcional a V No entanto Qit o calor total diminuiacutea com o
aumento da forccedila A potecircncia total no muacutesculo soma da potecircncia mecacircnica (fv) e do
calor extra dissipado por accedilatildeo da viscosidade no encurtamento (Qe) pode ser
expressa como
( )W fv Qe fv av b f fm (43)
44
Tal que fm eacute a forccedila muscular maacutexima (ou seja para v = 0) Somando ab + bf nos dois
lados da equaccedilatildeo acima
( )( ) ( )f a v b b a fm (44)
Mas Hill percebeu posteriormente que ldquoardquo dependia de f (Hill 1964)
a f f fm( ) 016 018 (45)
Apesar das equaccedilotildees 44 e 45 descreverem com maior precisatildeo a relaccedilatildeo forccedila-
velocidade a equaccedilatildeo original de Hill 41 continua sendo empregada com suficiente
credibilidade para muitos muacutesculos Wilkie (1950) notou que hipeacuterboles
geometricamente semelhantes eram obtidas para vaacuterios muacutesculos mostrando que a
variaccedilatildeo da velocidade com a forccedila ocorria de maneira ateacute certo ponto invariante
Normalizando a eq 41 pela forccedila maacutexima (fm) e pela velocidade maacutexima de contraccedilatildeo
sem carga (vm) vem
f
f
v
vm m
1
4
1
4
5
16 (46)
Uma vez que para muitos muacutesculos vale a relaccedilatildeo
a
f
b
vm m
1
4 (47)
Abott e Wilkie (1953) mostraram que a equaccedilatildeo de Hill normalizada eq 47 se aplica
para muacutesculos que se encontram em diversos estados de alongamento ou contraccedilatildeo
e natildeo apenas no comprimento oacutetimo Assim a forccedila do elemento contraacutetil eacute
completamente definida para uma estimulaccedilatildeo tetacircnica se a curva forccedila-comprimento
eacute levada em conta aleacutem da curva forccedila-velocidade A forccedila muscular eacute entatildeo uma
funccedilatildeo de duas variaacuteveis uma relaccedilatildeo forccedila-comprimento-velocidade (figura 19)
45
Figura 19 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento-velocidade para muacutesculo interno reto de rato (Zierler 1978)
Este modelo baacutesico possui alguns pequenos desvios dependendo das condiccedilotildees
especiacuteficas de operaccedilatildeo Muacutesculos que se contraem a partir de um comprimento inicial
elevado encurtam-se mais lentamente do que aqueles que estavam inicialmente
menos estendidos A duraccedilatildeo da estimulaccedilatildeo se longa diminui a velocidade de
contraccedilatildeo processo ligado provavelmente ao metabolismo energeacutetico (Zierler 1978)
A partir das relaccedilotildees expostas acima jaacute eacute possiacutevel calcular a potecircncia muscular
Sendo a taxa de calor gerado no encurtamento ( Qe ) proporcional agrave velocidade de
encurtamento
( )Q Q f f vit im m 016 018 (48)
Incluindo o termo fv da potecircncia mecacircnica e considerando a = 025 a potecircncia
muscular total entendida como a soma da taxa de produccedilatildeo de calor e da potecircncia
mecacircnica durante a contraccedilatildeo isotocircnica fica
W Q f v fvim m 0 25 (49)
46
E utilizando a relaccedilatildeo determinada por Hill para o calor isomeacutetrico
Qf v
im
m m
16 (410)
Tem-se que uma expressatildeo para a potecircncia muscular seria
Wf v v
v
f
f
v
v
m m
m m m
161 4 16 (411)
Que a partir da equaccedilatildeo 46 da hipeacuterbole normalizada de Hill (Talbot e Gessner
1973) pode ser expressa em funccedilatildeo apenas da velocidade de encurtamento ou da
forccedila muscular
Wf v
vv
vv
m m m
m
16
1 24
1 4 (412)
Wf v f
f
f f
f f
m m
m
m
m
161 1
4 75 20
16 64 (413)
A equaccedilatildeo de Hill normalizada (46) eacute a base para a determinaccedilatildeo da curva
velocidade-forccedila muscular As equaccedilotildees 411 e 412 por sua vez podem fornecer
importantes dados sobre consumo de energia muscular e o comportamento das
forccedilas para um estudo mais especiacutefico Em sistemas de estimulaccedilatildeo eleacutetrica neuro-
muscular poderatildeo ser uacuteteis no estabelecimento de estrateacutegias de controle
47
55 Estrutura Muscular na Articulaccedilatildeo
A seguir seratildeo apresentados os muacutesculos e ligamentos no movimento do joelho De
acordo com o mostrado na Figura 20 podemos observar a quantidade de muacutesculos
diretamente ligados ao joelho bem como os ligamentos que satildeo responsaacuteveis por
manter a integridade da articulaccedilatildeo
Figura 20 - Demonstrativa dos muacutesculos ligamentos e suas disposiccedilotildees
551 Os Muacutesculos da Articulaccedilatildeo
Doze muacutesculos atuam na articulaccedilatildeo do joelho e satildeo classificados em trecircs grupos
bull Jarrete
bull Quadriacuteceps da coxa e
bull Muacutesculos natildeo-classificados
5511 Jarrete
O grupo do jarrete inclui os muacutesculos semitendiacuteneo semimembranaacuteceo e biacuteceps da
coxa (cabeccedila longa e curta) Todos exceto a cabeccedila curta do biacuteceps atuam como
48
extensores do quadril Como os muacutesculos do jarrete demonstram uma linha de
traccedilatildeo posterior ao eixo de rotaccedilatildeo do joelho eles servem como flexores do joelho
Aleacutem de fletir o joelho os muacutesculos semimembranaacuteceo e semitendiacuteneo giram
medialmente a tiacutebia quando o joelho estaacute parcialmente fletido Na condiccedilatildeo de
sustentaccedilatildeo de peso esses muacutesculos tendem a girar lateralmente o fecircmur sobre a
tiacutebia Esses movimentos satildeo relativamente equivalentes
5512 O Quadriacuteceps da Coxa
O quadriacuteceps da coxa eacute constituiacutedo pelos muacutesculos reto da coxa e trecircs vastos (vasto
lateral medial e intermeacutedio) Apenas o reto da coxa atua em mais de uma
articulaccedilatildeo Contudo todos os membros causam inequivocadamente uma extensatildeo
potente do joelho e tambeacutem devido a sua inserccedilatildeo medial tendem a causar
rotaccedilatildeo medial da tiacutebia
O comportamento eleacutetrico do vasto medial estaacute relacionado agrave diminuiccedilatildeo da
magnitude do braccedilo de momento do quadriacuteceps para a extensatildeo do joelho durante
os 15ordm finais de movimento Os aumentos na atividade do vasto medial no final da
extensatildeo do joelho foram relacionados ao seu papel como estabilizador da patela
contra uma luxaccedilatildeo lateral Em geral ainda eacute relativamente seguro afirmar que todos
os muacutesculos do quadriacuteceps satildeo mais ou menos simultaneamente ativos durante a
extensatildeo do joelho e proporcionalmente ativos durante elevaccedilotildees e reduccedilotildees na
tensatildeo da extensatildeo
5513 O Grupo de Muacutesculos natildeo Classificados
O grupo de muacutesculos natildeo-classificados da articulaccedilatildeo do joelho inclui o sartoacuterio o
graacutecil o popliacuteteo o gastrocnecircmico e o plantar Os dois uacuteltimos atuam
predominantemente na articulaccedilatildeo do tornozelo embora passem atraacutes da
articulaccedilatildeo do joelho e possuam alguma capacidade de flexatildeo
49
O muacutesculo graacutecil considerado parte da massa muscular referida como adutores do
quadril no entanto ao atravessar a articulaccedilatildeo do joelho ele tende a causar um
torque associado agrave rotaccedilatildeo medial da tiacutebia bem como a flexatildeo do joelho
O sartoacuterio que eacute o muacutesculo mais longo do corpo tambeacutem se associa agrave rotaccedilatildeo
medial da tiacutebia e atua no quadril como flexor
O popliacuteteo eacute um muacutesculo profundo e pequeno situado atraacutes da articulaccedilatildeo do joelho
A orientaccedilatildeo de suas fibras o torna um rotador medial da tiacutebia Geralmente se
observa atividade do muacutesculo no iniacutecio da flexatildeo do joelho aleacutem de ajudar a
estabilizar o membro inferior sustentador do peso quando estaacute numa posiccedilatildeo com o
joelho fletido auxiliando o ligamento cruzado posterior a restringir esse movimento
indesejaacutevel
Figura 21 ndash Localizaccedilatildeo dos principais muacutesculos relacionados ao joelho [10]
552 Ligamentos
Ligamento Cruzado Anterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo permitindo
o movimento para frente
Ligamento Cruzado Posterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo
permitindo o movimento para traacutes mais ligamentos colaterais localizados nas
laterais do joelho responsaacuteveis pela estabilidade lateral e medial da articulaccedilatildeo
50
Os ligamentos tecircm como principal funccedilatildeo limitar os movimentos das articulaccedilotildees em
direccedilotildees indesejaacuteveis a fim de que natildeo ocorram lesotildees (danificaccedilotildees nas mesmas)
A caacutepsula fibrosa do joelho eacute suplementada e reforccedilada por cinco ligamentos
intriacutensecos
bull Ligamento Patelar
bull Ligamento Colateral Fibular
bull Ligamento Colateral Tibial
bull Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo
bull Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Estes satildeo frequumlentemente denominados ligamentos externos para diferenciaacute-los
dos ligamentos internos e ligamentos cruzados que se encontram dentro da caacutepsula
fibrosa
5521 Ligamento Patelar
Eacute a continuaccedilatildeo do tendatildeo do muacutesculo quadriacuteceps da coxa distal agrave patela Eacute
extremamente forte e contiacutenuo com a caacutepsula fibrosa da articulaccedilatildeo do joelho e eacute
palpado com maior facilidade quando a perna esta estendida Resiste agrave tendecircncia
da face tibial superior de deslocar-se para frente com referecircncia ao fecircmur durante
alguns tipos de movimento
5522 Ligamento Colateral Fibular (Lateral) e Ligamento Colateral Tibial
(Medial)
Esse ligamento tem mais importacircncia que o ligamento colateral fibular (lateral) no
que diz respeito agrave estabilidade do joelho
O ligamento colateral medial eacute composto de uma parte superficial o ligamento
colateral tibial e uma parte profunda ldquoo ligamento capsular medialrdquo Estas estruturas
satildeo importantes no controle da angulaccedilatildeo vara (voltado medialmente) e valga
(voltada lateralmente) rotaccedilatildeo tibial e deslocamento tibial antero-posterior Esses
51
ligamentos satildeo firmemente fixados ao menisco medial e a caacutepsula fibrosa da
articulaccedilatildeo do joelho
Os ligamentos colaterais tibial e fibular normalmente impedem a ruptura das faces
laterais da articulaccedilatildeo Satildeo firmemente estirados quando a perna eacute estendida
impedindo a rotaccedilatildeo da tiacutebia lateralmente ou do fecircmur medialmente Durante a
flexatildeo da perna eles se aproximam permitindo alguma rotaccedilatildeo da tiacutebia sobre o
fecircmur
Ligamento colateral medial possui duas porccedilotildees superficial e profunda Estabiliza a
joelho nos estresses em valgo
Ligamento colateral lateral ou fibular colateral Eacute o principal estabilizador ao estresse
em varo Faz parte do complexo ou canto posterolateral e resiste agrave rotaccedilatildeo externa
Figura 22ndash Ligamentos da articulaccedilatildeo do joelho
5523 Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo e Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Eles reforccedilam a parte de traz do joelho Ajudam a resistir qualquer tendecircncia
para a articulaccedilatildeo se mover aleacutem de seu limite de extensatildeo (hiperextensatildeo) Aleacutem
52
disso a direccedilatildeo de suas fibras sugere que eles limitem o movimento rotatoacuterio
5524 Ligamentos Cruzados
O mais fraco ligamento eacute o cruzado anterior que impede o deslocamento posterior
do fecircmur sobre a tiacutebia e a hiperextensatildeo da articulaccedilatildeo aleacutem de conter a tiacutebia que eacute
tracionada agrave frente quando a articulaccedilatildeo eacute fletida em acircngulo reto
O ligamento cruzado posterior que eacute estirado durante a flexatildeo da articulaccedilatildeo do
joelho impede a luxaccedilatildeo anterior do fecircmur sobre a tiacutebia ou a luxaccedilatildeo posterior da
tiacutebia Tambeacutem ajuda a evitar a hiperflexatildeo da articulaccedilatildeo do joelho
Estes ligamentos muito fortes situam-se no interior da caacutepsula articular unindo o
fecircmur e a tiacutebia Localizam-se entre os cocircndilos medial e lateral separados da
cavidade articular pela membrana sinovial
Satildeo faixas arredondadas que se cruzam obliquamente como um X e se denominam
anterior e posterior de acordo com seu local de fixaccedilatildeo na tiacutebia Estes ligamentos
satildeo essenciais para a estabilidade acircntero-posterior da articulaccedilatildeo do joelho
principalmente quando eacute fletido
Ligamento cruzado anterior Eacute responsaacutevel pela limitaccedilatildeo da translaccedilatildeo anterior e
rotaccedilatildeo da tiacutebia em relaccedilatildeo ao fecircmur
Ligamento cruzado posterior Evita a subluxaccedilatildeo posterior da tiacutebia em relaccedilatildeo ao
fecircmur
53
56 Movimentos de Rotaccedilatildeo e Translaccedilatildeo
No joelho existem movimentos de escorregamento do fecircmur sobre os meniscos
tornando o movimento ainda mais complexo Nas figuras 23 e 24 estatildeo identificadas
as proacuteteses de 1 e 4 eixos que nos datildeo uma boa visualizaccedilatildeo dos movimentos
relativos entre as superfiacutecies de um joelho
Figura 23 - Proacuteteses de um Eixo
Figura 24 - Proacuteteses de 4 eixos
Podemos observar a diferenccedila dos movimentos proporcionados por proacutetese e
concluiacutemos que o movimento da proacutetese de 4 eixos eacute o que mais se aproxima do
movimento real no joelho jaacute que proporciona o deslizamento entre as superfiacutecies
enquanto na proacutetese de 1 eixo ocorre apenas o movimento de rotaccedilatildeo em torno do
eixo
54
57 Conclusatildeo do Capiacutetulo
O meacutetodo atual de exame do joelho a ressonacircncia magneacutetica natildeo estaacute adequado
com a pesquisa biomecacircnica pois como pode ser observado neste capiacutetulo a
pressatildeo no joelho em movimento eacute no miacutenimo 30 vezes superior comparada agravequela
na maca de ressonacircncia assim como os acircngulos satildeo os mais variados possiacuteveis
proporcionando variaccedilatildeo ciacuteclica com baixas ou altas taxas de variaccedilatildeo das forccedilas
Com relaccedilatildeo ao meacutetodo de Hill pode-se ter uma noccedilatildeo dos gastos de energia
envolvidos na geraccedilatildeo dos movimentos e como varia a forccedila com a velocidade
muscular
Pode-se verificar tambeacutem a complexidade do joelho quando foram citados e
mostrado a quantidade de muacutesculos ligamentos e outras estruturas que o compotildee e
a sua complexibilidade bem como o movimento existente
55
6 PROPOSTA PARA A SOLUCcedilAtildeO MECAcircNICA
Propotildee-se entatildeo um sistema que simule a compressatildeo exercida sobre o joelho com
um carregamento estaacutetico com valor equivalente ao peso do paciente Isto seria
possiacutevel ao variar o carregamento e o acircngulo da articulaccedilatildeo que seria o ideal para
simular as atividades cotidianas como subir uma escada pular correr um
agachamento e outras situaccedilotildees onde o joelho eacute severamente solicitado
Situaccedilotildees como correr e pular necessitariam de um equipamento com software que
captassem imagens dinacircmicas para esta situaccedilatildeo a escolha seria por um simulador
de carga com caracteriacutesticas elaacutesticas desta forma com o movimento haveria
acreacutescimo ou decreacutescimo dos esforccedilos no joelho do paciente de acordo com a
variaccedilatildeo do comprimento da cinta elaacutestica A impossibilidade de realizaccedilatildeo de um
exame deste tipo eacute devido ao fato de natildeo haver um equipamento de RM que capta
imagens dinacircmicas aqui no estado do Espiacuterito Santo Figura 25 o que nos levou
a pensar em outra soluccedilatildeo para o caso
Figura 25 - Equipamento utilizado na ressonacircncia magneacutetica
56
Como a uacutenica possibilidade eacute de simular um carregamento com um acircngulo entre 10ordm
e 15ordm (acircngulo da bobina de captaccedilatildeo de imagem) na articulaccedilatildeo femopatelar e a
impossibilidade descrita no paraacutegrafo anterior pensamos entatildeo em um equipamento
que atendesse a esta situaccedilatildeo
Na Figura 26 observamos a forccedila F em direccedilatildeo perpendicular ao solo simulando a
forccedila peso desta maneira procuramos desenvolver um aparato que nos permitisse
simular a mesma direccedilatildeo A soluccedilatildeo foi um conjunto de cintas com baixa
elasticidade e boa resistecircncia mecacircnica agrave traccedilatildeo com dispositivo de travas O
equipamento natildeo possui componentes ferromagneacuteticos e medidores de forccedila
eletroeletrocircnicos
Figura 26 - Descriccedilatildeo da cinta e figura ilustrativa
A seguir podemos observar a figura 27 com o voluntaacuterio utilizando o equipamento
no momento anterior agrave ressonacircncia
57
Figura 27 ndash Paciente utilizando a cinta ao dar entrada na sala de exame
61 O Equipamento de Carga
O equipamento eacute composto por trecircs cintas dispostas do seguinte modo a primeira
cinta eacute responsaacutevel pelo carregamento do joelho tencionando o sistema a segunda
eacute responsaacutevel pela ligaccedilatildeo da cinta inferior a primeira com a superior a terceira e a
terceira cinta seraacute responsaacutevel por limitar o movimento que seraacute ajustada conforme
o tamanho do paciente
58
Figura 28 ndash Montagem do conjunto de cintas
62 Modificaccedilotildees Realizadas
Foram necessaacuterias algumas adaptaccedilotildees para que as cintas pudessem ser utilizadas
no equipamento de ressonacircncia magneacutetica pois havia alguns componentes
ferromagneacuteticos tais como mola e eixo Estes foram confeccionados em bronze e
as molas foram retiradas de maneira que natildeo alterasse a funcionalidade do
equipamento
59
7 O QUE SIGNIFICA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
Ressonacircncia Magneacutetica (RM) eacute uma ferramenta meacutedica moderna e precisa
disponiacutevel aos meacutedicos para a imagem seccional do interior do corpo Esta visatildeo
magneacutetica fornece aos meacutedicos uma quantidade de informaccedilotildees detalhadas sobre
a localizaccedilatildeo tamanho e composiccedilatildeo do tecido corporal a ser examinado Este
conhecimento pode ser decisivo no estabelecimento de um diagnoacutestico raacutepido e
preciso
A RM eacute um meacutetodo de investigar o corpo tatildeo complicado quanto parece A RM natildeo
usa raios-X De fato como o nome indica o procedimento eacute baseado nas
propriedades magneacuteticas dos aacutetomos que constituem todas as substacircncias incluindo
o corpo humano Em um campo magneacutetico forte como o produzido pelo scanner da
RM sinais eleacutetricos satildeo emitidos pelo nuacutecleo atocircmico do tecido corporal Esses
sinais satildeo interceptados por uma antena circular ao redor do paciente A intensidade
do sinal varia de acordo com o tipo de tecido Um computador designa os sinais aos
pontos correspondentes das aacutereas corporais em exame e transforma-as em imagem
na tela
71 Preparaccedilatildeo para o exame
Natildeo eacute necessaacuterio remover as roupas como eacute o caso em muitos exames de raio-X
poreacutem os pacientes satildeo solicitados a retirar todos os objetos que possam interferir
no processo de imagem principalmente aqueles contendo metal Isto inclui natildeo
somente brincos broches colares reloacutegios de pulso mas tambeacutem canetas
esferograacuteficas e chaves Os pacientes devem tambeacutem retirar placas dentaacuterias
removiacuteveis e informar o meacutedico se houver qualquer implante metaacutelico ou objeto
estranho incluindo
bull Marca-passo
bull Vaacutelvula cardiacuteaca artificial
bull Proacutetese vascular
60
bull Membro artificial
bull Unha ou placa metaacutelica
bull Estilhaccedilo ou tala de metal
bull Dispositivo intra-uterino (para contracepccedilatildeo)
bull O meacutedico deve ser informado se vocecirc estaacute graacutevida
Para o exame os pacientes satildeo conduzidos a um recosto almofadado no centro do
scanner da RM Eacute importante que o paciente sinta-se confortaacutevel para o iniacutecio e
permaneccedila calmo e quieto o quanto possiacutevel durante o exame jaacute que qualquer
movimento fiacutesico pode interferir com a precisatildeo das medidas ou alterar os resultados
dos testes
72 Seguranccedila durante o exame
Uma vez que a ressonacircncia magneacutetica natildeo envolve o uso de raios-X natildeo eacute
necessaacuterio tomar as mesmas medidas de precauccedilatildeo para exames de raios-X Pelo
conhecimento cientiacutefico atual a forccedila do campo magneacutetico necessaacuteria para obter
resultados precisos (ateacute 2 Tesla = 20000 vezes o campo magneacutetico da Terra) natildeo
possui efeito prejudicial
Nos uacuteltimos anos milhotildees de exames foram realizados sem quaisquer efeitos
colaterais conhecidos - durante ou apoacutes o exame Os exames de RM geralmente
natildeo podem ser realizados em pacientes com marca-passo cardiacuteaco
73 O que acontece durante o exame
Durante o exame o paciente deita-se no centro de uma abertura tipo tuacutenel do
scanner da RM o que natildeo eacute perigoso nem doloroso Poreacutem se o paciente natildeo gosta
da sensaccedilatildeo de se sentir preso ou sofrem de claustrofobia tomar um sedativo leve
com consulta do meacutedico pode ajudar
61
Cada imagem da RM leva de 5 a 15 minutos para ser obtida Durante o exame o
paciente ouviraacute um som de batida leve Natildeo haacute com que se preocupar Esse eacute o
funcionamento normal do scanner da RM
Quando eacute necessaacuterio obter vaacuterias imagens o recosto iraacute mover-se automaticamente
agrave posiccedilatildeo apropriada O paciente deve continuar o mais tranquumlilo possiacutevel
Dependendo do tipo do exame o tempo total do procedimento pode ser de ateacute 60
minutos
62
8 PARAcircMETROS QUE AFETAM O ASPECTO DAS IMAGENS
OBTIDAS ATRAVEacuteS DE RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
A seguir seraacute abordado os paracircmetros envolvidos para a obtenccedilatildeo das imagens dos
diferentes planos em que satildeo mostradas as imagens e por fim os resultados
obtidos nos experimentos com e sem o equipamento de carga
81 Paracircmetros que Afetam o Aspecto das Imagens Obtidas Atraveacutes de
Ressonacircncia Magneacutetica
O aspecto de uma imagem produzida atraveacutes de RM eacute determinado atraveacutes de
muitos paracircmetros Em geral estes paracircmetros podem ser divididos em (1) aqueles
que possuem um valor fixo determinado pela fiacutesica da RM e (2) aqueles que podem
ser modificados pelo usuaacuterio para alterar o aspecto da imagem
O objetivo de qualquer estudo de RM eacute gerar imagens da anatomia tecidual nas
quais a razatildeo contraste-ruiacutedo (RCR) eacute suficiente para permitir identificaccedilatildeo do
processo patoloacutegico Isto eacute realizado variando-se os paracircmetros definidos pelo
usuaacuterio para enfatizar diferenccedilas nos valores de paracircmetros intriacutensecos e para
enfatizar diferenccedilas na intensidade do sinal entre voxels contendo tecidos normais e
patoloacutegicos
811 Paracircmetros Intriacutensecos
Os paracircmetros intriacutensecos satildeo tecidos-dependentes e natildeo estatildeo sob controle do
operador Como exemplos de paracircmetros intriacutensecos estatildeo a densidade da aacutegua e a
gordura no tecido fluxo sanguiacuteneo e as velocidades de relaxamento dos momentos
magneacuteticos de volta ao equiliacutebrio apoacutes perturbaccedilatildeo Alguns paracircmetros intriacutensecos
satildeo invariaacuteveis entre todos os tecidos (por exemplo a intensidade do campo
magneacutetico)
63
O acuacutemulo de liacutequido de edema em torno de um tumor eacute uma patologia comum O
edema tem maior proporccedilatildeo de aacutegua que o tecido normal circundante e portanto
maior densidade de proacutetons por unidade de volume Este aumento da densidade de
proacutetons por unidade de volume pode ser observado utilizando-se meacutetodos de estudo
por RM Tipicamente imagens por RM ponderadas em densidade protocircnica satildeo
obtidas utilizando-se os menores TE e tempo de repeticcedilatildeo (TR) possiacuteveis que
permitem relaxamento T1 completo de todos os momentos magneacuteticos de volta ao
equiliacutebrio
8111 Tempos de Relaxamento
Apoacutes ser excitado o sinal de RM natildeo pode ser detectado para sempre Sofre
descaimento em virtude de dois tipos diferentes de processos de relaxamento (1) o
retorno do momento magneacutetico de volume ao equiliacutebrio teacutermico e (2) a perda de
coerecircncia da fase na magnetizaccedilatildeo final em virtude de interaccedilotildees com outros
momentos magneacuteticos no tecido
A velocidade com que estes processos retornam agrave magnetizaccedilatildeo final ao equiliacutebrio eacute
fundamental porque a experiecircncia com RM deve ser repetida para cada etapa de
codificaccedilatildeo de fase e o grau de magnetizaccedilatildeo disponiacutevel para o estudo depende da
forma como muitos dos momentos magneacuteticos satildeo realinhados com o campo
magneacutetico principal
8112 Tempos de Relaxamento T2 e T2
Apoacutes excitaccedilatildeo o sinal de RM presente no plano XY decai exponencialmente ateacute
zero com o tempo O tempo necessaacuterio para o desaparecimento irreversiacutevel de 63
do sinal eacute denominado tempo de relaxamento T2 ou tempo de relaxamento spin-spin
ou transversal Este descaimento eacute causado pelos muitos processos que produzem
uma perda de coerecircncia da fase no sinal de RM Apoacutes o pulso de RF todos os
momentos magneacuteticos inicialmente processam com fases idecircnticas (a precessatildeo eacute o
alinhamento dos momentos magneacuteticos em torno do campo principal) Entretanto
64
variaccedilotildees na intensidade efetiva do campo magneacutetico fazem com que os momentos
magneacuteticos processem em diferentes frequumlecircncias por curtos periacuteodos de tempo
8113 Tempo de Relaxamento T1
O tempo de relaxamento T1 (isto eacute spin-lattice ou tempo de relaxamento
longitudinal) eacute o tempo necessaacuterio para restabelecer 63 da populaccedilatildeo de equiliacutebrio
de momentos magneacuteticos Bo apoacutes o pulso de excitaccedilatildeo O relaxamento T1 eacute um
processo exponencial
O tempo de relaxamento T1 para qualquer material varia em funccedilatildeo da intensidade
do capo magneacutetico pois ocorrem mais variaccedilotildees na intensidade do capo magneacutetico
efetivo local em menores frequumlecircncias O tempo de relaxamento T1 eacute sempre maior
ou igual ao tempo de relaxamento T2
812 Paracircmetros Extriacutensecos
Muitos tipos de paracircmetros controlados pelo operador podem alterar o aspecto da
imagem Estes incluem eventos de determinaccedilatildeo do tempo como TR TE e em
estudos de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo de inversatildeo do spin Outros paracircmetros
que afetam o aspecto da imagem satildeo espessura do corte resoluccedilatildeo digital e CDV
O aspecto da imagem tambeacutem pode ser modificado aplicando-se mais de um pulso
de RF antes da coleta de dados
8121 TR e TE
Tipicamente satildeo necessaacuterias 128 ou 256 etapas de codificaccedilatildeo em uma aquisiccedilatildeo
de RM O TR eacute o tempo entre etapas consecutivas de codificaccedilatildeo de fase e o TE eacute
o tempo entre o pulso de RF perturbador inicial e o centro do periacuteodo de aquisiccedilatildeo
O TR geralmente eacute maior que o TE exceto para algumas sequumlecircncias raacutepidas como
aquisiccedilatildeo raacutepida estaacutegio estacionaacuterio apoacutes contraste e imagem raacutepida com
precessatildeo estaacutegio estacionaacuterio
65
813 Manipulaccedilatildeo dos Paracircmetros Extriacutensecos para Variar o Contraste da
Imagem
8131 Imagem de Ressonacircncia Magneacutetica Ponderada em TI e TR
Todas as imagens geradas por RM satildeo ponderadas em T1 em algum grau os
tempos de relaxamento T1 para aacutegua e gordura no corpo vaiam de 100 a 2000 ms
A fonte primaacuteria de atenuaccedilatildeo do sinal em uma imagem spin-eco eacute a saturaccedilatildeo
progressiva do momento magneacutetico pelos pulsos de seleccedilatildeo do corte repetitivos O
sinal da gordura eacute brilhante enquanto as intensidades de sinal do muacutesculo e liacutequido
em um cisto do menisco satildeo menores
8132 Ponderaccedilatildeo em densidade Protocircnica
As imagens onde o contraste eacute governado pela concentraccedilatildeo relativa de aacutegua no
tecido podem ser geradas utilizando-se TRrsquos longos (TR gt 20 ms) Estas imagens
satildeo denominadas imagens ponderadas em densidade protocircnicas As imagens
ponderadas em densidade protocircnica fornecem mais detalhes anatocircmicos porque
satildeo usadas para visualizar estruturas finas Estas satildeo obtidas e satildeo uacuteteis para
interpretaccedilatildeo de aacutereas de sinal de intensidade elevada observada na imagem
ponderada em T2 na qual os detalhes anatocircmicos estatildeo encobertos
8133 Ponderaccedilatildeo em T2 e TE
O liacutequido e o edema podem ser enfatizados em imagens produzidas por RM
utilizando-se longos tempos de TE porque possuem maiores tempos de
relaxamento T2 que os tecidos normais Com TEs longos o descaimento do sinal
exponencial devido ao relaxamento T2 atenua o sinal de liacutequido e edema mais
lentamente que o sinal da gordura muacutesculo ou tecidos conjuntivos normais
Portanto o liacutequido e o edema apresentam-se brilhantes em imagens por RM
ponderadas em T2 obtidas utilizando-se longos tempos TE e longos tempos TR A
seguir seraacute exposto um quadro com um breve resumo da interpretaccedilatildeo de RM
66
Resumo da interpretaccedilatildeo de IRM
Definiccedilotildees
Tempos de relaxamento Comportamento caracteriacutestico da magnetizaccedilatildeo tecidual
(propriedades dos tecidos)
T1 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons se
tornem inicialmente alinhados com o capo magneacutetico
estaacutetico (ou se realinhem apoacutes excitaccedilotildees repetidas)
T2 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons
saiam de fase uns em relaccedilatildeo aos outros apoacutes excitaccedilatildeo
por radiofrequumlecircncia (RF)
TR O tempo entre as excitaccedilotildees sucessivas de RF no tecido
(um TR curto seleciona proacutetons com T1 curto)
TE Sequumlecircncia em spin-eco tempo no qual o sinal de RF
tecidual (spin-eco) eacute recebido (um TE longo seleciona
proacutetons com T2 longo)
TI Sequumlecircncia de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo consumido
ateacute que a magnetizaccedilatildeo do tecido em recuperaccedilatildeo seja
defletido para recepccedilatildeo (tecido cuja magnetizaccedilatildeo passa
pelo zero no tempo TI produz intensidade zero)
Efeitos sobre a
Imagem
T1 Um T1 curto possibilita uma remagnetizaccedilatildeo raacutepida de
modo que a intensidade do sinal eacute grande (a gordura tem
T1 muito curto) e o tecido aparece brilhante o tecido com
T1 longo (como o liacutequido) natildeo se magnetiza plenamente
entre as excitaccedilotildees e apresenta um aspecto escuro na
imagem a inversatildeo-recuperaccedilatildeo com TI semelhante ao T1
de um tecido resulta em sinal nulo para este tecido (a
gordura pode ser zerada pelo emprego de um TI curto)
67
T2 Um T2 curto faz com que os proacutetons em precessatildeo saiam
rapidamente de fase levando agrave perda do sinal tecidos com
T2 curto (como o muacutesculo) tecircm aspecto escuro nas
imagens obtidas em TE longo tecidos com T2 longo (como
liacutequido ou tumor) mantecircm sua coerecircncia de fase por mais
tempo do que outros tecidos e apresentam um aspecto
brilhante nas imagens obtidas com um TE longo uma
teacutecnica ponderada em T2 utiliza um TR e um TE longos
Aspecto do tecido em sequumlecircncia de IRM
Spin-eco
Tecido Tempo de
relaxamento
Ponderaccedilatildeo T1
TE e TR curtos
Ponderaccedilatildeo T2
Tumor liacutequido T1 e T2 longos Escuro Claro
Muacutesculo T1 longo e T2 curto Escuro Escuro
Gordura T1 curto e T2 longo Claro Menos claro
Para finalizar nossa anaacutelise acerca dos paracircmetros podemos dizer que em uma
sequumlecircncia DP teremos valores curtos para TR e tambeacutem para TE ou seja teremos
T1 longo e T2 curto assim natildeo teremos sequumlecircncia ponderada em T1 como
tambeacutem natildeo teremos ponderada em T2 esta sequumlecircncia nos daraacute cor escura para
liacutequidos e gorduras entatildeo poderemos diferenciar os muacutesculos que teratildeo cor
brilhante podendo entatildeo diagnosticar problemas musculares
Para valores curtos de TR e TE teremos sequumlecircncia ponderada em T1 desta forma
as gorduras apareceratildeo com cor brilhante e os muacutesculos e liacutequidos apareceratildeo em
cor escura sendo uma oacutetima maneira de analisar o quatildeo intacta se encontra o tecido
infrapatelar ou gordura de Hoffa encontrada na regiatildeo femopatelar
68
Para valores longos de TR e TE teremos uma sequumlecircncia ponderada em T2 desta
forma as gorduras e muacutesculos se encontraratildeo em cor escura mas os liacutequidos
estaratildeo em cor brilhante assim poderemos diagnosticar a presenccedila de aacutegua e
edemas na regiatildeo patelofemoral Lembrando ainda que a gordura neste caso tem a
funccedilatildeo de lubrificantes para as superfiacutecies das cartilagens dos ossos a presenccedila de
aacutegua ou edemas prejudicam a lubrificaccedilatildeo na regiatildeo fazendo com que as
cartilagens venham a deteriorar-se
82 Planos de Imagem
Uma aquisiccedilatildeo axial atraveacutes da articulaccedilatildeo patelofemoral eacute usada como o localizador
inicial para imagens subsequumlentes nos planos sagital e coronal A patologia do
menisco eacute avaliada basicamente em imagens do plano sagital Entretanto a
morfologia e a intensidade de sinal das cartilagens do menisco devem ser avaliadas
secundariamente em imagens no plano coronal Os ligamentos cruzados satildeo mais
bem observados em imagens no plano sagital com o coronal e o axial para
visualizaccedilatildeo secundaacuteria e confirmaccedilatildeo da patologia Os ligamentos colateral medial
e lateral (LCM E LCL) satildeo claramente exibidos em imagens coronais e axiais e
tambeacutem podem ser identificados rotineiramente em imagens sagitais As superfiacutecies
da cartilagem articular dos compartimentos medial e lateral satildeo avaliadas nos planos
coronal e sagital A articulaccedilatildeo patelofemoral incluindo a faceta patelar e a
cartilagem articular do sulco troclear eacute mais bem observada em imagens axiais e
sagitais
821 Posicionamento do Paciente
Embora os estudos por imagem sejam realizados rotineiramente com o joelho
colocado em 10ordm a 15ordm de rotaccedilatildeo externa (para realinhar o ligamento cruzado
anterior [LCA] paralelo ao plano de imagem sagital) esta rotaccedilatildeo externa torna-se
menos importante quando satildeo usados cortes mais finos (lt 3 mm) A rotaccedilatildeo externa
excessiva do joelho resulta em alongamento das dimensotildees acircntero-posteriores do
cocircndilo femoral (principalmente o cocircndilo femoral lateral) e pode diminuir a
visualizaccedilatildeo precisa da anatomia do menisco Uma alternativa eacute usar imagens
69
sagitais em plano obliacutequo paralelo agrave orientaccedilatildeo do LCA avaliada em um localizador
axial
83 Abordagem Quanto aos Tipos de Planos Utilizados na RM
831 Imagens Axiais
As imagens no plano axial tecircm importante papel na avaliaccedilatildeo de rotina do joelho As
facetas patelares e a cartilagem articular devido agrave sua orientaccedilatildeo obliacutequa satildeo
demonstradas com maior precisatildeo em imagens axiais atraveacutes da articulaccedilatildeo
patelofemoral A doenccedila patelofemoral (isto eacute condromalaacutecia) pode ser super ou
subestimada quando usadas apenas imagens sagitais Imagens axiais com TF 3D
submilimeacutetrica satildeo usadas para definir padrotildees de lesatildeo circunferencial do menisco
e criar imagens compostas 3D utilizando-se uma estaccedilatildeo de trabalho As imagens
no plano axial tambeacutem satildeo usadas como localizador para determinar os planos
sagital e coronal Embora imagens axiais de rotina em 4 ou 5 mm natildeo satildeo sensiacuteveis
agrave patologia do menisco porque os cortes satildeo muito espessos Imagens sagitais que
secionam o menisco perpendicular agrave sua superfiacutecie proporcionam a melhor
demonstraccedilatildeo da anatomia e patologia interna do menisco
832 Imagens Sagitais
A dessecaccedilatildeo no plano sagital exibe os componentes dos ligamentos colaterais
medial e caacutepsula adjacente O compartimento patelofemoral o quadriacuteceps e o
tendatildeo patelar satildeo demonstrados em dissecaccedilotildees meacutedio-sagitais
O LCA e o LCP satildeo mais bem exibidos em imagens sagitais O LCL ou ligamento
colateral fibular e o tendatildeo do muacutesculo biacuteceps femoral tambeacutem podem ser
observados em cortes sagitais perifeacutericos
Em cortes meacutedio-sagitais os tendotildees quadriacuteceps e patelar que demonstram sinal
de baixa intensidade satildeo observados em suas fixaccedilotildees anteriores aos poacutelos
patelares superior e inferior respectivamente O coxim adiposo infrapatelar de Hoffa
70
estaacute situado diretamente posterior ao tendatildeo patelar e demonstra sinal de
intensidade brilhante (dependendo dos paracircmetros escolhidos) A cartilagem
articular patelar posterior exibe arco uniforme ou convexo em cortes atraveacutes das
facetas patelares medial e lateral Na ausecircncia de liacutequido articular a bursa patelar
colapsada natildeo eacute observada proximal ao poacutelo superior da patela
833 Imagens Coronais
A dissecaccedilatildeo anatocircmica coronal poacutestero-anterior demonstra a caacutepsula posterior o
tendatildeo popliacuteteo os ligamentos cruzados e menisco os ligamentos colaterais e e o
mecanismo extensor
Cortes meacutedio-coronais exibem a espinha tibial anterior enquanto as imagens
anteriores satildeo caracterizadas pelo sinal de alta intensidade do coxim adiposo
infrapatelar de Hoffa anterior ao compartimento lateral do joelho
71
9 COMPARATIVO DO SISTEMA MECAcircNICO COM O JOELHO
Ao iniciar nossa discussatildeo faremos uma comparaccedilatildeo entre a junta do joelho e um
par de buchas mecacircnicas a cartilagem presente em torno dos cocircndilos seraacute
comparada a uma bucha de desgaste o osso seraacute considerado como a peccedila
importante que natildeo poderaacute ser substituiacuteda e a gordura de Hoffa (tecido adiposo
infrapatelar) seraacute considerada como um lubrificante de elevada viscosidade
No sistema mecacircnico quando haacute uma contaminaccedilatildeo no lubrificante tem-se o
aumento do atrito e em consequumlecircncia o desgaste prematuro do conjunto A
presenccedila de aacutegua por exemplo causa uma alteraccedilatildeo da viscosidade do lubrificante
essa alteraccedilatildeo natildeo permite a formaccedilatildeo de cunha na regiatildeo de contato entre as
superfiacutecies assim no caso de elementos mecacircnicos poderemos ter microsoldas
ruiacutedos vibraccedilatildeo aquecimento e outros
Em semelhanccedila com este modelo faremos um comparativo em relaccedilatildeo ao joelho
que apresenta componentes com funccedilotildees muito proacuteximas de um par de buchas
mecacircnicas Com o passar do tempo as constantes situaccedilotildees que envolvem o joelho
no dia a dia sejam elas os esforccedilos em um jogo de futebol ou em um simples
agachamento vatildeo levar este conjunto a pressotildees elevadas e ainda a infiltraccedilotildees de
aacutegua por diversos motivos pancadas torccedilotildees etc Neste caso a presenccedila da aacutegua
assim como no sistema mecacircnico iraacute causar desgaste das cartilagens ocorrendo o
contato entre os cocircndilos o que futuramente poderaacute provocar por exemplo uma
artrite
No caso de um desgaste mecacircnico resolve-se o problema trocando o elemento de
desgaste e solucionando o problema de lubrificaccedilatildeo O que natildeo pode ser realizado
com tanta simplicidade no caso do joelho que requer um tratamento ou ateacute uma
intervenccedilatildeo ciruacutergica
72
91 Resultados dos testes
Foram realizados dois testes com e sem carga para que pudeacutessemos avaliar a
mudanccedila nos resultados da RM
911 O Primeiro Teste
O primeiro teste foi realizado no dia 25 de junho de 2005 no CDI (centro de
diagnoacutestico por imagem) localizado em Santa Luacutecia ndash Vitoacuteria O teste foi realizado
em uma pessoa de aparecircncia saudaacutevel sem histoacuterico de problemas no joelho e sem
ocorrecircncia de dor com idade de 28 anos
Os resultados obtidos natildeo apresentaram alteraccedilatildeo significativa das fissuras
912 O Segundo Teste
O segundo teste foi realizado no dia 18 julho de 2005 no mesmo local do teste
anterior O teste foi realizado com uma pessoa saudaacutevel com histoacuterico de problemas
no joelho e sem dores nos dias anteriores ao teste bem como nos dias posteriores
com idade de 54 anos
O resultado obtido com carga apresentou uma pequena variaccedilatildeo da fissura na
gordura de Hoffa
73
10 DISCUSSAtildeO DOS RESULTADOS E MELHORIAS
Neste capiacutetulo faremos uma abordagem sobre os resultados e uma proposta de
melhoria para o equipamento
101 Comentaacuterio dos Resultados
Nos resultados obtidos foram verificadas alteraccedilotildees na regiatildeo femopatelar quando
se aplica uma carga o que natildeo poderia ser obtido em um exame convencional de
ressonacircncia magneacutetica
No primeiro teste pode ser observada uma pequena diferenccedila devido agrave
aproximaccedilatildeo dos cocircndilos Considerando ser o indiviacuteduo uma pessoa saudaacutevel e
sem dores era de se esperar que o resultado natildeo apresentasse alguma anomalia
No segundo teste observou-se abertura de uma pequena fissura na gordura de
Hoffa o que tambeacutem se esperava pois a pessoa apresentava um histoacuterico de
problemas no joelho apesar de que ele natildeo apresentava sintomas de qualquer
anomalia no momento do teste
Visto que os testes natildeo puderam ser realizados com pessoas que tinham um
histoacuterico e uma situaccedilatildeo que caracterizasse um problema no joelho o que foi
determinante para os resultados e devido a impossibilidade de realizar testes nas
condiccedilotildees ideais descritas no quarto capiacutetulo bem como aos custos altiacutessimos que
envolvem os exames que foram realizados juntamente com os exames dos clientes
da cliacutenica sendo assim era de se esperar que os resultados natildeo causassem
diferenccedila de grande expressatildeo
74
102 Proposta de Melhoria
Visto que os resultados foram considerados satisfatoacuterios apesar das condiccedilotildees
adversas propomos possiacuteveis melhorias no que diz respeito agrave avaliaccedilatildeo da pressatildeo
exercida no joelho
Sugerimos entatildeo a utilizaccedilatildeo de palmilhas figuras 29 e 30 para avaliar a pressatildeo
equivalente exercida no joelho e o uso de um software por exemplo o Ansys
(elementos finitos) para criar uma nova imagem corrigida Isso seria viaacutevel e
interessante poreacutem exigiria mais aprofundamento e muito mais tempo o que poderaacute
ser realizado em futuros trabalhos
Figura 29 ndash Palmilhas para mediccedilatildeo da pressatildeo
Figura 30 ndash Resultado de uma anaacutelise de pressatildeo
75
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
[1] httpmriifscuspbrpaginasporttormprojetohistoricohtml acessado
em 11 de junho de 2005
[2] httpwwweagoracombrlerphpidnew=13596 acessado em 15 de
junho de 2005
[3] Rasch Philip j Cinesiologia e Anatomia Aplicada Editora Guanabara
Koogan 1991
[4] Kendall Henry Otis Kendall Florence Peterson Wadsworth Gladys
Elizabeth Muacutesculos Provas e Funccedilotildees Editora Manole Ltda 1980
[5] Haaga Hohn R Lanzieri Charles F Tomografia Computadorizada e
Ressonacircncia Magneacutetica do Corpo Humano Vol 2 Editora Guanabara Koogan
1996
[6] Antonio Raimundo dos Santos Metodologia Cientiacutefica a construccedilatildeo do
Conhecimento 6ordfed Editora DPampA 2004
[7] Tese de Mestrado do aluno Luciano Luporini Menegaldo Campinas
1997 SP ndash Brasil
[8] httpwwwgrupodojoelhocombrartigosanat_biomhtmc acessado em
16 de junho de 2005
[9] httpwwwgrupodojoelhocombrlcahtm acessado em 16 de junho de
2005
[10]httpwwwcorpohumanohpgigcombrsist_muscularsist_muscularhtml
acessado em 20 de junho de 2005
[11] httpwwwmsd-brazilcommsd43m_manualmm_sec5_47htm
acessado em 24 de junho de 2005
[12] httpgeocitiesyahoocombrcorpoemovview_musculacao_24htm
acessado em 25 de junho de 2005
[13]httpwwwtudosobredorcombrpaciente_templatephp3pagina=joelho
acessado em 06 de julho de 2005
[14] Stimac Gary k Introduccedilatildeo ao diagnoacutestico por imagens Editora
Guanabara Koogan 1994
16
Usando a infra-estrutura obtida e construiacuteda pelo grupo entatildeo num primeiro
protoacutetipo do sistema foram obtidas imagens de pequenos objetos jaacute em marccedilo de
1983 estas seriam as primeiras obtidas no hemisfeacuterio sul
Figura 2- Sistema de RM de 20 Tesla
Em 1985 foi construiacutedo o sistema de RM de 20 Tesla capaz de examinar objetos
de ateacute 15 cm de diacircmetro figura 3 Neste aparelho jaacute em 1987 foram obtidas
imagens em vivo de extremidades humanas Teses e dissertaccedilotildees foram realizadas
ligadas ao desenvolvimento de hardware e software assim como meacutetodos de
obtenccedilatildeo de imagens Dai surgiu a primeira aplicaccedilatildeo praacutetica quando foi
demonstrado para a EMBRAPA o uso do RM para exame natildeo destrutivo de diversos
frutos Esses resultados que se tornaram bem conhecidos dentro e fora do Brasil
fizeram com que em 1988 fosse doado pela Universidade da Califoacuternia em San
Francisco um magneto resistivo de grande porte com campo de apenas 005 Tesla
capaz de acomodar completamente uma pessoa no seu interior Pouco tempo
depois em fins de 1988 era possiacutevel obter imagens tomograacuteficas de cabeccedila com
voluntaacuterios Decidiu-se entatildeo desenvolver um sistema realmente capaz de ser
17
usado clinicamente para diagnoacutestico Isto significava um sistema com um miacutenimo de
atributos a saber
bull Qualidade de imagem
bull Confiabilidade
bull Facilidade de operaccedilatildeo
bull Rapidez na realizaccedilatildeo dos exames
bull Capacidade de examinar diversas anatomias
bull Sensibilidade para detectar patologias
Figura 3- Magneto com capacidade para objetos de ateacute 15 cm de diacircmetro
Embora dispondo de um campo magneacutetico extremamente baixo (005 Tesla)
comparado com os usados na maioria dos sistemas comerciais da eacutepoca (05 a 15
Tesla) conseguiu-se alcanccedilar o objetivo proposto e jaacute em meados de 1992 o
sistema era utilizado para o diagnoacutestico de pacientes da regiatildeo Isto constituiu um
marco importante no desenvolvimento da pesquisa aplicada agrave medicina no paiacutes
como foi claramente apontado na ocasiatildeo pelo entatildeo ministro da Sauacutede Prof Adib
Jatene em visita ao laboratoacuterio da USP acompanhado do entatildeo presidente do
CNPq
18
Figura 4- Sistema de 005 Tesla instalado nos laboratoacuterios do IFSC-USP
O sistema ainda que instalado num ambiente natildeo apropriado foi continuamente
solicitado para efetuar exames em pacientes da regiatildeo tendo seu uso sido decisivo
em numerosos casos nos quais a tomografia tradicional de raios-X natildeo seria
adequada particularmente lesotildees cerebrais problemas de coluna e articulaccedilotildees A
revista Ciecircncia Hoje publicou parte destes resultados no seu suplemento de
tecnologia
Nessa altura algumas empresas notoriamente a EMBRAER procuraram o centro
de pesquisa para analisar o projeto com vista agrave eventual industrializaccedilatildeo O estudo
feito pela EMBRAER mostrou a viabilidade teacutecnico-econocircmica do projeto embora a
situaccedilatildeo da empresa na eacutepoca em vista da futura privatizaccedilatildeo impediu-a de
assumi-lo
Como o resultado do envolvimento quase no iniacutecio das pesquisas nesta aacuterea no
mundo todo o grupo detinha um conhecimento ao mesmo tempo profundo e
abrangente que iria cobrir desde os fundamentos cientiacuteficos ateacute os detalhes da
instrumentaccedilatildeo hardware e software do RM A equipe consolidada refletia a
interdisciplinaridade no assunto e contava com de fiacutesicos aleacutem de engenheiros
profissionais de computaccedilatildeo e medicina
19
Figura 5- Console de operaccedilatildeo do TORM 005
Praticamente todo profissional envolvido com RM no Brasil conhecia o trabalho
desenvolvido pelo centro de pesquisa em RM da USP e o grupo era tido como
referecircncia na aacuterea Hospitais de Satildeo Paulo como o Hospital das Cliacutenicas Hospital
Universitaacuterio da USP e o INCOR contavam com a colaboraccedilatildeo do grupo De outro
lado empresas multinacionais como a General Electric enviavam seus clientes
(Beneficecircncia Portuguesa Hospital Sara Kubitchek) para suporte teacutecnico e cientiacutefico
nas aplicaccedilotildees mais sofisticadas
Esta situaccedilatildeo fez com que o grupo recebesse uma importante doaccedilatildeo feita pela
Faculdade de Medicina da UNESP em Botucatu de um magneto supercondutor de
05 Tesla Este novo magneto abriu a possibilidade de construir um novo sistema
capaz de igualar-se em qualidade de imagem e velocidade aos mais modernos em
uso hospitalar Tratava-se de uma oportunidade excepcional que natildeo pocircde ser
desperdiccedilada em razatildeo das vaacuterias consequumlecircncias e resultados que poderia gerar
Foi feito um convecircnio entre a USP e a Santa Casa de Satildeo Carlos para a criaccedilatildeo do
Centro de Desenvolvimento de Ressonacircncia Magneacutetica do IFSC-USP A Santa Casa
foi responsaacutevel pela construccedilatildeo do preacutedio e a USP desenvolveu e instalou todos os
equipamentos necessaacuterios para o seu funcionamento Neste Centro estaacute em
operaccedilatildeo cliacutenica hoje o TORM 05 (sistema de 05 Tesla) figura 6 atendendo agrave
populaccedilatildeo de Satildeo Carlos e regiatildeo
20
Figura 6- Sistema de 05 Tesla instalado na Santa Casa de Satildeo Carlos
22 Importacircncia da Ressonacircncia Magneacutetica
A ressonacircncia magneacutetica tornou-se o meacutetodo de imagem de escolha para o estudo
das articulaccedilotildees devido a sua grande diferenciaccedilatildeo tecidual resoluccedilatildeo de
estruturas imagens em muacuteltiplos planos e estudos de imagens em movimento A
articulaccedilatildeo do joelho eacute um dos exames de ressonacircncia magneacutetica mais solicitado na
aacuterea osteoarticular O conhecimento detalhado da anatomia fisiologia e aspecto de
imagenologia da regiatildeo permite uma interpretaccedilatildeo adequada dos exames
Ao contraacuterio do que muitos imaginam as lesotildees de joelho satildeo bastante comuns e
natildeo satildeo provocadas apenas por traumas podem ser tambeacutem congecircnitas Aleacutem
disso natildeo satildeo apenas os atletas profissionais ou amadores que correm o risco de
adquirir uma lesatildeo no joelho os natildeo-atletas tambeacutem desenvolvem problemas
variados na articulaccedilatildeo ldquoPor exemplo cerca de 30 das crianccedilas com idade a partir
de trecircs anos apresentam alguma deformidade de joelho cuja principal causa eacute a
geneacutetica Ou seja satildeo hereditaacuteriosrdquo explica o ortopedista esportivo e cirurgiatildeo de
joelho do Hospital Satildeo Luiz Joaquim Grava [2]
No entanto segundo ele a boa notiacutecia eacute que com o advento da ressonacircncia
magneacutetica para o diagnoacutestico preciso da gravidade da lesatildeo e dos procedimentos e
equipamentos ciruacutergicos como a artroscopia (procedimento minimamente evasivo
uma espeacutecie de viacutedeo cirurgia que permite visualizar precisamente as lesotildees nos
21
tendotildees e articulaccedilotildees aleacutem de trataacute-las e prevenir a evoluccedilatildeo das mesmas) os
iacutendices de cura tecircm elevado significativamente girando em torno de 90 dos casos
O joelho eacute uma articulaccedilatildeo complexa (tipo dobradiccedila) composta por ligamentos
cruzados colaterais meniscos tendotildees e muacutesculos Suas funccedilotildees de movimento
(extensatildeo rotaccedilatildeo e impulsatildeo) satildeo muito importantes tanto em atletas quanto em
natildeo atletas ldquoSatildeo muito comuns agraves lesotildees no joelho a maior parte delas originaacuteria de
traumas por esforccedilo diretos e indiretos e podem ser isoladas ou combinadasrdquo diz o
especialista
ldquoNo entanto o tratamento das lesotildees no joelho varia de acordo com a gravidade das
mesmas e pode envolver desde antiinflamatoacuterios fisioterapia executada em cliacutenicas
especializadas e ateacute em alguns casos procedimentos ciruacutergicosrdquo relata Grava ldquoDaiacute
a importacircncia de se realizar o diagnoacutestico preciso do tipo de lesatildeo e posteriormente
agrave aplicaccedilatildeo de tratamento adequadordquo reforccedila o especialista
Os atletas estatildeo mais sujeitos a lesotildees dependendo da modalidade esportiva Os
surfistas por exemplo sofrem mais com meniscos e ligamentos rompidos devido agrave
forccedila aplicada em uma manobra quando o joelho eacute forccedilado a um movimento brusco
de rotaccedilatildeo No voleibol os saltos constantes e a impulsatildeo vertical provocam lesotildees
na articulaccedilatildeo do joelho Os ciclistas com frequumlecircncia de dor nas articulaccedilotildees
inferiores estimuladas geralmente por lesotildees provocadas pela inadequaccedilatildeo das
dimensotildees da bicicleta ao corpo do atleta Aleacutem destas peculiaridades contam
tambeacutem as variaccedilotildees anatocircmicas de quem pedala a intensidade a forma de
treinamento e a duraccedilatildeo dos treinos tambeacutem satildeo responsaacuteveis pelo problema
O aumento da incidecircncia de lesotildees no joelho tem sido constatado em adolescentes
jovens homens acima de 45 anos e mulheres estas uacuteltimas porque estatildeo
praticando cada vez mais esporte
A dor no joelho eacute uma queixa um tanto comum a maioria delas se originando de
trauma por esforccedilo satildeo dores pouco agudas e que se resolvem sem tratamento ou
22
apenas com analgeacutesicos levesTraumas graves com ligamentos lesionados ou
rompidos resultam em dor e instabilidade da articulaccedilatildeo do joelho
Exerciacutecios fiacutesicos moderados (como caminhadas) natildeo causam problemas no joelho
Se o joelho natildeo estiver lesado o exerciacutecio normalmente eacute beneacutefico Esforccedilos laterais
satildeo os que causam a maioria das lesotildees no joelho jaacute que este natildeo foi projetado
para suportar esses esforccedilos
O desgaste irregular da cartilagem pode fazer com que a perna se dobre para dentro
ou para fora Estar acima do peso tambeacutem pode contribuir para os problemas no
joelho
23
3 PATOLOGIAS DO JOELHO
Neste capitulo descreve-se as principais patologias e deformidades que ocorrem no
joelho
31 Tipos de Patologia
bull Danos ao ligamento ou cartilagem devidos aos traumas ou lesotildees
- lesatildeo de LCA Ligamento Cruzado Anterior
- lesatildeo de LCP Ligamento Cruzado Posterior
- lesatildeo de LCM Ligamento Colateral Medial
- lesatildeo de LCL Ligamento Colateral Lateral
bull Artrite
bull Osteoartrite
bull Artrite reumatoacuteide
bull Artrite gotosa aguda
bull Cisto de Baker
bull Bursite
bull Doenccedila de Still de adultos
bull Condromalaacutecia patelar
bull Artrite gotosa crocircnica
bull Doenccedila de Osgood-Schlatter
bull Pseudogota
bull Gota
bull Artrite psoriaacutetica
bull Siacutendrome de Reiter
bull Esclerodermia
24
311 Lesatildeo do Ligamento Cruzado Anterior
As lesotildees do ligamento cruzado anterior satildeo mais comuns em esportes em que o peacute
estaacute fixo ao solo e a perna eacute rodada com o corpo como no futebol basquetebol
esqui Com a rotaccedilatildeo no joelho o paciente pode ouvir um ldquopoprdquo quando a lesatildeo
ocorrer e natildeo consegue prosseguir a atividade A incidecircncia desta lesatildeo eacute maior
durante a terceira deacutecada de vida
Os jogadores de basquete e futebol que desaceleram subitamente para mudar de
direccedilatildeo tambeacutem podem produzir uma lesatildeo do LCA
312 Lesatildeo do Ligamento Cruzado Posterior
O ligamento cruzado posterior eacute o restritor primaacuterio da translaccedilatildeo posterior da tiacutebia
sobre o fecircmur A sua lesatildeo eacute muito menos comum que a do cruzado anterior
O LCP eacute duas vezes mais forte que o LCA com maior aacuterea de corte transversal e
forccedila tecircnsil estas caracteriacutesticas satildeo responsaacuteveis por menor incidecircncia de ruptura
no LCP As lesotildees no LCP representam apenas 5 das lesotildees dos ligamentos do
joelho
313 Lesatildeo do Ligamento Colateral Medial
O ligamento colateral medial tem uma porccedilatildeo superficial e outra profunda (capsular)
A porccedilatildeo superficial provecirc a principal resistecircncia ao estresse em valgo A porccedilatildeo
profunda esta fixada ao menisco medial e fornece adicional estabilidade ao estresse
em valgo A lesatildeo do colateral medial eacute a lesatildeo ligamentar mais comum do joelho
314 Lesatildeo do Ligamento Colateral Lateral
Lesotildees deste ligamento satildeo menos comuns que o medial e geralmente satildeo mais
graves e raramente satildeo lesotildees isoladas pois os ligamentos cruzados e o complexo
posterolateral satildeo frequumlentemente lesionados O tratamento destas lesotildees eacute difiacutecil
25
315 Artrite
O termo artrite se refere agrave inflamaccedilatildeo nas articulaccedilotildees ou juntas do corpo humano
As juntas satildeo superfiacutecies onde haacute o contato entre dois ou mais ossos possibilitando
assim a mobilidade do esqueleto humano Satildeo estruturas muito complexas devido
aos seus diversos componentes e sua interaccedilatildeo entre os mesmos Existem vaacuterios
tipos de artrites que satildeo causadas por diversos fatores e doenccedilas Costuma-se
diferenciar a princiacutepio as artrites relacionadas com sintomas sistecircmicos (como
febre sinais inflamatoacuterios anemia etc) daquelas cujas manifestaccedilotildees se restringem
agraves articulaccedilotildees envolvidas
316 Osteoartrite
A osteoartrite eacute o tipo de artrite que mais afeta a populaccedilatildeo mundial levando agrave
diminuiccedilatildeo da qualidade de vida de milhotildees de pessoas em todo o mundo Afeta
principalmente os joelhos quadris e matildeos regiotildees muito importantes para a
independecircncia fiacutesica do ser humano Eacute uma causa muito importante de afastamento
do trabalho e de aposentadoria precoce Aleacutem disso eacute responsaacutevel por inuacutemeras
cirurgias numa populaccedilatildeo cujo risco ciruacutergico eacute muito elevado os idosos Durante
muito tempo pouco se sabia sobre como ocorriam as alteraccedilotildees articulares que
levam agrave debilidade fiacutesica Hoje sabe-se de vaacuterios fatores de risco para o
desenvolvimento do quadro cujo conhecimento tem facilitado uma melhor
abordagem terapecircutica e uma melhor prevenccedilatildeo da doenccedila
317 Artrite Reumatoacuteide
A artrite reumatoacuteide eacute uma doenccedila auto-imune em que se inflamam simetricamente
as articulaccedilotildees incluindo habitualmente as das matildeos e peacutes originando inchaccedilo dor
e muitas vezes levando agrave destruiccedilatildeo definitiva do interior da articulaccedilatildeo
A artrite reumatoacuteide tambeacutem pode desencadear uma variedade de sintomas em
todo o corpo Desconhece-se a sua causa exata embora sejam muitos os vaacuterios
fatores (inclusive a predisposiccedilatildeo geneacutetica) que podem influir na reaccedilatildeo auto-imune
26
Cerca de 1 da populaccedilatildeo sofre desta doenccedila que afeta as mulheres duas ou trecircs
vezes mais frequumlentemente que os homens A artrite reumatoacuteide apresenta-se em
primeiro lugar em indiviacuteduos entre os 25 e os 50 anos de idade mas pode fazecirc-lo
em qualquer idade Em alguns casos a doenccedila resolve-se de forma espontacircnea e o
tratamento alivia sintomas em trecircs de cada quatro pessoas Contudo pelo menos 1
em cada 10 pessoas fica incapacitada
Nesta doenccedila o sistema imunitaacuterio ataca o proacuteprio tecido que reveste e protege as
articulaccedilotildees Finalmente a cartilagem o osso e os ligamentos da articulaccedilatildeo
deterioram-se provocando a formaccedilatildeo de cicatrizes dentro da articulaccedilatildeo que se
deteriora a um ritmo muito variaacutevel
318 Gota
Eacute a presenccedila de depoacutesitos de cristais de aacutecido uacuterico no espaccedilo da articulaccedilatildeo que
causam uma intensa reaccedilatildeo inflamatoacuteria e dor Na maioria das vezes a gota eacute uma
forma de artrite com episoacutedios recorrentes O perfil mais comumente associado agrave
gota eacute de um homem com excesso de peso e com o peacute inflamado
319 Artrite Gotosa Aguda
A artrite gotosa aguda eacute o segundo estaacutegio da gota Eacute a artrite dolorosa que ataca
principalmente os membros inferiores quase sempre atingindo uma uacutenica
articulaccedilatildeo A articulaccedilatildeo mais acometida eacute a metatarso-falangiana do primeiro dedo
(do dedatildeo do peacute) chamada podagra (podos = peacute) Nesta fase os fluidos do corpo
saturados pelo aacutecido uacuterico formam cristais que ocasionam inflamaccedilatildeo
3110 Cisto de Baker
O cisto de Baker eacute um saco com liacutequido localizado na borda medial da fossa
popliacutetea do joelho Esse saco ciacutestico pode comunicar-se com a cavidade do joelho
estando associado com a degeneraccedilatildeo do corno posterior do menisco medial com
27
ou sem laceraccedilatildeo do menisco Com maior frequumlecircncia o cisto origina-se dos tendotildees
mediais dos muacutesculos iacutesquios - tibiais
3111 Bursite
Bursite eacute a inflamaccedilatildeo da bursa pequena bolsa contendo liacutequido que envolve as
articulaccedilotildees e funciona como amortecedor entre ossos tendotildees e tecidos
musculares A bursite ocorre principalmente nos ombros cotovelos e joelhos
3112 Doenccedila de Still de Adultos
Uma das formas cliacutenicas da doenccedila reumatoacuteide juvenil pode acometer adultos com
febre geralmente alta e intermitente como manifestaccedilatildeo cliacutenica inicial da doenccedila
Deformidades articulares raramente ocorrem e os testes laboratoriais e anticorpos
antinucleares satildeo negativos
3113 Condromalaacutecia Patelar
Termo utilizado para indicar uma condiccedilatildeo dolorosa devido agrave anormalidade
cartilaginosa na face posterior da patela pela fricccedilatildeo repetida desta regiatildeo sobre a
face articular do fecircmur Esta condiccedilatildeo pode levar a uma degeneraccedilatildeo gradual e
progressiva A cartilagem apresenta-se rugosa e estriada
3114 Doenccedila de Osgood-Schlatter
A doenccedila de Osgood-Schlatter eacute uma inflamaccedilatildeo do osso e da cartilagem na parte
superior da tiacutebia A doenccedila de Osgood-Schlatter ocorre entre os 10 e 15 anos mais
frequumlentemente em meninos Supotildee-se que a sua causa seja uma lesatildeo que ocorre
quando o tendatildeo patelar traciona excessivamente sobre o seu ponto de inserccedilatildeo na
parte superior da tiacutebia Geralmente a doenccedila afeta somente a tiacutebia
28
3115 Pseudogota
A pseudogota (doenccedila da deposiccedilatildeo de pirofosfato de caacutelcio dihidratado) eacute um
distuacuterbio caracterizado por crises intermitentes de artrite dolorosa causada por
depoacutesitos de cristais de pirofosfato de caacutelcio O distuacuterbio geralmente ocorre em
indiviacuteduos idosos e afeta igualmente os homens e as mulheres Em uacuteltima instacircncia
a pseudogota provoca degeneraccedilatildeo das articulaccedilotildees afetadas
3116 Artrite psoriaacutetica
A psoriacutease (uma doenccedila da pele que causa surto de erupccedilotildees cutacircneas
avermelhadas e escamosas espessamento das unhas e ponteado ungular) pode
preceder ou seguir-se agrave inflamaccedilatildeo articular A artrite afeta habitualmente as
articulaccedilotildees dos dedos da matildeo e do peacute embora tambeacutem possa afetar outras
articulaccedilotildees inclusive as ancas e a coluna vertebral As articulaccedilotildees podem inchar e
deformar-se quando a inflamaccedilatildeo eacute crocircnica Os sintomas articulares e cutacircneos
podem aparecer e desaparecer conjuntamente
3117 Siacutendrome de Reiter
A siacutendrome de Reiter eacute uma inflamaccedilatildeo das articulaccedilotildees e das inserccedilotildees tendinosas
nas articulaccedilotildees frequumlentemente acompanhada de inflamaccedilatildeo da conjuntiva e das
membranas mucosas como a da boca do trato urinaacuterio da vagina e do pecircnis e
tambeacutem de uma erupccedilatildeo cutacircnea caracteriacutestica A siacutendrome de Reiter eacute
denominada de artrite reativa porque a inflamaccedilatildeo articular parece ser uma reaccedilatildeo a
uma infecccedilatildeo originada em outra aacuterea do corpo que natildeo as articulaccedilotildees Essa
siacutendrome eacute mais comum em homens com 20 a 40 anos de idade
3118 Esclerodermia
A esclerodermia (esclerose sistecircmica) eacute uma doenccedila crocircnica caracterizada por
alteraccedilotildees degenerativas e endurecimento dos tecidos da pele articulaccedilotildees e
29
oacutergatildeos internos e pela dureza e espessamento anormais das paredes dos vasos
sanguiacuteneos
Desconhece-se a sua causa A perturbaccedilatildeo eacute quatro vezes mais frequumlente em
mulheres que em homens e nas crianccedilas eacute pouco comum A esclerodermia pode
apresentar-se como parte de uma doenccedila mista do tecido conjuntivo
Muitas vezes escuta-se um som aacutespero quando os tecidos inflamados entram em
contato particularmente nos joelhos e por baixo destes Os dedos os pulsos e os
cotovelos podem sofrer um processo de flexatildeo progressiva (contratura) devido ao
espessamento da pele Tambeacutem podem ocorrer feridas nas pontas dos dedos e nos
noacutes dos dedos
32 Tipos de Deformidades
Os tipos de deformidades relacionadas ao joelho satildeo as deformidades em varo e em
valgo Satildeo os problemas mais comuns congecircnitos e que se manifestam por volta
dos trecircs ou quatro anos de idade
321 Deformidade em Varo
A deformidade do joelho em varo eacute joelho para fora e perna para dentro tiacutepico de
cavaleiros O joelho varo pode ser causado tambeacutem pelo raquitismo e deficiecircncia de
vitamina D
322 Deformidade em Valgo
A deformidade do joelho em valgo eacute o joelho para dentro e perna para fora joelho
em ldquoXrdquo
30
4 O PORQUEcirc DO USO DA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
Estabelecendo uma comparaccedilatildeo entre os meacutetodos de diagnoacutestico por imagem
utilizados no joelho encontramos os raios-X e a ressonacircncia magneacutetica como sendo
os meacutetodos mais utilizados atualmente Neste capiacutetulo faremos uma breve
avaliaccedilatildeo de custo benefiacutecio entre estes dois meacutetodos
41 Pesquisa de Custo e de Exame Utilizado
Na utilizaccedilatildeo do meacutetodo de diagnoacutestico por raios-X obteacutem-se oacutetimos resultados na
avaliaccedilatildeo de fraturas oacutesseas presenccedila de objetos estranhos e proacuteteses como
observamos na figura 7 Mas este resultado natildeo se apresenta da mesma maneira
para muacutesculos e outros elementos que possam ser analisados na articulaccedilatildeo
tornando-se entatildeo um meacutetodo ineficaz para aplicaccedilotildees que estatildeo ligadas a
patologias
Figura 7 ndash Chapas de raio x [9]
O meacutetodo de utilizaccedilatildeo que preenche esta lacuna satildeo as ressonacircncias magneacuteticas
que revelam as patologias referentes aos muacutesculos cartilagens tendotildees
31
ligamentos vasos etc Como mostrado na figura 8 podemos observar os detalhes
da articulaccedilatildeo
Figura 8ndash Exame de RM
Para uma comparaccedilatildeo acerca do meacutetodo de captaccedilatildeo de imagem mais adequado a
ser utilizado realizamos uma pesquisa no Hospital Praia da Costa localizado no
municiacutepio de Vila Velha - ES com o ortopedista Henrique Morais formado em
medicina pela Faculdade de Medicina de Petroacutepolis A resposta veio a confirmar o
relatado acima os raios-X satildeo muito mais utilizados que a ressonacircncia magneacutetica
devido a simplicidade e ao baixo custo do exame
Para obtermos dados referentes a custos foi realizada uma pesquisa no Centro de
Diagnoacutestico por Imagem (CDI) localizado na Praia do Canto Vitoacuteria - ES onde
foram obtidos os seguintes resultados
O valor de um exame de ressonacircncia magneacutetica incluindo laudo e filme foi de R$
73000 (setecentos e trinta reais) para o raios-X o custo teria uma meacutedia de R$
1500 (quinze reais) por exame
Uma outra pesquisa foi realizada por Nabarrete em 1999 que tinha como objetivo
colher informaccedilotildees referentes aos diversos aspectos relacionados agraves lesotildees quais
os tipos mais frequumlentes e seus mecanismos mais comuns bem como as
32
caracteriacutesticas dos indiviacuteduos que em sua maioria foram do sexo masculino Os
resultados seratildeo apresentados nas figuras 9 10 11 e 12
Figura 9 - Ocorrecircncia de lesotildees e quais estruturas satildeo mais lesadas
Figura 10 - Esportes de contato que mais geram lesotildees nos ligamentos
Figura 11 - Neste graacutefico veremos os mecanismos causadores de lesotildees
33
Figura 12 - Procedimentos que foram utilizados para definiccedilatildeo do grau da lesatildeo
42 Conclusatildeo do Capiacutetulo
Apesar da teacutecnica dos raios-X ser o exame mais utilizado o de menor custo o mais
simples e mais raacutepido seraacute utilizado neste estudo a ressonacircncia magneacutetica pois
neste caso a preocupaccedilatildeo eacute mostrar o comportamento da estrutura do joelho com e
sem a aplicaccedilatildeo de carga e tal avaliaccedilatildeo soacute seraacute possiacutevel pelo o exame de RM pois
mostraraacute os diferentes tipos de tecidos do joelho e suas variaccedilotildees
34
5 DEFEITOS DA RM
O paciente em questatildeo ao dar entrada na sala de ressonacircncia natildeo poderaacute portar
nenhum tipo de material magneacutetico ou qualquer instrumento que venha gerar
artefatos no resultado do exame Os artefatos satildeo gerados atraveacutes de interferecircncia
com o campo magneacutetico Assim portadores de proacuteteses marcapasso ou quaisquer
materiais eleacutetricos natildeo podem utilizar o meacutetodo de diagnoacutestico por ressonacircncia
O objetivo deste capiacutetulo eacute identificar os problemas relacionados agrave mecacircnica no que
diz respeito ao modo como eacute realizado o exame Seraacute mostrado agora um dos
problemas encontrados durante a realizaccedilatildeo do exame com o paciente em repouso
estando ele com um carregamento nulo ou proacuteximo disto na regiatildeo femopatelar
51 Abordagem da Variaccedilatildeo da Pressatildeo na Superfiacutecie de Apoio
Para esta demonstraccedilatildeo a variaccedilatildeo da pressatildeo sofrida nos peacutes para situaccedilotildees reais
e tambeacutem para a situaccedilatildeo da ressonacircncia onde o paciente encontra-se deitado
Seraacute feito ainda uma avaliaccedilatildeo das forccedilas sobre os muacutesculos no joelho em duas
posiccedilotildees e para acircngulos diferentes
Em um primeiro estudo seraacute considerado uma pessoa deitada em repouso e com
sua distribuiccedilatildeo de massa homogecircnea e constante ao longo de todo corpo sendo
esta a situaccedilatildeo em que o paciente encontra-se no momento da ressonacircncia
magneacutetica temos
Massa = constante
A aacuterea de contato com a superfiacutecie
Aacuterea (estimada) = 2400 cm2
35
Considerando a massa do indiviacuteduo como 80 kg estimamos entatildeo a pressatildeo
exercida pela superfiacutecie do corpo em contato com a maca da ressonacircncia
Pressatildeo = F A
Sendo assim foi encontra uma pressatildeo de 0033 kgf cm2 para uma pessoa deitada
na maca da RM
Ilustrando a situaccedilatildeo de uma pessoa de peacute onde os peacutes estatildeo totalmente apoiados
no solo em repouso com a massa distribuiacuteda de maneira uniforme em toda a
superfiacutecie de contato
Aacuterea (estimada) = 132 cm2
Considerando o mesmo indiviacuteduo da situaccedilatildeo anterior teremos uma pressatildeo de
0606 kgf cm2
A uacuteltima situaccedilatildeo teraacute o mesmo indiviacuteduo com suas pernas flexionadas e com uma
aacuterea de apoio reduzida esta eacute uma situaccedilatildeo criacutetica para o joelho devido ao aumento
das tensotildees nos muacutesculos e tendotildees esta situaccedilatildeo seraacute abordada mais adiante
Aacuterea (estimada) = 80 cm2
Sendo assim a pressatildeo correspondente a esta situaccedilatildeo seraacute de 1 kgf cm2
Observando os resultados das situaccedilotildees anteriores eacute faacutecil de verificar a ocorrecircncia
de uma grande variaccedilatildeo da pressatildeo Comparando os resultados das situaccedilotildees onde
o indiviacuteduo estaacute de peacute com toda a superfiacutecie do peacute apoiada com o resultado do
indiviacuteduo na maca verifica-se que a pressatildeo eacute aproximadamente vinte vezes maior
e a situaccedilatildeo onde o indiviacuteduo encontra-se com a superfiacutecie do peacute parcialmente
apoiada a diferenccedila aumenta em mais de 30 vezes em relaccedilatildeo agrave posiccedilatildeo de exame
36
52 A Impossibilidade de Variaccedilatildeo do Acircngulo
Durante o exame de ressonacircncia magneacutetica o acircngulo do joelho na posiccedilatildeo eacute
travado entre 10 e 15deg como mostrado na figura 13
Durante um agachamento agraves forccedilas compressivas chegam proacuteximas a 8000 Kgf
com cargas elevadas (250 a 38250 kg) sendo praticamente a mesma nos acircngulos
entre 60deg a 130deg de flexatildeo de joelhos (NISSEL amp EKHOLM 1986) poreacutem ainda natildeo
foi estudado um valor limite para as estruturas resistirem a forccedilas compressivas
Deve-se lembrar no entanto que da mesma forma que a compressatildeo excessiva
pode ser lesiva para meniscos e cartilagens elas tem um papel importante na
estabilidade dos joelhos (NISSEL amp ELKHOLM 1986 MARKOLF et al 1981
SHOEMAKER amp MARKOLF 1985 YACK et al 1994) [12]
Figura 13ndash Acircngulo de posiccedilatildeo do joelho durante o exame
Logo concluiacute-se que em acircngulos menores que 60deg os esforccedilos na regiatildeo
femopatelar satildeo pequenos e haacute pouco desgaste da articulaccedilatildeo para acircngulos entre
60 e 130deg haacute grande esforccedilo e desgaste poreacutem em ambos os casos todos os
37
esforccedilos contribuem para a estabilidade do joelho A figura 14 ilustra claramente
que com a alteraccedilatildeo do acircngulo do joelho as forccedilas existentes aumentam
consideravelmente
Figura 14ndash Na figura 14 pode-se observar que Qp Rf(resultante) e Pa satildeo vetores forccedila que atuam
diretamente sobre a patela ao flexionar o joelho como jaacute foi abordado anteriormente as forccedilas
apresentam grandes aumentos O grupo de forccedilas representados pelos vetores Qt Rc(resultante) e
P(forccedila peso) atuam na articulaccedilatildeo do tornozelo e aumentam com a flexatildeo do joelho bem como o
aumento da forccedila normal(forccedila de contato do chatildeo com a ponta dos peacutes) que provoca um maior
momento na articulaccedilatildeo O conjunto de vetores representados por Rc(resultante) Qt e P satildeo vetores
que atuam na articulaccedilatildeo da anca do fecircmur e a bacia neste caso temos um pequeno aumento destes
com o aumento do acircngulo Por fim temos o conjunto de vetores representados por Pa Rt e
Rg(resultante) que atuam na articulaccedilatildeo entre o fecircmur e a tiacutebia
38
53 Contraccedilatildeo Isomeacutetrica e Isotocircnica
A relaccedilatildeo entre a forccedila muscular e seu comprimento durante uma contraccedilatildeo
determina o tipo de contraccedilatildeo muscular Eacute chamada contraccedilatildeo isomeacutetrica aquela em
que o efeito da formaccedilatildeo das pontes cruzadas implica no aumento da rigidez do
muacutesculo atingindo um estado de equiliacutebrio estaacutetico neste caso o muacutesculo natildeo
altera seu comprimento ainda que as pontes cruzadas estejam ativas para suportar
a carga aplicada Modificaccedilotildees na carga levam ao aumento ou a diminuiccedilatildeo da
rigidez do muacutesculo e a manutenccedilatildeo do comprimento O outro tipo de contraccedilatildeo
chamada isotocircnica ocorre quando o muacutesculo se encurta ainda que sob a accedilatildeo de
uma carga Tomando-se como exemplo a elevaccedilatildeo de um peso numa contraccedilatildeo
isomeacutetrica este estaria sendo sustentado estaticamente enquanto uma contraccedilatildeo
isotocircnica seria capaz de levantaacute-lo [6]
531 Relaccedilatildeo Comprimento - Forccedila Muscular
Quando o comprimento de um muacutesculo se encontra proacuteximo ao seu valor de
repouso tambeacutem chamado comprimento oacutetimo a maior quantidade possiacutevel de
cabeccedilas miosiacutenicas pode formar pontes cruzadas com as moleacuteculas de actina esta
situaccedilatildeo corresponde ao maior grau de superposiccedilatildeo entre os filamentos grosso e
fino Gordon et alli (1966) mediu a faixa de comprimento onde a maacutexima tensatildeo
ocorria numa fibra isolada do muacutesculo sartorius da ratilde de 94 a 106 do
comprimento oacutetimo (Figura 15 A)
Diminuindo gradativamente o comprimento do muacutesculo para ateacute um limite de 60
do comprimento oacutetimo a forccedila caiacutea a aproximadamente 80 da forccedila maacutexima -
evento relacionado provavelmente ao encontro de filamentos finos opostos
Encurtamentos mais pronunciados levavam agrave cessaccedilatildeo da forccedila muscular com o
provaacutevel choque dos filamentos grossos com as estruturas Z Por outro lado se o
muacutesculo era estirado acima do comprimento oacutetimo a forccedila muscular caia
gradativamente ateacute cerca de 130 deste comprimento Nesta condiccedilatildeo o
sarcocircmero distendido diminui o nuacutemero de pontes cruzadas ativas ateacute o limite ao
39
redor de 170 do comprimento oacutetimo onde a superposiccedilatildeo entre filamentos
grossos e finos jaacute natildeo ocorre
Em muacutesculos inteiros e natildeo apenas numa fibra isolada alongamentos a partir do
comprimento oacutetimo trazem consigo o aparecimento de uma forccedila elaacutestica passiva
exercida pelos elementos elaacutesticos natildeo contraacuteteis do muacutesculo perimiacutesio endomiacutesio
sarcolema assim como por elementos da proacutepria fibra muscular (Zajac 1989)
Dependendo ainda da ativaccedilatildeo a forccedila muscular fica reduzida a uma fraccedilatildeo da forccedila
maacutexima situaccedilatildeo em que nem todas as fibras satildeo recrutadas ou a somaccedilatildeo
temporal natildeo chegou ao maacuteximo (Figura 15 B)
Em muacutesculos do aparelho locomotor a modulaccedilatildeo da forccedila eacute feita
predominantemente pelo recrutamento ateacute cerca de 70 (50 a 85
dependendo do muacutesculo) da forccedila maacutexima valor a partir do qual as unidades
motoras passam a disparar com maior frequumlecircncia (Enoka 1993) [6]
40
Figura 15 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento A - Ativaccedilatildeo maacutexima B - Ativaccedilatildeo parcial (Zajac 1989)
532 Relaccedilatildeo Velocidade - Forccedila Muscular
Um muacutesculo isolado sujeito a uma carga constante por exemplo suportando um
peso se for estimulado inicialmente se encurtaraacute parando em seguida Variando-se
a carga eacute possiacutevel relacionaacute-la com a velocidade de encurtamento sendo obtida a
curva velocidade - forccedila muscular Quando a velocidade de encurtamento eacute maacutexima
o muacutesculo natildeo estaacute sujeito a nenhuma carga isto eacute a forccedila muscular eacute nula Se por
outro lado o muacutesculo natildeo consegue se encurtar ainda que seu comprimento seja
oacutetimo senatildeo apenas suportar a carga a velocidade eacute nula e a forccedila assume o valor
maacuteximo (Figura 16) Forccedilas maiores do que a maacutexima aplicadas ao muacutesculo levam
seu alongamento ateacute um limite de aproximadamente 180 da forccedila maacutexima
aumentos subsequumlentes de forccedila levariam a alongamentos draacutesticos no muacutesculo
41
Figura 16 - Relaccedilatildeo forccedila-velocidade para ativaccedilotildees maacutexima e parcial No eixo x estaacute representada a
velocidade de encurtamento a velocidade do muacutesculo com sinal oposto (Zajac 1989)
54 O Modelo de Hill
Os modelos derivados da proposta inicialmente apresentada por A V Hill em 1938
possuem caracteriacutesticas suficientemente simples e de faacutecil compreensatildeo e satildeo
capazes de modelar satisfatoriamente os principais fenocircmenos macroscoacutepicos
observados na contraccedilatildeo muscular e que os tornaram os mais utilizados ateacute entatildeo
em estudos de dinacircmica e controle de movimento Na Figura 17 podem ser
observados os componentes baacutesicos deste modelo um elemento contraacutetil (CE) no
qual a forccedila muscular eacute gerada a partir da energia quiacutemica disponiacutevel um elemento
elaacutestico em seacuterie (SEE) responsaacutevel pela resposta mecacircnica do muacutesculo agraves
alteraccedilotildees de comprimento raacutepidas Se um muacutesculo estaacute sendo submetido a
alongamentos natildeo-despreziacuteveis eacute comum a inclusatildeo de um elemento elaacutestico em
paralelo (PE) atuando como uma mola passiva [6]
42
Figura 17 - Estrutura funcional do modelo de Hill mostrando o elemento contraacutetil (CE) o elemento
elaacutestico em paralelo (PE) e o elemento elaacutestico em seacuterie (SEE) (Zajac 1989)
A partir de medidas de forccedila isotocircnica em muacutesculos tetanizados sabe-se que quando
esta aumenta os muacutesculos se contraem mais lentamente Foi proposta entatildeo por Hill
uma relaccedilatildeo empiacuterica hiperboacutelica que ajustava a dependecircncia da velocidade maacutexima
de contraccedilatildeo (V) com a forccedila muscular (F) (Figura 18)
(F+a)+(V+b)=const (41)
Tal que
V eacute a velocidade inicial (maacutexima) de encurtamento
F eacute a forccedila muscular
a e b satildeo as constantes sendo b = a (VmFm)
43
Figura 18 - Hipeacuterbole de Hill Os dados experimentais de contraccedilotildees isotocircnicas do muacutesculo sartorius
de ratilde foram ajustados com a equaccedilatildeo empiacuterica (VVm+025) (FFm+025) = 03123 neste teste
Vm=52 cms e Fm=65 gf (Talbot e Gessner 1973)
Hill obteve a relaccedilatildeo acima atraveacutes de medidas da potecircncia muscular que eacute a soma
das energias mecacircnica e teacutermica durante a contraccedilatildeo isotocircnica Inicialmente o calor
liberado na contraccedilatildeo isotocircnica (Qit) foi considerado como a soma do calor liberado
durante a contraccedilatildeo isomeacutetrica (Qim) e do calor liberado devido ao encurtamento (Qe)
Q Q Qit e im (42)
Hill constatou que Qe era proporcional apenas agrave distacircncia encurtada ou que sua
variaccedilatildeo temporal era proporcional a V No entanto Qit o calor total diminuiacutea com o
aumento da forccedila A potecircncia total no muacutesculo soma da potecircncia mecacircnica (fv) e do
calor extra dissipado por accedilatildeo da viscosidade no encurtamento (Qe) pode ser
expressa como
( )W fv Qe fv av b f fm (43)
44
Tal que fm eacute a forccedila muscular maacutexima (ou seja para v = 0) Somando ab + bf nos dois
lados da equaccedilatildeo acima
( )( ) ( )f a v b b a fm (44)
Mas Hill percebeu posteriormente que ldquoardquo dependia de f (Hill 1964)
a f f fm( ) 016 018 (45)
Apesar das equaccedilotildees 44 e 45 descreverem com maior precisatildeo a relaccedilatildeo forccedila-
velocidade a equaccedilatildeo original de Hill 41 continua sendo empregada com suficiente
credibilidade para muitos muacutesculos Wilkie (1950) notou que hipeacuterboles
geometricamente semelhantes eram obtidas para vaacuterios muacutesculos mostrando que a
variaccedilatildeo da velocidade com a forccedila ocorria de maneira ateacute certo ponto invariante
Normalizando a eq 41 pela forccedila maacutexima (fm) e pela velocidade maacutexima de contraccedilatildeo
sem carga (vm) vem
f
f
v
vm m
1
4
1
4
5
16 (46)
Uma vez que para muitos muacutesculos vale a relaccedilatildeo
a
f
b
vm m
1
4 (47)
Abott e Wilkie (1953) mostraram que a equaccedilatildeo de Hill normalizada eq 47 se aplica
para muacutesculos que se encontram em diversos estados de alongamento ou contraccedilatildeo
e natildeo apenas no comprimento oacutetimo Assim a forccedila do elemento contraacutetil eacute
completamente definida para uma estimulaccedilatildeo tetacircnica se a curva forccedila-comprimento
eacute levada em conta aleacutem da curva forccedila-velocidade A forccedila muscular eacute entatildeo uma
funccedilatildeo de duas variaacuteveis uma relaccedilatildeo forccedila-comprimento-velocidade (figura 19)
45
Figura 19 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento-velocidade para muacutesculo interno reto de rato (Zierler 1978)
Este modelo baacutesico possui alguns pequenos desvios dependendo das condiccedilotildees
especiacuteficas de operaccedilatildeo Muacutesculos que se contraem a partir de um comprimento inicial
elevado encurtam-se mais lentamente do que aqueles que estavam inicialmente
menos estendidos A duraccedilatildeo da estimulaccedilatildeo se longa diminui a velocidade de
contraccedilatildeo processo ligado provavelmente ao metabolismo energeacutetico (Zierler 1978)
A partir das relaccedilotildees expostas acima jaacute eacute possiacutevel calcular a potecircncia muscular
Sendo a taxa de calor gerado no encurtamento ( Qe ) proporcional agrave velocidade de
encurtamento
( )Q Q f f vit im m 016 018 (48)
Incluindo o termo fv da potecircncia mecacircnica e considerando a = 025 a potecircncia
muscular total entendida como a soma da taxa de produccedilatildeo de calor e da potecircncia
mecacircnica durante a contraccedilatildeo isotocircnica fica
W Q f v fvim m 0 25 (49)
46
E utilizando a relaccedilatildeo determinada por Hill para o calor isomeacutetrico
Qf v
im
m m
16 (410)
Tem-se que uma expressatildeo para a potecircncia muscular seria
Wf v v
v
f
f
v
v
m m
m m m
161 4 16 (411)
Que a partir da equaccedilatildeo 46 da hipeacuterbole normalizada de Hill (Talbot e Gessner
1973) pode ser expressa em funccedilatildeo apenas da velocidade de encurtamento ou da
forccedila muscular
Wf v
vv
vv
m m m
m
16
1 24
1 4 (412)
Wf v f
f
f f
f f
m m
m
m
m
161 1
4 75 20
16 64 (413)
A equaccedilatildeo de Hill normalizada (46) eacute a base para a determinaccedilatildeo da curva
velocidade-forccedila muscular As equaccedilotildees 411 e 412 por sua vez podem fornecer
importantes dados sobre consumo de energia muscular e o comportamento das
forccedilas para um estudo mais especiacutefico Em sistemas de estimulaccedilatildeo eleacutetrica neuro-
muscular poderatildeo ser uacuteteis no estabelecimento de estrateacutegias de controle
47
55 Estrutura Muscular na Articulaccedilatildeo
A seguir seratildeo apresentados os muacutesculos e ligamentos no movimento do joelho De
acordo com o mostrado na Figura 20 podemos observar a quantidade de muacutesculos
diretamente ligados ao joelho bem como os ligamentos que satildeo responsaacuteveis por
manter a integridade da articulaccedilatildeo
Figura 20 - Demonstrativa dos muacutesculos ligamentos e suas disposiccedilotildees
551 Os Muacutesculos da Articulaccedilatildeo
Doze muacutesculos atuam na articulaccedilatildeo do joelho e satildeo classificados em trecircs grupos
bull Jarrete
bull Quadriacuteceps da coxa e
bull Muacutesculos natildeo-classificados
5511 Jarrete
O grupo do jarrete inclui os muacutesculos semitendiacuteneo semimembranaacuteceo e biacuteceps da
coxa (cabeccedila longa e curta) Todos exceto a cabeccedila curta do biacuteceps atuam como
48
extensores do quadril Como os muacutesculos do jarrete demonstram uma linha de
traccedilatildeo posterior ao eixo de rotaccedilatildeo do joelho eles servem como flexores do joelho
Aleacutem de fletir o joelho os muacutesculos semimembranaacuteceo e semitendiacuteneo giram
medialmente a tiacutebia quando o joelho estaacute parcialmente fletido Na condiccedilatildeo de
sustentaccedilatildeo de peso esses muacutesculos tendem a girar lateralmente o fecircmur sobre a
tiacutebia Esses movimentos satildeo relativamente equivalentes
5512 O Quadriacuteceps da Coxa
O quadriacuteceps da coxa eacute constituiacutedo pelos muacutesculos reto da coxa e trecircs vastos (vasto
lateral medial e intermeacutedio) Apenas o reto da coxa atua em mais de uma
articulaccedilatildeo Contudo todos os membros causam inequivocadamente uma extensatildeo
potente do joelho e tambeacutem devido a sua inserccedilatildeo medial tendem a causar
rotaccedilatildeo medial da tiacutebia
O comportamento eleacutetrico do vasto medial estaacute relacionado agrave diminuiccedilatildeo da
magnitude do braccedilo de momento do quadriacuteceps para a extensatildeo do joelho durante
os 15ordm finais de movimento Os aumentos na atividade do vasto medial no final da
extensatildeo do joelho foram relacionados ao seu papel como estabilizador da patela
contra uma luxaccedilatildeo lateral Em geral ainda eacute relativamente seguro afirmar que todos
os muacutesculos do quadriacuteceps satildeo mais ou menos simultaneamente ativos durante a
extensatildeo do joelho e proporcionalmente ativos durante elevaccedilotildees e reduccedilotildees na
tensatildeo da extensatildeo
5513 O Grupo de Muacutesculos natildeo Classificados
O grupo de muacutesculos natildeo-classificados da articulaccedilatildeo do joelho inclui o sartoacuterio o
graacutecil o popliacuteteo o gastrocnecircmico e o plantar Os dois uacuteltimos atuam
predominantemente na articulaccedilatildeo do tornozelo embora passem atraacutes da
articulaccedilatildeo do joelho e possuam alguma capacidade de flexatildeo
49
O muacutesculo graacutecil considerado parte da massa muscular referida como adutores do
quadril no entanto ao atravessar a articulaccedilatildeo do joelho ele tende a causar um
torque associado agrave rotaccedilatildeo medial da tiacutebia bem como a flexatildeo do joelho
O sartoacuterio que eacute o muacutesculo mais longo do corpo tambeacutem se associa agrave rotaccedilatildeo
medial da tiacutebia e atua no quadril como flexor
O popliacuteteo eacute um muacutesculo profundo e pequeno situado atraacutes da articulaccedilatildeo do joelho
A orientaccedilatildeo de suas fibras o torna um rotador medial da tiacutebia Geralmente se
observa atividade do muacutesculo no iniacutecio da flexatildeo do joelho aleacutem de ajudar a
estabilizar o membro inferior sustentador do peso quando estaacute numa posiccedilatildeo com o
joelho fletido auxiliando o ligamento cruzado posterior a restringir esse movimento
indesejaacutevel
Figura 21 ndash Localizaccedilatildeo dos principais muacutesculos relacionados ao joelho [10]
552 Ligamentos
Ligamento Cruzado Anterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo permitindo
o movimento para frente
Ligamento Cruzado Posterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo
permitindo o movimento para traacutes mais ligamentos colaterais localizados nas
laterais do joelho responsaacuteveis pela estabilidade lateral e medial da articulaccedilatildeo
50
Os ligamentos tecircm como principal funccedilatildeo limitar os movimentos das articulaccedilotildees em
direccedilotildees indesejaacuteveis a fim de que natildeo ocorram lesotildees (danificaccedilotildees nas mesmas)
A caacutepsula fibrosa do joelho eacute suplementada e reforccedilada por cinco ligamentos
intriacutensecos
bull Ligamento Patelar
bull Ligamento Colateral Fibular
bull Ligamento Colateral Tibial
bull Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo
bull Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Estes satildeo frequumlentemente denominados ligamentos externos para diferenciaacute-los
dos ligamentos internos e ligamentos cruzados que se encontram dentro da caacutepsula
fibrosa
5521 Ligamento Patelar
Eacute a continuaccedilatildeo do tendatildeo do muacutesculo quadriacuteceps da coxa distal agrave patela Eacute
extremamente forte e contiacutenuo com a caacutepsula fibrosa da articulaccedilatildeo do joelho e eacute
palpado com maior facilidade quando a perna esta estendida Resiste agrave tendecircncia
da face tibial superior de deslocar-se para frente com referecircncia ao fecircmur durante
alguns tipos de movimento
5522 Ligamento Colateral Fibular (Lateral) e Ligamento Colateral Tibial
(Medial)
Esse ligamento tem mais importacircncia que o ligamento colateral fibular (lateral) no
que diz respeito agrave estabilidade do joelho
O ligamento colateral medial eacute composto de uma parte superficial o ligamento
colateral tibial e uma parte profunda ldquoo ligamento capsular medialrdquo Estas estruturas
satildeo importantes no controle da angulaccedilatildeo vara (voltado medialmente) e valga
(voltada lateralmente) rotaccedilatildeo tibial e deslocamento tibial antero-posterior Esses
51
ligamentos satildeo firmemente fixados ao menisco medial e a caacutepsula fibrosa da
articulaccedilatildeo do joelho
Os ligamentos colaterais tibial e fibular normalmente impedem a ruptura das faces
laterais da articulaccedilatildeo Satildeo firmemente estirados quando a perna eacute estendida
impedindo a rotaccedilatildeo da tiacutebia lateralmente ou do fecircmur medialmente Durante a
flexatildeo da perna eles se aproximam permitindo alguma rotaccedilatildeo da tiacutebia sobre o
fecircmur
Ligamento colateral medial possui duas porccedilotildees superficial e profunda Estabiliza a
joelho nos estresses em valgo
Ligamento colateral lateral ou fibular colateral Eacute o principal estabilizador ao estresse
em varo Faz parte do complexo ou canto posterolateral e resiste agrave rotaccedilatildeo externa
Figura 22ndash Ligamentos da articulaccedilatildeo do joelho
5523 Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo e Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Eles reforccedilam a parte de traz do joelho Ajudam a resistir qualquer tendecircncia
para a articulaccedilatildeo se mover aleacutem de seu limite de extensatildeo (hiperextensatildeo) Aleacutem
52
disso a direccedilatildeo de suas fibras sugere que eles limitem o movimento rotatoacuterio
5524 Ligamentos Cruzados
O mais fraco ligamento eacute o cruzado anterior que impede o deslocamento posterior
do fecircmur sobre a tiacutebia e a hiperextensatildeo da articulaccedilatildeo aleacutem de conter a tiacutebia que eacute
tracionada agrave frente quando a articulaccedilatildeo eacute fletida em acircngulo reto
O ligamento cruzado posterior que eacute estirado durante a flexatildeo da articulaccedilatildeo do
joelho impede a luxaccedilatildeo anterior do fecircmur sobre a tiacutebia ou a luxaccedilatildeo posterior da
tiacutebia Tambeacutem ajuda a evitar a hiperflexatildeo da articulaccedilatildeo do joelho
Estes ligamentos muito fortes situam-se no interior da caacutepsula articular unindo o
fecircmur e a tiacutebia Localizam-se entre os cocircndilos medial e lateral separados da
cavidade articular pela membrana sinovial
Satildeo faixas arredondadas que se cruzam obliquamente como um X e se denominam
anterior e posterior de acordo com seu local de fixaccedilatildeo na tiacutebia Estes ligamentos
satildeo essenciais para a estabilidade acircntero-posterior da articulaccedilatildeo do joelho
principalmente quando eacute fletido
Ligamento cruzado anterior Eacute responsaacutevel pela limitaccedilatildeo da translaccedilatildeo anterior e
rotaccedilatildeo da tiacutebia em relaccedilatildeo ao fecircmur
Ligamento cruzado posterior Evita a subluxaccedilatildeo posterior da tiacutebia em relaccedilatildeo ao
fecircmur
53
56 Movimentos de Rotaccedilatildeo e Translaccedilatildeo
No joelho existem movimentos de escorregamento do fecircmur sobre os meniscos
tornando o movimento ainda mais complexo Nas figuras 23 e 24 estatildeo identificadas
as proacuteteses de 1 e 4 eixos que nos datildeo uma boa visualizaccedilatildeo dos movimentos
relativos entre as superfiacutecies de um joelho
Figura 23 - Proacuteteses de um Eixo
Figura 24 - Proacuteteses de 4 eixos
Podemos observar a diferenccedila dos movimentos proporcionados por proacutetese e
concluiacutemos que o movimento da proacutetese de 4 eixos eacute o que mais se aproxima do
movimento real no joelho jaacute que proporciona o deslizamento entre as superfiacutecies
enquanto na proacutetese de 1 eixo ocorre apenas o movimento de rotaccedilatildeo em torno do
eixo
54
57 Conclusatildeo do Capiacutetulo
O meacutetodo atual de exame do joelho a ressonacircncia magneacutetica natildeo estaacute adequado
com a pesquisa biomecacircnica pois como pode ser observado neste capiacutetulo a
pressatildeo no joelho em movimento eacute no miacutenimo 30 vezes superior comparada agravequela
na maca de ressonacircncia assim como os acircngulos satildeo os mais variados possiacuteveis
proporcionando variaccedilatildeo ciacuteclica com baixas ou altas taxas de variaccedilatildeo das forccedilas
Com relaccedilatildeo ao meacutetodo de Hill pode-se ter uma noccedilatildeo dos gastos de energia
envolvidos na geraccedilatildeo dos movimentos e como varia a forccedila com a velocidade
muscular
Pode-se verificar tambeacutem a complexidade do joelho quando foram citados e
mostrado a quantidade de muacutesculos ligamentos e outras estruturas que o compotildee e
a sua complexibilidade bem como o movimento existente
55
6 PROPOSTA PARA A SOLUCcedilAtildeO MECAcircNICA
Propotildee-se entatildeo um sistema que simule a compressatildeo exercida sobre o joelho com
um carregamento estaacutetico com valor equivalente ao peso do paciente Isto seria
possiacutevel ao variar o carregamento e o acircngulo da articulaccedilatildeo que seria o ideal para
simular as atividades cotidianas como subir uma escada pular correr um
agachamento e outras situaccedilotildees onde o joelho eacute severamente solicitado
Situaccedilotildees como correr e pular necessitariam de um equipamento com software que
captassem imagens dinacircmicas para esta situaccedilatildeo a escolha seria por um simulador
de carga com caracteriacutesticas elaacutesticas desta forma com o movimento haveria
acreacutescimo ou decreacutescimo dos esforccedilos no joelho do paciente de acordo com a
variaccedilatildeo do comprimento da cinta elaacutestica A impossibilidade de realizaccedilatildeo de um
exame deste tipo eacute devido ao fato de natildeo haver um equipamento de RM que capta
imagens dinacircmicas aqui no estado do Espiacuterito Santo Figura 25 o que nos levou
a pensar em outra soluccedilatildeo para o caso
Figura 25 - Equipamento utilizado na ressonacircncia magneacutetica
56
Como a uacutenica possibilidade eacute de simular um carregamento com um acircngulo entre 10ordm
e 15ordm (acircngulo da bobina de captaccedilatildeo de imagem) na articulaccedilatildeo femopatelar e a
impossibilidade descrita no paraacutegrafo anterior pensamos entatildeo em um equipamento
que atendesse a esta situaccedilatildeo
Na Figura 26 observamos a forccedila F em direccedilatildeo perpendicular ao solo simulando a
forccedila peso desta maneira procuramos desenvolver um aparato que nos permitisse
simular a mesma direccedilatildeo A soluccedilatildeo foi um conjunto de cintas com baixa
elasticidade e boa resistecircncia mecacircnica agrave traccedilatildeo com dispositivo de travas O
equipamento natildeo possui componentes ferromagneacuteticos e medidores de forccedila
eletroeletrocircnicos
Figura 26 - Descriccedilatildeo da cinta e figura ilustrativa
A seguir podemos observar a figura 27 com o voluntaacuterio utilizando o equipamento
no momento anterior agrave ressonacircncia
57
Figura 27 ndash Paciente utilizando a cinta ao dar entrada na sala de exame
61 O Equipamento de Carga
O equipamento eacute composto por trecircs cintas dispostas do seguinte modo a primeira
cinta eacute responsaacutevel pelo carregamento do joelho tencionando o sistema a segunda
eacute responsaacutevel pela ligaccedilatildeo da cinta inferior a primeira com a superior a terceira e a
terceira cinta seraacute responsaacutevel por limitar o movimento que seraacute ajustada conforme
o tamanho do paciente
58
Figura 28 ndash Montagem do conjunto de cintas
62 Modificaccedilotildees Realizadas
Foram necessaacuterias algumas adaptaccedilotildees para que as cintas pudessem ser utilizadas
no equipamento de ressonacircncia magneacutetica pois havia alguns componentes
ferromagneacuteticos tais como mola e eixo Estes foram confeccionados em bronze e
as molas foram retiradas de maneira que natildeo alterasse a funcionalidade do
equipamento
59
7 O QUE SIGNIFICA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
Ressonacircncia Magneacutetica (RM) eacute uma ferramenta meacutedica moderna e precisa
disponiacutevel aos meacutedicos para a imagem seccional do interior do corpo Esta visatildeo
magneacutetica fornece aos meacutedicos uma quantidade de informaccedilotildees detalhadas sobre
a localizaccedilatildeo tamanho e composiccedilatildeo do tecido corporal a ser examinado Este
conhecimento pode ser decisivo no estabelecimento de um diagnoacutestico raacutepido e
preciso
A RM eacute um meacutetodo de investigar o corpo tatildeo complicado quanto parece A RM natildeo
usa raios-X De fato como o nome indica o procedimento eacute baseado nas
propriedades magneacuteticas dos aacutetomos que constituem todas as substacircncias incluindo
o corpo humano Em um campo magneacutetico forte como o produzido pelo scanner da
RM sinais eleacutetricos satildeo emitidos pelo nuacutecleo atocircmico do tecido corporal Esses
sinais satildeo interceptados por uma antena circular ao redor do paciente A intensidade
do sinal varia de acordo com o tipo de tecido Um computador designa os sinais aos
pontos correspondentes das aacutereas corporais em exame e transforma-as em imagem
na tela
71 Preparaccedilatildeo para o exame
Natildeo eacute necessaacuterio remover as roupas como eacute o caso em muitos exames de raio-X
poreacutem os pacientes satildeo solicitados a retirar todos os objetos que possam interferir
no processo de imagem principalmente aqueles contendo metal Isto inclui natildeo
somente brincos broches colares reloacutegios de pulso mas tambeacutem canetas
esferograacuteficas e chaves Os pacientes devem tambeacutem retirar placas dentaacuterias
removiacuteveis e informar o meacutedico se houver qualquer implante metaacutelico ou objeto
estranho incluindo
bull Marca-passo
bull Vaacutelvula cardiacuteaca artificial
bull Proacutetese vascular
60
bull Membro artificial
bull Unha ou placa metaacutelica
bull Estilhaccedilo ou tala de metal
bull Dispositivo intra-uterino (para contracepccedilatildeo)
bull O meacutedico deve ser informado se vocecirc estaacute graacutevida
Para o exame os pacientes satildeo conduzidos a um recosto almofadado no centro do
scanner da RM Eacute importante que o paciente sinta-se confortaacutevel para o iniacutecio e
permaneccedila calmo e quieto o quanto possiacutevel durante o exame jaacute que qualquer
movimento fiacutesico pode interferir com a precisatildeo das medidas ou alterar os resultados
dos testes
72 Seguranccedila durante o exame
Uma vez que a ressonacircncia magneacutetica natildeo envolve o uso de raios-X natildeo eacute
necessaacuterio tomar as mesmas medidas de precauccedilatildeo para exames de raios-X Pelo
conhecimento cientiacutefico atual a forccedila do campo magneacutetico necessaacuteria para obter
resultados precisos (ateacute 2 Tesla = 20000 vezes o campo magneacutetico da Terra) natildeo
possui efeito prejudicial
Nos uacuteltimos anos milhotildees de exames foram realizados sem quaisquer efeitos
colaterais conhecidos - durante ou apoacutes o exame Os exames de RM geralmente
natildeo podem ser realizados em pacientes com marca-passo cardiacuteaco
73 O que acontece durante o exame
Durante o exame o paciente deita-se no centro de uma abertura tipo tuacutenel do
scanner da RM o que natildeo eacute perigoso nem doloroso Poreacutem se o paciente natildeo gosta
da sensaccedilatildeo de se sentir preso ou sofrem de claustrofobia tomar um sedativo leve
com consulta do meacutedico pode ajudar
61
Cada imagem da RM leva de 5 a 15 minutos para ser obtida Durante o exame o
paciente ouviraacute um som de batida leve Natildeo haacute com que se preocupar Esse eacute o
funcionamento normal do scanner da RM
Quando eacute necessaacuterio obter vaacuterias imagens o recosto iraacute mover-se automaticamente
agrave posiccedilatildeo apropriada O paciente deve continuar o mais tranquumlilo possiacutevel
Dependendo do tipo do exame o tempo total do procedimento pode ser de ateacute 60
minutos
62
8 PARAcircMETROS QUE AFETAM O ASPECTO DAS IMAGENS
OBTIDAS ATRAVEacuteS DE RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
A seguir seraacute abordado os paracircmetros envolvidos para a obtenccedilatildeo das imagens dos
diferentes planos em que satildeo mostradas as imagens e por fim os resultados
obtidos nos experimentos com e sem o equipamento de carga
81 Paracircmetros que Afetam o Aspecto das Imagens Obtidas Atraveacutes de
Ressonacircncia Magneacutetica
O aspecto de uma imagem produzida atraveacutes de RM eacute determinado atraveacutes de
muitos paracircmetros Em geral estes paracircmetros podem ser divididos em (1) aqueles
que possuem um valor fixo determinado pela fiacutesica da RM e (2) aqueles que podem
ser modificados pelo usuaacuterio para alterar o aspecto da imagem
O objetivo de qualquer estudo de RM eacute gerar imagens da anatomia tecidual nas
quais a razatildeo contraste-ruiacutedo (RCR) eacute suficiente para permitir identificaccedilatildeo do
processo patoloacutegico Isto eacute realizado variando-se os paracircmetros definidos pelo
usuaacuterio para enfatizar diferenccedilas nos valores de paracircmetros intriacutensecos e para
enfatizar diferenccedilas na intensidade do sinal entre voxels contendo tecidos normais e
patoloacutegicos
811 Paracircmetros Intriacutensecos
Os paracircmetros intriacutensecos satildeo tecidos-dependentes e natildeo estatildeo sob controle do
operador Como exemplos de paracircmetros intriacutensecos estatildeo a densidade da aacutegua e a
gordura no tecido fluxo sanguiacuteneo e as velocidades de relaxamento dos momentos
magneacuteticos de volta ao equiliacutebrio apoacutes perturbaccedilatildeo Alguns paracircmetros intriacutensecos
satildeo invariaacuteveis entre todos os tecidos (por exemplo a intensidade do campo
magneacutetico)
63
O acuacutemulo de liacutequido de edema em torno de um tumor eacute uma patologia comum O
edema tem maior proporccedilatildeo de aacutegua que o tecido normal circundante e portanto
maior densidade de proacutetons por unidade de volume Este aumento da densidade de
proacutetons por unidade de volume pode ser observado utilizando-se meacutetodos de estudo
por RM Tipicamente imagens por RM ponderadas em densidade protocircnica satildeo
obtidas utilizando-se os menores TE e tempo de repeticcedilatildeo (TR) possiacuteveis que
permitem relaxamento T1 completo de todos os momentos magneacuteticos de volta ao
equiliacutebrio
8111 Tempos de Relaxamento
Apoacutes ser excitado o sinal de RM natildeo pode ser detectado para sempre Sofre
descaimento em virtude de dois tipos diferentes de processos de relaxamento (1) o
retorno do momento magneacutetico de volume ao equiliacutebrio teacutermico e (2) a perda de
coerecircncia da fase na magnetizaccedilatildeo final em virtude de interaccedilotildees com outros
momentos magneacuteticos no tecido
A velocidade com que estes processos retornam agrave magnetizaccedilatildeo final ao equiliacutebrio eacute
fundamental porque a experiecircncia com RM deve ser repetida para cada etapa de
codificaccedilatildeo de fase e o grau de magnetizaccedilatildeo disponiacutevel para o estudo depende da
forma como muitos dos momentos magneacuteticos satildeo realinhados com o campo
magneacutetico principal
8112 Tempos de Relaxamento T2 e T2
Apoacutes excitaccedilatildeo o sinal de RM presente no plano XY decai exponencialmente ateacute
zero com o tempo O tempo necessaacuterio para o desaparecimento irreversiacutevel de 63
do sinal eacute denominado tempo de relaxamento T2 ou tempo de relaxamento spin-spin
ou transversal Este descaimento eacute causado pelos muitos processos que produzem
uma perda de coerecircncia da fase no sinal de RM Apoacutes o pulso de RF todos os
momentos magneacuteticos inicialmente processam com fases idecircnticas (a precessatildeo eacute o
alinhamento dos momentos magneacuteticos em torno do campo principal) Entretanto
64
variaccedilotildees na intensidade efetiva do campo magneacutetico fazem com que os momentos
magneacuteticos processem em diferentes frequumlecircncias por curtos periacuteodos de tempo
8113 Tempo de Relaxamento T1
O tempo de relaxamento T1 (isto eacute spin-lattice ou tempo de relaxamento
longitudinal) eacute o tempo necessaacuterio para restabelecer 63 da populaccedilatildeo de equiliacutebrio
de momentos magneacuteticos Bo apoacutes o pulso de excitaccedilatildeo O relaxamento T1 eacute um
processo exponencial
O tempo de relaxamento T1 para qualquer material varia em funccedilatildeo da intensidade
do capo magneacutetico pois ocorrem mais variaccedilotildees na intensidade do capo magneacutetico
efetivo local em menores frequumlecircncias O tempo de relaxamento T1 eacute sempre maior
ou igual ao tempo de relaxamento T2
812 Paracircmetros Extriacutensecos
Muitos tipos de paracircmetros controlados pelo operador podem alterar o aspecto da
imagem Estes incluem eventos de determinaccedilatildeo do tempo como TR TE e em
estudos de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo de inversatildeo do spin Outros paracircmetros
que afetam o aspecto da imagem satildeo espessura do corte resoluccedilatildeo digital e CDV
O aspecto da imagem tambeacutem pode ser modificado aplicando-se mais de um pulso
de RF antes da coleta de dados
8121 TR e TE
Tipicamente satildeo necessaacuterias 128 ou 256 etapas de codificaccedilatildeo em uma aquisiccedilatildeo
de RM O TR eacute o tempo entre etapas consecutivas de codificaccedilatildeo de fase e o TE eacute
o tempo entre o pulso de RF perturbador inicial e o centro do periacuteodo de aquisiccedilatildeo
O TR geralmente eacute maior que o TE exceto para algumas sequumlecircncias raacutepidas como
aquisiccedilatildeo raacutepida estaacutegio estacionaacuterio apoacutes contraste e imagem raacutepida com
precessatildeo estaacutegio estacionaacuterio
65
813 Manipulaccedilatildeo dos Paracircmetros Extriacutensecos para Variar o Contraste da
Imagem
8131 Imagem de Ressonacircncia Magneacutetica Ponderada em TI e TR
Todas as imagens geradas por RM satildeo ponderadas em T1 em algum grau os
tempos de relaxamento T1 para aacutegua e gordura no corpo vaiam de 100 a 2000 ms
A fonte primaacuteria de atenuaccedilatildeo do sinal em uma imagem spin-eco eacute a saturaccedilatildeo
progressiva do momento magneacutetico pelos pulsos de seleccedilatildeo do corte repetitivos O
sinal da gordura eacute brilhante enquanto as intensidades de sinal do muacutesculo e liacutequido
em um cisto do menisco satildeo menores
8132 Ponderaccedilatildeo em densidade Protocircnica
As imagens onde o contraste eacute governado pela concentraccedilatildeo relativa de aacutegua no
tecido podem ser geradas utilizando-se TRrsquos longos (TR gt 20 ms) Estas imagens
satildeo denominadas imagens ponderadas em densidade protocircnicas As imagens
ponderadas em densidade protocircnica fornecem mais detalhes anatocircmicos porque
satildeo usadas para visualizar estruturas finas Estas satildeo obtidas e satildeo uacuteteis para
interpretaccedilatildeo de aacutereas de sinal de intensidade elevada observada na imagem
ponderada em T2 na qual os detalhes anatocircmicos estatildeo encobertos
8133 Ponderaccedilatildeo em T2 e TE
O liacutequido e o edema podem ser enfatizados em imagens produzidas por RM
utilizando-se longos tempos de TE porque possuem maiores tempos de
relaxamento T2 que os tecidos normais Com TEs longos o descaimento do sinal
exponencial devido ao relaxamento T2 atenua o sinal de liacutequido e edema mais
lentamente que o sinal da gordura muacutesculo ou tecidos conjuntivos normais
Portanto o liacutequido e o edema apresentam-se brilhantes em imagens por RM
ponderadas em T2 obtidas utilizando-se longos tempos TE e longos tempos TR A
seguir seraacute exposto um quadro com um breve resumo da interpretaccedilatildeo de RM
66
Resumo da interpretaccedilatildeo de IRM
Definiccedilotildees
Tempos de relaxamento Comportamento caracteriacutestico da magnetizaccedilatildeo tecidual
(propriedades dos tecidos)
T1 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons se
tornem inicialmente alinhados com o capo magneacutetico
estaacutetico (ou se realinhem apoacutes excitaccedilotildees repetidas)
T2 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons
saiam de fase uns em relaccedilatildeo aos outros apoacutes excitaccedilatildeo
por radiofrequumlecircncia (RF)
TR O tempo entre as excitaccedilotildees sucessivas de RF no tecido
(um TR curto seleciona proacutetons com T1 curto)
TE Sequumlecircncia em spin-eco tempo no qual o sinal de RF
tecidual (spin-eco) eacute recebido (um TE longo seleciona
proacutetons com T2 longo)
TI Sequumlecircncia de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo consumido
ateacute que a magnetizaccedilatildeo do tecido em recuperaccedilatildeo seja
defletido para recepccedilatildeo (tecido cuja magnetizaccedilatildeo passa
pelo zero no tempo TI produz intensidade zero)
Efeitos sobre a
Imagem
T1 Um T1 curto possibilita uma remagnetizaccedilatildeo raacutepida de
modo que a intensidade do sinal eacute grande (a gordura tem
T1 muito curto) e o tecido aparece brilhante o tecido com
T1 longo (como o liacutequido) natildeo se magnetiza plenamente
entre as excitaccedilotildees e apresenta um aspecto escuro na
imagem a inversatildeo-recuperaccedilatildeo com TI semelhante ao T1
de um tecido resulta em sinal nulo para este tecido (a
gordura pode ser zerada pelo emprego de um TI curto)
67
T2 Um T2 curto faz com que os proacutetons em precessatildeo saiam
rapidamente de fase levando agrave perda do sinal tecidos com
T2 curto (como o muacutesculo) tecircm aspecto escuro nas
imagens obtidas em TE longo tecidos com T2 longo (como
liacutequido ou tumor) mantecircm sua coerecircncia de fase por mais
tempo do que outros tecidos e apresentam um aspecto
brilhante nas imagens obtidas com um TE longo uma
teacutecnica ponderada em T2 utiliza um TR e um TE longos
Aspecto do tecido em sequumlecircncia de IRM
Spin-eco
Tecido Tempo de
relaxamento
Ponderaccedilatildeo T1
TE e TR curtos
Ponderaccedilatildeo T2
Tumor liacutequido T1 e T2 longos Escuro Claro
Muacutesculo T1 longo e T2 curto Escuro Escuro
Gordura T1 curto e T2 longo Claro Menos claro
Para finalizar nossa anaacutelise acerca dos paracircmetros podemos dizer que em uma
sequumlecircncia DP teremos valores curtos para TR e tambeacutem para TE ou seja teremos
T1 longo e T2 curto assim natildeo teremos sequumlecircncia ponderada em T1 como
tambeacutem natildeo teremos ponderada em T2 esta sequumlecircncia nos daraacute cor escura para
liacutequidos e gorduras entatildeo poderemos diferenciar os muacutesculos que teratildeo cor
brilhante podendo entatildeo diagnosticar problemas musculares
Para valores curtos de TR e TE teremos sequumlecircncia ponderada em T1 desta forma
as gorduras apareceratildeo com cor brilhante e os muacutesculos e liacutequidos apareceratildeo em
cor escura sendo uma oacutetima maneira de analisar o quatildeo intacta se encontra o tecido
infrapatelar ou gordura de Hoffa encontrada na regiatildeo femopatelar
68
Para valores longos de TR e TE teremos uma sequumlecircncia ponderada em T2 desta
forma as gorduras e muacutesculos se encontraratildeo em cor escura mas os liacutequidos
estaratildeo em cor brilhante assim poderemos diagnosticar a presenccedila de aacutegua e
edemas na regiatildeo patelofemoral Lembrando ainda que a gordura neste caso tem a
funccedilatildeo de lubrificantes para as superfiacutecies das cartilagens dos ossos a presenccedila de
aacutegua ou edemas prejudicam a lubrificaccedilatildeo na regiatildeo fazendo com que as
cartilagens venham a deteriorar-se
82 Planos de Imagem
Uma aquisiccedilatildeo axial atraveacutes da articulaccedilatildeo patelofemoral eacute usada como o localizador
inicial para imagens subsequumlentes nos planos sagital e coronal A patologia do
menisco eacute avaliada basicamente em imagens do plano sagital Entretanto a
morfologia e a intensidade de sinal das cartilagens do menisco devem ser avaliadas
secundariamente em imagens no plano coronal Os ligamentos cruzados satildeo mais
bem observados em imagens no plano sagital com o coronal e o axial para
visualizaccedilatildeo secundaacuteria e confirmaccedilatildeo da patologia Os ligamentos colateral medial
e lateral (LCM E LCL) satildeo claramente exibidos em imagens coronais e axiais e
tambeacutem podem ser identificados rotineiramente em imagens sagitais As superfiacutecies
da cartilagem articular dos compartimentos medial e lateral satildeo avaliadas nos planos
coronal e sagital A articulaccedilatildeo patelofemoral incluindo a faceta patelar e a
cartilagem articular do sulco troclear eacute mais bem observada em imagens axiais e
sagitais
821 Posicionamento do Paciente
Embora os estudos por imagem sejam realizados rotineiramente com o joelho
colocado em 10ordm a 15ordm de rotaccedilatildeo externa (para realinhar o ligamento cruzado
anterior [LCA] paralelo ao plano de imagem sagital) esta rotaccedilatildeo externa torna-se
menos importante quando satildeo usados cortes mais finos (lt 3 mm) A rotaccedilatildeo externa
excessiva do joelho resulta em alongamento das dimensotildees acircntero-posteriores do
cocircndilo femoral (principalmente o cocircndilo femoral lateral) e pode diminuir a
visualizaccedilatildeo precisa da anatomia do menisco Uma alternativa eacute usar imagens
69
sagitais em plano obliacutequo paralelo agrave orientaccedilatildeo do LCA avaliada em um localizador
axial
83 Abordagem Quanto aos Tipos de Planos Utilizados na RM
831 Imagens Axiais
As imagens no plano axial tecircm importante papel na avaliaccedilatildeo de rotina do joelho As
facetas patelares e a cartilagem articular devido agrave sua orientaccedilatildeo obliacutequa satildeo
demonstradas com maior precisatildeo em imagens axiais atraveacutes da articulaccedilatildeo
patelofemoral A doenccedila patelofemoral (isto eacute condromalaacutecia) pode ser super ou
subestimada quando usadas apenas imagens sagitais Imagens axiais com TF 3D
submilimeacutetrica satildeo usadas para definir padrotildees de lesatildeo circunferencial do menisco
e criar imagens compostas 3D utilizando-se uma estaccedilatildeo de trabalho As imagens
no plano axial tambeacutem satildeo usadas como localizador para determinar os planos
sagital e coronal Embora imagens axiais de rotina em 4 ou 5 mm natildeo satildeo sensiacuteveis
agrave patologia do menisco porque os cortes satildeo muito espessos Imagens sagitais que
secionam o menisco perpendicular agrave sua superfiacutecie proporcionam a melhor
demonstraccedilatildeo da anatomia e patologia interna do menisco
832 Imagens Sagitais
A dessecaccedilatildeo no plano sagital exibe os componentes dos ligamentos colaterais
medial e caacutepsula adjacente O compartimento patelofemoral o quadriacuteceps e o
tendatildeo patelar satildeo demonstrados em dissecaccedilotildees meacutedio-sagitais
O LCA e o LCP satildeo mais bem exibidos em imagens sagitais O LCL ou ligamento
colateral fibular e o tendatildeo do muacutesculo biacuteceps femoral tambeacutem podem ser
observados em cortes sagitais perifeacutericos
Em cortes meacutedio-sagitais os tendotildees quadriacuteceps e patelar que demonstram sinal
de baixa intensidade satildeo observados em suas fixaccedilotildees anteriores aos poacutelos
patelares superior e inferior respectivamente O coxim adiposo infrapatelar de Hoffa
70
estaacute situado diretamente posterior ao tendatildeo patelar e demonstra sinal de
intensidade brilhante (dependendo dos paracircmetros escolhidos) A cartilagem
articular patelar posterior exibe arco uniforme ou convexo em cortes atraveacutes das
facetas patelares medial e lateral Na ausecircncia de liacutequido articular a bursa patelar
colapsada natildeo eacute observada proximal ao poacutelo superior da patela
833 Imagens Coronais
A dissecaccedilatildeo anatocircmica coronal poacutestero-anterior demonstra a caacutepsula posterior o
tendatildeo popliacuteteo os ligamentos cruzados e menisco os ligamentos colaterais e e o
mecanismo extensor
Cortes meacutedio-coronais exibem a espinha tibial anterior enquanto as imagens
anteriores satildeo caracterizadas pelo sinal de alta intensidade do coxim adiposo
infrapatelar de Hoffa anterior ao compartimento lateral do joelho
71
9 COMPARATIVO DO SISTEMA MECAcircNICO COM O JOELHO
Ao iniciar nossa discussatildeo faremos uma comparaccedilatildeo entre a junta do joelho e um
par de buchas mecacircnicas a cartilagem presente em torno dos cocircndilos seraacute
comparada a uma bucha de desgaste o osso seraacute considerado como a peccedila
importante que natildeo poderaacute ser substituiacuteda e a gordura de Hoffa (tecido adiposo
infrapatelar) seraacute considerada como um lubrificante de elevada viscosidade
No sistema mecacircnico quando haacute uma contaminaccedilatildeo no lubrificante tem-se o
aumento do atrito e em consequumlecircncia o desgaste prematuro do conjunto A
presenccedila de aacutegua por exemplo causa uma alteraccedilatildeo da viscosidade do lubrificante
essa alteraccedilatildeo natildeo permite a formaccedilatildeo de cunha na regiatildeo de contato entre as
superfiacutecies assim no caso de elementos mecacircnicos poderemos ter microsoldas
ruiacutedos vibraccedilatildeo aquecimento e outros
Em semelhanccedila com este modelo faremos um comparativo em relaccedilatildeo ao joelho
que apresenta componentes com funccedilotildees muito proacuteximas de um par de buchas
mecacircnicas Com o passar do tempo as constantes situaccedilotildees que envolvem o joelho
no dia a dia sejam elas os esforccedilos em um jogo de futebol ou em um simples
agachamento vatildeo levar este conjunto a pressotildees elevadas e ainda a infiltraccedilotildees de
aacutegua por diversos motivos pancadas torccedilotildees etc Neste caso a presenccedila da aacutegua
assim como no sistema mecacircnico iraacute causar desgaste das cartilagens ocorrendo o
contato entre os cocircndilos o que futuramente poderaacute provocar por exemplo uma
artrite
No caso de um desgaste mecacircnico resolve-se o problema trocando o elemento de
desgaste e solucionando o problema de lubrificaccedilatildeo O que natildeo pode ser realizado
com tanta simplicidade no caso do joelho que requer um tratamento ou ateacute uma
intervenccedilatildeo ciruacutergica
72
91 Resultados dos testes
Foram realizados dois testes com e sem carga para que pudeacutessemos avaliar a
mudanccedila nos resultados da RM
911 O Primeiro Teste
O primeiro teste foi realizado no dia 25 de junho de 2005 no CDI (centro de
diagnoacutestico por imagem) localizado em Santa Luacutecia ndash Vitoacuteria O teste foi realizado
em uma pessoa de aparecircncia saudaacutevel sem histoacuterico de problemas no joelho e sem
ocorrecircncia de dor com idade de 28 anos
Os resultados obtidos natildeo apresentaram alteraccedilatildeo significativa das fissuras
912 O Segundo Teste
O segundo teste foi realizado no dia 18 julho de 2005 no mesmo local do teste
anterior O teste foi realizado com uma pessoa saudaacutevel com histoacuterico de problemas
no joelho e sem dores nos dias anteriores ao teste bem como nos dias posteriores
com idade de 54 anos
O resultado obtido com carga apresentou uma pequena variaccedilatildeo da fissura na
gordura de Hoffa
73
10 DISCUSSAtildeO DOS RESULTADOS E MELHORIAS
Neste capiacutetulo faremos uma abordagem sobre os resultados e uma proposta de
melhoria para o equipamento
101 Comentaacuterio dos Resultados
Nos resultados obtidos foram verificadas alteraccedilotildees na regiatildeo femopatelar quando
se aplica uma carga o que natildeo poderia ser obtido em um exame convencional de
ressonacircncia magneacutetica
No primeiro teste pode ser observada uma pequena diferenccedila devido agrave
aproximaccedilatildeo dos cocircndilos Considerando ser o indiviacuteduo uma pessoa saudaacutevel e
sem dores era de se esperar que o resultado natildeo apresentasse alguma anomalia
No segundo teste observou-se abertura de uma pequena fissura na gordura de
Hoffa o que tambeacutem se esperava pois a pessoa apresentava um histoacuterico de
problemas no joelho apesar de que ele natildeo apresentava sintomas de qualquer
anomalia no momento do teste
Visto que os testes natildeo puderam ser realizados com pessoas que tinham um
histoacuterico e uma situaccedilatildeo que caracterizasse um problema no joelho o que foi
determinante para os resultados e devido a impossibilidade de realizar testes nas
condiccedilotildees ideais descritas no quarto capiacutetulo bem como aos custos altiacutessimos que
envolvem os exames que foram realizados juntamente com os exames dos clientes
da cliacutenica sendo assim era de se esperar que os resultados natildeo causassem
diferenccedila de grande expressatildeo
74
102 Proposta de Melhoria
Visto que os resultados foram considerados satisfatoacuterios apesar das condiccedilotildees
adversas propomos possiacuteveis melhorias no que diz respeito agrave avaliaccedilatildeo da pressatildeo
exercida no joelho
Sugerimos entatildeo a utilizaccedilatildeo de palmilhas figuras 29 e 30 para avaliar a pressatildeo
equivalente exercida no joelho e o uso de um software por exemplo o Ansys
(elementos finitos) para criar uma nova imagem corrigida Isso seria viaacutevel e
interessante poreacutem exigiria mais aprofundamento e muito mais tempo o que poderaacute
ser realizado em futuros trabalhos
Figura 29 ndash Palmilhas para mediccedilatildeo da pressatildeo
Figura 30 ndash Resultado de uma anaacutelise de pressatildeo
75
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
[1] httpmriifscuspbrpaginasporttormprojetohistoricohtml acessado
em 11 de junho de 2005
[2] httpwwweagoracombrlerphpidnew=13596 acessado em 15 de
junho de 2005
[3] Rasch Philip j Cinesiologia e Anatomia Aplicada Editora Guanabara
Koogan 1991
[4] Kendall Henry Otis Kendall Florence Peterson Wadsworth Gladys
Elizabeth Muacutesculos Provas e Funccedilotildees Editora Manole Ltda 1980
[5] Haaga Hohn R Lanzieri Charles F Tomografia Computadorizada e
Ressonacircncia Magneacutetica do Corpo Humano Vol 2 Editora Guanabara Koogan
1996
[6] Antonio Raimundo dos Santos Metodologia Cientiacutefica a construccedilatildeo do
Conhecimento 6ordfed Editora DPampA 2004
[7] Tese de Mestrado do aluno Luciano Luporini Menegaldo Campinas
1997 SP ndash Brasil
[8] httpwwwgrupodojoelhocombrartigosanat_biomhtmc acessado em
16 de junho de 2005
[9] httpwwwgrupodojoelhocombrlcahtm acessado em 16 de junho de
2005
[10]httpwwwcorpohumanohpgigcombrsist_muscularsist_muscularhtml
acessado em 20 de junho de 2005
[11] httpwwwmsd-brazilcommsd43m_manualmm_sec5_47htm
acessado em 24 de junho de 2005
[12] httpgeocitiesyahoocombrcorpoemovview_musculacao_24htm
acessado em 25 de junho de 2005
[13]httpwwwtudosobredorcombrpaciente_templatephp3pagina=joelho
acessado em 06 de julho de 2005
[14] Stimac Gary k Introduccedilatildeo ao diagnoacutestico por imagens Editora
Guanabara Koogan 1994
17
usado clinicamente para diagnoacutestico Isto significava um sistema com um miacutenimo de
atributos a saber
bull Qualidade de imagem
bull Confiabilidade
bull Facilidade de operaccedilatildeo
bull Rapidez na realizaccedilatildeo dos exames
bull Capacidade de examinar diversas anatomias
bull Sensibilidade para detectar patologias
Figura 3- Magneto com capacidade para objetos de ateacute 15 cm de diacircmetro
Embora dispondo de um campo magneacutetico extremamente baixo (005 Tesla)
comparado com os usados na maioria dos sistemas comerciais da eacutepoca (05 a 15
Tesla) conseguiu-se alcanccedilar o objetivo proposto e jaacute em meados de 1992 o
sistema era utilizado para o diagnoacutestico de pacientes da regiatildeo Isto constituiu um
marco importante no desenvolvimento da pesquisa aplicada agrave medicina no paiacutes
como foi claramente apontado na ocasiatildeo pelo entatildeo ministro da Sauacutede Prof Adib
Jatene em visita ao laboratoacuterio da USP acompanhado do entatildeo presidente do
CNPq
18
Figura 4- Sistema de 005 Tesla instalado nos laboratoacuterios do IFSC-USP
O sistema ainda que instalado num ambiente natildeo apropriado foi continuamente
solicitado para efetuar exames em pacientes da regiatildeo tendo seu uso sido decisivo
em numerosos casos nos quais a tomografia tradicional de raios-X natildeo seria
adequada particularmente lesotildees cerebrais problemas de coluna e articulaccedilotildees A
revista Ciecircncia Hoje publicou parte destes resultados no seu suplemento de
tecnologia
Nessa altura algumas empresas notoriamente a EMBRAER procuraram o centro
de pesquisa para analisar o projeto com vista agrave eventual industrializaccedilatildeo O estudo
feito pela EMBRAER mostrou a viabilidade teacutecnico-econocircmica do projeto embora a
situaccedilatildeo da empresa na eacutepoca em vista da futura privatizaccedilatildeo impediu-a de
assumi-lo
Como o resultado do envolvimento quase no iniacutecio das pesquisas nesta aacuterea no
mundo todo o grupo detinha um conhecimento ao mesmo tempo profundo e
abrangente que iria cobrir desde os fundamentos cientiacuteficos ateacute os detalhes da
instrumentaccedilatildeo hardware e software do RM A equipe consolidada refletia a
interdisciplinaridade no assunto e contava com de fiacutesicos aleacutem de engenheiros
profissionais de computaccedilatildeo e medicina
19
Figura 5- Console de operaccedilatildeo do TORM 005
Praticamente todo profissional envolvido com RM no Brasil conhecia o trabalho
desenvolvido pelo centro de pesquisa em RM da USP e o grupo era tido como
referecircncia na aacuterea Hospitais de Satildeo Paulo como o Hospital das Cliacutenicas Hospital
Universitaacuterio da USP e o INCOR contavam com a colaboraccedilatildeo do grupo De outro
lado empresas multinacionais como a General Electric enviavam seus clientes
(Beneficecircncia Portuguesa Hospital Sara Kubitchek) para suporte teacutecnico e cientiacutefico
nas aplicaccedilotildees mais sofisticadas
Esta situaccedilatildeo fez com que o grupo recebesse uma importante doaccedilatildeo feita pela
Faculdade de Medicina da UNESP em Botucatu de um magneto supercondutor de
05 Tesla Este novo magneto abriu a possibilidade de construir um novo sistema
capaz de igualar-se em qualidade de imagem e velocidade aos mais modernos em
uso hospitalar Tratava-se de uma oportunidade excepcional que natildeo pocircde ser
desperdiccedilada em razatildeo das vaacuterias consequumlecircncias e resultados que poderia gerar
Foi feito um convecircnio entre a USP e a Santa Casa de Satildeo Carlos para a criaccedilatildeo do
Centro de Desenvolvimento de Ressonacircncia Magneacutetica do IFSC-USP A Santa Casa
foi responsaacutevel pela construccedilatildeo do preacutedio e a USP desenvolveu e instalou todos os
equipamentos necessaacuterios para o seu funcionamento Neste Centro estaacute em
operaccedilatildeo cliacutenica hoje o TORM 05 (sistema de 05 Tesla) figura 6 atendendo agrave
populaccedilatildeo de Satildeo Carlos e regiatildeo
20
Figura 6- Sistema de 05 Tesla instalado na Santa Casa de Satildeo Carlos
22 Importacircncia da Ressonacircncia Magneacutetica
A ressonacircncia magneacutetica tornou-se o meacutetodo de imagem de escolha para o estudo
das articulaccedilotildees devido a sua grande diferenciaccedilatildeo tecidual resoluccedilatildeo de
estruturas imagens em muacuteltiplos planos e estudos de imagens em movimento A
articulaccedilatildeo do joelho eacute um dos exames de ressonacircncia magneacutetica mais solicitado na
aacuterea osteoarticular O conhecimento detalhado da anatomia fisiologia e aspecto de
imagenologia da regiatildeo permite uma interpretaccedilatildeo adequada dos exames
Ao contraacuterio do que muitos imaginam as lesotildees de joelho satildeo bastante comuns e
natildeo satildeo provocadas apenas por traumas podem ser tambeacutem congecircnitas Aleacutem
disso natildeo satildeo apenas os atletas profissionais ou amadores que correm o risco de
adquirir uma lesatildeo no joelho os natildeo-atletas tambeacutem desenvolvem problemas
variados na articulaccedilatildeo ldquoPor exemplo cerca de 30 das crianccedilas com idade a partir
de trecircs anos apresentam alguma deformidade de joelho cuja principal causa eacute a
geneacutetica Ou seja satildeo hereditaacuteriosrdquo explica o ortopedista esportivo e cirurgiatildeo de
joelho do Hospital Satildeo Luiz Joaquim Grava [2]
No entanto segundo ele a boa notiacutecia eacute que com o advento da ressonacircncia
magneacutetica para o diagnoacutestico preciso da gravidade da lesatildeo e dos procedimentos e
equipamentos ciruacutergicos como a artroscopia (procedimento minimamente evasivo
uma espeacutecie de viacutedeo cirurgia que permite visualizar precisamente as lesotildees nos
21
tendotildees e articulaccedilotildees aleacutem de trataacute-las e prevenir a evoluccedilatildeo das mesmas) os
iacutendices de cura tecircm elevado significativamente girando em torno de 90 dos casos
O joelho eacute uma articulaccedilatildeo complexa (tipo dobradiccedila) composta por ligamentos
cruzados colaterais meniscos tendotildees e muacutesculos Suas funccedilotildees de movimento
(extensatildeo rotaccedilatildeo e impulsatildeo) satildeo muito importantes tanto em atletas quanto em
natildeo atletas ldquoSatildeo muito comuns agraves lesotildees no joelho a maior parte delas originaacuteria de
traumas por esforccedilo diretos e indiretos e podem ser isoladas ou combinadasrdquo diz o
especialista
ldquoNo entanto o tratamento das lesotildees no joelho varia de acordo com a gravidade das
mesmas e pode envolver desde antiinflamatoacuterios fisioterapia executada em cliacutenicas
especializadas e ateacute em alguns casos procedimentos ciruacutergicosrdquo relata Grava ldquoDaiacute
a importacircncia de se realizar o diagnoacutestico preciso do tipo de lesatildeo e posteriormente
agrave aplicaccedilatildeo de tratamento adequadordquo reforccedila o especialista
Os atletas estatildeo mais sujeitos a lesotildees dependendo da modalidade esportiva Os
surfistas por exemplo sofrem mais com meniscos e ligamentos rompidos devido agrave
forccedila aplicada em uma manobra quando o joelho eacute forccedilado a um movimento brusco
de rotaccedilatildeo No voleibol os saltos constantes e a impulsatildeo vertical provocam lesotildees
na articulaccedilatildeo do joelho Os ciclistas com frequumlecircncia de dor nas articulaccedilotildees
inferiores estimuladas geralmente por lesotildees provocadas pela inadequaccedilatildeo das
dimensotildees da bicicleta ao corpo do atleta Aleacutem destas peculiaridades contam
tambeacutem as variaccedilotildees anatocircmicas de quem pedala a intensidade a forma de
treinamento e a duraccedilatildeo dos treinos tambeacutem satildeo responsaacuteveis pelo problema
O aumento da incidecircncia de lesotildees no joelho tem sido constatado em adolescentes
jovens homens acima de 45 anos e mulheres estas uacuteltimas porque estatildeo
praticando cada vez mais esporte
A dor no joelho eacute uma queixa um tanto comum a maioria delas se originando de
trauma por esforccedilo satildeo dores pouco agudas e que se resolvem sem tratamento ou
22
apenas com analgeacutesicos levesTraumas graves com ligamentos lesionados ou
rompidos resultam em dor e instabilidade da articulaccedilatildeo do joelho
Exerciacutecios fiacutesicos moderados (como caminhadas) natildeo causam problemas no joelho
Se o joelho natildeo estiver lesado o exerciacutecio normalmente eacute beneacutefico Esforccedilos laterais
satildeo os que causam a maioria das lesotildees no joelho jaacute que este natildeo foi projetado
para suportar esses esforccedilos
O desgaste irregular da cartilagem pode fazer com que a perna se dobre para dentro
ou para fora Estar acima do peso tambeacutem pode contribuir para os problemas no
joelho
23
3 PATOLOGIAS DO JOELHO
Neste capitulo descreve-se as principais patologias e deformidades que ocorrem no
joelho
31 Tipos de Patologia
bull Danos ao ligamento ou cartilagem devidos aos traumas ou lesotildees
- lesatildeo de LCA Ligamento Cruzado Anterior
- lesatildeo de LCP Ligamento Cruzado Posterior
- lesatildeo de LCM Ligamento Colateral Medial
- lesatildeo de LCL Ligamento Colateral Lateral
bull Artrite
bull Osteoartrite
bull Artrite reumatoacuteide
bull Artrite gotosa aguda
bull Cisto de Baker
bull Bursite
bull Doenccedila de Still de adultos
bull Condromalaacutecia patelar
bull Artrite gotosa crocircnica
bull Doenccedila de Osgood-Schlatter
bull Pseudogota
bull Gota
bull Artrite psoriaacutetica
bull Siacutendrome de Reiter
bull Esclerodermia
24
311 Lesatildeo do Ligamento Cruzado Anterior
As lesotildees do ligamento cruzado anterior satildeo mais comuns em esportes em que o peacute
estaacute fixo ao solo e a perna eacute rodada com o corpo como no futebol basquetebol
esqui Com a rotaccedilatildeo no joelho o paciente pode ouvir um ldquopoprdquo quando a lesatildeo
ocorrer e natildeo consegue prosseguir a atividade A incidecircncia desta lesatildeo eacute maior
durante a terceira deacutecada de vida
Os jogadores de basquete e futebol que desaceleram subitamente para mudar de
direccedilatildeo tambeacutem podem produzir uma lesatildeo do LCA
312 Lesatildeo do Ligamento Cruzado Posterior
O ligamento cruzado posterior eacute o restritor primaacuterio da translaccedilatildeo posterior da tiacutebia
sobre o fecircmur A sua lesatildeo eacute muito menos comum que a do cruzado anterior
O LCP eacute duas vezes mais forte que o LCA com maior aacuterea de corte transversal e
forccedila tecircnsil estas caracteriacutesticas satildeo responsaacuteveis por menor incidecircncia de ruptura
no LCP As lesotildees no LCP representam apenas 5 das lesotildees dos ligamentos do
joelho
313 Lesatildeo do Ligamento Colateral Medial
O ligamento colateral medial tem uma porccedilatildeo superficial e outra profunda (capsular)
A porccedilatildeo superficial provecirc a principal resistecircncia ao estresse em valgo A porccedilatildeo
profunda esta fixada ao menisco medial e fornece adicional estabilidade ao estresse
em valgo A lesatildeo do colateral medial eacute a lesatildeo ligamentar mais comum do joelho
314 Lesatildeo do Ligamento Colateral Lateral
Lesotildees deste ligamento satildeo menos comuns que o medial e geralmente satildeo mais
graves e raramente satildeo lesotildees isoladas pois os ligamentos cruzados e o complexo
posterolateral satildeo frequumlentemente lesionados O tratamento destas lesotildees eacute difiacutecil
25
315 Artrite
O termo artrite se refere agrave inflamaccedilatildeo nas articulaccedilotildees ou juntas do corpo humano
As juntas satildeo superfiacutecies onde haacute o contato entre dois ou mais ossos possibilitando
assim a mobilidade do esqueleto humano Satildeo estruturas muito complexas devido
aos seus diversos componentes e sua interaccedilatildeo entre os mesmos Existem vaacuterios
tipos de artrites que satildeo causadas por diversos fatores e doenccedilas Costuma-se
diferenciar a princiacutepio as artrites relacionadas com sintomas sistecircmicos (como
febre sinais inflamatoacuterios anemia etc) daquelas cujas manifestaccedilotildees se restringem
agraves articulaccedilotildees envolvidas
316 Osteoartrite
A osteoartrite eacute o tipo de artrite que mais afeta a populaccedilatildeo mundial levando agrave
diminuiccedilatildeo da qualidade de vida de milhotildees de pessoas em todo o mundo Afeta
principalmente os joelhos quadris e matildeos regiotildees muito importantes para a
independecircncia fiacutesica do ser humano Eacute uma causa muito importante de afastamento
do trabalho e de aposentadoria precoce Aleacutem disso eacute responsaacutevel por inuacutemeras
cirurgias numa populaccedilatildeo cujo risco ciruacutergico eacute muito elevado os idosos Durante
muito tempo pouco se sabia sobre como ocorriam as alteraccedilotildees articulares que
levam agrave debilidade fiacutesica Hoje sabe-se de vaacuterios fatores de risco para o
desenvolvimento do quadro cujo conhecimento tem facilitado uma melhor
abordagem terapecircutica e uma melhor prevenccedilatildeo da doenccedila
317 Artrite Reumatoacuteide
A artrite reumatoacuteide eacute uma doenccedila auto-imune em que se inflamam simetricamente
as articulaccedilotildees incluindo habitualmente as das matildeos e peacutes originando inchaccedilo dor
e muitas vezes levando agrave destruiccedilatildeo definitiva do interior da articulaccedilatildeo
A artrite reumatoacuteide tambeacutem pode desencadear uma variedade de sintomas em
todo o corpo Desconhece-se a sua causa exata embora sejam muitos os vaacuterios
fatores (inclusive a predisposiccedilatildeo geneacutetica) que podem influir na reaccedilatildeo auto-imune
26
Cerca de 1 da populaccedilatildeo sofre desta doenccedila que afeta as mulheres duas ou trecircs
vezes mais frequumlentemente que os homens A artrite reumatoacuteide apresenta-se em
primeiro lugar em indiviacuteduos entre os 25 e os 50 anos de idade mas pode fazecirc-lo
em qualquer idade Em alguns casos a doenccedila resolve-se de forma espontacircnea e o
tratamento alivia sintomas em trecircs de cada quatro pessoas Contudo pelo menos 1
em cada 10 pessoas fica incapacitada
Nesta doenccedila o sistema imunitaacuterio ataca o proacuteprio tecido que reveste e protege as
articulaccedilotildees Finalmente a cartilagem o osso e os ligamentos da articulaccedilatildeo
deterioram-se provocando a formaccedilatildeo de cicatrizes dentro da articulaccedilatildeo que se
deteriora a um ritmo muito variaacutevel
318 Gota
Eacute a presenccedila de depoacutesitos de cristais de aacutecido uacuterico no espaccedilo da articulaccedilatildeo que
causam uma intensa reaccedilatildeo inflamatoacuteria e dor Na maioria das vezes a gota eacute uma
forma de artrite com episoacutedios recorrentes O perfil mais comumente associado agrave
gota eacute de um homem com excesso de peso e com o peacute inflamado
319 Artrite Gotosa Aguda
A artrite gotosa aguda eacute o segundo estaacutegio da gota Eacute a artrite dolorosa que ataca
principalmente os membros inferiores quase sempre atingindo uma uacutenica
articulaccedilatildeo A articulaccedilatildeo mais acometida eacute a metatarso-falangiana do primeiro dedo
(do dedatildeo do peacute) chamada podagra (podos = peacute) Nesta fase os fluidos do corpo
saturados pelo aacutecido uacuterico formam cristais que ocasionam inflamaccedilatildeo
3110 Cisto de Baker
O cisto de Baker eacute um saco com liacutequido localizado na borda medial da fossa
popliacutetea do joelho Esse saco ciacutestico pode comunicar-se com a cavidade do joelho
estando associado com a degeneraccedilatildeo do corno posterior do menisco medial com
27
ou sem laceraccedilatildeo do menisco Com maior frequumlecircncia o cisto origina-se dos tendotildees
mediais dos muacutesculos iacutesquios - tibiais
3111 Bursite
Bursite eacute a inflamaccedilatildeo da bursa pequena bolsa contendo liacutequido que envolve as
articulaccedilotildees e funciona como amortecedor entre ossos tendotildees e tecidos
musculares A bursite ocorre principalmente nos ombros cotovelos e joelhos
3112 Doenccedila de Still de Adultos
Uma das formas cliacutenicas da doenccedila reumatoacuteide juvenil pode acometer adultos com
febre geralmente alta e intermitente como manifestaccedilatildeo cliacutenica inicial da doenccedila
Deformidades articulares raramente ocorrem e os testes laboratoriais e anticorpos
antinucleares satildeo negativos
3113 Condromalaacutecia Patelar
Termo utilizado para indicar uma condiccedilatildeo dolorosa devido agrave anormalidade
cartilaginosa na face posterior da patela pela fricccedilatildeo repetida desta regiatildeo sobre a
face articular do fecircmur Esta condiccedilatildeo pode levar a uma degeneraccedilatildeo gradual e
progressiva A cartilagem apresenta-se rugosa e estriada
3114 Doenccedila de Osgood-Schlatter
A doenccedila de Osgood-Schlatter eacute uma inflamaccedilatildeo do osso e da cartilagem na parte
superior da tiacutebia A doenccedila de Osgood-Schlatter ocorre entre os 10 e 15 anos mais
frequumlentemente em meninos Supotildee-se que a sua causa seja uma lesatildeo que ocorre
quando o tendatildeo patelar traciona excessivamente sobre o seu ponto de inserccedilatildeo na
parte superior da tiacutebia Geralmente a doenccedila afeta somente a tiacutebia
28
3115 Pseudogota
A pseudogota (doenccedila da deposiccedilatildeo de pirofosfato de caacutelcio dihidratado) eacute um
distuacuterbio caracterizado por crises intermitentes de artrite dolorosa causada por
depoacutesitos de cristais de pirofosfato de caacutelcio O distuacuterbio geralmente ocorre em
indiviacuteduos idosos e afeta igualmente os homens e as mulheres Em uacuteltima instacircncia
a pseudogota provoca degeneraccedilatildeo das articulaccedilotildees afetadas
3116 Artrite psoriaacutetica
A psoriacutease (uma doenccedila da pele que causa surto de erupccedilotildees cutacircneas
avermelhadas e escamosas espessamento das unhas e ponteado ungular) pode
preceder ou seguir-se agrave inflamaccedilatildeo articular A artrite afeta habitualmente as
articulaccedilotildees dos dedos da matildeo e do peacute embora tambeacutem possa afetar outras
articulaccedilotildees inclusive as ancas e a coluna vertebral As articulaccedilotildees podem inchar e
deformar-se quando a inflamaccedilatildeo eacute crocircnica Os sintomas articulares e cutacircneos
podem aparecer e desaparecer conjuntamente
3117 Siacutendrome de Reiter
A siacutendrome de Reiter eacute uma inflamaccedilatildeo das articulaccedilotildees e das inserccedilotildees tendinosas
nas articulaccedilotildees frequumlentemente acompanhada de inflamaccedilatildeo da conjuntiva e das
membranas mucosas como a da boca do trato urinaacuterio da vagina e do pecircnis e
tambeacutem de uma erupccedilatildeo cutacircnea caracteriacutestica A siacutendrome de Reiter eacute
denominada de artrite reativa porque a inflamaccedilatildeo articular parece ser uma reaccedilatildeo a
uma infecccedilatildeo originada em outra aacuterea do corpo que natildeo as articulaccedilotildees Essa
siacutendrome eacute mais comum em homens com 20 a 40 anos de idade
3118 Esclerodermia
A esclerodermia (esclerose sistecircmica) eacute uma doenccedila crocircnica caracterizada por
alteraccedilotildees degenerativas e endurecimento dos tecidos da pele articulaccedilotildees e
29
oacutergatildeos internos e pela dureza e espessamento anormais das paredes dos vasos
sanguiacuteneos
Desconhece-se a sua causa A perturbaccedilatildeo eacute quatro vezes mais frequumlente em
mulheres que em homens e nas crianccedilas eacute pouco comum A esclerodermia pode
apresentar-se como parte de uma doenccedila mista do tecido conjuntivo
Muitas vezes escuta-se um som aacutespero quando os tecidos inflamados entram em
contato particularmente nos joelhos e por baixo destes Os dedos os pulsos e os
cotovelos podem sofrer um processo de flexatildeo progressiva (contratura) devido ao
espessamento da pele Tambeacutem podem ocorrer feridas nas pontas dos dedos e nos
noacutes dos dedos
32 Tipos de Deformidades
Os tipos de deformidades relacionadas ao joelho satildeo as deformidades em varo e em
valgo Satildeo os problemas mais comuns congecircnitos e que se manifestam por volta
dos trecircs ou quatro anos de idade
321 Deformidade em Varo
A deformidade do joelho em varo eacute joelho para fora e perna para dentro tiacutepico de
cavaleiros O joelho varo pode ser causado tambeacutem pelo raquitismo e deficiecircncia de
vitamina D
322 Deformidade em Valgo
A deformidade do joelho em valgo eacute o joelho para dentro e perna para fora joelho
em ldquoXrdquo
30
4 O PORQUEcirc DO USO DA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
Estabelecendo uma comparaccedilatildeo entre os meacutetodos de diagnoacutestico por imagem
utilizados no joelho encontramos os raios-X e a ressonacircncia magneacutetica como sendo
os meacutetodos mais utilizados atualmente Neste capiacutetulo faremos uma breve
avaliaccedilatildeo de custo benefiacutecio entre estes dois meacutetodos
41 Pesquisa de Custo e de Exame Utilizado
Na utilizaccedilatildeo do meacutetodo de diagnoacutestico por raios-X obteacutem-se oacutetimos resultados na
avaliaccedilatildeo de fraturas oacutesseas presenccedila de objetos estranhos e proacuteteses como
observamos na figura 7 Mas este resultado natildeo se apresenta da mesma maneira
para muacutesculos e outros elementos que possam ser analisados na articulaccedilatildeo
tornando-se entatildeo um meacutetodo ineficaz para aplicaccedilotildees que estatildeo ligadas a
patologias
Figura 7 ndash Chapas de raio x [9]
O meacutetodo de utilizaccedilatildeo que preenche esta lacuna satildeo as ressonacircncias magneacuteticas
que revelam as patologias referentes aos muacutesculos cartilagens tendotildees
31
ligamentos vasos etc Como mostrado na figura 8 podemos observar os detalhes
da articulaccedilatildeo
Figura 8ndash Exame de RM
Para uma comparaccedilatildeo acerca do meacutetodo de captaccedilatildeo de imagem mais adequado a
ser utilizado realizamos uma pesquisa no Hospital Praia da Costa localizado no
municiacutepio de Vila Velha - ES com o ortopedista Henrique Morais formado em
medicina pela Faculdade de Medicina de Petroacutepolis A resposta veio a confirmar o
relatado acima os raios-X satildeo muito mais utilizados que a ressonacircncia magneacutetica
devido a simplicidade e ao baixo custo do exame
Para obtermos dados referentes a custos foi realizada uma pesquisa no Centro de
Diagnoacutestico por Imagem (CDI) localizado na Praia do Canto Vitoacuteria - ES onde
foram obtidos os seguintes resultados
O valor de um exame de ressonacircncia magneacutetica incluindo laudo e filme foi de R$
73000 (setecentos e trinta reais) para o raios-X o custo teria uma meacutedia de R$
1500 (quinze reais) por exame
Uma outra pesquisa foi realizada por Nabarrete em 1999 que tinha como objetivo
colher informaccedilotildees referentes aos diversos aspectos relacionados agraves lesotildees quais
os tipos mais frequumlentes e seus mecanismos mais comuns bem como as
32
caracteriacutesticas dos indiviacuteduos que em sua maioria foram do sexo masculino Os
resultados seratildeo apresentados nas figuras 9 10 11 e 12
Figura 9 - Ocorrecircncia de lesotildees e quais estruturas satildeo mais lesadas
Figura 10 - Esportes de contato que mais geram lesotildees nos ligamentos
Figura 11 - Neste graacutefico veremos os mecanismos causadores de lesotildees
33
Figura 12 - Procedimentos que foram utilizados para definiccedilatildeo do grau da lesatildeo
42 Conclusatildeo do Capiacutetulo
Apesar da teacutecnica dos raios-X ser o exame mais utilizado o de menor custo o mais
simples e mais raacutepido seraacute utilizado neste estudo a ressonacircncia magneacutetica pois
neste caso a preocupaccedilatildeo eacute mostrar o comportamento da estrutura do joelho com e
sem a aplicaccedilatildeo de carga e tal avaliaccedilatildeo soacute seraacute possiacutevel pelo o exame de RM pois
mostraraacute os diferentes tipos de tecidos do joelho e suas variaccedilotildees
34
5 DEFEITOS DA RM
O paciente em questatildeo ao dar entrada na sala de ressonacircncia natildeo poderaacute portar
nenhum tipo de material magneacutetico ou qualquer instrumento que venha gerar
artefatos no resultado do exame Os artefatos satildeo gerados atraveacutes de interferecircncia
com o campo magneacutetico Assim portadores de proacuteteses marcapasso ou quaisquer
materiais eleacutetricos natildeo podem utilizar o meacutetodo de diagnoacutestico por ressonacircncia
O objetivo deste capiacutetulo eacute identificar os problemas relacionados agrave mecacircnica no que
diz respeito ao modo como eacute realizado o exame Seraacute mostrado agora um dos
problemas encontrados durante a realizaccedilatildeo do exame com o paciente em repouso
estando ele com um carregamento nulo ou proacuteximo disto na regiatildeo femopatelar
51 Abordagem da Variaccedilatildeo da Pressatildeo na Superfiacutecie de Apoio
Para esta demonstraccedilatildeo a variaccedilatildeo da pressatildeo sofrida nos peacutes para situaccedilotildees reais
e tambeacutem para a situaccedilatildeo da ressonacircncia onde o paciente encontra-se deitado
Seraacute feito ainda uma avaliaccedilatildeo das forccedilas sobre os muacutesculos no joelho em duas
posiccedilotildees e para acircngulos diferentes
Em um primeiro estudo seraacute considerado uma pessoa deitada em repouso e com
sua distribuiccedilatildeo de massa homogecircnea e constante ao longo de todo corpo sendo
esta a situaccedilatildeo em que o paciente encontra-se no momento da ressonacircncia
magneacutetica temos
Massa = constante
A aacuterea de contato com a superfiacutecie
Aacuterea (estimada) = 2400 cm2
35
Considerando a massa do indiviacuteduo como 80 kg estimamos entatildeo a pressatildeo
exercida pela superfiacutecie do corpo em contato com a maca da ressonacircncia
Pressatildeo = F A
Sendo assim foi encontra uma pressatildeo de 0033 kgf cm2 para uma pessoa deitada
na maca da RM
Ilustrando a situaccedilatildeo de uma pessoa de peacute onde os peacutes estatildeo totalmente apoiados
no solo em repouso com a massa distribuiacuteda de maneira uniforme em toda a
superfiacutecie de contato
Aacuterea (estimada) = 132 cm2
Considerando o mesmo indiviacuteduo da situaccedilatildeo anterior teremos uma pressatildeo de
0606 kgf cm2
A uacuteltima situaccedilatildeo teraacute o mesmo indiviacuteduo com suas pernas flexionadas e com uma
aacuterea de apoio reduzida esta eacute uma situaccedilatildeo criacutetica para o joelho devido ao aumento
das tensotildees nos muacutesculos e tendotildees esta situaccedilatildeo seraacute abordada mais adiante
Aacuterea (estimada) = 80 cm2
Sendo assim a pressatildeo correspondente a esta situaccedilatildeo seraacute de 1 kgf cm2
Observando os resultados das situaccedilotildees anteriores eacute faacutecil de verificar a ocorrecircncia
de uma grande variaccedilatildeo da pressatildeo Comparando os resultados das situaccedilotildees onde
o indiviacuteduo estaacute de peacute com toda a superfiacutecie do peacute apoiada com o resultado do
indiviacuteduo na maca verifica-se que a pressatildeo eacute aproximadamente vinte vezes maior
e a situaccedilatildeo onde o indiviacuteduo encontra-se com a superfiacutecie do peacute parcialmente
apoiada a diferenccedila aumenta em mais de 30 vezes em relaccedilatildeo agrave posiccedilatildeo de exame
36
52 A Impossibilidade de Variaccedilatildeo do Acircngulo
Durante o exame de ressonacircncia magneacutetica o acircngulo do joelho na posiccedilatildeo eacute
travado entre 10 e 15deg como mostrado na figura 13
Durante um agachamento agraves forccedilas compressivas chegam proacuteximas a 8000 Kgf
com cargas elevadas (250 a 38250 kg) sendo praticamente a mesma nos acircngulos
entre 60deg a 130deg de flexatildeo de joelhos (NISSEL amp EKHOLM 1986) poreacutem ainda natildeo
foi estudado um valor limite para as estruturas resistirem a forccedilas compressivas
Deve-se lembrar no entanto que da mesma forma que a compressatildeo excessiva
pode ser lesiva para meniscos e cartilagens elas tem um papel importante na
estabilidade dos joelhos (NISSEL amp ELKHOLM 1986 MARKOLF et al 1981
SHOEMAKER amp MARKOLF 1985 YACK et al 1994) [12]
Figura 13ndash Acircngulo de posiccedilatildeo do joelho durante o exame
Logo concluiacute-se que em acircngulos menores que 60deg os esforccedilos na regiatildeo
femopatelar satildeo pequenos e haacute pouco desgaste da articulaccedilatildeo para acircngulos entre
60 e 130deg haacute grande esforccedilo e desgaste poreacutem em ambos os casos todos os
37
esforccedilos contribuem para a estabilidade do joelho A figura 14 ilustra claramente
que com a alteraccedilatildeo do acircngulo do joelho as forccedilas existentes aumentam
consideravelmente
Figura 14ndash Na figura 14 pode-se observar que Qp Rf(resultante) e Pa satildeo vetores forccedila que atuam
diretamente sobre a patela ao flexionar o joelho como jaacute foi abordado anteriormente as forccedilas
apresentam grandes aumentos O grupo de forccedilas representados pelos vetores Qt Rc(resultante) e
P(forccedila peso) atuam na articulaccedilatildeo do tornozelo e aumentam com a flexatildeo do joelho bem como o
aumento da forccedila normal(forccedila de contato do chatildeo com a ponta dos peacutes) que provoca um maior
momento na articulaccedilatildeo O conjunto de vetores representados por Rc(resultante) Qt e P satildeo vetores
que atuam na articulaccedilatildeo da anca do fecircmur e a bacia neste caso temos um pequeno aumento destes
com o aumento do acircngulo Por fim temos o conjunto de vetores representados por Pa Rt e
Rg(resultante) que atuam na articulaccedilatildeo entre o fecircmur e a tiacutebia
38
53 Contraccedilatildeo Isomeacutetrica e Isotocircnica
A relaccedilatildeo entre a forccedila muscular e seu comprimento durante uma contraccedilatildeo
determina o tipo de contraccedilatildeo muscular Eacute chamada contraccedilatildeo isomeacutetrica aquela em
que o efeito da formaccedilatildeo das pontes cruzadas implica no aumento da rigidez do
muacutesculo atingindo um estado de equiliacutebrio estaacutetico neste caso o muacutesculo natildeo
altera seu comprimento ainda que as pontes cruzadas estejam ativas para suportar
a carga aplicada Modificaccedilotildees na carga levam ao aumento ou a diminuiccedilatildeo da
rigidez do muacutesculo e a manutenccedilatildeo do comprimento O outro tipo de contraccedilatildeo
chamada isotocircnica ocorre quando o muacutesculo se encurta ainda que sob a accedilatildeo de
uma carga Tomando-se como exemplo a elevaccedilatildeo de um peso numa contraccedilatildeo
isomeacutetrica este estaria sendo sustentado estaticamente enquanto uma contraccedilatildeo
isotocircnica seria capaz de levantaacute-lo [6]
531 Relaccedilatildeo Comprimento - Forccedila Muscular
Quando o comprimento de um muacutesculo se encontra proacuteximo ao seu valor de
repouso tambeacutem chamado comprimento oacutetimo a maior quantidade possiacutevel de
cabeccedilas miosiacutenicas pode formar pontes cruzadas com as moleacuteculas de actina esta
situaccedilatildeo corresponde ao maior grau de superposiccedilatildeo entre os filamentos grosso e
fino Gordon et alli (1966) mediu a faixa de comprimento onde a maacutexima tensatildeo
ocorria numa fibra isolada do muacutesculo sartorius da ratilde de 94 a 106 do
comprimento oacutetimo (Figura 15 A)
Diminuindo gradativamente o comprimento do muacutesculo para ateacute um limite de 60
do comprimento oacutetimo a forccedila caiacutea a aproximadamente 80 da forccedila maacutexima -
evento relacionado provavelmente ao encontro de filamentos finos opostos
Encurtamentos mais pronunciados levavam agrave cessaccedilatildeo da forccedila muscular com o
provaacutevel choque dos filamentos grossos com as estruturas Z Por outro lado se o
muacutesculo era estirado acima do comprimento oacutetimo a forccedila muscular caia
gradativamente ateacute cerca de 130 deste comprimento Nesta condiccedilatildeo o
sarcocircmero distendido diminui o nuacutemero de pontes cruzadas ativas ateacute o limite ao
39
redor de 170 do comprimento oacutetimo onde a superposiccedilatildeo entre filamentos
grossos e finos jaacute natildeo ocorre
Em muacutesculos inteiros e natildeo apenas numa fibra isolada alongamentos a partir do
comprimento oacutetimo trazem consigo o aparecimento de uma forccedila elaacutestica passiva
exercida pelos elementos elaacutesticos natildeo contraacuteteis do muacutesculo perimiacutesio endomiacutesio
sarcolema assim como por elementos da proacutepria fibra muscular (Zajac 1989)
Dependendo ainda da ativaccedilatildeo a forccedila muscular fica reduzida a uma fraccedilatildeo da forccedila
maacutexima situaccedilatildeo em que nem todas as fibras satildeo recrutadas ou a somaccedilatildeo
temporal natildeo chegou ao maacuteximo (Figura 15 B)
Em muacutesculos do aparelho locomotor a modulaccedilatildeo da forccedila eacute feita
predominantemente pelo recrutamento ateacute cerca de 70 (50 a 85
dependendo do muacutesculo) da forccedila maacutexima valor a partir do qual as unidades
motoras passam a disparar com maior frequumlecircncia (Enoka 1993) [6]
40
Figura 15 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento A - Ativaccedilatildeo maacutexima B - Ativaccedilatildeo parcial (Zajac 1989)
532 Relaccedilatildeo Velocidade - Forccedila Muscular
Um muacutesculo isolado sujeito a uma carga constante por exemplo suportando um
peso se for estimulado inicialmente se encurtaraacute parando em seguida Variando-se
a carga eacute possiacutevel relacionaacute-la com a velocidade de encurtamento sendo obtida a
curva velocidade - forccedila muscular Quando a velocidade de encurtamento eacute maacutexima
o muacutesculo natildeo estaacute sujeito a nenhuma carga isto eacute a forccedila muscular eacute nula Se por
outro lado o muacutesculo natildeo consegue se encurtar ainda que seu comprimento seja
oacutetimo senatildeo apenas suportar a carga a velocidade eacute nula e a forccedila assume o valor
maacuteximo (Figura 16) Forccedilas maiores do que a maacutexima aplicadas ao muacutesculo levam
seu alongamento ateacute um limite de aproximadamente 180 da forccedila maacutexima
aumentos subsequumlentes de forccedila levariam a alongamentos draacutesticos no muacutesculo
41
Figura 16 - Relaccedilatildeo forccedila-velocidade para ativaccedilotildees maacutexima e parcial No eixo x estaacute representada a
velocidade de encurtamento a velocidade do muacutesculo com sinal oposto (Zajac 1989)
54 O Modelo de Hill
Os modelos derivados da proposta inicialmente apresentada por A V Hill em 1938
possuem caracteriacutesticas suficientemente simples e de faacutecil compreensatildeo e satildeo
capazes de modelar satisfatoriamente os principais fenocircmenos macroscoacutepicos
observados na contraccedilatildeo muscular e que os tornaram os mais utilizados ateacute entatildeo
em estudos de dinacircmica e controle de movimento Na Figura 17 podem ser
observados os componentes baacutesicos deste modelo um elemento contraacutetil (CE) no
qual a forccedila muscular eacute gerada a partir da energia quiacutemica disponiacutevel um elemento
elaacutestico em seacuterie (SEE) responsaacutevel pela resposta mecacircnica do muacutesculo agraves
alteraccedilotildees de comprimento raacutepidas Se um muacutesculo estaacute sendo submetido a
alongamentos natildeo-despreziacuteveis eacute comum a inclusatildeo de um elemento elaacutestico em
paralelo (PE) atuando como uma mola passiva [6]
42
Figura 17 - Estrutura funcional do modelo de Hill mostrando o elemento contraacutetil (CE) o elemento
elaacutestico em paralelo (PE) e o elemento elaacutestico em seacuterie (SEE) (Zajac 1989)
A partir de medidas de forccedila isotocircnica em muacutesculos tetanizados sabe-se que quando
esta aumenta os muacutesculos se contraem mais lentamente Foi proposta entatildeo por Hill
uma relaccedilatildeo empiacuterica hiperboacutelica que ajustava a dependecircncia da velocidade maacutexima
de contraccedilatildeo (V) com a forccedila muscular (F) (Figura 18)
(F+a)+(V+b)=const (41)
Tal que
V eacute a velocidade inicial (maacutexima) de encurtamento
F eacute a forccedila muscular
a e b satildeo as constantes sendo b = a (VmFm)
43
Figura 18 - Hipeacuterbole de Hill Os dados experimentais de contraccedilotildees isotocircnicas do muacutesculo sartorius
de ratilde foram ajustados com a equaccedilatildeo empiacuterica (VVm+025) (FFm+025) = 03123 neste teste
Vm=52 cms e Fm=65 gf (Talbot e Gessner 1973)
Hill obteve a relaccedilatildeo acima atraveacutes de medidas da potecircncia muscular que eacute a soma
das energias mecacircnica e teacutermica durante a contraccedilatildeo isotocircnica Inicialmente o calor
liberado na contraccedilatildeo isotocircnica (Qit) foi considerado como a soma do calor liberado
durante a contraccedilatildeo isomeacutetrica (Qim) e do calor liberado devido ao encurtamento (Qe)
Q Q Qit e im (42)
Hill constatou que Qe era proporcional apenas agrave distacircncia encurtada ou que sua
variaccedilatildeo temporal era proporcional a V No entanto Qit o calor total diminuiacutea com o
aumento da forccedila A potecircncia total no muacutesculo soma da potecircncia mecacircnica (fv) e do
calor extra dissipado por accedilatildeo da viscosidade no encurtamento (Qe) pode ser
expressa como
( )W fv Qe fv av b f fm (43)
44
Tal que fm eacute a forccedila muscular maacutexima (ou seja para v = 0) Somando ab + bf nos dois
lados da equaccedilatildeo acima
( )( ) ( )f a v b b a fm (44)
Mas Hill percebeu posteriormente que ldquoardquo dependia de f (Hill 1964)
a f f fm( ) 016 018 (45)
Apesar das equaccedilotildees 44 e 45 descreverem com maior precisatildeo a relaccedilatildeo forccedila-
velocidade a equaccedilatildeo original de Hill 41 continua sendo empregada com suficiente
credibilidade para muitos muacutesculos Wilkie (1950) notou que hipeacuterboles
geometricamente semelhantes eram obtidas para vaacuterios muacutesculos mostrando que a
variaccedilatildeo da velocidade com a forccedila ocorria de maneira ateacute certo ponto invariante
Normalizando a eq 41 pela forccedila maacutexima (fm) e pela velocidade maacutexima de contraccedilatildeo
sem carga (vm) vem
f
f
v
vm m
1
4
1
4
5
16 (46)
Uma vez que para muitos muacutesculos vale a relaccedilatildeo
a
f
b
vm m
1
4 (47)
Abott e Wilkie (1953) mostraram que a equaccedilatildeo de Hill normalizada eq 47 se aplica
para muacutesculos que se encontram em diversos estados de alongamento ou contraccedilatildeo
e natildeo apenas no comprimento oacutetimo Assim a forccedila do elemento contraacutetil eacute
completamente definida para uma estimulaccedilatildeo tetacircnica se a curva forccedila-comprimento
eacute levada em conta aleacutem da curva forccedila-velocidade A forccedila muscular eacute entatildeo uma
funccedilatildeo de duas variaacuteveis uma relaccedilatildeo forccedila-comprimento-velocidade (figura 19)
45
Figura 19 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento-velocidade para muacutesculo interno reto de rato (Zierler 1978)
Este modelo baacutesico possui alguns pequenos desvios dependendo das condiccedilotildees
especiacuteficas de operaccedilatildeo Muacutesculos que se contraem a partir de um comprimento inicial
elevado encurtam-se mais lentamente do que aqueles que estavam inicialmente
menos estendidos A duraccedilatildeo da estimulaccedilatildeo se longa diminui a velocidade de
contraccedilatildeo processo ligado provavelmente ao metabolismo energeacutetico (Zierler 1978)
A partir das relaccedilotildees expostas acima jaacute eacute possiacutevel calcular a potecircncia muscular
Sendo a taxa de calor gerado no encurtamento ( Qe ) proporcional agrave velocidade de
encurtamento
( )Q Q f f vit im m 016 018 (48)
Incluindo o termo fv da potecircncia mecacircnica e considerando a = 025 a potecircncia
muscular total entendida como a soma da taxa de produccedilatildeo de calor e da potecircncia
mecacircnica durante a contraccedilatildeo isotocircnica fica
W Q f v fvim m 0 25 (49)
46
E utilizando a relaccedilatildeo determinada por Hill para o calor isomeacutetrico
Qf v
im
m m
16 (410)
Tem-se que uma expressatildeo para a potecircncia muscular seria
Wf v v
v
f
f
v
v
m m
m m m
161 4 16 (411)
Que a partir da equaccedilatildeo 46 da hipeacuterbole normalizada de Hill (Talbot e Gessner
1973) pode ser expressa em funccedilatildeo apenas da velocidade de encurtamento ou da
forccedila muscular
Wf v
vv
vv
m m m
m
16
1 24
1 4 (412)
Wf v f
f
f f
f f
m m
m
m
m
161 1
4 75 20
16 64 (413)
A equaccedilatildeo de Hill normalizada (46) eacute a base para a determinaccedilatildeo da curva
velocidade-forccedila muscular As equaccedilotildees 411 e 412 por sua vez podem fornecer
importantes dados sobre consumo de energia muscular e o comportamento das
forccedilas para um estudo mais especiacutefico Em sistemas de estimulaccedilatildeo eleacutetrica neuro-
muscular poderatildeo ser uacuteteis no estabelecimento de estrateacutegias de controle
47
55 Estrutura Muscular na Articulaccedilatildeo
A seguir seratildeo apresentados os muacutesculos e ligamentos no movimento do joelho De
acordo com o mostrado na Figura 20 podemos observar a quantidade de muacutesculos
diretamente ligados ao joelho bem como os ligamentos que satildeo responsaacuteveis por
manter a integridade da articulaccedilatildeo
Figura 20 - Demonstrativa dos muacutesculos ligamentos e suas disposiccedilotildees
551 Os Muacutesculos da Articulaccedilatildeo
Doze muacutesculos atuam na articulaccedilatildeo do joelho e satildeo classificados em trecircs grupos
bull Jarrete
bull Quadriacuteceps da coxa e
bull Muacutesculos natildeo-classificados
5511 Jarrete
O grupo do jarrete inclui os muacutesculos semitendiacuteneo semimembranaacuteceo e biacuteceps da
coxa (cabeccedila longa e curta) Todos exceto a cabeccedila curta do biacuteceps atuam como
48
extensores do quadril Como os muacutesculos do jarrete demonstram uma linha de
traccedilatildeo posterior ao eixo de rotaccedilatildeo do joelho eles servem como flexores do joelho
Aleacutem de fletir o joelho os muacutesculos semimembranaacuteceo e semitendiacuteneo giram
medialmente a tiacutebia quando o joelho estaacute parcialmente fletido Na condiccedilatildeo de
sustentaccedilatildeo de peso esses muacutesculos tendem a girar lateralmente o fecircmur sobre a
tiacutebia Esses movimentos satildeo relativamente equivalentes
5512 O Quadriacuteceps da Coxa
O quadriacuteceps da coxa eacute constituiacutedo pelos muacutesculos reto da coxa e trecircs vastos (vasto
lateral medial e intermeacutedio) Apenas o reto da coxa atua em mais de uma
articulaccedilatildeo Contudo todos os membros causam inequivocadamente uma extensatildeo
potente do joelho e tambeacutem devido a sua inserccedilatildeo medial tendem a causar
rotaccedilatildeo medial da tiacutebia
O comportamento eleacutetrico do vasto medial estaacute relacionado agrave diminuiccedilatildeo da
magnitude do braccedilo de momento do quadriacuteceps para a extensatildeo do joelho durante
os 15ordm finais de movimento Os aumentos na atividade do vasto medial no final da
extensatildeo do joelho foram relacionados ao seu papel como estabilizador da patela
contra uma luxaccedilatildeo lateral Em geral ainda eacute relativamente seguro afirmar que todos
os muacutesculos do quadriacuteceps satildeo mais ou menos simultaneamente ativos durante a
extensatildeo do joelho e proporcionalmente ativos durante elevaccedilotildees e reduccedilotildees na
tensatildeo da extensatildeo
5513 O Grupo de Muacutesculos natildeo Classificados
O grupo de muacutesculos natildeo-classificados da articulaccedilatildeo do joelho inclui o sartoacuterio o
graacutecil o popliacuteteo o gastrocnecircmico e o plantar Os dois uacuteltimos atuam
predominantemente na articulaccedilatildeo do tornozelo embora passem atraacutes da
articulaccedilatildeo do joelho e possuam alguma capacidade de flexatildeo
49
O muacutesculo graacutecil considerado parte da massa muscular referida como adutores do
quadril no entanto ao atravessar a articulaccedilatildeo do joelho ele tende a causar um
torque associado agrave rotaccedilatildeo medial da tiacutebia bem como a flexatildeo do joelho
O sartoacuterio que eacute o muacutesculo mais longo do corpo tambeacutem se associa agrave rotaccedilatildeo
medial da tiacutebia e atua no quadril como flexor
O popliacuteteo eacute um muacutesculo profundo e pequeno situado atraacutes da articulaccedilatildeo do joelho
A orientaccedilatildeo de suas fibras o torna um rotador medial da tiacutebia Geralmente se
observa atividade do muacutesculo no iniacutecio da flexatildeo do joelho aleacutem de ajudar a
estabilizar o membro inferior sustentador do peso quando estaacute numa posiccedilatildeo com o
joelho fletido auxiliando o ligamento cruzado posterior a restringir esse movimento
indesejaacutevel
Figura 21 ndash Localizaccedilatildeo dos principais muacutesculos relacionados ao joelho [10]
552 Ligamentos
Ligamento Cruzado Anterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo permitindo
o movimento para frente
Ligamento Cruzado Posterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo
permitindo o movimento para traacutes mais ligamentos colaterais localizados nas
laterais do joelho responsaacuteveis pela estabilidade lateral e medial da articulaccedilatildeo
50
Os ligamentos tecircm como principal funccedilatildeo limitar os movimentos das articulaccedilotildees em
direccedilotildees indesejaacuteveis a fim de que natildeo ocorram lesotildees (danificaccedilotildees nas mesmas)
A caacutepsula fibrosa do joelho eacute suplementada e reforccedilada por cinco ligamentos
intriacutensecos
bull Ligamento Patelar
bull Ligamento Colateral Fibular
bull Ligamento Colateral Tibial
bull Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo
bull Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Estes satildeo frequumlentemente denominados ligamentos externos para diferenciaacute-los
dos ligamentos internos e ligamentos cruzados que se encontram dentro da caacutepsula
fibrosa
5521 Ligamento Patelar
Eacute a continuaccedilatildeo do tendatildeo do muacutesculo quadriacuteceps da coxa distal agrave patela Eacute
extremamente forte e contiacutenuo com a caacutepsula fibrosa da articulaccedilatildeo do joelho e eacute
palpado com maior facilidade quando a perna esta estendida Resiste agrave tendecircncia
da face tibial superior de deslocar-se para frente com referecircncia ao fecircmur durante
alguns tipos de movimento
5522 Ligamento Colateral Fibular (Lateral) e Ligamento Colateral Tibial
(Medial)
Esse ligamento tem mais importacircncia que o ligamento colateral fibular (lateral) no
que diz respeito agrave estabilidade do joelho
O ligamento colateral medial eacute composto de uma parte superficial o ligamento
colateral tibial e uma parte profunda ldquoo ligamento capsular medialrdquo Estas estruturas
satildeo importantes no controle da angulaccedilatildeo vara (voltado medialmente) e valga
(voltada lateralmente) rotaccedilatildeo tibial e deslocamento tibial antero-posterior Esses
51
ligamentos satildeo firmemente fixados ao menisco medial e a caacutepsula fibrosa da
articulaccedilatildeo do joelho
Os ligamentos colaterais tibial e fibular normalmente impedem a ruptura das faces
laterais da articulaccedilatildeo Satildeo firmemente estirados quando a perna eacute estendida
impedindo a rotaccedilatildeo da tiacutebia lateralmente ou do fecircmur medialmente Durante a
flexatildeo da perna eles se aproximam permitindo alguma rotaccedilatildeo da tiacutebia sobre o
fecircmur
Ligamento colateral medial possui duas porccedilotildees superficial e profunda Estabiliza a
joelho nos estresses em valgo
Ligamento colateral lateral ou fibular colateral Eacute o principal estabilizador ao estresse
em varo Faz parte do complexo ou canto posterolateral e resiste agrave rotaccedilatildeo externa
Figura 22ndash Ligamentos da articulaccedilatildeo do joelho
5523 Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo e Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Eles reforccedilam a parte de traz do joelho Ajudam a resistir qualquer tendecircncia
para a articulaccedilatildeo se mover aleacutem de seu limite de extensatildeo (hiperextensatildeo) Aleacutem
52
disso a direccedilatildeo de suas fibras sugere que eles limitem o movimento rotatoacuterio
5524 Ligamentos Cruzados
O mais fraco ligamento eacute o cruzado anterior que impede o deslocamento posterior
do fecircmur sobre a tiacutebia e a hiperextensatildeo da articulaccedilatildeo aleacutem de conter a tiacutebia que eacute
tracionada agrave frente quando a articulaccedilatildeo eacute fletida em acircngulo reto
O ligamento cruzado posterior que eacute estirado durante a flexatildeo da articulaccedilatildeo do
joelho impede a luxaccedilatildeo anterior do fecircmur sobre a tiacutebia ou a luxaccedilatildeo posterior da
tiacutebia Tambeacutem ajuda a evitar a hiperflexatildeo da articulaccedilatildeo do joelho
Estes ligamentos muito fortes situam-se no interior da caacutepsula articular unindo o
fecircmur e a tiacutebia Localizam-se entre os cocircndilos medial e lateral separados da
cavidade articular pela membrana sinovial
Satildeo faixas arredondadas que se cruzam obliquamente como um X e se denominam
anterior e posterior de acordo com seu local de fixaccedilatildeo na tiacutebia Estes ligamentos
satildeo essenciais para a estabilidade acircntero-posterior da articulaccedilatildeo do joelho
principalmente quando eacute fletido
Ligamento cruzado anterior Eacute responsaacutevel pela limitaccedilatildeo da translaccedilatildeo anterior e
rotaccedilatildeo da tiacutebia em relaccedilatildeo ao fecircmur
Ligamento cruzado posterior Evita a subluxaccedilatildeo posterior da tiacutebia em relaccedilatildeo ao
fecircmur
53
56 Movimentos de Rotaccedilatildeo e Translaccedilatildeo
No joelho existem movimentos de escorregamento do fecircmur sobre os meniscos
tornando o movimento ainda mais complexo Nas figuras 23 e 24 estatildeo identificadas
as proacuteteses de 1 e 4 eixos que nos datildeo uma boa visualizaccedilatildeo dos movimentos
relativos entre as superfiacutecies de um joelho
Figura 23 - Proacuteteses de um Eixo
Figura 24 - Proacuteteses de 4 eixos
Podemos observar a diferenccedila dos movimentos proporcionados por proacutetese e
concluiacutemos que o movimento da proacutetese de 4 eixos eacute o que mais se aproxima do
movimento real no joelho jaacute que proporciona o deslizamento entre as superfiacutecies
enquanto na proacutetese de 1 eixo ocorre apenas o movimento de rotaccedilatildeo em torno do
eixo
54
57 Conclusatildeo do Capiacutetulo
O meacutetodo atual de exame do joelho a ressonacircncia magneacutetica natildeo estaacute adequado
com a pesquisa biomecacircnica pois como pode ser observado neste capiacutetulo a
pressatildeo no joelho em movimento eacute no miacutenimo 30 vezes superior comparada agravequela
na maca de ressonacircncia assim como os acircngulos satildeo os mais variados possiacuteveis
proporcionando variaccedilatildeo ciacuteclica com baixas ou altas taxas de variaccedilatildeo das forccedilas
Com relaccedilatildeo ao meacutetodo de Hill pode-se ter uma noccedilatildeo dos gastos de energia
envolvidos na geraccedilatildeo dos movimentos e como varia a forccedila com a velocidade
muscular
Pode-se verificar tambeacutem a complexidade do joelho quando foram citados e
mostrado a quantidade de muacutesculos ligamentos e outras estruturas que o compotildee e
a sua complexibilidade bem como o movimento existente
55
6 PROPOSTA PARA A SOLUCcedilAtildeO MECAcircNICA
Propotildee-se entatildeo um sistema que simule a compressatildeo exercida sobre o joelho com
um carregamento estaacutetico com valor equivalente ao peso do paciente Isto seria
possiacutevel ao variar o carregamento e o acircngulo da articulaccedilatildeo que seria o ideal para
simular as atividades cotidianas como subir uma escada pular correr um
agachamento e outras situaccedilotildees onde o joelho eacute severamente solicitado
Situaccedilotildees como correr e pular necessitariam de um equipamento com software que
captassem imagens dinacircmicas para esta situaccedilatildeo a escolha seria por um simulador
de carga com caracteriacutesticas elaacutesticas desta forma com o movimento haveria
acreacutescimo ou decreacutescimo dos esforccedilos no joelho do paciente de acordo com a
variaccedilatildeo do comprimento da cinta elaacutestica A impossibilidade de realizaccedilatildeo de um
exame deste tipo eacute devido ao fato de natildeo haver um equipamento de RM que capta
imagens dinacircmicas aqui no estado do Espiacuterito Santo Figura 25 o que nos levou
a pensar em outra soluccedilatildeo para o caso
Figura 25 - Equipamento utilizado na ressonacircncia magneacutetica
56
Como a uacutenica possibilidade eacute de simular um carregamento com um acircngulo entre 10ordm
e 15ordm (acircngulo da bobina de captaccedilatildeo de imagem) na articulaccedilatildeo femopatelar e a
impossibilidade descrita no paraacutegrafo anterior pensamos entatildeo em um equipamento
que atendesse a esta situaccedilatildeo
Na Figura 26 observamos a forccedila F em direccedilatildeo perpendicular ao solo simulando a
forccedila peso desta maneira procuramos desenvolver um aparato que nos permitisse
simular a mesma direccedilatildeo A soluccedilatildeo foi um conjunto de cintas com baixa
elasticidade e boa resistecircncia mecacircnica agrave traccedilatildeo com dispositivo de travas O
equipamento natildeo possui componentes ferromagneacuteticos e medidores de forccedila
eletroeletrocircnicos
Figura 26 - Descriccedilatildeo da cinta e figura ilustrativa
A seguir podemos observar a figura 27 com o voluntaacuterio utilizando o equipamento
no momento anterior agrave ressonacircncia
57
Figura 27 ndash Paciente utilizando a cinta ao dar entrada na sala de exame
61 O Equipamento de Carga
O equipamento eacute composto por trecircs cintas dispostas do seguinte modo a primeira
cinta eacute responsaacutevel pelo carregamento do joelho tencionando o sistema a segunda
eacute responsaacutevel pela ligaccedilatildeo da cinta inferior a primeira com a superior a terceira e a
terceira cinta seraacute responsaacutevel por limitar o movimento que seraacute ajustada conforme
o tamanho do paciente
58
Figura 28 ndash Montagem do conjunto de cintas
62 Modificaccedilotildees Realizadas
Foram necessaacuterias algumas adaptaccedilotildees para que as cintas pudessem ser utilizadas
no equipamento de ressonacircncia magneacutetica pois havia alguns componentes
ferromagneacuteticos tais como mola e eixo Estes foram confeccionados em bronze e
as molas foram retiradas de maneira que natildeo alterasse a funcionalidade do
equipamento
59
7 O QUE SIGNIFICA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
Ressonacircncia Magneacutetica (RM) eacute uma ferramenta meacutedica moderna e precisa
disponiacutevel aos meacutedicos para a imagem seccional do interior do corpo Esta visatildeo
magneacutetica fornece aos meacutedicos uma quantidade de informaccedilotildees detalhadas sobre
a localizaccedilatildeo tamanho e composiccedilatildeo do tecido corporal a ser examinado Este
conhecimento pode ser decisivo no estabelecimento de um diagnoacutestico raacutepido e
preciso
A RM eacute um meacutetodo de investigar o corpo tatildeo complicado quanto parece A RM natildeo
usa raios-X De fato como o nome indica o procedimento eacute baseado nas
propriedades magneacuteticas dos aacutetomos que constituem todas as substacircncias incluindo
o corpo humano Em um campo magneacutetico forte como o produzido pelo scanner da
RM sinais eleacutetricos satildeo emitidos pelo nuacutecleo atocircmico do tecido corporal Esses
sinais satildeo interceptados por uma antena circular ao redor do paciente A intensidade
do sinal varia de acordo com o tipo de tecido Um computador designa os sinais aos
pontos correspondentes das aacutereas corporais em exame e transforma-as em imagem
na tela
71 Preparaccedilatildeo para o exame
Natildeo eacute necessaacuterio remover as roupas como eacute o caso em muitos exames de raio-X
poreacutem os pacientes satildeo solicitados a retirar todos os objetos que possam interferir
no processo de imagem principalmente aqueles contendo metal Isto inclui natildeo
somente brincos broches colares reloacutegios de pulso mas tambeacutem canetas
esferograacuteficas e chaves Os pacientes devem tambeacutem retirar placas dentaacuterias
removiacuteveis e informar o meacutedico se houver qualquer implante metaacutelico ou objeto
estranho incluindo
bull Marca-passo
bull Vaacutelvula cardiacuteaca artificial
bull Proacutetese vascular
60
bull Membro artificial
bull Unha ou placa metaacutelica
bull Estilhaccedilo ou tala de metal
bull Dispositivo intra-uterino (para contracepccedilatildeo)
bull O meacutedico deve ser informado se vocecirc estaacute graacutevida
Para o exame os pacientes satildeo conduzidos a um recosto almofadado no centro do
scanner da RM Eacute importante que o paciente sinta-se confortaacutevel para o iniacutecio e
permaneccedila calmo e quieto o quanto possiacutevel durante o exame jaacute que qualquer
movimento fiacutesico pode interferir com a precisatildeo das medidas ou alterar os resultados
dos testes
72 Seguranccedila durante o exame
Uma vez que a ressonacircncia magneacutetica natildeo envolve o uso de raios-X natildeo eacute
necessaacuterio tomar as mesmas medidas de precauccedilatildeo para exames de raios-X Pelo
conhecimento cientiacutefico atual a forccedila do campo magneacutetico necessaacuteria para obter
resultados precisos (ateacute 2 Tesla = 20000 vezes o campo magneacutetico da Terra) natildeo
possui efeito prejudicial
Nos uacuteltimos anos milhotildees de exames foram realizados sem quaisquer efeitos
colaterais conhecidos - durante ou apoacutes o exame Os exames de RM geralmente
natildeo podem ser realizados em pacientes com marca-passo cardiacuteaco
73 O que acontece durante o exame
Durante o exame o paciente deita-se no centro de uma abertura tipo tuacutenel do
scanner da RM o que natildeo eacute perigoso nem doloroso Poreacutem se o paciente natildeo gosta
da sensaccedilatildeo de se sentir preso ou sofrem de claustrofobia tomar um sedativo leve
com consulta do meacutedico pode ajudar
61
Cada imagem da RM leva de 5 a 15 minutos para ser obtida Durante o exame o
paciente ouviraacute um som de batida leve Natildeo haacute com que se preocupar Esse eacute o
funcionamento normal do scanner da RM
Quando eacute necessaacuterio obter vaacuterias imagens o recosto iraacute mover-se automaticamente
agrave posiccedilatildeo apropriada O paciente deve continuar o mais tranquumlilo possiacutevel
Dependendo do tipo do exame o tempo total do procedimento pode ser de ateacute 60
minutos
62
8 PARAcircMETROS QUE AFETAM O ASPECTO DAS IMAGENS
OBTIDAS ATRAVEacuteS DE RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
A seguir seraacute abordado os paracircmetros envolvidos para a obtenccedilatildeo das imagens dos
diferentes planos em que satildeo mostradas as imagens e por fim os resultados
obtidos nos experimentos com e sem o equipamento de carga
81 Paracircmetros que Afetam o Aspecto das Imagens Obtidas Atraveacutes de
Ressonacircncia Magneacutetica
O aspecto de uma imagem produzida atraveacutes de RM eacute determinado atraveacutes de
muitos paracircmetros Em geral estes paracircmetros podem ser divididos em (1) aqueles
que possuem um valor fixo determinado pela fiacutesica da RM e (2) aqueles que podem
ser modificados pelo usuaacuterio para alterar o aspecto da imagem
O objetivo de qualquer estudo de RM eacute gerar imagens da anatomia tecidual nas
quais a razatildeo contraste-ruiacutedo (RCR) eacute suficiente para permitir identificaccedilatildeo do
processo patoloacutegico Isto eacute realizado variando-se os paracircmetros definidos pelo
usuaacuterio para enfatizar diferenccedilas nos valores de paracircmetros intriacutensecos e para
enfatizar diferenccedilas na intensidade do sinal entre voxels contendo tecidos normais e
patoloacutegicos
811 Paracircmetros Intriacutensecos
Os paracircmetros intriacutensecos satildeo tecidos-dependentes e natildeo estatildeo sob controle do
operador Como exemplos de paracircmetros intriacutensecos estatildeo a densidade da aacutegua e a
gordura no tecido fluxo sanguiacuteneo e as velocidades de relaxamento dos momentos
magneacuteticos de volta ao equiliacutebrio apoacutes perturbaccedilatildeo Alguns paracircmetros intriacutensecos
satildeo invariaacuteveis entre todos os tecidos (por exemplo a intensidade do campo
magneacutetico)
63
O acuacutemulo de liacutequido de edema em torno de um tumor eacute uma patologia comum O
edema tem maior proporccedilatildeo de aacutegua que o tecido normal circundante e portanto
maior densidade de proacutetons por unidade de volume Este aumento da densidade de
proacutetons por unidade de volume pode ser observado utilizando-se meacutetodos de estudo
por RM Tipicamente imagens por RM ponderadas em densidade protocircnica satildeo
obtidas utilizando-se os menores TE e tempo de repeticcedilatildeo (TR) possiacuteveis que
permitem relaxamento T1 completo de todos os momentos magneacuteticos de volta ao
equiliacutebrio
8111 Tempos de Relaxamento
Apoacutes ser excitado o sinal de RM natildeo pode ser detectado para sempre Sofre
descaimento em virtude de dois tipos diferentes de processos de relaxamento (1) o
retorno do momento magneacutetico de volume ao equiliacutebrio teacutermico e (2) a perda de
coerecircncia da fase na magnetizaccedilatildeo final em virtude de interaccedilotildees com outros
momentos magneacuteticos no tecido
A velocidade com que estes processos retornam agrave magnetizaccedilatildeo final ao equiliacutebrio eacute
fundamental porque a experiecircncia com RM deve ser repetida para cada etapa de
codificaccedilatildeo de fase e o grau de magnetizaccedilatildeo disponiacutevel para o estudo depende da
forma como muitos dos momentos magneacuteticos satildeo realinhados com o campo
magneacutetico principal
8112 Tempos de Relaxamento T2 e T2
Apoacutes excitaccedilatildeo o sinal de RM presente no plano XY decai exponencialmente ateacute
zero com o tempo O tempo necessaacuterio para o desaparecimento irreversiacutevel de 63
do sinal eacute denominado tempo de relaxamento T2 ou tempo de relaxamento spin-spin
ou transversal Este descaimento eacute causado pelos muitos processos que produzem
uma perda de coerecircncia da fase no sinal de RM Apoacutes o pulso de RF todos os
momentos magneacuteticos inicialmente processam com fases idecircnticas (a precessatildeo eacute o
alinhamento dos momentos magneacuteticos em torno do campo principal) Entretanto
64
variaccedilotildees na intensidade efetiva do campo magneacutetico fazem com que os momentos
magneacuteticos processem em diferentes frequumlecircncias por curtos periacuteodos de tempo
8113 Tempo de Relaxamento T1
O tempo de relaxamento T1 (isto eacute spin-lattice ou tempo de relaxamento
longitudinal) eacute o tempo necessaacuterio para restabelecer 63 da populaccedilatildeo de equiliacutebrio
de momentos magneacuteticos Bo apoacutes o pulso de excitaccedilatildeo O relaxamento T1 eacute um
processo exponencial
O tempo de relaxamento T1 para qualquer material varia em funccedilatildeo da intensidade
do capo magneacutetico pois ocorrem mais variaccedilotildees na intensidade do capo magneacutetico
efetivo local em menores frequumlecircncias O tempo de relaxamento T1 eacute sempre maior
ou igual ao tempo de relaxamento T2
812 Paracircmetros Extriacutensecos
Muitos tipos de paracircmetros controlados pelo operador podem alterar o aspecto da
imagem Estes incluem eventos de determinaccedilatildeo do tempo como TR TE e em
estudos de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo de inversatildeo do spin Outros paracircmetros
que afetam o aspecto da imagem satildeo espessura do corte resoluccedilatildeo digital e CDV
O aspecto da imagem tambeacutem pode ser modificado aplicando-se mais de um pulso
de RF antes da coleta de dados
8121 TR e TE
Tipicamente satildeo necessaacuterias 128 ou 256 etapas de codificaccedilatildeo em uma aquisiccedilatildeo
de RM O TR eacute o tempo entre etapas consecutivas de codificaccedilatildeo de fase e o TE eacute
o tempo entre o pulso de RF perturbador inicial e o centro do periacuteodo de aquisiccedilatildeo
O TR geralmente eacute maior que o TE exceto para algumas sequumlecircncias raacutepidas como
aquisiccedilatildeo raacutepida estaacutegio estacionaacuterio apoacutes contraste e imagem raacutepida com
precessatildeo estaacutegio estacionaacuterio
65
813 Manipulaccedilatildeo dos Paracircmetros Extriacutensecos para Variar o Contraste da
Imagem
8131 Imagem de Ressonacircncia Magneacutetica Ponderada em TI e TR
Todas as imagens geradas por RM satildeo ponderadas em T1 em algum grau os
tempos de relaxamento T1 para aacutegua e gordura no corpo vaiam de 100 a 2000 ms
A fonte primaacuteria de atenuaccedilatildeo do sinal em uma imagem spin-eco eacute a saturaccedilatildeo
progressiva do momento magneacutetico pelos pulsos de seleccedilatildeo do corte repetitivos O
sinal da gordura eacute brilhante enquanto as intensidades de sinal do muacutesculo e liacutequido
em um cisto do menisco satildeo menores
8132 Ponderaccedilatildeo em densidade Protocircnica
As imagens onde o contraste eacute governado pela concentraccedilatildeo relativa de aacutegua no
tecido podem ser geradas utilizando-se TRrsquos longos (TR gt 20 ms) Estas imagens
satildeo denominadas imagens ponderadas em densidade protocircnicas As imagens
ponderadas em densidade protocircnica fornecem mais detalhes anatocircmicos porque
satildeo usadas para visualizar estruturas finas Estas satildeo obtidas e satildeo uacuteteis para
interpretaccedilatildeo de aacutereas de sinal de intensidade elevada observada na imagem
ponderada em T2 na qual os detalhes anatocircmicos estatildeo encobertos
8133 Ponderaccedilatildeo em T2 e TE
O liacutequido e o edema podem ser enfatizados em imagens produzidas por RM
utilizando-se longos tempos de TE porque possuem maiores tempos de
relaxamento T2 que os tecidos normais Com TEs longos o descaimento do sinal
exponencial devido ao relaxamento T2 atenua o sinal de liacutequido e edema mais
lentamente que o sinal da gordura muacutesculo ou tecidos conjuntivos normais
Portanto o liacutequido e o edema apresentam-se brilhantes em imagens por RM
ponderadas em T2 obtidas utilizando-se longos tempos TE e longos tempos TR A
seguir seraacute exposto um quadro com um breve resumo da interpretaccedilatildeo de RM
66
Resumo da interpretaccedilatildeo de IRM
Definiccedilotildees
Tempos de relaxamento Comportamento caracteriacutestico da magnetizaccedilatildeo tecidual
(propriedades dos tecidos)
T1 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons se
tornem inicialmente alinhados com o capo magneacutetico
estaacutetico (ou se realinhem apoacutes excitaccedilotildees repetidas)
T2 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons
saiam de fase uns em relaccedilatildeo aos outros apoacutes excitaccedilatildeo
por radiofrequumlecircncia (RF)
TR O tempo entre as excitaccedilotildees sucessivas de RF no tecido
(um TR curto seleciona proacutetons com T1 curto)
TE Sequumlecircncia em spin-eco tempo no qual o sinal de RF
tecidual (spin-eco) eacute recebido (um TE longo seleciona
proacutetons com T2 longo)
TI Sequumlecircncia de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo consumido
ateacute que a magnetizaccedilatildeo do tecido em recuperaccedilatildeo seja
defletido para recepccedilatildeo (tecido cuja magnetizaccedilatildeo passa
pelo zero no tempo TI produz intensidade zero)
Efeitos sobre a
Imagem
T1 Um T1 curto possibilita uma remagnetizaccedilatildeo raacutepida de
modo que a intensidade do sinal eacute grande (a gordura tem
T1 muito curto) e o tecido aparece brilhante o tecido com
T1 longo (como o liacutequido) natildeo se magnetiza plenamente
entre as excitaccedilotildees e apresenta um aspecto escuro na
imagem a inversatildeo-recuperaccedilatildeo com TI semelhante ao T1
de um tecido resulta em sinal nulo para este tecido (a
gordura pode ser zerada pelo emprego de um TI curto)
67
T2 Um T2 curto faz com que os proacutetons em precessatildeo saiam
rapidamente de fase levando agrave perda do sinal tecidos com
T2 curto (como o muacutesculo) tecircm aspecto escuro nas
imagens obtidas em TE longo tecidos com T2 longo (como
liacutequido ou tumor) mantecircm sua coerecircncia de fase por mais
tempo do que outros tecidos e apresentam um aspecto
brilhante nas imagens obtidas com um TE longo uma
teacutecnica ponderada em T2 utiliza um TR e um TE longos
Aspecto do tecido em sequumlecircncia de IRM
Spin-eco
Tecido Tempo de
relaxamento
Ponderaccedilatildeo T1
TE e TR curtos
Ponderaccedilatildeo T2
Tumor liacutequido T1 e T2 longos Escuro Claro
Muacutesculo T1 longo e T2 curto Escuro Escuro
Gordura T1 curto e T2 longo Claro Menos claro
Para finalizar nossa anaacutelise acerca dos paracircmetros podemos dizer que em uma
sequumlecircncia DP teremos valores curtos para TR e tambeacutem para TE ou seja teremos
T1 longo e T2 curto assim natildeo teremos sequumlecircncia ponderada em T1 como
tambeacutem natildeo teremos ponderada em T2 esta sequumlecircncia nos daraacute cor escura para
liacutequidos e gorduras entatildeo poderemos diferenciar os muacutesculos que teratildeo cor
brilhante podendo entatildeo diagnosticar problemas musculares
Para valores curtos de TR e TE teremos sequumlecircncia ponderada em T1 desta forma
as gorduras apareceratildeo com cor brilhante e os muacutesculos e liacutequidos apareceratildeo em
cor escura sendo uma oacutetima maneira de analisar o quatildeo intacta se encontra o tecido
infrapatelar ou gordura de Hoffa encontrada na regiatildeo femopatelar
68
Para valores longos de TR e TE teremos uma sequumlecircncia ponderada em T2 desta
forma as gorduras e muacutesculos se encontraratildeo em cor escura mas os liacutequidos
estaratildeo em cor brilhante assim poderemos diagnosticar a presenccedila de aacutegua e
edemas na regiatildeo patelofemoral Lembrando ainda que a gordura neste caso tem a
funccedilatildeo de lubrificantes para as superfiacutecies das cartilagens dos ossos a presenccedila de
aacutegua ou edemas prejudicam a lubrificaccedilatildeo na regiatildeo fazendo com que as
cartilagens venham a deteriorar-se
82 Planos de Imagem
Uma aquisiccedilatildeo axial atraveacutes da articulaccedilatildeo patelofemoral eacute usada como o localizador
inicial para imagens subsequumlentes nos planos sagital e coronal A patologia do
menisco eacute avaliada basicamente em imagens do plano sagital Entretanto a
morfologia e a intensidade de sinal das cartilagens do menisco devem ser avaliadas
secundariamente em imagens no plano coronal Os ligamentos cruzados satildeo mais
bem observados em imagens no plano sagital com o coronal e o axial para
visualizaccedilatildeo secundaacuteria e confirmaccedilatildeo da patologia Os ligamentos colateral medial
e lateral (LCM E LCL) satildeo claramente exibidos em imagens coronais e axiais e
tambeacutem podem ser identificados rotineiramente em imagens sagitais As superfiacutecies
da cartilagem articular dos compartimentos medial e lateral satildeo avaliadas nos planos
coronal e sagital A articulaccedilatildeo patelofemoral incluindo a faceta patelar e a
cartilagem articular do sulco troclear eacute mais bem observada em imagens axiais e
sagitais
821 Posicionamento do Paciente
Embora os estudos por imagem sejam realizados rotineiramente com o joelho
colocado em 10ordm a 15ordm de rotaccedilatildeo externa (para realinhar o ligamento cruzado
anterior [LCA] paralelo ao plano de imagem sagital) esta rotaccedilatildeo externa torna-se
menos importante quando satildeo usados cortes mais finos (lt 3 mm) A rotaccedilatildeo externa
excessiva do joelho resulta em alongamento das dimensotildees acircntero-posteriores do
cocircndilo femoral (principalmente o cocircndilo femoral lateral) e pode diminuir a
visualizaccedilatildeo precisa da anatomia do menisco Uma alternativa eacute usar imagens
69
sagitais em plano obliacutequo paralelo agrave orientaccedilatildeo do LCA avaliada em um localizador
axial
83 Abordagem Quanto aos Tipos de Planos Utilizados na RM
831 Imagens Axiais
As imagens no plano axial tecircm importante papel na avaliaccedilatildeo de rotina do joelho As
facetas patelares e a cartilagem articular devido agrave sua orientaccedilatildeo obliacutequa satildeo
demonstradas com maior precisatildeo em imagens axiais atraveacutes da articulaccedilatildeo
patelofemoral A doenccedila patelofemoral (isto eacute condromalaacutecia) pode ser super ou
subestimada quando usadas apenas imagens sagitais Imagens axiais com TF 3D
submilimeacutetrica satildeo usadas para definir padrotildees de lesatildeo circunferencial do menisco
e criar imagens compostas 3D utilizando-se uma estaccedilatildeo de trabalho As imagens
no plano axial tambeacutem satildeo usadas como localizador para determinar os planos
sagital e coronal Embora imagens axiais de rotina em 4 ou 5 mm natildeo satildeo sensiacuteveis
agrave patologia do menisco porque os cortes satildeo muito espessos Imagens sagitais que
secionam o menisco perpendicular agrave sua superfiacutecie proporcionam a melhor
demonstraccedilatildeo da anatomia e patologia interna do menisco
832 Imagens Sagitais
A dessecaccedilatildeo no plano sagital exibe os componentes dos ligamentos colaterais
medial e caacutepsula adjacente O compartimento patelofemoral o quadriacuteceps e o
tendatildeo patelar satildeo demonstrados em dissecaccedilotildees meacutedio-sagitais
O LCA e o LCP satildeo mais bem exibidos em imagens sagitais O LCL ou ligamento
colateral fibular e o tendatildeo do muacutesculo biacuteceps femoral tambeacutem podem ser
observados em cortes sagitais perifeacutericos
Em cortes meacutedio-sagitais os tendotildees quadriacuteceps e patelar que demonstram sinal
de baixa intensidade satildeo observados em suas fixaccedilotildees anteriores aos poacutelos
patelares superior e inferior respectivamente O coxim adiposo infrapatelar de Hoffa
70
estaacute situado diretamente posterior ao tendatildeo patelar e demonstra sinal de
intensidade brilhante (dependendo dos paracircmetros escolhidos) A cartilagem
articular patelar posterior exibe arco uniforme ou convexo em cortes atraveacutes das
facetas patelares medial e lateral Na ausecircncia de liacutequido articular a bursa patelar
colapsada natildeo eacute observada proximal ao poacutelo superior da patela
833 Imagens Coronais
A dissecaccedilatildeo anatocircmica coronal poacutestero-anterior demonstra a caacutepsula posterior o
tendatildeo popliacuteteo os ligamentos cruzados e menisco os ligamentos colaterais e e o
mecanismo extensor
Cortes meacutedio-coronais exibem a espinha tibial anterior enquanto as imagens
anteriores satildeo caracterizadas pelo sinal de alta intensidade do coxim adiposo
infrapatelar de Hoffa anterior ao compartimento lateral do joelho
71
9 COMPARATIVO DO SISTEMA MECAcircNICO COM O JOELHO
Ao iniciar nossa discussatildeo faremos uma comparaccedilatildeo entre a junta do joelho e um
par de buchas mecacircnicas a cartilagem presente em torno dos cocircndilos seraacute
comparada a uma bucha de desgaste o osso seraacute considerado como a peccedila
importante que natildeo poderaacute ser substituiacuteda e a gordura de Hoffa (tecido adiposo
infrapatelar) seraacute considerada como um lubrificante de elevada viscosidade
No sistema mecacircnico quando haacute uma contaminaccedilatildeo no lubrificante tem-se o
aumento do atrito e em consequumlecircncia o desgaste prematuro do conjunto A
presenccedila de aacutegua por exemplo causa uma alteraccedilatildeo da viscosidade do lubrificante
essa alteraccedilatildeo natildeo permite a formaccedilatildeo de cunha na regiatildeo de contato entre as
superfiacutecies assim no caso de elementos mecacircnicos poderemos ter microsoldas
ruiacutedos vibraccedilatildeo aquecimento e outros
Em semelhanccedila com este modelo faremos um comparativo em relaccedilatildeo ao joelho
que apresenta componentes com funccedilotildees muito proacuteximas de um par de buchas
mecacircnicas Com o passar do tempo as constantes situaccedilotildees que envolvem o joelho
no dia a dia sejam elas os esforccedilos em um jogo de futebol ou em um simples
agachamento vatildeo levar este conjunto a pressotildees elevadas e ainda a infiltraccedilotildees de
aacutegua por diversos motivos pancadas torccedilotildees etc Neste caso a presenccedila da aacutegua
assim como no sistema mecacircnico iraacute causar desgaste das cartilagens ocorrendo o
contato entre os cocircndilos o que futuramente poderaacute provocar por exemplo uma
artrite
No caso de um desgaste mecacircnico resolve-se o problema trocando o elemento de
desgaste e solucionando o problema de lubrificaccedilatildeo O que natildeo pode ser realizado
com tanta simplicidade no caso do joelho que requer um tratamento ou ateacute uma
intervenccedilatildeo ciruacutergica
72
91 Resultados dos testes
Foram realizados dois testes com e sem carga para que pudeacutessemos avaliar a
mudanccedila nos resultados da RM
911 O Primeiro Teste
O primeiro teste foi realizado no dia 25 de junho de 2005 no CDI (centro de
diagnoacutestico por imagem) localizado em Santa Luacutecia ndash Vitoacuteria O teste foi realizado
em uma pessoa de aparecircncia saudaacutevel sem histoacuterico de problemas no joelho e sem
ocorrecircncia de dor com idade de 28 anos
Os resultados obtidos natildeo apresentaram alteraccedilatildeo significativa das fissuras
912 O Segundo Teste
O segundo teste foi realizado no dia 18 julho de 2005 no mesmo local do teste
anterior O teste foi realizado com uma pessoa saudaacutevel com histoacuterico de problemas
no joelho e sem dores nos dias anteriores ao teste bem como nos dias posteriores
com idade de 54 anos
O resultado obtido com carga apresentou uma pequena variaccedilatildeo da fissura na
gordura de Hoffa
73
10 DISCUSSAtildeO DOS RESULTADOS E MELHORIAS
Neste capiacutetulo faremos uma abordagem sobre os resultados e uma proposta de
melhoria para o equipamento
101 Comentaacuterio dos Resultados
Nos resultados obtidos foram verificadas alteraccedilotildees na regiatildeo femopatelar quando
se aplica uma carga o que natildeo poderia ser obtido em um exame convencional de
ressonacircncia magneacutetica
No primeiro teste pode ser observada uma pequena diferenccedila devido agrave
aproximaccedilatildeo dos cocircndilos Considerando ser o indiviacuteduo uma pessoa saudaacutevel e
sem dores era de se esperar que o resultado natildeo apresentasse alguma anomalia
No segundo teste observou-se abertura de uma pequena fissura na gordura de
Hoffa o que tambeacutem se esperava pois a pessoa apresentava um histoacuterico de
problemas no joelho apesar de que ele natildeo apresentava sintomas de qualquer
anomalia no momento do teste
Visto que os testes natildeo puderam ser realizados com pessoas que tinham um
histoacuterico e uma situaccedilatildeo que caracterizasse um problema no joelho o que foi
determinante para os resultados e devido a impossibilidade de realizar testes nas
condiccedilotildees ideais descritas no quarto capiacutetulo bem como aos custos altiacutessimos que
envolvem os exames que foram realizados juntamente com os exames dos clientes
da cliacutenica sendo assim era de se esperar que os resultados natildeo causassem
diferenccedila de grande expressatildeo
74
102 Proposta de Melhoria
Visto que os resultados foram considerados satisfatoacuterios apesar das condiccedilotildees
adversas propomos possiacuteveis melhorias no que diz respeito agrave avaliaccedilatildeo da pressatildeo
exercida no joelho
Sugerimos entatildeo a utilizaccedilatildeo de palmilhas figuras 29 e 30 para avaliar a pressatildeo
equivalente exercida no joelho e o uso de um software por exemplo o Ansys
(elementos finitos) para criar uma nova imagem corrigida Isso seria viaacutevel e
interessante poreacutem exigiria mais aprofundamento e muito mais tempo o que poderaacute
ser realizado em futuros trabalhos
Figura 29 ndash Palmilhas para mediccedilatildeo da pressatildeo
Figura 30 ndash Resultado de uma anaacutelise de pressatildeo
75
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
[1] httpmriifscuspbrpaginasporttormprojetohistoricohtml acessado
em 11 de junho de 2005
[2] httpwwweagoracombrlerphpidnew=13596 acessado em 15 de
junho de 2005
[3] Rasch Philip j Cinesiologia e Anatomia Aplicada Editora Guanabara
Koogan 1991
[4] Kendall Henry Otis Kendall Florence Peterson Wadsworth Gladys
Elizabeth Muacutesculos Provas e Funccedilotildees Editora Manole Ltda 1980
[5] Haaga Hohn R Lanzieri Charles F Tomografia Computadorizada e
Ressonacircncia Magneacutetica do Corpo Humano Vol 2 Editora Guanabara Koogan
1996
[6] Antonio Raimundo dos Santos Metodologia Cientiacutefica a construccedilatildeo do
Conhecimento 6ordfed Editora DPampA 2004
[7] Tese de Mestrado do aluno Luciano Luporini Menegaldo Campinas
1997 SP ndash Brasil
[8] httpwwwgrupodojoelhocombrartigosanat_biomhtmc acessado em
16 de junho de 2005
[9] httpwwwgrupodojoelhocombrlcahtm acessado em 16 de junho de
2005
[10]httpwwwcorpohumanohpgigcombrsist_muscularsist_muscularhtml
acessado em 20 de junho de 2005
[11] httpwwwmsd-brazilcommsd43m_manualmm_sec5_47htm
acessado em 24 de junho de 2005
[12] httpgeocitiesyahoocombrcorpoemovview_musculacao_24htm
acessado em 25 de junho de 2005
[13]httpwwwtudosobredorcombrpaciente_templatephp3pagina=joelho
acessado em 06 de julho de 2005
[14] Stimac Gary k Introduccedilatildeo ao diagnoacutestico por imagens Editora
Guanabara Koogan 1994
18
Figura 4- Sistema de 005 Tesla instalado nos laboratoacuterios do IFSC-USP
O sistema ainda que instalado num ambiente natildeo apropriado foi continuamente
solicitado para efetuar exames em pacientes da regiatildeo tendo seu uso sido decisivo
em numerosos casos nos quais a tomografia tradicional de raios-X natildeo seria
adequada particularmente lesotildees cerebrais problemas de coluna e articulaccedilotildees A
revista Ciecircncia Hoje publicou parte destes resultados no seu suplemento de
tecnologia
Nessa altura algumas empresas notoriamente a EMBRAER procuraram o centro
de pesquisa para analisar o projeto com vista agrave eventual industrializaccedilatildeo O estudo
feito pela EMBRAER mostrou a viabilidade teacutecnico-econocircmica do projeto embora a
situaccedilatildeo da empresa na eacutepoca em vista da futura privatizaccedilatildeo impediu-a de
assumi-lo
Como o resultado do envolvimento quase no iniacutecio das pesquisas nesta aacuterea no
mundo todo o grupo detinha um conhecimento ao mesmo tempo profundo e
abrangente que iria cobrir desde os fundamentos cientiacuteficos ateacute os detalhes da
instrumentaccedilatildeo hardware e software do RM A equipe consolidada refletia a
interdisciplinaridade no assunto e contava com de fiacutesicos aleacutem de engenheiros
profissionais de computaccedilatildeo e medicina
19
Figura 5- Console de operaccedilatildeo do TORM 005
Praticamente todo profissional envolvido com RM no Brasil conhecia o trabalho
desenvolvido pelo centro de pesquisa em RM da USP e o grupo era tido como
referecircncia na aacuterea Hospitais de Satildeo Paulo como o Hospital das Cliacutenicas Hospital
Universitaacuterio da USP e o INCOR contavam com a colaboraccedilatildeo do grupo De outro
lado empresas multinacionais como a General Electric enviavam seus clientes
(Beneficecircncia Portuguesa Hospital Sara Kubitchek) para suporte teacutecnico e cientiacutefico
nas aplicaccedilotildees mais sofisticadas
Esta situaccedilatildeo fez com que o grupo recebesse uma importante doaccedilatildeo feita pela
Faculdade de Medicina da UNESP em Botucatu de um magneto supercondutor de
05 Tesla Este novo magneto abriu a possibilidade de construir um novo sistema
capaz de igualar-se em qualidade de imagem e velocidade aos mais modernos em
uso hospitalar Tratava-se de uma oportunidade excepcional que natildeo pocircde ser
desperdiccedilada em razatildeo das vaacuterias consequumlecircncias e resultados que poderia gerar
Foi feito um convecircnio entre a USP e a Santa Casa de Satildeo Carlos para a criaccedilatildeo do
Centro de Desenvolvimento de Ressonacircncia Magneacutetica do IFSC-USP A Santa Casa
foi responsaacutevel pela construccedilatildeo do preacutedio e a USP desenvolveu e instalou todos os
equipamentos necessaacuterios para o seu funcionamento Neste Centro estaacute em
operaccedilatildeo cliacutenica hoje o TORM 05 (sistema de 05 Tesla) figura 6 atendendo agrave
populaccedilatildeo de Satildeo Carlos e regiatildeo
20
Figura 6- Sistema de 05 Tesla instalado na Santa Casa de Satildeo Carlos
22 Importacircncia da Ressonacircncia Magneacutetica
A ressonacircncia magneacutetica tornou-se o meacutetodo de imagem de escolha para o estudo
das articulaccedilotildees devido a sua grande diferenciaccedilatildeo tecidual resoluccedilatildeo de
estruturas imagens em muacuteltiplos planos e estudos de imagens em movimento A
articulaccedilatildeo do joelho eacute um dos exames de ressonacircncia magneacutetica mais solicitado na
aacuterea osteoarticular O conhecimento detalhado da anatomia fisiologia e aspecto de
imagenologia da regiatildeo permite uma interpretaccedilatildeo adequada dos exames
Ao contraacuterio do que muitos imaginam as lesotildees de joelho satildeo bastante comuns e
natildeo satildeo provocadas apenas por traumas podem ser tambeacutem congecircnitas Aleacutem
disso natildeo satildeo apenas os atletas profissionais ou amadores que correm o risco de
adquirir uma lesatildeo no joelho os natildeo-atletas tambeacutem desenvolvem problemas
variados na articulaccedilatildeo ldquoPor exemplo cerca de 30 das crianccedilas com idade a partir
de trecircs anos apresentam alguma deformidade de joelho cuja principal causa eacute a
geneacutetica Ou seja satildeo hereditaacuteriosrdquo explica o ortopedista esportivo e cirurgiatildeo de
joelho do Hospital Satildeo Luiz Joaquim Grava [2]
No entanto segundo ele a boa notiacutecia eacute que com o advento da ressonacircncia
magneacutetica para o diagnoacutestico preciso da gravidade da lesatildeo e dos procedimentos e
equipamentos ciruacutergicos como a artroscopia (procedimento minimamente evasivo
uma espeacutecie de viacutedeo cirurgia que permite visualizar precisamente as lesotildees nos
21
tendotildees e articulaccedilotildees aleacutem de trataacute-las e prevenir a evoluccedilatildeo das mesmas) os
iacutendices de cura tecircm elevado significativamente girando em torno de 90 dos casos
O joelho eacute uma articulaccedilatildeo complexa (tipo dobradiccedila) composta por ligamentos
cruzados colaterais meniscos tendotildees e muacutesculos Suas funccedilotildees de movimento
(extensatildeo rotaccedilatildeo e impulsatildeo) satildeo muito importantes tanto em atletas quanto em
natildeo atletas ldquoSatildeo muito comuns agraves lesotildees no joelho a maior parte delas originaacuteria de
traumas por esforccedilo diretos e indiretos e podem ser isoladas ou combinadasrdquo diz o
especialista
ldquoNo entanto o tratamento das lesotildees no joelho varia de acordo com a gravidade das
mesmas e pode envolver desde antiinflamatoacuterios fisioterapia executada em cliacutenicas
especializadas e ateacute em alguns casos procedimentos ciruacutergicosrdquo relata Grava ldquoDaiacute
a importacircncia de se realizar o diagnoacutestico preciso do tipo de lesatildeo e posteriormente
agrave aplicaccedilatildeo de tratamento adequadordquo reforccedila o especialista
Os atletas estatildeo mais sujeitos a lesotildees dependendo da modalidade esportiva Os
surfistas por exemplo sofrem mais com meniscos e ligamentos rompidos devido agrave
forccedila aplicada em uma manobra quando o joelho eacute forccedilado a um movimento brusco
de rotaccedilatildeo No voleibol os saltos constantes e a impulsatildeo vertical provocam lesotildees
na articulaccedilatildeo do joelho Os ciclistas com frequumlecircncia de dor nas articulaccedilotildees
inferiores estimuladas geralmente por lesotildees provocadas pela inadequaccedilatildeo das
dimensotildees da bicicleta ao corpo do atleta Aleacutem destas peculiaridades contam
tambeacutem as variaccedilotildees anatocircmicas de quem pedala a intensidade a forma de
treinamento e a duraccedilatildeo dos treinos tambeacutem satildeo responsaacuteveis pelo problema
O aumento da incidecircncia de lesotildees no joelho tem sido constatado em adolescentes
jovens homens acima de 45 anos e mulheres estas uacuteltimas porque estatildeo
praticando cada vez mais esporte
A dor no joelho eacute uma queixa um tanto comum a maioria delas se originando de
trauma por esforccedilo satildeo dores pouco agudas e que se resolvem sem tratamento ou
22
apenas com analgeacutesicos levesTraumas graves com ligamentos lesionados ou
rompidos resultam em dor e instabilidade da articulaccedilatildeo do joelho
Exerciacutecios fiacutesicos moderados (como caminhadas) natildeo causam problemas no joelho
Se o joelho natildeo estiver lesado o exerciacutecio normalmente eacute beneacutefico Esforccedilos laterais
satildeo os que causam a maioria das lesotildees no joelho jaacute que este natildeo foi projetado
para suportar esses esforccedilos
O desgaste irregular da cartilagem pode fazer com que a perna se dobre para dentro
ou para fora Estar acima do peso tambeacutem pode contribuir para os problemas no
joelho
23
3 PATOLOGIAS DO JOELHO
Neste capitulo descreve-se as principais patologias e deformidades que ocorrem no
joelho
31 Tipos de Patologia
bull Danos ao ligamento ou cartilagem devidos aos traumas ou lesotildees
- lesatildeo de LCA Ligamento Cruzado Anterior
- lesatildeo de LCP Ligamento Cruzado Posterior
- lesatildeo de LCM Ligamento Colateral Medial
- lesatildeo de LCL Ligamento Colateral Lateral
bull Artrite
bull Osteoartrite
bull Artrite reumatoacuteide
bull Artrite gotosa aguda
bull Cisto de Baker
bull Bursite
bull Doenccedila de Still de adultos
bull Condromalaacutecia patelar
bull Artrite gotosa crocircnica
bull Doenccedila de Osgood-Schlatter
bull Pseudogota
bull Gota
bull Artrite psoriaacutetica
bull Siacutendrome de Reiter
bull Esclerodermia
24
311 Lesatildeo do Ligamento Cruzado Anterior
As lesotildees do ligamento cruzado anterior satildeo mais comuns em esportes em que o peacute
estaacute fixo ao solo e a perna eacute rodada com o corpo como no futebol basquetebol
esqui Com a rotaccedilatildeo no joelho o paciente pode ouvir um ldquopoprdquo quando a lesatildeo
ocorrer e natildeo consegue prosseguir a atividade A incidecircncia desta lesatildeo eacute maior
durante a terceira deacutecada de vida
Os jogadores de basquete e futebol que desaceleram subitamente para mudar de
direccedilatildeo tambeacutem podem produzir uma lesatildeo do LCA
312 Lesatildeo do Ligamento Cruzado Posterior
O ligamento cruzado posterior eacute o restritor primaacuterio da translaccedilatildeo posterior da tiacutebia
sobre o fecircmur A sua lesatildeo eacute muito menos comum que a do cruzado anterior
O LCP eacute duas vezes mais forte que o LCA com maior aacuterea de corte transversal e
forccedila tecircnsil estas caracteriacutesticas satildeo responsaacuteveis por menor incidecircncia de ruptura
no LCP As lesotildees no LCP representam apenas 5 das lesotildees dos ligamentos do
joelho
313 Lesatildeo do Ligamento Colateral Medial
O ligamento colateral medial tem uma porccedilatildeo superficial e outra profunda (capsular)
A porccedilatildeo superficial provecirc a principal resistecircncia ao estresse em valgo A porccedilatildeo
profunda esta fixada ao menisco medial e fornece adicional estabilidade ao estresse
em valgo A lesatildeo do colateral medial eacute a lesatildeo ligamentar mais comum do joelho
314 Lesatildeo do Ligamento Colateral Lateral
Lesotildees deste ligamento satildeo menos comuns que o medial e geralmente satildeo mais
graves e raramente satildeo lesotildees isoladas pois os ligamentos cruzados e o complexo
posterolateral satildeo frequumlentemente lesionados O tratamento destas lesotildees eacute difiacutecil
25
315 Artrite
O termo artrite se refere agrave inflamaccedilatildeo nas articulaccedilotildees ou juntas do corpo humano
As juntas satildeo superfiacutecies onde haacute o contato entre dois ou mais ossos possibilitando
assim a mobilidade do esqueleto humano Satildeo estruturas muito complexas devido
aos seus diversos componentes e sua interaccedilatildeo entre os mesmos Existem vaacuterios
tipos de artrites que satildeo causadas por diversos fatores e doenccedilas Costuma-se
diferenciar a princiacutepio as artrites relacionadas com sintomas sistecircmicos (como
febre sinais inflamatoacuterios anemia etc) daquelas cujas manifestaccedilotildees se restringem
agraves articulaccedilotildees envolvidas
316 Osteoartrite
A osteoartrite eacute o tipo de artrite que mais afeta a populaccedilatildeo mundial levando agrave
diminuiccedilatildeo da qualidade de vida de milhotildees de pessoas em todo o mundo Afeta
principalmente os joelhos quadris e matildeos regiotildees muito importantes para a
independecircncia fiacutesica do ser humano Eacute uma causa muito importante de afastamento
do trabalho e de aposentadoria precoce Aleacutem disso eacute responsaacutevel por inuacutemeras
cirurgias numa populaccedilatildeo cujo risco ciruacutergico eacute muito elevado os idosos Durante
muito tempo pouco se sabia sobre como ocorriam as alteraccedilotildees articulares que
levam agrave debilidade fiacutesica Hoje sabe-se de vaacuterios fatores de risco para o
desenvolvimento do quadro cujo conhecimento tem facilitado uma melhor
abordagem terapecircutica e uma melhor prevenccedilatildeo da doenccedila
317 Artrite Reumatoacuteide
A artrite reumatoacuteide eacute uma doenccedila auto-imune em que se inflamam simetricamente
as articulaccedilotildees incluindo habitualmente as das matildeos e peacutes originando inchaccedilo dor
e muitas vezes levando agrave destruiccedilatildeo definitiva do interior da articulaccedilatildeo
A artrite reumatoacuteide tambeacutem pode desencadear uma variedade de sintomas em
todo o corpo Desconhece-se a sua causa exata embora sejam muitos os vaacuterios
fatores (inclusive a predisposiccedilatildeo geneacutetica) que podem influir na reaccedilatildeo auto-imune
26
Cerca de 1 da populaccedilatildeo sofre desta doenccedila que afeta as mulheres duas ou trecircs
vezes mais frequumlentemente que os homens A artrite reumatoacuteide apresenta-se em
primeiro lugar em indiviacuteduos entre os 25 e os 50 anos de idade mas pode fazecirc-lo
em qualquer idade Em alguns casos a doenccedila resolve-se de forma espontacircnea e o
tratamento alivia sintomas em trecircs de cada quatro pessoas Contudo pelo menos 1
em cada 10 pessoas fica incapacitada
Nesta doenccedila o sistema imunitaacuterio ataca o proacuteprio tecido que reveste e protege as
articulaccedilotildees Finalmente a cartilagem o osso e os ligamentos da articulaccedilatildeo
deterioram-se provocando a formaccedilatildeo de cicatrizes dentro da articulaccedilatildeo que se
deteriora a um ritmo muito variaacutevel
318 Gota
Eacute a presenccedila de depoacutesitos de cristais de aacutecido uacuterico no espaccedilo da articulaccedilatildeo que
causam uma intensa reaccedilatildeo inflamatoacuteria e dor Na maioria das vezes a gota eacute uma
forma de artrite com episoacutedios recorrentes O perfil mais comumente associado agrave
gota eacute de um homem com excesso de peso e com o peacute inflamado
319 Artrite Gotosa Aguda
A artrite gotosa aguda eacute o segundo estaacutegio da gota Eacute a artrite dolorosa que ataca
principalmente os membros inferiores quase sempre atingindo uma uacutenica
articulaccedilatildeo A articulaccedilatildeo mais acometida eacute a metatarso-falangiana do primeiro dedo
(do dedatildeo do peacute) chamada podagra (podos = peacute) Nesta fase os fluidos do corpo
saturados pelo aacutecido uacuterico formam cristais que ocasionam inflamaccedilatildeo
3110 Cisto de Baker
O cisto de Baker eacute um saco com liacutequido localizado na borda medial da fossa
popliacutetea do joelho Esse saco ciacutestico pode comunicar-se com a cavidade do joelho
estando associado com a degeneraccedilatildeo do corno posterior do menisco medial com
27
ou sem laceraccedilatildeo do menisco Com maior frequumlecircncia o cisto origina-se dos tendotildees
mediais dos muacutesculos iacutesquios - tibiais
3111 Bursite
Bursite eacute a inflamaccedilatildeo da bursa pequena bolsa contendo liacutequido que envolve as
articulaccedilotildees e funciona como amortecedor entre ossos tendotildees e tecidos
musculares A bursite ocorre principalmente nos ombros cotovelos e joelhos
3112 Doenccedila de Still de Adultos
Uma das formas cliacutenicas da doenccedila reumatoacuteide juvenil pode acometer adultos com
febre geralmente alta e intermitente como manifestaccedilatildeo cliacutenica inicial da doenccedila
Deformidades articulares raramente ocorrem e os testes laboratoriais e anticorpos
antinucleares satildeo negativos
3113 Condromalaacutecia Patelar
Termo utilizado para indicar uma condiccedilatildeo dolorosa devido agrave anormalidade
cartilaginosa na face posterior da patela pela fricccedilatildeo repetida desta regiatildeo sobre a
face articular do fecircmur Esta condiccedilatildeo pode levar a uma degeneraccedilatildeo gradual e
progressiva A cartilagem apresenta-se rugosa e estriada
3114 Doenccedila de Osgood-Schlatter
A doenccedila de Osgood-Schlatter eacute uma inflamaccedilatildeo do osso e da cartilagem na parte
superior da tiacutebia A doenccedila de Osgood-Schlatter ocorre entre os 10 e 15 anos mais
frequumlentemente em meninos Supotildee-se que a sua causa seja uma lesatildeo que ocorre
quando o tendatildeo patelar traciona excessivamente sobre o seu ponto de inserccedilatildeo na
parte superior da tiacutebia Geralmente a doenccedila afeta somente a tiacutebia
28
3115 Pseudogota
A pseudogota (doenccedila da deposiccedilatildeo de pirofosfato de caacutelcio dihidratado) eacute um
distuacuterbio caracterizado por crises intermitentes de artrite dolorosa causada por
depoacutesitos de cristais de pirofosfato de caacutelcio O distuacuterbio geralmente ocorre em
indiviacuteduos idosos e afeta igualmente os homens e as mulheres Em uacuteltima instacircncia
a pseudogota provoca degeneraccedilatildeo das articulaccedilotildees afetadas
3116 Artrite psoriaacutetica
A psoriacutease (uma doenccedila da pele que causa surto de erupccedilotildees cutacircneas
avermelhadas e escamosas espessamento das unhas e ponteado ungular) pode
preceder ou seguir-se agrave inflamaccedilatildeo articular A artrite afeta habitualmente as
articulaccedilotildees dos dedos da matildeo e do peacute embora tambeacutem possa afetar outras
articulaccedilotildees inclusive as ancas e a coluna vertebral As articulaccedilotildees podem inchar e
deformar-se quando a inflamaccedilatildeo eacute crocircnica Os sintomas articulares e cutacircneos
podem aparecer e desaparecer conjuntamente
3117 Siacutendrome de Reiter
A siacutendrome de Reiter eacute uma inflamaccedilatildeo das articulaccedilotildees e das inserccedilotildees tendinosas
nas articulaccedilotildees frequumlentemente acompanhada de inflamaccedilatildeo da conjuntiva e das
membranas mucosas como a da boca do trato urinaacuterio da vagina e do pecircnis e
tambeacutem de uma erupccedilatildeo cutacircnea caracteriacutestica A siacutendrome de Reiter eacute
denominada de artrite reativa porque a inflamaccedilatildeo articular parece ser uma reaccedilatildeo a
uma infecccedilatildeo originada em outra aacuterea do corpo que natildeo as articulaccedilotildees Essa
siacutendrome eacute mais comum em homens com 20 a 40 anos de idade
3118 Esclerodermia
A esclerodermia (esclerose sistecircmica) eacute uma doenccedila crocircnica caracterizada por
alteraccedilotildees degenerativas e endurecimento dos tecidos da pele articulaccedilotildees e
29
oacutergatildeos internos e pela dureza e espessamento anormais das paredes dos vasos
sanguiacuteneos
Desconhece-se a sua causa A perturbaccedilatildeo eacute quatro vezes mais frequumlente em
mulheres que em homens e nas crianccedilas eacute pouco comum A esclerodermia pode
apresentar-se como parte de uma doenccedila mista do tecido conjuntivo
Muitas vezes escuta-se um som aacutespero quando os tecidos inflamados entram em
contato particularmente nos joelhos e por baixo destes Os dedos os pulsos e os
cotovelos podem sofrer um processo de flexatildeo progressiva (contratura) devido ao
espessamento da pele Tambeacutem podem ocorrer feridas nas pontas dos dedos e nos
noacutes dos dedos
32 Tipos de Deformidades
Os tipos de deformidades relacionadas ao joelho satildeo as deformidades em varo e em
valgo Satildeo os problemas mais comuns congecircnitos e que se manifestam por volta
dos trecircs ou quatro anos de idade
321 Deformidade em Varo
A deformidade do joelho em varo eacute joelho para fora e perna para dentro tiacutepico de
cavaleiros O joelho varo pode ser causado tambeacutem pelo raquitismo e deficiecircncia de
vitamina D
322 Deformidade em Valgo
A deformidade do joelho em valgo eacute o joelho para dentro e perna para fora joelho
em ldquoXrdquo
30
4 O PORQUEcirc DO USO DA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
Estabelecendo uma comparaccedilatildeo entre os meacutetodos de diagnoacutestico por imagem
utilizados no joelho encontramos os raios-X e a ressonacircncia magneacutetica como sendo
os meacutetodos mais utilizados atualmente Neste capiacutetulo faremos uma breve
avaliaccedilatildeo de custo benefiacutecio entre estes dois meacutetodos
41 Pesquisa de Custo e de Exame Utilizado
Na utilizaccedilatildeo do meacutetodo de diagnoacutestico por raios-X obteacutem-se oacutetimos resultados na
avaliaccedilatildeo de fraturas oacutesseas presenccedila de objetos estranhos e proacuteteses como
observamos na figura 7 Mas este resultado natildeo se apresenta da mesma maneira
para muacutesculos e outros elementos que possam ser analisados na articulaccedilatildeo
tornando-se entatildeo um meacutetodo ineficaz para aplicaccedilotildees que estatildeo ligadas a
patologias
Figura 7 ndash Chapas de raio x [9]
O meacutetodo de utilizaccedilatildeo que preenche esta lacuna satildeo as ressonacircncias magneacuteticas
que revelam as patologias referentes aos muacutesculos cartilagens tendotildees
31
ligamentos vasos etc Como mostrado na figura 8 podemos observar os detalhes
da articulaccedilatildeo
Figura 8ndash Exame de RM
Para uma comparaccedilatildeo acerca do meacutetodo de captaccedilatildeo de imagem mais adequado a
ser utilizado realizamos uma pesquisa no Hospital Praia da Costa localizado no
municiacutepio de Vila Velha - ES com o ortopedista Henrique Morais formado em
medicina pela Faculdade de Medicina de Petroacutepolis A resposta veio a confirmar o
relatado acima os raios-X satildeo muito mais utilizados que a ressonacircncia magneacutetica
devido a simplicidade e ao baixo custo do exame
Para obtermos dados referentes a custos foi realizada uma pesquisa no Centro de
Diagnoacutestico por Imagem (CDI) localizado na Praia do Canto Vitoacuteria - ES onde
foram obtidos os seguintes resultados
O valor de um exame de ressonacircncia magneacutetica incluindo laudo e filme foi de R$
73000 (setecentos e trinta reais) para o raios-X o custo teria uma meacutedia de R$
1500 (quinze reais) por exame
Uma outra pesquisa foi realizada por Nabarrete em 1999 que tinha como objetivo
colher informaccedilotildees referentes aos diversos aspectos relacionados agraves lesotildees quais
os tipos mais frequumlentes e seus mecanismos mais comuns bem como as
32
caracteriacutesticas dos indiviacuteduos que em sua maioria foram do sexo masculino Os
resultados seratildeo apresentados nas figuras 9 10 11 e 12
Figura 9 - Ocorrecircncia de lesotildees e quais estruturas satildeo mais lesadas
Figura 10 - Esportes de contato que mais geram lesotildees nos ligamentos
Figura 11 - Neste graacutefico veremos os mecanismos causadores de lesotildees
33
Figura 12 - Procedimentos que foram utilizados para definiccedilatildeo do grau da lesatildeo
42 Conclusatildeo do Capiacutetulo
Apesar da teacutecnica dos raios-X ser o exame mais utilizado o de menor custo o mais
simples e mais raacutepido seraacute utilizado neste estudo a ressonacircncia magneacutetica pois
neste caso a preocupaccedilatildeo eacute mostrar o comportamento da estrutura do joelho com e
sem a aplicaccedilatildeo de carga e tal avaliaccedilatildeo soacute seraacute possiacutevel pelo o exame de RM pois
mostraraacute os diferentes tipos de tecidos do joelho e suas variaccedilotildees
34
5 DEFEITOS DA RM
O paciente em questatildeo ao dar entrada na sala de ressonacircncia natildeo poderaacute portar
nenhum tipo de material magneacutetico ou qualquer instrumento que venha gerar
artefatos no resultado do exame Os artefatos satildeo gerados atraveacutes de interferecircncia
com o campo magneacutetico Assim portadores de proacuteteses marcapasso ou quaisquer
materiais eleacutetricos natildeo podem utilizar o meacutetodo de diagnoacutestico por ressonacircncia
O objetivo deste capiacutetulo eacute identificar os problemas relacionados agrave mecacircnica no que
diz respeito ao modo como eacute realizado o exame Seraacute mostrado agora um dos
problemas encontrados durante a realizaccedilatildeo do exame com o paciente em repouso
estando ele com um carregamento nulo ou proacuteximo disto na regiatildeo femopatelar
51 Abordagem da Variaccedilatildeo da Pressatildeo na Superfiacutecie de Apoio
Para esta demonstraccedilatildeo a variaccedilatildeo da pressatildeo sofrida nos peacutes para situaccedilotildees reais
e tambeacutem para a situaccedilatildeo da ressonacircncia onde o paciente encontra-se deitado
Seraacute feito ainda uma avaliaccedilatildeo das forccedilas sobre os muacutesculos no joelho em duas
posiccedilotildees e para acircngulos diferentes
Em um primeiro estudo seraacute considerado uma pessoa deitada em repouso e com
sua distribuiccedilatildeo de massa homogecircnea e constante ao longo de todo corpo sendo
esta a situaccedilatildeo em que o paciente encontra-se no momento da ressonacircncia
magneacutetica temos
Massa = constante
A aacuterea de contato com a superfiacutecie
Aacuterea (estimada) = 2400 cm2
35
Considerando a massa do indiviacuteduo como 80 kg estimamos entatildeo a pressatildeo
exercida pela superfiacutecie do corpo em contato com a maca da ressonacircncia
Pressatildeo = F A
Sendo assim foi encontra uma pressatildeo de 0033 kgf cm2 para uma pessoa deitada
na maca da RM
Ilustrando a situaccedilatildeo de uma pessoa de peacute onde os peacutes estatildeo totalmente apoiados
no solo em repouso com a massa distribuiacuteda de maneira uniforme em toda a
superfiacutecie de contato
Aacuterea (estimada) = 132 cm2
Considerando o mesmo indiviacuteduo da situaccedilatildeo anterior teremos uma pressatildeo de
0606 kgf cm2
A uacuteltima situaccedilatildeo teraacute o mesmo indiviacuteduo com suas pernas flexionadas e com uma
aacuterea de apoio reduzida esta eacute uma situaccedilatildeo criacutetica para o joelho devido ao aumento
das tensotildees nos muacutesculos e tendotildees esta situaccedilatildeo seraacute abordada mais adiante
Aacuterea (estimada) = 80 cm2
Sendo assim a pressatildeo correspondente a esta situaccedilatildeo seraacute de 1 kgf cm2
Observando os resultados das situaccedilotildees anteriores eacute faacutecil de verificar a ocorrecircncia
de uma grande variaccedilatildeo da pressatildeo Comparando os resultados das situaccedilotildees onde
o indiviacuteduo estaacute de peacute com toda a superfiacutecie do peacute apoiada com o resultado do
indiviacuteduo na maca verifica-se que a pressatildeo eacute aproximadamente vinte vezes maior
e a situaccedilatildeo onde o indiviacuteduo encontra-se com a superfiacutecie do peacute parcialmente
apoiada a diferenccedila aumenta em mais de 30 vezes em relaccedilatildeo agrave posiccedilatildeo de exame
36
52 A Impossibilidade de Variaccedilatildeo do Acircngulo
Durante o exame de ressonacircncia magneacutetica o acircngulo do joelho na posiccedilatildeo eacute
travado entre 10 e 15deg como mostrado na figura 13
Durante um agachamento agraves forccedilas compressivas chegam proacuteximas a 8000 Kgf
com cargas elevadas (250 a 38250 kg) sendo praticamente a mesma nos acircngulos
entre 60deg a 130deg de flexatildeo de joelhos (NISSEL amp EKHOLM 1986) poreacutem ainda natildeo
foi estudado um valor limite para as estruturas resistirem a forccedilas compressivas
Deve-se lembrar no entanto que da mesma forma que a compressatildeo excessiva
pode ser lesiva para meniscos e cartilagens elas tem um papel importante na
estabilidade dos joelhos (NISSEL amp ELKHOLM 1986 MARKOLF et al 1981
SHOEMAKER amp MARKOLF 1985 YACK et al 1994) [12]
Figura 13ndash Acircngulo de posiccedilatildeo do joelho durante o exame
Logo concluiacute-se que em acircngulos menores que 60deg os esforccedilos na regiatildeo
femopatelar satildeo pequenos e haacute pouco desgaste da articulaccedilatildeo para acircngulos entre
60 e 130deg haacute grande esforccedilo e desgaste poreacutem em ambos os casos todos os
37
esforccedilos contribuem para a estabilidade do joelho A figura 14 ilustra claramente
que com a alteraccedilatildeo do acircngulo do joelho as forccedilas existentes aumentam
consideravelmente
Figura 14ndash Na figura 14 pode-se observar que Qp Rf(resultante) e Pa satildeo vetores forccedila que atuam
diretamente sobre a patela ao flexionar o joelho como jaacute foi abordado anteriormente as forccedilas
apresentam grandes aumentos O grupo de forccedilas representados pelos vetores Qt Rc(resultante) e
P(forccedila peso) atuam na articulaccedilatildeo do tornozelo e aumentam com a flexatildeo do joelho bem como o
aumento da forccedila normal(forccedila de contato do chatildeo com a ponta dos peacutes) que provoca um maior
momento na articulaccedilatildeo O conjunto de vetores representados por Rc(resultante) Qt e P satildeo vetores
que atuam na articulaccedilatildeo da anca do fecircmur e a bacia neste caso temos um pequeno aumento destes
com o aumento do acircngulo Por fim temos o conjunto de vetores representados por Pa Rt e
Rg(resultante) que atuam na articulaccedilatildeo entre o fecircmur e a tiacutebia
38
53 Contraccedilatildeo Isomeacutetrica e Isotocircnica
A relaccedilatildeo entre a forccedila muscular e seu comprimento durante uma contraccedilatildeo
determina o tipo de contraccedilatildeo muscular Eacute chamada contraccedilatildeo isomeacutetrica aquela em
que o efeito da formaccedilatildeo das pontes cruzadas implica no aumento da rigidez do
muacutesculo atingindo um estado de equiliacutebrio estaacutetico neste caso o muacutesculo natildeo
altera seu comprimento ainda que as pontes cruzadas estejam ativas para suportar
a carga aplicada Modificaccedilotildees na carga levam ao aumento ou a diminuiccedilatildeo da
rigidez do muacutesculo e a manutenccedilatildeo do comprimento O outro tipo de contraccedilatildeo
chamada isotocircnica ocorre quando o muacutesculo se encurta ainda que sob a accedilatildeo de
uma carga Tomando-se como exemplo a elevaccedilatildeo de um peso numa contraccedilatildeo
isomeacutetrica este estaria sendo sustentado estaticamente enquanto uma contraccedilatildeo
isotocircnica seria capaz de levantaacute-lo [6]
531 Relaccedilatildeo Comprimento - Forccedila Muscular
Quando o comprimento de um muacutesculo se encontra proacuteximo ao seu valor de
repouso tambeacutem chamado comprimento oacutetimo a maior quantidade possiacutevel de
cabeccedilas miosiacutenicas pode formar pontes cruzadas com as moleacuteculas de actina esta
situaccedilatildeo corresponde ao maior grau de superposiccedilatildeo entre os filamentos grosso e
fino Gordon et alli (1966) mediu a faixa de comprimento onde a maacutexima tensatildeo
ocorria numa fibra isolada do muacutesculo sartorius da ratilde de 94 a 106 do
comprimento oacutetimo (Figura 15 A)
Diminuindo gradativamente o comprimento do muacutesculo para ateacute um limite de 60
do comprimento oacutetimo a forccedila caiacutea a aproximadamente 80 da forccedila maacutexima -
evento relacionado provavelmente ao encontro de filamentos finos opostos
Encurtamentos mais pronunciados levavam agrave cessaccedilatildeo da forccedila muscular com o
provaacutevel choque dos filamentos grossos com as estruturas Z Por outro lado se o
muacutesculo era estirado acima do comprimento oacutetimo a forccedila muscular caia
gradativamente ateacute cerca de 130 deste comprimento Nesta condiccedilatildeo o
sarcocircmero distendido diminui o nuacutemero de pontes cruzadas ativas ateacute o limite ao
39
redor de 170 do comprimento oacutetimo onde a superposiccedilatildeo entre filamentos
grossos e finos jaacute natildeo ocorre
Em muacutesculos inteiros e natildeo apenas numa fibra isolada alongamentos a partir do
comprimento oacutetimo trazem consigo o aparecimento de uma forccedila elaacutestica passiva
exercida pelos elementos elaacutesticos natildeo contraacuteteis do muacutesculo perimiacutesio endomiacutesio
sarcolema assim como por elementos da proacutepria fibra muscular (Zajac 1989)
Dependendo ainda da ativaccedilatildeo a forccedila muscular fica reduzida a uma fraccedilatildeo da forccedila
maacutexima situaccedilatildeo em que nem todas as fibras satildeo recrutadas ou a somaccedilatildeo
temporal natildeo chegou ao maacuteximo (Figura 15 B)
Em muacutesculos do aparelho locomotor a modulaccedilatildeo da forccedila eacute feita
predominantemente pelo recrutamento ateacute cerca de 70 (50 a 85
dependendo do muacutesculo) da forccedila maacutexima valor a partir do qual as unidades
motoras passam a disparar com maior frequumlecircncia (Enoka 1993) [6]
40
Figura 15 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento A - Ativaccedilatildeo maacutexima B - Ativaccedilatildeo parcial (Zajac 1989)
532 Relaccedilatildeo Velocidade - Forccedila Muscular
Um muacutesculo isolado sujeito a uma carga constante por exemplo suportando um
peso se for estimulado inicialmente se encurtaraacute parando em seguida Variando-se
a carga eacute possiacutevel relacionaacute-la com a velocidade de encurtamento sendo obtida a
curva velocidade - forccedila muscular Quando a velocidade de encurtamento eacute maacutexima
o muacutesculo natildeo estaacute sujeito a nenhuma carga isto eacute a forccedila muscular eacute nula Se por
outro lado o muacutesculo natildeo consegue se encurtar ainda que seu comprimento seja
oacutetimo senatildeo apenas suportar a carga a velocidade eacute nula e a forccedila assume o valor
maacuteximo (Figura 16) Forccedilas maiores do que a maacutexima aplicadas ao muacutesculo levam
seu alongamento ateacute um limite de aproximadamente 180 da forccedila maacutexima
aumentos subsequumlentes de forccedila levariam a alongamentos draacutesticos no muacutesculo
41
Figura 16 - Relaccedilatildeo forccedila-velocidade para ativaccedilotildees maacutexima e parcial No eixo x estaacute representada a
velocidade de encurtamento a velocidade do muacutesculo com sinal oposto (Zajac 1989)
54 O Modelo de Hill
Os modelos derivados da proposta inicialmente apresentada por A V Hill em 1938
possuem caracteriacutesticas suficientemente simples e de faacutecil compreensatildeo e satildeo
capazes de modelar satisfatoriamente os principais fenocircmenos macroscoacutepicos
observados na contraccedilatildeo muscular e que os tornaram os mais utilizados ateacute entatildeo
em estudos de dinacircmica e controle de movimento Na Figura 17 podem ser
observados os componentes baacutesicos deste modelo um elemento contraacutetil (CE) no
qual a forccedila muscular eacute gerada a partir da energia quiacutemica disponiacutevel um elemento
elaacutestico em seacuterie (SEE) responsaacutevel pela resposta mecacircnica do muacutesculo agraves
alteraccedilotildees de comprimento raacutepidas Se um muacutesculo estaacute sendo submetido a
alongamentos natildeo-despreziacuteveis eacute comum a inclusatildeo de um elemento elaacutestico em
paralelo (PE) atuando como uma mola passiva [6]
42
Figura 17 - Estrutura funcional do modelo de Hill mostrando o elemento contraacutetil (CE) o elemento
elaacutestico em paralelo (PE) e o elemento elaacutestico em seacuterie (SEE) (Zajac 1989)
A partir de medidas de forccedila isotocircnica em muacutesculos tetanizados sabe-se que quando
esta aumenta os muacutesculos se contraem mais lentamente Foi proposta entatildeo por Hill
uma relaccedilatildeo empiacuterica hiperboacutelica que ajustava a dependecircncia da velocidade maacutexima
de contraccedilatildeo (V) com a forccedila muscular (F) (Figura 18)
(F+a)+(V+b)=const (41)
Tal que
V eacute a velocidade inicial (maacutexima) de encurtamento
F eacute a forccedila muscular
a e b satildeo as constantes sendo b = a (VmFm)
43
Figura 18 - Hipeacuterbole de Hill Os dados experimentais de contraccedilotildees isotocircnicas do muacutesculo sartorius
de ratilde foram ajustados com a equaccedilatildeo empiacuterica (VVm+025) (FFm+025) = 03123 neste teste
Vm=52 cms e Fm=65 gf (Talbot e Gessner 1973)
Hill obteve a relaccedilatildeo acima atraveacutes de medidas da potecircncia muscular que eacute a soma
das energias mecacircnica e teacutermica durante a contraccedilatildeo isotocircnica Inicialmente o calor
liberado na contraccedilatildeo isotocircnica (Qit) foi considerado como a soma do calor liberado
durante a contraccedilatildeo isomeacutetrica (Qim) e do calor liberado devido ao encurtamento (Qe)
Q Q Qit e im (42)
Hill constatou que Qe era proporcional apenas agrave distacircncia encurtada ou que sua
variaccedilatildeo temporal era proporcional a V No entanto Qit o calor total diminuiacutea com o
aumento da forccedila A potecircncia total no muacutesculo soma da potecircncia mecacircnica (fv) e do
calor extra dissipado por accedilatildeo da viscosidade no encurtamento (Qe) pode ser
expressa como
( )W fv Qe fv av b f fm (43)
44
Tal que fm eacute a forccedila muscular maacutexima (ou seja para v = 0) Somando ab + bf nos dois
lados da equaccedilatildeo acima
( )( ) ( )f a v b b a fm (44)
Mas Hill percebeu posteriormente que ldquoardquo dependia de f (Hill 1964)
a f f fm( ) 016 018 (45)
Apesar das equaccedilotildees 44 e 45 descreverem com maior precisatildeo a relaccedilatildeo forccedila-
velocidade a equaccedilatildeo original de Hill 41 continua sendo empregada com suficiente
credibilidade para muitos muacutesculos Wilkie (1950) notou que hipeacuterboles
geometricamente semelhantes eram obtidas para vaacuterios muacutesculos mostrando que a
variaccedilatildeo da velocidade com a forccedila ocorria de maneira ateacute certo ponto invariante
Normalizando a eq 41 pela forccedila maacutexima (fm) e pela velocidade maacutexima de contraccedilatildeo
sem carga (vm) vem
f
f
v
vm m
1
4
1
4
5
16 (46)
Uma vez que para muitos muacutesculos vale a relaccedilatildeo
a
f
b
vm m
1
4 (47)
Abott e Wilkie (1953) mostraram que a equaccedilatildeo de Hill normalizada eq 47 se aplica
para muacutesculos que se encontram em diversos estados de alongamento ou contraccedilatildeo
e natildeo apenas no comprimento oacutetimo Assim a forccedila do elemento contraacutetil eacute
completamente definida para uma estimulaccedilatildeo tetacircnica se a curva forccedila-comprimento
eacute levada em conta aleacutem da curva forccedila-velocidade A forccedila muscular eacute entatildeo uma
funccedilatildeo de duas variaacuteveis uma relaccedilatildeo forccedila-comprimento-velocidade (figura 19)
45
Figura 19 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento-velocidade para muacutesculo interno reto de rato (Zierler 1978)
Este modelo baacutesico possui alguns pequenos desvios dependendo das condiccedilotildees
especiacuteficas de operaccedilatildeo Muacutesculos que se contraem a partir de um comprimento inicial
elevado encurtam-se mais lentamente do que aqueles que estavam inicialmente
menos estendidos A duraccedilatildeo da estimulaccedilatildeo se longa diminui a velocidade de
contraccedilatildeo processo ligado provavelmente ao metabolismo energeacutetico (Zierler 1978)
A partir das relaccedilotildees expostas acima jaacute eacute possiacutevel calcular a potecircncia muscular
Sendo a taxa de calor gerado no encurtamento ( Qe ) proporcional agrave velocidade de
encurtamento
( )Q Q f f vit im m 016 018 (48)
Incluindo o termo fv da potecircncia mecacircnica e considerando a = 025 a potecircncia
muscular total entendida como a soma da taxa de produccedilatildeo de calor e da potecircncia
mecacircnica durante a contraccedilatildeo isotocircnica fica
W Q f v fvim m 0 25 (49)
46
E utilizando a relaccedilatildeo determinada por Hill para o calor isomeacutetrico
Qf v
im
m m
16 (410)
Tem-se que uma expressatildeo para a potecircncia muscular seria
Wf v v
v
f
f
v
v
m m
m m m
161 4 16 (411)
Que a partir da equaccedilatildeo 46 da hipeacuterbole normalizada de Hill (Talbot e Gessner
1973) pode ser expressa em funccedilatildeo apenas da velocidade de encurtamento ou da
forccedila muscular
Wf v
vv
vv
m m m
m
16
1 24
1 4 (412)
Wf v f
f
f f
f f
m m
m
m
m
161 1
4 75 20
16 64 (413)
A equaccedilatildeo de Hill normalizada (46) eacute a base para a determinaccedilatildeo da curva
velocidade-forccedila muscular As equaccedilotildees 411 e 412 por sua vez podem fornecer
importantes dados sobre consumo de energia muscular e o comportamento das
forccedilas para um estudo mais especiacutefico Em sistemas de estimulaccedilatildeo eleacutetrica neuro-
muscular poderatildeo ser uacuteteis no estabelecimento de estrateacutegias de controle
47
55 Estrutura Muscular na Articulaccedilatildeo
A seguir seratildeo apresentados os muacutesculos e ligamentos no movimento do joelho De
acordo com o mostrado na Figura 20 podemos observar a quantidade de muacutesculos
diretamente ligados ao joelho bem como os ligamentos que satildeo responsaacuteveis por
manter a integridade da articulaccedilatildeo
Figura 20 - Demonstrativa dos muacutesculos ligamentos e suas disposiccedilotildees
551 Os Muacutesculos da Articulaccedilatildeo
Doze muacutesculos atuam na articulaccedilatildeo do joelho e satildeo classificados em trecircs grupos
bull Jarrete
bull Quadriacuteceps da coxa e
bull Muacutesculos natildeo-classificados
5511 Jarrete
O grupo do jarrete inclui os muacutesculos semitendiacuteneo semimembranaacuteceo e biacuteceps da
coxa (cabeccedila longa e curta) Todos exceto a cabeccedila curta do biacuteceps atuam como
48
extensores do quadril Como os muacutesculos do jarrete demonstram uma linha de
traccedilatildeo posterior ao eixo de rotaccedilatildeo do joelho eles servem como flexores do joelho
Aleacutem de fletir o joelho os muacutesculos semimembranaacuteceo e semitendiacuteneo giram
medialmente a tiacutebia quando o joelho estaacute parcialmente fletido Na condiccedilatildeo de
sustentaccedilatildeo de peso esses muacutesculos tendem a girar lateralmente o fecircmur sobre a
tiacutebia Esses movimentos satildeo relativamente equivalentes
5512 O Quadriacuteceps da Coxa
O quadriacuteceps da coxa eacute constituiacutedo pelos muacutesculos reto da coxa e trecircs vastos (vasto
lateral medial e intermeacutedio) Apenas o reto da coxa atua em mais de uma
articulaccedilatildeo Contudo todos os membros causam inequivocadamente uma extensatildeo
potente do joelho e tambeacutem devido a sua inserccedilatildeo medial tendem a causar
rotaccedilatildeo medial da tiacutebia
O comportamento eleacutetrico do vasto medial estaacute relacionado agrave diminuiccedilatildeo da
magnitude do braccedilo de momento do quadriacuteceps para a extensatildeo do joelho durante
os 15ordm finais de movimento Os aumentos na atividade do vasto medial no final da
extensatildeo do joelho foram relacionados ao seu papel como estabilizador da patela
contra uma luxaccedilatildeo lateral Em geral ainda eacute relativamente seguro afirmar que todos
os muacutesculos do quadriacuteceps satildeo mais ou menos simultaneamente ativos durante a
extensatildeo do joelho e proporcionalmente ativos durante elevaccedilotildees e reduccedilotildees na
tensatildeo da extensatildeo
5513 O Grupo de Muacutesculos natildeo Classificados
O grupo de muacutesculos natildeo-classificados da articulaccedilatildeo do joelho inclui o sartoacuterio o
graacutecil o popliacuteteo o gastrocnecircmico e o plantar Os dois uacuteltimos atuam
predominantemente na articulaccedilatildeo do tornozelo embora passem atraacutes da
articulaccedilatildeo do joelho e possuam alguma capacidade de flexatildeo
49
O muacutesculo graacutecil considerado parte da massa muscular referida como adutores do
quadril no entanto ao atravessar a articulaccedilatildeo do joelho ele tende a causar um
torque associado agrave rotaccedilatildeo medial da tiacutebia bem como a flexatildeo do joelho
O sartoacuterio que eacute o muacutesculo mais longo do corpo tambeacutem se associa agrave rotaccedilatildeo
medial da tiacutebia e atua no quadril como flexor
O popliacuteteo eacute um muacutesculo profundo e pequeno situado atraacutes da articulaccedilatildeo do joelho
A orientaccedilatildeo de suas fibras o torna um rotador medial da tiacutebia Geralmente se
observa atividade do muacutesculo no iniacutecio da flexatildeo do joelho aleacutem de ajudar a
estabilizar o membro inferior sustentador do peso quando estaacute numa posiccedilatildeo com o
joelho fletido auxiliando o ligamento cruzado posterior a restringir esse movimento
indesejaacutevel
Figura 21 ndash Localizaccedilatildeo dos principais muacutesculos relacionados ao joelho [10]
552 Ligamentos
Ligamento Cruzado Anterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo permitindo
o movimento para frente
Ligamento Cruzado Posterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo
permitindo o movimento para traacutes mais ligamentos colaterais localizados nas
laterais do joelho responsaacuteveis pela estabilidade lateral e medial da articulaccedilatildeo
50
Os ligamentos tecircm como principal funccedilatildeo limitar os movimentos das articulaccedilotildees em
direccedilotildees indesejaacuteveis a fim de que natildeo ocorram lesotildees (danificaccedilotildees nas mesmas)
A caacutepsula fibrosa do joelho eacute suplementada e reforccedilada por cinco ligamentos
intriacutensecos
bull Ligamento Patelar
bull Ligamento Colateral Fibular
bull Ligamento Colateral Tibial
bull Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo
bull Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Estes satildeo frequumlentemente denominados ligamentos externos para diferenciaacute-los
dos ligamentos internos e ligamentos cruzados que se encontram dentro da caacutepsula
fibrosa
5521 Ligamento Patelar
Eacute a continuaccedilatildeo do tendatildeo do muacutesculo quadriacuteceps da coxa distal agrave patela Eacute
extremamente forte e contiacutenuo com a caacutepsula fibrosa da articulaccedilatildeo do joelho e eacute
palpado com maior facilidade quando a perna esta estendida Resiste agrave tendecircncia
da face tibial superior de deslocar-se para frente com referecircncia ao fecircmur durante
alguns tipos de movimento
5522 Ligamento Colateral Fibular (Lateral) e Ligamento Colateral Tibial
(Medial)
Esse ligamento tem mais importacircncia que o ligamento colateral fibular (lateral) no
que diz respeito agrave estabilidade do joelho
O ligamento colateral medial eacute composto de uma parte superficial o ligamento
colateral tibial e uma parte profunda ldquoo ligamento capsular medialrdquo Estas estruturas
satildeo importantes no controle da angulaccedilatildeo vara (voltado medialmente) e valga
(voltada lateralmente) rotaccedilatildeo tibial e deslocamento tibial antero-posterior Esses
51
ligamentos satildeo firmemente fixados ao menisco medial e a caacutepsula fibrosa da
articulaccedilatildeo do joelho
Os ligamentos colaterais tibial e fibular normalmente impedem a ruptura das faces
laterais da articulaccedilatildeo Satildeo firmemente estirados quando a perna eacute estendida
impedindo a rotaccedilatildeo da tiacutebia lateralmente ou do fecircmur medialmente Durante a
flexatildeo da perna eles se aproximam permitindo alguma rotaccedilatildeo da tiacutebia sobre o
fecircmur
Ligamento colateral medial possui duas porccedilotildees superficial e profunda Estabiliza a
joelho nos estresses em valgo
Ligamento colateral lateral ou fibular colateral Eacute o principal estabilizador ao estresse
em varo Faz parte do complexo ou canto posterolateral e resiste agrave rotaccedilatildeo externa
Figura 22ndash Ligamentos da articulaccedilatildeo do joelho
5523 Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo e Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Eles reforccedilam a parte de traz do joelho Ajudam a resistir qualquer tendecircncia
para a articulaccedilatildeo se mover aleacutem de seu limite de extensatildeo (hiperextensatildeo) Aleacutem
52
disso a direccedilatildeo de suas fibras sugere que eles limitem o movimento rotatoacuterio
5524 Ligamentos Cruzados
O mais fraco ligamento eacute o cruzado anterior que impede o deslocamento posterior
do fecircmur sobre a tiacutebia e a hiperextensatildeo da articulaccedilatildeo aleacutem de conter a tiacutebia que eacute
tracionada agrave frente quando a articulaccedilatildeo eacute fletida em acircngulo reto
O ligamento cruzado posterior que eacute estirado durante a flexatildeo da articulaccedilatildeo do
joelho impede a luxaccedilatildeo anterior do fecircmur sobre a tiacutebia ou a luxaccedilatildeo posterior da
tiacutebia Tambeacutem ajuda a evitar a hiperflexatildeo da articulaccedilatildeo do joelho
Estes ligamentos muito fortes situam-se no interior da caacutepsula articular unindo o
fecircmur e a tiacutebia Localizam-se entre os cocircndilos medial e lateral separados da
cavidade articular pela membrana sinovial
Satildeo faixas arredondadas que se cruzam obliquamente como um X e se denominam
anterior e posterior de acordo com seu local de fixaccedilatildeo na tiacutebia Estes ligamentos
satildeo essenciais para a estabilidade acircntero-posterior da articulaccedilatildeo do joelho
principalmente quando eacute fletido
Ligamento cruzado anterior Eacute responsaacutevel pela limitaccedilatildeo da translaccedilatildeo anterior e
rotaccedilatildeo da tiacutebia em relaccedilatildeo ao fecircmur
Ligamento cruzado posterior Evita a subluxaccedilatildeo posterior da tiacutebia em relaccedilatildeo ao
fecircmur
53
56 Movimentos de Rotaccedilatildeo e Translaccedilatildeo
No joelho existem movimentos de escorregamento do fecircmur sobre os meniscos
tornando o movimento ainda mais complexo Nas figuras 23 e 24 estatildeo identificadas
as proacuteteses de 1 e 4 eixos que nos datildeo uma boa visualizaccedilatildeo dos movimentos
relativos entre as superfiacutecies de um joelho
Figura 23 - Proacuteteses de um Eixo
Figura 24 - Proacuteteses de 4 eixos
Podemos observar a diferenccedila dos movimentos proporcionados por proacutetese e
concluiacutemos que o movimento da proacutetese de 4 eixos eacute o que mais se aproxima do
movimento real no joelho jaacute que proporciona o deslizamento entre as superfiacutecies
enquanto na proacutetese de 1 eixo ocorre apenas o movimento de rotaccedilatildeo em torno do
eixo
54
57 Conclusatildeo do Capiacutetulo
O meacutetodo atual de exame do joelho a ressonacircncia magneacutetica natildeo estaacute adequado
com a pesquisa biomecacircnica pois como pode ser observado neste capiacutetulo a
pressatildeo no joelho em movimento eacute no miacutenimo 30 vezes superior comparada agravequela
na maca de ressonacircncia assim como os acircngulos satildeo os mais variados possiacuteveis
proporcionando variaccedilatildeo ciacuteclica com baixas ou altas taxas de variaccedilatildeo das forccedilas
Com relaccedilatildeo ao meacutetodo de Hill pode-se ter uma noccedilatildeo dos gastos de energia
envolvidos na geraccedilatildeo dos movimentos e como varia a forccedila com a velocidade
muscular
Pode-se verificar tambeacutem a complexidade do joelho quando foram citados e
mostrado a quantidade de muacutesculos ligamentos e outras estruturas que o compotildee e
a sua complexibilidade bem como o movimento existente
55
6 PROPOSTA PARA A SOLUCcedilAtildeO MECAcircNICA
Propotildee-se entatildeo um sistema que simule a compressatildeo exercida sobre o joelho com
um carregamento estaacutetico com valor equivalente ao peso do paciente Isto seria
possiacutevel ao variar o carregamento e o acircngulo da articulaccedilatildeo que seria o ideal para
simular as atividades cotidianas como subir uma escada pular correr um
agachamento e outras situaccedilotildees onde o joelho eacute severamente solicitado
Situaccedilotildees como correr e pular necessitariam de um equipamento com software que
captassem imagens dinacircmicas para esta situaccedilatildeo a escolha seria por um simulador
de carga com caracteriacutesticas elaacutesticas desta forma com o movimento haveria
acreacutescimo ou decreacutescimo dos esforccedilos no joelho do paciente de acordo com a
variaccedilatildeo do comprimento da cinta elaacutestica A impossibilidade de realizaccedilatildeo de um
exame deste tipo eacute devido ao fato de natildeo haver um equipamento de RM que capta
imagens dinacircmicas aqui no estado do Espiacuterito Santo Figura 25 o que nos levou
a pensar em outra soluccedilatildeo para o caso
Figura 25 - Equipamento utilizado na ressonacircncia magneacutetica
56
Como a uacutenica possibilidade eacute de simular um carregamento com um acircngulo entre 10ordm
e 15ordm (acircngulo da bobina de captaccedilatildeo de imagem) na articulaccedilatildeo femopatelar e a
impossibilidade descrita no paraacutegrafo anterior pensamos entatildeo em um equipamento
que atendesse a esta situaccedilatildeo
Na Figura 26 observamos a forccedila F em direccedilatildeo perpendicular ao solo simulando a
forccedila peso desta maneira procuramos desenvolver um aparato que nos permitisse
simular a mesma direccedilatildeo A soluccedilatildeo foi um conjunto de cintas com baixa
elasticidade e boa resistecircncia mecacircnica agrave traccedilatildeo com dispositivo de travas O
equipamento natildeo possui componentes ferromagneacuteticos e medidores de forccedila
eletroeletrocircnicos
Figura 26 - Descriccedilatildeo da cinta e figura ilustrativa
A seguir podemos observar a figura 27 com o voluntaacuterio utilizando o equipamento
no momento anterior agrave ressonacircncia
57
Figura 27 ndash Paciente utilizando a cinta ao dar entrada na sala de exame
61 O Equipamento de Carga
O equipamento eacute composto por trecircs cintas dispostas do seguinte modo a primeira
cinta eacute responsaacutevel pelo carregamento do joelho tencionando o sistema a segunda
eacute responsaacutevel pela ligaccedilatildeo da cinta inferior a primeira com a superior a terceira e a
terceira cinta seraacute responsaacutevel por limitar o movimento que seraacute ajustada conforme
o tamanho do paciente
58
Figura 28 ndash Montagem do conjunto de cintas
62 Modificaccedilotildees Realizadas
Foram necessaacuterias algumas adaptaccedilotildees para que as cintas pudessem ser utilizadas
no equipamento de ressonacircncia magneacutetica pois havia alguns componentes
ferromagneacuteticos tais como mola e eixo Estes foram confeccionados em bronze e
as molas foram retiradas de maneira que natildeo alterasse a funcionalidade do
equipamento
59
7 O QUE SIGNIFICA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
Ressonacircncia Magneacutetica (RM) eacute uma ferramenta meacutedica moderna e precisa
disponiacutevel aos meacutedicos para a imagem seccional do interior do corpo Esta visatildeo
magneacutetica fornece aos meacutedicos uma quantidade de informaccedilotildees detalhadas sobre
a localizaccedilatildeo tamanho e composiccedilatildeo do tecido corporal a ser examinado Este
conhecimento pode ser decisivo no estabelecimento de um diagnoacutestico raacutepido e
preciso
A RM eacute um meacutetodo de investigar o corpo tatildeo complicado quanto parece A RM natildeo
usa raios-X De fato como o nome indica o procedimento eacute baseado nas
propriedades magneacuteticas dos aacutetomos que constituem todas as substacircncias incluindo
o corpo humano Em um campo magneacutetico forte como o produzido pelo scanner da
RM sinais eleacutetricos satildeo emitidos pelo nuacutecleo atocircmico do tecido corporal Esses
sinais satildeo interceptados por uma antena circular ao redor do paciente A intensidade
do sinal varia de acordo com o tipo de tecido Um computador designa os sinais aos
pontos correspondentes das aacutereas corporais em exame e transforma-as em imagem
na tela
71 Preparaccedilatildeo para o exame
Natildeo eacute necessaacuterio remover as roupas como eacute o caso em muitos exames de raio-X
poreacutem os pacientes satildeo solicitados a retirar todos os objetos que possam interferir
no processo de imagem principalmente aqueles contendo metal Isto inclui natildeo
somente brincos broches colares reloacutegios de pulso mas tambeacutem canetas
esferograacuteficas e chaves Os pacientes devem tambeacutem retirar placas dentaacuterias
removiacuteveis e informar o meacutedico se houver qualquer implante metaacutelico ou objeto
estranho incluindo
bull Marca-passo
bull Vaacutelvula cardiacuteaca artificial
bull Proacutetese vascular
60
bull Membro artificial
bull Unha ou placa metaacutelica
bull Estilhaccedilo ou tala de metal
bull Dispositivo intra-uterino (para contracepccedilatildeo)
bull O meacutedico deve ser informado se vocecirc estaacute graacutevida
Para o exame os pacientes satildeo conduzidos a um recosto almofadado no centro do
scanner da RM Eacute importante que o paciente sinta-se confortaacutevel para o iniacutecio e
permaneccedila calmo e quieto o quanto possiacutevel durante o exame jaacute que qualquer
movimento fiacutesico pode interferir com a precisatildeo das medidas ou alterar os resultados
dos testes
72 Seguranccedila durante o exame
Uma vez que a ressonacircncia magneacutetica natildeo envolve o uso de raios-X natildeo eacute
necessaacuterio tomar as mesmas medidas de precauccedilatildeo para exames de raios-X Pelo
conhecimento cientiacutefico atual a forccedila do campo magneacutetico necessaacuteria para obter
resultados precisos (ateacute 2 Tesla = 20000 vezes o campo magneacutetico da Terra) natildeo
possui efeito prejudicial
Nos uacuteltimos anos milhotildees de exames foram realizados sem quaisquer efeitos
colaterais conhecidos - durante ou apoacutes o exame Os exames de RM geralmente
natildeo podem ser realizados em pacientes com marca-passo cardiacuteaco
73 O que acontece durante o exame
Durante o exame o paciente deita-se no centro de uma abertura tipo tuacutenel do
scanner da RM o que natildeo eacute perigoso nem doloroso Poreacutem se o paciente natildeo gosta
da sensaccedilatildeo de se sentir preso ou sofrem de claustrofobia tomar um sedativo leve
com consulta do meacutedico pode ajudar
61
Cada imagem da RM leva de 5 a 15 minutos para ser obtida Durante o exame o
paciente ouviraacute um som de batida leve Natildeo haacute com que se preocupar Esse eacute o
funcionamento normal do scanner da RM
Quando eacute necessaacuterio obter vaacuterias imagens o recosto iraacute mover-se automaticamente
agrave posiccedilatildeo apropriada O paciente deve continuar o mais tranquumlilo possiacutevel
Dependendo do tipo do exame o tempo total do procedimento pode ser de ateacute 60
minutos
62
8 PARAcircMETROS QUE AFETAM O ASPECTO DAS IMAGENS
OBTIDAS ATRAVEacuteS DE RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
A seguir seraacute abordado os paracircmetros envolvidos para a obtenccedilatildeo das imagens dos
diferentes planos em que satildeo mostradas as imagens e por fim os resultados
obtidos nos experimentos com e sem o equipamento de carga
81 Paracircmetros que Afetam o Aspecto das Imagens Obtidas Atraveacutes de
Ressonacircncia Magneacutetica
O aspecto de uma imagem produzida atraveacutes de RM eacute determinado atraveacutes de
muitos paracircmetros Em geral estes paracircmetros podem ser divididos em (1) aqueles
que possuem um valor fixo determinado pela fiacutesica da RM e (2) aqueles que podem
ser modificados pelo usuaacuterio para alterar o aspecto da imagem
O objetivo de qualquer estudo de RM eacute gerar imagens da anatomia tecidual nas
quais a razatildeo contraste-ruiacutedo (RCR) eacute suficiente para permitir identificaccedilatildeo do
processo patoloacutegico Isto eacute realizado variando-se os paracircmetros definidos pelo
usuaacuterio para enfatizar diferenccedilas nos valores de paracircmetros intriacutensecos e para
enfatizar diferenccedilas na intensidade do sinal entre voxels contendo tecidos normais e
patoloacutegicos
811 Paracircmetros Intriacutensecos
Os paracircmetros intriacutensecos satildeo tecidos-dependentes e natildeo estatildeo sob controle do
operador Como exemplos de paracircmetros intriacutensecos estatildeo a densidade da aacutegua e a
gordura no tecido fluxo sanguiacuteneo e as velocidades de relaxamento dos momentos
magneacuteticos de volta ao equiliacutebrio apoacutes perturbaccedilatildeo Alguns paracircmetros intriacutensecos
satildeo invariaacuteveis entre todos os tecidos (por exemplo a intensidade do campo
magneacutetico)
63
O acuacutemulo de liacutequido de edema em torno de um tumor eacute uma patologia comum O
edema tem maior proporccedilatildeo de aacutegua que o tecido normal circundante e portanto
maior densidade de proacutetons por unidade de volume Este aumento da densidade de
proacutetons por unidade de volume pode ser observado utilizando-se meacutetodos de estudo
por RM Tipicamente imagens por RM ponderadas em densidade protocircnica satildeo
obtidas utilizando-se os menores TE e tempo de repeticcedilatildeo (TR) possiacuteveis que
permitem relaxamento T1 completo de todos os momentos magneacuteticos de volta ao
equiliacutebrio
8111 Tempos de Relaxamento
Apoacutes ser excitado o sinal de RM natildeo pode ser detectado para sempre Sofre
descaimento em virtude de dois tipos diferentes de processos de relaxamento (1) o
retorno do momento magneacutetico de volume ao equiliacutebrio teacutermico e (2) a perda de
coerecircncia da fase na magnetizaccedilatildeo final em virtude de interaccedilotildees com outros
momentos magneacuteticos no tecido
A velocidade com que estes processos retornam agrave magnetizaccedilatildeo final ao equiliacutebrio eacute
fundamental porque a experiecircncia com RM deve ser repetida para cada etapa de
codificaccedilatildeo de fase e o grau de magnetizaccedilatildeo disponiacutevel para o estudo depende da
forma como muitos dos momentos magneacuteticos satildeo realinhados com o campo
magneacutetico principal
8112 Tempos de Relaxamento T2 e T2
Apoacutes excitaccedilatildeo o sinal de RM presente no plano XY decai exponencialmente ateacute
zero com o tempo O tempo necessaacuterio para o desaparecimento irreversiacutevel de 63
do sinal eacute denominado tempo de relaxamento T2 ou tempo de relaxamento spin-spin
ou transversal Este descaimento eacute causado pelos muitos processos que produzem
uma perda de coerecircncia da fase no sinal de RM Apoacutes o pulso de RF todos os
momentos magneacuteticos inicialmente processam com fases idecircnticas (a precessatildeo eacute o
alinhamento dos momentos magneacuteticos em torno do campo principal) Entretanto
64
variaccedilotildees na intensidade efetiva do campo magneacutetico fazem com que os momentos
magneacuteticos processem em diferentes frequumlecircncias por curtos periacuteodos de tempo
8113 Tempo de Relaxamento T1
O tempo de relaxamento T1 (isto eacute spin-lattice ou tempo de relaxamento
longitudinal) eacute o tempo necessaacuterio para restabelecer 63 da populaccedilatildeo de equiliacutebrio
de momentos magneacuteticos Bo apoacutes o pulso de excitaccedilatildeo O relaxamento T1 eacute um
processo exponencial
O tempo de relaxamento T1 para qualquer material varia em funccedilatildeo da intensidade
do capo magneacutetico pois ocorrem mais variaccedilotildees na intensidade do capo magneacutetico
efetivo local em menores frequumlecircncias O tempo de relaxamento T1 eacute sempre maior
ou igual ao tempo de relaxamento T2
812 Paracircmetros Extriacutensecos
Muitos tipos de paracircmetros controlados pelo operador podem alterar o aspecto da
imagem Estes incluem eventos de determinaccedilatildeo do tempo como TR TE e em
estudos de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo de inversatildeo do spin Outros paracircmetros
que afetam o aspecto da imagem satildeo espessura do corte resoluccedilatildeo digital e CDV
O aspecto da imagem tambeacutem pode ser modificado aplicando-se mais de um pulso
de RF antes da coleta de dados
8121 TR e TE
Tipicamente satildeo necessaacuterias 128 ou 256 etapas de codificaccedilatildeo em uma aquisiccedilatildeo
de RM O TR eacute o tempo entre etapas consecutivas de codificaccedilatildeo de fase e o TE eacute
o tempo entre o pulso de RF perturbador inicial e o centro do periacuteodo de aquisiccedilatildeo
O TR geralmente eacute maior que o TE exceto para algumas sequumlecircncias raacutepidas como
aquisiccedilatildeo raacutepida estaacutegio estacionaacuterio apoacutes contraste e imagem raacutepida com
precessatildeo estaacutegio estacionaacuterio
65
813 Manipulaccedilatildeo dos Paracircmetros Extriacutensecos para Variar o Contraste da
Imagem
8131 Imagem de Ressonacircncia Magneacutetica Ponderada em TI e TR
Todas as imagens geradas por RM satildeo ponderadas em T1 em algum grau os
tempos de relaxamento T1 para aacutegua e gordura no corpo vaiam de 100 a 2000 ms
A fonte primaacuteria de atenuaccedilatildeo do sinal em uma imagem spin-eco eacute a saturaccedilatildeo
progressiva do momento magneacutetico pelos pulsos de seleccedilatildeo do corte repetitivos O
sinal da gordura eacute brilhante enquanto as intensidades de sinal do muacutesculo e liacutequido
em um cisto do menisco satildeo menores
8132 Ponderaccedilatildeo em densidade Protocircnica
As imagens onde o contraste eacute governado pela concentraccedilatildeo relativa de aacutegua no
tecido podem ser geradas utilizando-se TRrsquos longos (TR gt 20 ms) Estas imagens
satildeo denominadas imagens ponderadas em densidade protocircnicas As imagens
ponderadas em densidade protocircnica fornecem mais detalhes anatocircmicos porque
satildeo usadas para visualizar estruturas finas Estas satildeo obtidas e satildeo uacuteteis para
interpretaccedilatildeo de aacutereas de sinal de intensidade elevada observada na imagem
ponderada em T2 na qual os detalhes anatocircmicos estatildeo encobertos
8133 Ponderaccedilatildeo em T2 e TE
O liacutequido e o edema podem ser enfatizados em imagens produzidas por RM
utilizando-se longos tempos de TE porque possuem maiores tempos de
relaxamento T2 que os tecidos normais Com TEs longos o descaimento do sinal
exponencial devido ao relaxamento T2 atenua o sinal de liacutequido e edema mais
lentamente que o sinal da gordura muacutesculo ou tecidos conjuntivos normais
Portanto o liacutequido e o edema apresentam-se brilhantes em imagens por RM
ponderadas em T2 obtidas utilizando-se longos tempos TE e longos tempos TR A
seguir seraacute exposto um quadro com um breve resumo da interpretaccedilatildeo de RM
66
Resumo da interpretaccedilatildeo de IRM
Definiccedilotildees
Tempos de relaxamento Comportamento caracteriacutestico da magnetizaccedilatildeo tecidual
(propriedades dos tecidos)
T1 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons se
tornem inicialmente alinhados com o capo magneacutetico
estaacutetico (ou se realinhem apoacutes excitaccedilotildees repetidas)
T2 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons
saiam de fase uns em relaccedilatildeo aos outros apoacutes excitaccedilatildeo
por radiofrequumlecircncia (RF)
TR O tempo entre as excitaccedilotildees sucessivas de RF no tecido
(um TR curto seleciona proacutetons com T1 curto)
TE Sequumlecircncia em spin-eco tempo no qual o sinal de RF
tecidual (spin-eco) eacute recebido (um TE longo seleciona
proacutetons com T2 longo)
TI Sequumlecircncia de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo consumido
ateacute que a magnetizaccedilatildeo do tecido em recuperaccedilatildeo seja
defletido para recepccedilatildeo (tecido cuja magnetizaccedilatildeo passa
pelo zero no tempo TI produz intensidade zero)
Efeitos sobre a
Imagem
T1 Um T1 curto possibilita uma remagnetizaccedilatildeo raacutepida de
modo que a intensidade do sinal eacute grande (a gordura tem
T1 muito curto) e o tecido aparece brilhante o tecido com
T1 longo (como o liacutequido) natildeo se magnetiza plenamente
entre as excitaccedilotildees e apresenta um aspecto escuro na
imagem a inversatildeo-recuperaccedilatildeo com TI semelhante ao T1
de um tecido resulta em sinal nulo para este tecido (a
gordura pode ser zerada pelo emprego de um TI curto)
67
T2 Um T2 curto faz com que os proacutetons em precessatildeo saiam
rapidamente de fase levando agrave perda do sinal tecidos com
T2 curto (como o muacutesculo) tecircm aspecto escuro nas
imagens obtidas em TE longo tecidos com T2 longo (como
liacutequido ou tumor) mantecircm sua coerecircncia de fase por mais
tempo do que outros tecidos e apresentam um aspecto
brilhante nas imagens obtidas com um TE longo uma
teacutecnica ponderada em T2 utiliza um TR e um TE longos
Aspecto do tecido em sequumlecircncia de IRM
Spin-eco
Tecido Tempo de
relaxamento
Ponderaccedilatildeo T1
TE e TR curtos
Ponderaccedilatildeo T2
Tumor liacutequido T1 e T2 longos Escuro Claro
Muacutesculo T1 longo e T2 curto Escuro Escuro
Gordura T1 curto e T2 longo Claro Menos claro
Para finalizar nossa anaacutelise acerca dos paracircmetros podemos dizer que em uma
sequumlecircncia DP teremos valores curtos para TR e tambeacutem para TE ou seja teremos
T1 longo e T2 curto assim natildeo teremos sequumlecircncia ponderada em T1 como
tambeacutem natildeo teremos ponderada em T2 esta sequumlecircncia nos daraacute cor escura para
liacutequidos e gorduras entatildeo poderemos diferenciar os muacutesculos que teratildeo cor
brilhante podendo entatildeo diagnosticar problemas musculares
Para valores curtos de TR e TE teremos sequumlecircncia ponderada em T1 desta forma
as gorduras apareceratildeo com cor brilhante e os muacutesculos e liacutequidos apareceratildeo em
cor escura sendo uma oacutetima maneira de analisar o quatildeo intacta se encontra o tecido
infrapatelar ou gordura de Hoffa encontrada na regiatildeo femopatelar
68
Para valores longos de TR e TE teremos uma sequumlecircncia ponderada em T2 desta
forma as gorduras e muacutesculos se encontraratildeo em cor escura mas os liacutequidos
estaratildeo em cor brilhante assim poderemos diagnosticar a presenccedila de aacutegua e
edemas na regiatildeo patelofemoral Lembrando ainda que a gordura neste caso tem a
funccedilatildeo de lubrificantes para as superfiacutecies das cartilagens dos ossos a presenccedila de
aacutegua ou edemas prejudicam a lubrificaccedilatildeo na regiatildeo fazendo com que as
cartilagens venham a deteriorar-se
82 Planos de Imagem
Uma aquisiccedilatildeo axial atraveacutes da articulaccedilatildeo patelofemoral eacute usada como o localizador
inicial para imagens subsequumlentes nos planos sagital e coronal A patologia do
menisco eacute avaliada basicamente em imagens do plano sagital Entretanto a
morfologia e a intensidade de sinal das cartilagens do menisco devem ser avaliadas
secundariamente em imagens no plano coronal Os ligamentos cruzados satildeo mais
bem observados em imagens no plano sagital com o coronal e o axial para
visualizaccedilatildeo secundaacuteria e confirmaccedilatildeo da patologia Os ligamentos colateral medial
e lateral (LCM E LCL) satildeo claramente exibidos em imagens coronais e axiais e
tambeacutem podem ser identificados rotineiramente em imagens sagitais As superfiacutecies
da cartilagem articular dos compartimentos medial e lateral satildeo avaliadas nos planos
coronal e sagital A articulaccedilatildeo patelofemoral incluindo a faceta patelar e a
cartilagem articular do sulco troclear eacute mais bem observada em imagens axiais e
sagitais
821 Posicionamento do Paciente
Embora os estudos por imagem sejam realizados rotineiramente com o joelho
colocado em 10ordm a 15ordm de rotaccedilatildeo externa (para realinhar o ligamento cruzado
anterior [LCA] paralelo ao plano de imagem sagital) esta rotaccedilatildeo externa torna-se
menos importante quando satildeo usados cortes mais finos (lt 3 mm) A rotaccedilatildeo externa
excessiva do joelho resulta em alongamento das dimensotildees acircntero-posteriores do
cocircndilo femoral (principalmente o cocircndilo femoral lateral) e pode diminuir a
visualizaccedilatildeo precisa da anatomia do menisco Uma alternativa eacute usar imagens
69
sagitais em plano obliacutequo paralelo agrave orientaccedilatildeo do LCA avaliada em um localizador
axial
83 Abordagem Quanto aos Tipos de Planos Utilizados na RM
831 Imagens Axiais
As imagens no plano axial tecircm importante papel na avaliaccedilatildeo de rotina do joelho As
facetas patelares e a cartilagem articular devido agrave sua orientaccedilatildeo obliacutequa satildeo
demonstradas com maior precisatildeo em imagens axiais atraveacutes da articulaccedilatildeo
patelofemoral A doenccedila patelofemoral (isto eacute condromalaacutecia) pode ser super ou
subestimada quando usadas apenas imagens sagitais Imagens axiais com TF 3D
submilimeacutetrica satildeo usadas para definir padrotildees de lesatildeo circunferencial do menisco
e criar imagens compostas 3D utilizando-se uma estaccedilatildeo de trabalho As imagens
no plano axial tambeacutem satildeo usadas como localizador para determinar os planos
sagital e coronal Embora imagens axiais de rotina em 4 ou 5 mm natildeo satildeo sensiacuteveis
agrave patologia do menisco porque os cortes satildeo muito espessos Imagens sagitais que
secionam o menisco perpendicular agrave sua superfiacutecie proporcionam a melhor
demonstraccedilatildeo da anatomia e patologia interna do menisco
832 Imagens Sagitais
A dessecaccedilatildeo no plano sagital exibe os componentes dos ligamentos colaterais
medial e caacutepsula adjacente O compartimento patelofemoral o quadriacuteceps e o
tendatildeo patelar satildeo demonstrados em dissecaccedilotildees meacutedio-sagitais
O LCA e o LCP satildeo mais bem exibidos em imagens sagitais O LCL ou ligamento
colateral fibular e o tendatildeo do muacutesculo biacuteceps femoral tambeacutem podem ser
observados em cortes sagitais perifeacutericos
Em cortes meacutedio-sagitais os tendotildees quadriacuteceps e patelar que demonstram sinal
de baixa intensidade satildeo observados em suas fixaccedilotildees anteriores aos poacutelos
patelares superior e inferior respectivamente O coxim adiposo infrapatelar de Hoffa
70
estaacute situado diretamente posterior ao tendatildeo patelar e demonstra sinal de
intensidade brilhante (dependendo dos paracircmetros escolhidos) A cartilagem
articular patelar posterior exibe arco uniforme ou convexo em cortes atraveacutes das
facetas patelares medial e lateral Na ausecircncia de liacutequido articular a bursa patelar
colapsada natildeo eacute observada proximal ao poacutelo superior da patela
833 Imagens Coronais
A dissecaccedilatildeo anatocircmica coronal poacutestero-anterior demonstra a caacutepsula posterior o
tendatildeo popliacuteteo os ligamentos cruzados e menisco os ligamentos colaterais e e o
mecanismo extensor
Cortes meacutedio-coronais exibem a espinha tibial anterior enquanto as imagens
anteriores satildeo caracterizadas pelo sinal de alta intensidade do coxim adiposo
infrapatelar de Hoffa anterior ao compartimento lateral do joelho
71
9 COMPARATIVO DO SISTEMA MECAcircNICO COM O JOELHO
Ao iniciar nossa discussatildeo faremos uma comparaccedilatildeo entre a junta do joelho e um
par de buchas mecacircnicas a cartilagem presente em torno dos cocircndilos seraacute
comparada a uma bucha de desgaste o osso seraacute considerado como a peccedila
importante que natildeo poderaacute ser substituiacuteda e a gordura de Hoffa (tecido adiposo
infrapatelar) seraacute considerada como um lubrificante de elevada viscosidade
No sistema mecacircnico quando haacute uma contaminaccedilatildeo no lubrificante tem-se o
aumento do atrito e em consequumlecircncia o desgaste prematuro do conjunto A
presenccedila de aacutegua por exemplo causa uma alteraccedilatildeo da viscosidade do lubrificante
essa alteraccedilatildeo natildeo permite a formaccedilatildeo de cunha na regiatildeo de contato entre as
superfiacutecies assim no caso de elementos mecacircnicos poderemos ter microsoldas
ruiacutedos vibraccedilatildeo aquecimento e outros
Em semelhanccedila com este modelo faremos um comparativo em relaccedilatildeo ao joelho
que apresenta componentes com funccedilotildees muito proacuteximas de um par de buchas
mecacircnicas Com o passar do tempo as constantes situaccedilotildees que envolvem o joelho
no dia a dia sejam elas os esforccedilos em um jogo de futebol ou em um simples
agachamento vatildeo levar este conjunto a pressotildees elevadas e ainda a infiltraccedilotildees de
aacutegua por diversos motivos pancadas torccedilotildees etc Neste caso a presenccedila da aacutegua
assim como no sistema mecacircnico iraacute causar desgaste das cartilagens ocorrendo o
contato entre os cocircndilos o que futuramente poderaacute provocar por exemplo uma
artrite
No caso de um desgaste mecacircnico resolve-se o problema trocando o elemento de
desgaste e solucionando o problema de lubrificaccedilatildeo O que natildeo pode ser realizado
com tanta simplicidade no caso do joelho que requer um tratamento ou ateacute uma
intervenccedilatildeo ciruacutergica
72
91 Resultados dos testes
Foram realizados dois testes com e sem carga para que pudeacutessemos avaliar a
mudanccedila nos resultados da RM
911 O Primeiro Teste
O primeiro teste foi realizado no dia 25 de junho de 2005 no CDI (centro de
diagnoacutestico por imagem) localizado em Santa Luacutecia ndash Vitoacuteria O teste foi realizado
em uma pessoa de aparecircncia saudaacutevel sem histoacuterico de problemas no joelho e sem
ocorrecircncia de dor com idade de 28 anos
Os resultados obtidos natildeo apresentaram alteraccedilatildeo significativa das fissuras
912 O Segundo Teste
O segundo teste foi realizado no dia 18 julho de 2005 no mesmo local do teste
anterior O teste foi realizado com uma pessoa saudaacutevel com histoacuterico de problemas
no joelho e sem dores nos dias anteriores ao teste bem como nos dias posteriores
com idade de 54 anos
O resultado obtido com carga apresentou uma pequena variaccedilatildeo da fissura na
gordura de Hoffa
73
10 DISCUSSAtildeO DOS RESULTADOS E MELHORIAS
Neste capiacutetulo faremos uma abordagem sobre os resultados e uma proposta de
melhoria para o equipamento
101 Comentaacuterio dos Resultados
Nos resultados obtidos foram verificadas alteraccedilotildees na regiatildeo femopatelar quando
se aplica uma carga o que natildeo poderia ser obtido em um exame convencional de
ressonacircncia magneacutetica
No primeiro teste pode ser observada uma pequena diferenccedila devido agrave
aproximaccedilatildeo dos cocircndilos Considerando ser o indiviacuteduo uma pessoa saudaacutevel e
sem dores era de se esperar que o resultado natildeo apresentasse alguma anomalia
No segundo teste observou-se abertura de uma pequena fissura na gordura de
Hoffa o que tambeacutem se esperava pois a pessoa apresentava um histoacuterico de
problemas no joelho apesar de que ele natildeo apresentava sintomas de qualquer
anomalia no momento do teste
Visto que os testes natildeo puderam ser realizados com pessoas que tinham um
histoacuterico e uma situaccedilatildeo que caracterizasse um problema no joelho o que foi
determinante para os resultados e devido a impossibilidade de realizar testes nas
condiccedilotildees ideais descritas no quarto capiacutetulo bem como aos custos altiacutessimos que
envolvem os exames que foram realizados juntamente com os exames dos clientes
da cliacutenica sendo assim era de se esperar que os resultados natildeo causassem
diferenccedila de grande expressatildeo
74
102 Proposta de Melhoria
Visto que os resultados foram considerados satisfatoacuterios apesar das condiccedilotildees
adversas propomos possiacuteveis melhorias no que diz respeito agrave avaliaccedilatildeo da pressatildeo
exercida no joelho
Sugerimos entatildeo a utilizaccedilatildeo de palmilhas figuras 29 e 30 para avaliar a pressatildeo
equivalente exercida no joelho e o uso de um software por exemplo o Ansys
(elementos finitos) para criar uma nova imagem corrigida Isso seria viaacutevel e
interessante poreacutem exigiria mais aprofundamento e muito mais tempo o que poderaacute
ser realizado em futuros trabalhos
Figura 29 ndash Palmilhas para mediccedilatildeo da pressatildeo
Figura 30 ndash Resultado de uma anaacutelise de pressatildeo
75
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
[1] httpmriifscuspbrpaginasporttormprojetohistoricohtml acessado
em 11 de junho de 2005
[2] httpwwweagoracombrlerphpidnew=13596 acessado em 15 de
junho de 2005
[3] Rasch Philip j Cinesiologia e Anatomia Aplicada Editora Guanabara
Koogan 1991
[4] Kendall Henry Otis Kendall Florence Peterson Wadsworth Gladys
Elizabeth Muacutesculos Provas e Funccedilotildees Editora Manole Ltda 1980
[5] Haaga Hohn R Lanzieri Charles F Tomografia Computadorizada e
Ressonacircncia Magneacutetica do Corpo Humano Vol 2 Editora Guanabara Koogan
1996
[6] Antonio Raimundo dos Santos Metodologia Cientiacutefica a construccedilatildeo do
Conhecimento 6ordfed Editora DPampA 2004
[7] Tese de Mestrado do aluno Luciano Luporini Menegaldo Campinas
1997 SP ndash Brasil
[8] httpwwwgrupodojoelhocombrartigosanat_biomhtmc acessado em
16 de junho de 2005
[9] httpwwwgrupodojoelhocombrlcahtm acessado em 16 de junho de
2005
[10]httpwwwcorpohumanohpgigcombrsist_muscularsist_muscularhtml
acessado em 20 de junho de 2005
[11] httpwwwmsd-brazilcommsd43m_manualmm_sec5_47htm
acessado em 24 de junho de 2005
[12] httpgeocitiesyahoocombrcorpoemovview_musculacao_24htm
acessado em 25 de junho de 2005
[13]httpwwwtudosobredorcombrpaciente_templatephp3pagina=joelho
acessado em 06 de julho de 2005
[14] Stimac Gary k Introduccedilatildeo ao diagnoacutestico por imagens Editora
Guanabara Koogan 1994
19
Figura 5- Console de operaccedilatildeo do TORM 005
Praticamente todo profissional envolvido com RM no Brasil conhecia o trabalho
desenvolvido pelo centro de pesquisa em RM da USP e o grupo era tido como
referecircncia na aacuterea Hospitais de Satildeo Paulo como o Hospital das Cliacutenicas Hospital
Universitaacuterio da USP e o INCOR contavam com a colaboraccedilatildeo do grupo De outro
lado empresas multinacionais como a General Electric enviavam seus clientes
(Beneficecircncia Portuguesa Hospital Sara Kubitchek) para suporte teacutecnico e cientiacutefico
nas aplicaccedilotildees mais sofisticadas
Esta situaccedilatildeo fez com que o grupo recebesse uma importante doaccedilatildeo feita pela
Faculdade de Medicina da UNESP em Botucatu de um magneto supercondutor de
05 Tesla Este novo magneto abriu a possibilidade de construir um novo sistema
capaz de igualar-se em qualidade de imagem e velocidade aos mais modernos em
uso hospitalar Tratava-se de uma oportunidade excepcional que natildeo pocircde ser
desperdiccedilada em razatildeo das vaacuterias consequumlecircncias e resultados que poderia gerar
Foi feito um convecircnio entre a USP e a Santa Casa de Satildeo Carlos para a criaccedilatildeo do
Centro de Desenvolvimento de Ressonacircncia Magneacutetica do IFSC-USP A Santa Casa
foi responsaacutevel pela construccedilatildeo do preacutedio e a USP desenvolveu e instalou todos os
equipamentos necessaacuterios para o seu funcionamento Neste Centro estaacute em
operaccedilatildeo cliacutenica hoje o TORM 05 (sistema de 05 Tesla) figura 6 atendendo agrave
populaccedilatildeo de Satildeo Carlos e regiatildeo
20
Figura 6- Sistema de 05 Tesla instalado na Santa Casa de Satildeo Carlos
22 Importacircncia da Ressonacircncia Magneacutetica
A ressonacircncia magneacutetica tornou-se o meacutetodo de imagem de escolha para o estudo
das articulaccedilotildees devido a sua grande diferenciaccedilatildeo tecidual resoluccedilatildeo de
estruturas imagens em muacuteltiplos planos e estudos de imagens em movimento A
articulaccedilatildeo do joelho eacute um dos exames de ressonacircncia magneacutetica mais solicitado na
aacuterea osteoarticular O conhecimento detalhado da anatomia fisiologia e aspecto de
imagenologia da regiatildeo permite uma interpretaccedilatildeo adequada dos exames
Ao contraacuterio do que muitos imaginam as lesotildees de joelho satildeo bastante comuns e
natildeo satildeo provocadas apenas por traumas podem ser tambeacutem congecircnitas Aleacutem
disso natildeo satildeo apenas os atletas profissionais ou amadores que correm o risco de
adquirir uma lesatildeo no joelho os natildeo-atletas tambeacutem desenvolvem problemas
variados na articulaccedilatildeo ldquoPor exemplo cerca de 30 das crianccedilas com idade a partir
de trecircs anos apresentam alguma deformidade de joelho cuja principal causa eacute a
geneacutetica Ou seja satildeo hereditaacuteriosrdquo explica o ortopedista esportivo e cirurgiatildeo de
joelho do Hospital Satildeo Luiz Joaquim Grava [2]
No entanto segundo ele a boa notiacutecia eacute que com o advento da ressonacircncia
magneacutetica para o diagnoacutestico preciso da gravidade da lesatildeo e dos procedimentos e
equipamentos ciruacutergicos como a artroscopia (procedimento minimamente evasivo
uma espeacutecie de viacutedeo cirurgia que permite visualizar precisamente as lesotildees nos
21
tendotildees e articulaccedilotildees aleacutem de trataacute-las e prevenir a evoluccedilatildeo das mesmas) os
iacutendices de cura tecircm elevado significativamente girando em torno de 90 dos casos
O joelho eacute uma articulaccedilatildeo complexa (tipo dobradiccedila) composta por ligamentos
cruzados colaterais meniscos tendotildees e muacutesculos Suas funccedilotildees de movimento
(extensatildeo rotaccedilatildeo e impulsatildeo) satildeo muito importantes tanto em atletas quanto em
natildeo atletas ldquoSatildeo muito comuns agraves lesotildees no joelho a maior parte delas originaacuteria de
traumas por esforccedilo diretos e indiretos e podem ser isoladas ou combinadasrdquo diz o
especialista
ldquoNo entanto o tratamento das lesotildees no joelho varia de acordo com a gravidade das
mesmas e pode envolver desde antiinflamatoacuterios fisioterapia executada em cliacutenicas
especializadas e ateacute em alguns casos procedimentos ciruacutergicosrdquo relata Grava ldquoDaiacute
a importacircncia de se realizar o diagnoacutestico preciso do tipo de lesatildeo e posteriormente
agrave aplicaccedilatildeo de tratamento adequadordquo reforccedila o especialista
Os atletas estatildeo mais sujeitos a lesotildees dependendo da modalidade esportiva Os
surfistas por exemplo sofrem mais com meniscos e ligamentos rompidos devido agrave
forccedila aplicada em uma manobra quando o joelho eacute forccedilado a um movimento brusco
de rotaccedilatildeo No voleibol os saltos constantes e a impulsatildeo vertical provocam lesotildees
na articulaccedilatildeo do joelho Os ciclistas com frequumlecircncia de dor nas articulaccedilotildees
inferiores estimuladas geralmente por lesotildees provocadas pela inadequaccedilatildeo das
dimensotildees da bicicleta ao corpo do atleta Aleacutem destas peculiaridades contam
tambeacutem as variaccedilotildees anatocircmicas de quem pedala a intensidade a forma de
treinamento e a duraccedilatildeo dos treinos tambeacutem satildeo responsaacuteveis pelo problema
O aumento da incidecircncia de lesotildees no joelho tem sido constatado em adolescentes
jovens homens acima de 45 anos e mulheres estas uacuteltimas porque estatildeo
praticando cada vez mais esporte
A dor no joelho eacute uma queixa um tanto comum a maioria delas se originando de
trauma por esforccedilo satildeo dores pouco agudas e que se resolvem sem tratamento ou
22
apenas com analgeacutesicos levesTraumas graves com ligamentos lesionados ou
rompidos resultam em dor e instabilidade da articulaccedilatildeo do joelho
Exerciacutecios fiacutesicos moderados (como caminhadas) natildeo causam problemas no joelho
Se o joelho natildeo estiver lesado o exerciacutecio normalmente eacute beneacutefico Esforccedilos laterais
satildeo os que causam a maioria das lesotildees no joelho jaacute que este natildeo foi projetado
para suportar esses esforccedilos
O desgaste irregular da cartilagem pode fazer com que a perna se dobre para dentro
ou para fora Estar acima do peso tambeacutem pode contribuir para os problemas no
joelho
23
3 PATOLOGIAS DO JOELHO
Neste capitulo descreve-se as principais patologias e deformidades que ocorrem no
joelho
31 Tipos de Patologia
bull Danos ao ligamento ou cartilagem devidos aos traumas ou lesotildees
- lesatildeo de LCA Ligamento Cruzado Anterior
- lesatildeo de LCP Ligamento Cruzado Posterior
- lesatildeo de LCM Ligamento Colateral Medial
- lesatildeo de LCL Ligamento Colateral Lateral
bull Artrite
bull Osteoartrite
bull Artrite reumatoacuteide
bull Artrite gotosa aguda
bull Cisto de Baker
bull Bursite
bull Doenccedila de Still de adultos
bull Condromalaacutecia patelar
bull Artrite gotosa crocircnica
bull Doenccedila de Osgood-Schlatter
bull Pseudogota
bull Gota
bull Artrite psoriaacutetica
bull Siacutendrome de Reiter
bull Esclerodermia
24
311 Lesatildeo do Ligamento Cruzado Anterior
As lesotildees do ligamento cruzado anterior satildeo mais comuns em esportes em que o peacute
estaacute fixo ao solo e a perna eacute rodada com o corpo como no futebol basquetebol
esqui Com a rotaccedilatildeo no joelho o paciente pode ouvir um ldquopoprdquo quando a lesatildeo
ocorrer e natildeo consegue prosseguir a atividade A incidecircncia desta lesatildeo eacute maior
durante a terceira deacutecada de vida
Os jogadores de basquete e futebol que desaceleram subitamente para mudar de
direccedilatildeo tambeacutem podem produzir uma lesatildeo do LCA
312 Lesatildeo do Ligamento Cruzado Posterior
O ligamento cruzado posterior eacute o restritor primaacuterio da translaccedilatildeo posterior da tiacutebia
sobre o fecircmur A sua lesatildeo eacute muito menos comum que a do cruzado anterior
O LCP eacute duas vezes mais forte que o LCA com maior aacuterea de corte transversal e
forccedila tecircnsil estas caracteriacutesticas satildeo responsaacuteveis por menor incidecircncia de ruptura
no LCP As lesotildees no LCP representam apenas 5 das lesotildees dos ligamentos do
joelho
313 Lesatildeo do Ligamento Colateral Medial
O ligamento colateral medial tem uma porccedilatildeo superficial e outra profunda (capsular)
A porccedilatildeo superficial provecirc a principal resistecircncia ao estresse em valgo A porccedilatildeo
profunda esta fixada ao menisco medial e fornece adicional estabilidade ao estresse
em valgo A lesatildeo do colateral medial eacute a lesatildeo ligamentar mais comum do joelho
314 Lesatildeo do Ligamento Colateral Lateral
Lesotildees deste ligamento satildeo menos comuns que o medial e geralmente satildeo mais
graves e raramente satildeo lesotildees isoladas pois os ligamentos cruzados e o complexo
posterolateral satildeo frequumlentemente lesionados O tratamento destas lesotildees eacute difiacutecil
25
315 Artrite
O termo artrite se refere agrave inflamaccedilatildeo nas articulaccedilotildees ou juntas do corpo humano
As juntas satildeo superfiacutecies onde haacute o contato entre dois ou mais ossos possibilitando
assim a mobilidade do esqueleto humano Satildeo estruturas muito complexas devido
aos seus diversos componentes e sua interaccedilatildeo entre os mesmos Existem vaacuterios
tipos de artrites que satildeo causadas por diversos fatores e doenccedilas Costuma-se
diferenciar a princiacutepio as artrites relacionadas com sintomas sistecircmicos (como
febre sinais inflamatoacuterios anemia etc) daquelas cujas manifestaccedilotildees se restringem
agraves articulaccedilotildees envolvidas
316 Osteoartrite
A osteoartrite eacute o tipo de artrite que mais afeta a populaccedilatildeo mundial levando agrave
diminuiccedilatildeo da qualidade de vida de milhotildees de pessoas em todo o mundo Afeta
principalmente os joelhos quadris e matildeos regiotildees muito importantes para a
independecircncia fiacutesica do ser humano Eacute uma causa muito importante de afastamento
do trabalho e de aposentadoria precoce Aleacutem disso eacute responsaacutevel por inuacutemeras
cirurgias numa populaccedilatildeo cujo risco ciruacutergico eacute muito elevado os idosos Durante
muito tempo pouco se sabia sobre como ocorriam as alteraccedilotildees articulares que
levam agrave debilidade fiacutesica Hoje sabe-se de vaacuterios fatores de risco para o
desenvolvimento do quadro cujo conhecimento tem facilitado uma melhor
abordagem terapecircutica e uma melhor prevenccedilatildeo da doenccedila
317 Artrite Reumatoacuteide
A artrite reumatoacuteide eacute uma doenccedila auto-imune em que se inflamam simetricamente
as articulaccedilotildees incluindo habitualmente as das matildeos e peacutes originando inchaccedilo dor
e muitas vezes levando agrave destruiccedilatildeo definitiva do interior da articulaccedilatildeo
A artrite reumatoacuteide tambeacutem pode desencadear uma variedade de sintomas em
todo o corpo Desconhece-se a sua causa exata embora sejam muitos os vaacuterios
fatores (inclusive a predisposiccedilatildeo geneacutetica) que podem influir na reaccedilatildeo auto-imune
26
Cerca de 1 da populaccedilatildeo sofre desta doenccedila que afeta as mulheres duas ou trecircs
vezes mais frequumlentemente que os homens A artrite reumatoacuteide apresenta-se em
primeiro lugar em indiviacuteduos entre os 25 e os 50 anos de idade mas pode fazecirc-lo
em qualquer idade Em alguns casos a doenccedila resolve-se de forma espontacircnea e o
tratamento alivia sintomas em trecircs de cada quatro pessoas Contudo pelo menos 1
em cada 10 pessoas fica incapacitada
Nesta doenccedila o sistema imunitaacuterio ataca o proacuteprio tecido que reveste e protege as
articulaccedilotildees Finalmente a cartilagem o osso e os ligamentos da articulaccedilatildeo
deterioram-se provocando a formaccedilatildeo de cicatrizes dentro da articulaccedilatildeo que se
deteriora a um ritmo muito variaacutevel
318 Gota
Eacute a presenccedila de depoacutesitos de cristais de aacutecido uacuterico no espaccedilo da articulaccedilatildeo que
causam uma intensa reaccedilatildeo inflamatoacuteria e dor Na maioria das vezes a gota eacute uma
forma de artrite com episoacutedios recorrentes O perfil mais comumente associado agrave
gota eacute de um homem com excesso de peso e com o peacute inflamado
319 Artrite Gotosa Aguda
A artrite gotosa aguda eacute o segundo estaacutegio da gota Eacute a artrite dolorosa que ataca
principalmente os membros inferiores quase sempre atingindo uma uacutenica
articulaccedilatildeo A articulaccedilatildeo mais acometida eacute a metatarso-falangiana do primeiro dedo
(do dedatildeo do peacute) chamada podagra (podos = peacute) Nesta fase os fluidos do corpo
saturados pelo aacutecido uacuterico formam cristais que ocasionam inflamaccedilatildeo
3110 Cisto de Baker
O cisto de Baker eacute um saco com liacutequido localizado na borda medial da fossa
popliacutetea do joelho Esse saco ciacutestico pode comunicar-se com a cavidade do joelho
estando associado com a degeneraccedilatildeo do corno posterior do menisco medial com
27
ou sem laceraccedilatildeo do menisco Com maior frequumlecircncia o cisto origina-se dos tendotildees
mediais dos muacutesculos iacutesquios - tibiais
3111 Bursite
Bursite eacute a inflamaccedilatildeo da bursa pequena bolsa contendo liacutequido que envolve as
articulaccedilotildees e funciona como amortecedor entre ossos tendotildees e tecidos
musculares A bursite ocorre principalmente nos ombros cotovelos e joelhos
3112 Doenccedila de Still de Adultos
Uma das formas cliacutenicas da doenccedila reumatoacuteide juvenil pode acometer adultos com
febre geralmente alta e intermitente como manifestaccedilatildeo cliacutenica inicial da doenccedila
Deformidades articulares raramente ocorrem e os testes laboratoriais e anticorpos
antinucleares satildeo negativos
3113 Condromalaacutecia Patelar
Termo utilizado para indicar uma condiccedilatildeo dolorosa devido agrave anormalidade
cartilaginosa na face posterior da patela pela fricccedilatildeo repetida desta regiatildeo sobre a
face articular do fecircmur Esta condiccedilatildeo pode levar a uma degeneraccedilatildeo gradual e
progressiva A cartilagem apresenta-se rugosa e estriada
3114 Doenccedila de Osgood-Schlatter
A doenccedila de Osgood-Schlatter eacute uma inflamaccedilatildeo do osso e da cartilagem na parte
superior da tiacutebia A doenccedila de Osgood-Schlatter ocorre entre os 10 e 15 anos mais
frequumlentemente em meninos Supotildee-se que a sua causa seja uma lesatildeo que ocorre
quando o tendatildeo patelar traciona excessivamente sobre o seu ponto de inserccedilatildeo na
parte superior da tiacutebia Geralmente a doenccedila afeta somente a tiacutebia
28
3115 Pseudogota
A pseudogota (doenccedila da deposiccedilatildeo de pirofosfato de caacutelcio dihidratado) eacute um
distuacuterbio caracterizado por crises intermitentes de artrite dolorosa causada por
depoacutesitos de cristais de pirofosfato de caacutelcio O distuacuterbio geralmente ocorre em
indiviacuteduos idosos e afeta igualmente os homens e as mulheres Em uacuteltima instacircncia
a pseudogota provoca degeneraccedilatildeo das articulaccedilotildees afetadas
3116 Artrite psoriaacutetica
A psoriacutease (uma doenccedila da pele que causa surto de erupccedilotildees cutacircneas
avermelhadas e escamosas espessamento das unhas e ponteado ungular) pode
preceder ou seguir-se agrave inflamaccedilatildeo articular A artrite afeta habitualmente as
articulaccedilotildees dos dedos da matildeo e do peacute embora tambeacutem possa afetar outras
articulaccedilotildees inclusive as ancas e a coluna vertebral As articulaccedilotildees podem inchar e
deformar-se quando a inflamaccedilatildeo eacute crocircnica Os sintomas articulares e cutacircneos
podem aparecer e desaparecer conjuntamente
3117 Siacutendrome de Reiter
A siacutendrome de Reiter eacute uma inflamaccedilatildeo das articulaccedilotildees e das inserccedilotildees tendinosas
nas articulaccedilotildees frequumlentemente acompanhada de inflamaccedilatildeo da conjuntiva e das
membranas mucosas como a da boca do trato urinaacuterio da vagina e do pecircnis e
tambeacutem de uma erupccedilatildeo cutacircnea caracteriacutestica A siacutendrome de Reiter eacute
denominada de artrite reativa porque a inflamaccedilatildeo articular parece ser uma reaccedilatildeo a
uma infecccedilatildeo originada em outra aacuterea do corpo que natildeo as articulaccedilotildees Essa
siacutendrome eacute mais comum em homens com 20 a 40 anos de idade
3118 Esclerodermia
A esclerodermia (esclerose sistecircmica) eacute uma doenccedila crocircnica caracterizada por
alteraccedilotildees degenerativas e endurecimento dos tecidos da pele articulaccedilotildees e
29
oacutergatildeos internos e pela dureza e espessamento anormais das paredes dos vasos
sanguiacuteneos
Desconhece-se a sua causa A perturbaccedilatildeo eacute quatro vezes mais frequumlente em
mulheres que em homens e nas crianccedilas eacute pouco comum A esclerodermia pode
apresentar-se como parte de uma doenccedila mista do tecido conjuntivo
Muitas vezes escuta-se um som aacutespero quando os tecidos inflamados entram em
contato particularmente nos joelhos e por baixo destes Os dedos os pulsos e os
cotovelos podem sofrer um processo de flexatildeo progressiva (contratura) devido ao
espessamento da pele Tambeacutem podem ocorrer feridas nas pontas dos dedos e nos
noacutes dos dedos
32 Tipos de Deformidades
Os tipos de deformidades relacionadas ao joelho satildeo as deformidades em varo e em
valgo Satildeo os problemas mais comuns congecircnitos e que se manifestam por volta
dos trecircs ou quatro anos de idade
321 Deformidade em Varo
A deformidade do joelho em varo eacute joelho para fora e perna para dentro tiacutepico de
cavaleiros O joelho varo pode ser causado tambeacutem pelo raquitismo e deficiecircncia de
vitamina D
322 Deformidade em Valgo
A deformidade do joelho em valgo eacute o joelho para dentro e perna para fora joelho
em ldquoXrdquo
30
4 O PORQUEcirc DO USO DA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
Estabelecendo uma comparaccedilatildeo entre os meacutetodos de diagnoacutestico por imagem
utilizados no joelho encontramos os raios-X e a ressonacircncia magneacutetica como sendo
os meacutetodos mais utilizados atualmente Neste capiacutetulo faremos uma breve
avaliaccedilatildeo de custo benefiacutecio entre estes dois meacutetodos
41 Pesquisa de Custo e de Exame Utilizado
Na utilizaccedilatildeo do meacutetodo de diagnoacutestico por raios-X obteacutem-se oacutetimos resultados na
avaliaccedilatildeo de fraturas oacutesseas presenccedila de objetos estranhos e proacuteteses como
observamos na figura 7 Mas este resultado natildeo se apresenta da mesma maneira
para muacutesculos e outros elementos que possam ser analisados na articulaccedilatildeo
tornando-se entatildeo um meacutetodo ineficaz para aplicaccedilotildees que estatildeo ligadas a
patologias
Figura 7 ndash Chapas de raio x [9]
O meacutetodo de utilizaccedilatildeo que preenche esta lacuna satildeo as ressonacircncias magneacuteticas
que revelam as patologias referentes aos muacutesculos cartilagens tendotildees
31
ligamentos vasos etc Como mostrado na figura 8 podemos observar os detalhes
da articulaccedilatildeo
Figura 8ndash Exame de RM
Para uma comparaccedilatildeo acerca do meacutetodo de captaccedilatildeo de imagem mais adequado a
ser utilizado realizamos uma pesquisa no Hospital Praia da Costa localizado no
municiacutepio de Vila Velha - ES com o ortopedista Henrique Morais formado em
medicina pela Faculdade de Medicina de Petroacutepolis A resposta veio a confirmar o
relatado acima os raios-X satildeo muito mais utilizados que a ressonacircncia magneacutetica
devido a simplicidade e ao baixo custo do exame
Para obtermos dados referentes a custos foi realizada uma pesquisa no Centro de
Diagnoacutestico por Imagem (CDI) localizado na Praia do Canto Vitoacuteria - ES onde
foram obtidos os seguintes resultados
O valor de um exame de ressonacircncia magneacutetica incluindo laudo e filme foi de R$
73000 (setecentos e trinta reais) para o raios-X o custo teria uma meacutedia de R$
1500 (quinze reais) por exame
Uma outra pesquisa foi realizada por Nabarrete em 1999 que tinha como objetivo
colher informaccedilotildees referentes aos diversos aspectos relacionados agraves lesotildees quais
os tipos mais frequumlentes e seus mecanismos mais comuns bem como as
32
caracteriacutesticas dos indiviacuteduos que em sua maioria foram do sexo masculino Os
resultados seratildeo apresentados nas figuras 9 10 11 e 12
Figura 9 - Ocorrecircncia de lesotildees e quais estruturas satildeo mais lesadas
Figura 10 - Esportes de contato que mais geram lesotildees nos ligamentos
Figura 11 - Neste graacutefico veremos os mecanismos causadores de lesotildees
33
Figura 12 - Procedimentos que foram utilizados para definiccedilatildeo do grau da lesatildeo
42 Conclusatildeo do Capiacutetulo
Apesar da teacutecnica dos raios-X ser o exame mais utilizado o de menor custo o mais
simples e mais raacutepido seraacute utilizado neste estudo a ressonacircncia magneacutetica pois
neste caso a preocupaccedilatildeo eacute mostrar o comportamento da estrutura do joelho com e
sem a aplicaccedilatildeo de carga e tal avaliaccedilatildeo soacute seraacute possiacutevel pelo o exame de RM pois
mostraraacute os diferentes tipos de tecidos do joelho e suas variaccedilotildees
34
5 DEFEITOS DA RM
O paciente em questatildeo ao dar entrada na sala de ressonacircncia natildeo poderaacute portar
nenhum tipo de material magneacutetico ou qualquer instrumento que venha gerar
artefatos no resultado do exame Os artefatos satildeo gerados atraveacutes de interferecircncia
com o campo magneacutetico Assim portadores de proacuteteses marcapasso ou quaisquer
materiais eleacutetricos natildeo podem utilizar o meacutetodo de diagnoacutestico por ressonacircncia
O objetivo deste capiacutetulo eacute identificar os problemas relacionados agrave mecacircnica no que
diz respeito ao modo como eacute realizado o exame Seraacute mostrado agora um dos
problemas encontrados durante a realizaccedilatildeo do exame com o paciente em repouso
estando ele com um carregamento nulo ou proacuteximo disto na regiatildeo femopatelar
51 Abordagem da Variaccedilatildeo da Pressatildeo na Superfiacutecie de Apoio
Para esta demonstraccedilatildeo a variaccedilatildeo da pressatildeo sofrida nos peacutes para situaccedilotildees reais
e tambeacutem para a situaccedilatildeo da ressonacircncia onde o paciente encontra-se deitado
Seraacute feito ainda uma avaliaccedilatildeo das forccedilas sobre os muacutesculos no joelho em duas
posiccedilotildees e para acircngulos diferentes
Em um primeiro estudo seraacute considerado uma pessoa deitada em repouso e com
sua distribuiccedilatildeo de massa homogecircnea e constante ao longo de todo corpo sendo
esta a situaccedilatildeo em que o paciente encontra-se no momento da ressonacircncia
magneacutetica temos
Massa = constante
A aacuterea de contato com a superfiacutecie
Aacuterea (estimada) = 2400 cm2
35
Considerando a massa do indiviacuteduo como 80 kg estimamos entatildeo a pressatildeo
exercida pela superfiacutecie do corpo em contato com a maca da ressonacircncia
Pressatildeo = F A
Sendo assim foi encontra uma pressatildeo de 0033 kgf cm2 para uma pessoa deitada
na maca da RM
Ilustrando a situaccedilatildeo de uma pessoa de peacute onde os peacutes estatildeo totalmente apoiados
no solo em repouso com a massa distribuiacuteda de maneira uniforme em toda a
superfiacutecie de contato
Aacuterea (estimada) = 132 cm2
Considerando o mesmo indiviacuteduo da situaccedilatildeo anterior teremos uma pressatildeo de
0606 kgf cm2
A uacuteltima situaccedilatildeo teraacute o mesmo indiviacuteduo com suas pernas flexionadas e com uma
aacuterea de apoio reduzida esta eacute uma situaccedilatildeo criacutetica para o joelho devido ao aumento
das tensotildees nos muacutesculos e tendotildees esta situaccedilatildeo seraacute abordada mais adiante
Aacuterea (estimada) = 80 cm2
Sendo assim a pressatildeo correspondente a esta situaccedilatildeo seraacute de 1 kgf cm2
Observando os resultados das situaccedilotildees anteriores eacute faacutecil de verificar a ocorrecircncia
de uma grande variaccedilatildeo da pressatildeo Comparando os resultados das situaccedilotildees onde
o indiviacuteduo estaacute de peacute com toda a superfiacutecie do peacute apoiada com o resultado do
indiviacuteduo na maca verifica-se que a pressatildeo eacute aproximadamente vinte vezes maior
e a situaccedilatildeo onde o indiviacuteduo encontra-se com a superfiacutecie do peacute parcialmente
apoiada a diferenccedila aumenta em mais de 30 vezes em relaccedilatildeo agrave posiccedilatildeo de exame
36
52 A Impossibilidade de Variaccedilatildeo do Acircngulo
Durante o exame de ressonacircncia magneacutetica o acircngulo do joelho na posiccedilatildeo eacute
travado entre 10 e 15deg como mostrado na figura 13
Durante um agachamento agraves forccedilas compressivas chegam proacuteximas a 8000 Kgf
com cargas elevadas (250 a 38250 kg) sendo praticamente a mesma nos acircngulos
entre 60deg a 130deg de flexatildeo de joelhos (NISSEL amp EKHOLM 1986) poreacutem ainda natildeo
foi estudado um valor limite para as estruturas resistirem a forccedilas compressivas
Deve-se lembrar no entanto que da mesma forma que a compressatildeo excessiva
pode ser lesiva para meniscos e cartilagens elas tem um papel importante na
estabilidade dos joelhos (NISSEL amp ELKHOLM 1986 MARKOLF et al 1981
SHOEMAKER amp MARKOLF 1985 YACK et al 1994) [12]
Figura 13ndash Acircngulo de posiccedilatildeo do joelho durante o exame
Logo concluiacute-se que em acircngulos menores que 60deg os esforccedilos na regiatildeo
femopatelar satildeo pequenos e haacute pouco desgaste da articulaccedilatildeo para acircngulos entre
60 e 130deg haacute grande esforccedilo e desgaste poreacutem em ambos os casos todos os
37
esforccedilos contribuem para a estabilidade do joelho A figura 14 ilustra claramente
que com a alteraccedilatildeo do acircngulo do joelho as forccedilas existentes aumentam
consideravelmente
Figura 14ndash Na figura 14 pode-se observar que Qp Rf(resultante) e Pa satildeo vetores forccedila que atuam
diretamente sobre a patela ao flexionar o joelho como jaacute foi abordado anteriormente as forccedilas
apresentam grandes aumentos O grupo de forccedilas representados pelos vetores Qt Rc(resultante) e
P(forccedila peso) atuam na articulaccedilatildeo do tornozelo e aumentam com a flexatildeo do joelho bem como o
aumento da forccedila normal(forccedila de contato do chatildeo com a ponta dos peacutes) que provoca um maior
momento na articulaccedilatildeo O conjunto de vetores representados por Rc(resultante) Qt e P satildeo vetores
que atuam na articulaccedilatildeo da anca do fecircmur e a bacia neste caso temos um pequeno aumento destes
com o aumento do acircngulo Por fim temos o conjunto de vetores representados por Pa Rt e
Rg(resultante) que atuam na articulaccedilatildeo entre o fecircmur e a tiacutebia
38
53 Contraccedilatildeo Isomeacutetrica e Isotocircnica
A relaccedilatildeo entre a forccedila muscular e seu comprimento durante uma contraccedilatildeo
determina o tipo de contraccedilatildeo muscular Eacute chamada contraccedilatildeo isomeacutetrica aquela em
que o efeito da formaccedilatildeo das pontes cruzadas implica no aumento da rigidez do
muacutesculo atingindo um estado de equiliacutebrio estaacutetico neste caso o muacutesculo natildeo
altera seu comprimento ainda que as pontes cruzadas estejam ativas para suportar
a carga aplicada Modificaccedilotildees na carga levam ao aumento ou a diminuiccedilatildeo da
rigidez do muacutesculo e a manutenccedilatildeo do comprimento O outro tipo de contraccedilatildeo
chamada isotocircnica ocorre quando o muacutesculo se encurta ainda que sob a accedilatildeo de
uma carga Tomando-se como exemplo a elevaccedilatildeo de um peso numa contraccedilatildeo
isomeacutetrica este estaria sendo sustentado estaticamente enquanto uma contraccedilatildeo
isotocircnica seria capaz de levantaacute-lo [6]
531 Relaccedilatildeo Comprimento - Forccedila Muscular
Quando o comprimento de um muacutesculo se encontra proacuteximo ao seu valor de
repouso tambeacutem chamado comprimento oacutetimo a maior quantidade possiacutevel de
cabeccedilas miosiacutenicas pode formar pontes cruzadas com as moleacuteculas de actina esta
situaccedilatildeo corresponde ao maior grau de superposiccedilatildeo entre os filamentos grosso e
fino Gordon et alli (1966) mediu a faixa de comprimento onde a maacutexima tensatildeo
ocorria numa fibra isolada do muacutesculo sartorius da ratilde de 94 a 106 do
comprimento oacutetimo (Figura 15 A)
Diminuindo gradativamente o comprimento do muacutesculo para ateacute um limite de 60
do comprimento oacutetimo a forccedila caiacutea a aproximadamente 80 da forccedila maacutexima -
evento relacionado provavelmente ao encontro de filamentos finos opostos
Encurtamentos mais pronunciados levavam agrave cessaccedilatildeo da forccedila muscular com o
provaacutevel choque dos filamentos grossos com as estruturas Z Por outro lado se o
muacutesculo era estirado acima do comprimento oacutetimo a forccedila muscular caia
gradativamente ateacute cerca de 130 deste comprimento Nesta condiccedilatildeo o
sarcocircmero distendido diminui o nuacutemero de pontes cruzadas ativas ateacute o limite ao
39
redor de 170 do comprimento oacutetimo onde a superposiccedilatildeo entre filamentos
grossos e finos jaacute natildeo ocorre
Em muacutesculos inteiros e natildeo apenas numa fibra isolada alongamentos a partir do
comprimento oacutetimo trazem consigo o aparecimento de uma forccedila elaacutestica passiva
exercida pelos elementos elaacutesticos natildeo contraacuteteis do muacutesculo perimiacutesio endomiacutesio
sarcolema assim como por elementos da proacutepria fibra muscular (Zajac 1989)
Dependendo ainda da ativaccedilatildeo a forccedila muscular fica reduzida a uma fraccedilatildeo da forccedila
maacutexima situaccedilatildeo em que nem todas as fibras satildeo recrutadas ou a somaccedilatildeo
temporal natildeo chegou ao maacuteximo (Figura 15 B)
Em muacutesculos do aparelho locomotor a modulaccedilatildeo da forccedila eacute feita
predominantemente pelo recrutamento ateacute cerca de 70 (50 a 85
dependendo do muacutesculo) da forccedila maacutexima valor a partir do qual as unidades
motoras passam a disparar com maior frequumlecircncia (Enoka 1993) [6]
40
Figura 15 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento A - Ativaccedilatildeo maacutexima B - Ativaccedilatildeo parcial (Zajac 1989)
532 Relaccedilatildeo Velocidade - Forccedila Muscular
Um muacutesculo isolado sujeito a uma carga constante por exemplo suportando um
peso se for estimulado inicialmente se encurtaraacute parando em seguida Variando-se
a carga eacute possiacutevel relacionaacute-la com a velocidade de encurtamento sendo obtida a
curva velocidade - forccedila muscular Quando a velocidade de encurtamento eacute maacutexima
o muacutesculo natildeo estaacute sujeito a nenhuma carga isto eacute a forccedila muscular eacute nula Se por
outro lado o muacutesculo natildeo consegue se encurtar ainda que seu comprimento seja
oacutetimo senatildeo apenas suportar a carga a velocidade eacute nula e a forccedila assume o valor
maacuteximo (Figura 16) Forccedilas maiores do que a maacutexima aplicadas ao muacutesculo levam
seu alongamento ateacute um limite de aproximadamente 180 da forccedila maacutexima
aumentos subsequumlentes de forccedila levariam a alongamentos draacutesticos no muacutesculo
41
Figura 16 - Relaccedilatildeo forccedila-velocidade para ativaccedilotildees maacutexima e parcial No eixo x estaacute representada a
velocidade de encurtamento a velocidade do muacutesculo com sinal oposto (Zajac 1989)
54 O Modelo de Hill
Os modelos derivados da proposta inicialmente apresentada por A V Hill em 1938
possuem caracteriacutesticas suficientemente simples e de faacutecil compreensatildeo e satildeo
capazes de modelar satisfatoriamente os principais fenocircmenos macroscoacutepicos
observados na contraccedilatildeo muscular e que os tornaram os mais utilizados ateacute entatildeo
em estudos de dinacircmica e controle de movimento Na Figura 17 podem ser
observados os componentes baacutesicos deste modelo um elemento contraacutetil (CE) no
qual a forccedila muscular eacute gerada a partir da energia quiacutemica disponiacutevel um elemento
elaacutestico em seacuterie (SEE) responsaacutevel pela resposta mecacircnica do muacutesculo agraves
alteraccedilotildees de comprimento raacutepidas Se um muacutesculo estaacute sendo submetido a
alongamentos natildeo-despreziacuteveis eacute comum a inclusatildeo de um elemento elaacutestico em
paralelo (PE) atuando como uma mola passiva [6]
42
Figura 17 - Estrutura funcional do modelo de Hill mostrando o elemento contraacutetil (CE) o elemento
elaacutestico em paralelo (PE) e o elemento elaacutestico em seacuterie (SEE) (Zajac 1989)
A partir de medidas de forccedila isotocircnica em muacutesculos tetanizados sabe-se que quando
esta aumenta os muacutesculos se contraem mais lentamente Foi proposta entatildeo por Hill
uma relaccedilatildeo empiacuterica hiperboacutelica que ajustava a dependecircncia da velocidade maacutexima
de contraccedilatildeo (V) com a forccedila muscular (F) (Figura 18)
(F+a)+(V+b)=const (41)
Tal que
V eacute a velocidade inicial (maacutexima) de encurtamento
F eacute a forccedila muscular
a e b satildeo as constantes sendo b = a (VmFm)
43
Figura 18 - Hipeacuterbole de Hill Os dados experimentais de contraccedilotildees isotocircnicas do muacutesculo sartorius
de ratilde foram ajustados com a equaccedilatildeo empiacuterica (VVm+025) (FFm+025) = 03123 neste teste
Vm=52 cms e Fm=65 gf (Talbot e Gessner 1973)
Hill obteve a relaccedilatildeo acima atraveacutes de medidas da potecircncia muscular que eacute a soma
das energias mecacircnica e teacutermica durante a contraccedilatildeo isotocircnica Inicialmente o calor
liberado na contraccedilatildeo isotocircnica (Qit) foi considerado como a soma do calor liberado
durante a contraccedilatildeo isomeacutetrica (Qim) e do calor liberado devido ao encurtamento (Qe)
Q Q Qit e im (42)
Hill constatou que Qe era proporcional apenas agrave distacircncia encurtada ou que sua
variaccedilatildeo temporal era proporcional a V No entanto Qit o calor total diminuiacutea com o
aumento da forccedila A potecircncia total no muacutesculo soma da potecircncia mecacircnica (fv) e do
calor extra dissipado por accedilatildeo da viscosidade no encurtamento (Qe) pode ser
expressa como
( )W fv Qe fv av b f fm (43)
44
Tal que fm eacute a forccedila muscular maacutexima (ou seja para v = 0) Somando ab + bf nos dois
lados da equaccedilatildeo acima
( )( ) ( )f a v b b a fm (44)
Mas Hill percebeu posteriormente que ldquoardquo dependia de f (Hill 1964)
a f f fm( ) 016 018 (45)
Apesar das equaccedilotildees 44 e 45 descreverem com maior precisatildeo a relaccedilatildeo forccedila-
velocidade a equaccedilatildeo original de Hill 41 continua sendo empregada com suficiente
credibilidade para muitos muacutesculos Wilkie (1950) notou que hipeacuterboles
geometricamente semelhantes eram obtidas para vaacuterios muacutesculos mostrando que a
variaccedilatildeo da velocidade com a forccedila ocorria de maneira ateacute certo ponto invariante
Normalizando a eq 41 pela forccedila maacutexima (fm) e pela velocidade maacutexima de contraccedilatildeo
sem carga (vm) vem
f
f
v
vm m
1
4
1
4
5
16 (46)
Uma vez que para muitos muacutesculos vale a relaccedilatildeo
a
f
b
vm m
1
4 (47)
Abott e Wilkie (1953) mostraram que a equaccedilatildeo de Hill normalizada eq 47 se aplica
para muacutesculos que se encontram em diversos estados de alongamento ou contraccedilatildeo
e natildeo apenas no comprimento oacutetimo Assim a forccedila do elemento contraacutetil eacute
completamente definida para uma estimulaccedilatildeo tetacircnica se a curva forccedila-comprimento
eacute levada em conta aleacutem da curva forccedila-velocidade A forccedila muscular eacute entatildeo uma
funccedilatildeo de duas variaacuteveis uma relaccedilatildeo forccedila-comprimento-velocidade (figura 19)
45
Figura 19 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento-velocidade para muacutesculo interno reto de rato (Zierler 1978)
Este modelo baacutesico possui alguns pequenos desvios dependendo das condiccedilotildees
especiacuteficas de operaccedilatildeo Muacutesculos que se contraem a partir de um comprimento inicial
elevado encurtam-se mais lentamente do que aqueles que estavam inicialmente
menos estendidos A duraccedilatildeo da estimulaccedilatildeo se longa diminui a velocidade de
contraccedilatildeo processo ligado provavelmente ao metabolismo energeacutetico (Zierler 1978)
A partir das relaccedilotildees expostas acima jaacute eacute possiacutevel calcular a potecircncia muscular
Sendo a taxa de calor gerado no encurtamento ( Qe ) proporcional agrave velocidade de
encurtamento
( )Q Q f f vit im m 016 018 (48)
Incluindo o termo fv da potecircncia mecacircnica e considerando a = 025 a potecircncia
muscular total entendida como a soma da taxa de produccedilatildeo de calor e da potecircncia
mecacircnica durante a contraccedilatildeo isotocircnica fica
W Q f v fvim m 0 25 (49)
46
E utilizando a relaccedilatildeo determinada por Hill para o calor isomeacutetrico
Qf v
im
m m
16 (410)
Tem-se que uma expressatildeo para a potecircncia muscular seria
Wf v v
v
f
f
v
v
m m
m m m
161 4 16 (411)
Que a partir da equaccedilatildeo 46 da hipeacuterbole normalizada de Hill (Talbot e Gessner
1973) pode ser expressa em funccedilatildeo apenas da velocidade de encurtamento ou da
forccedila muscular
Wf v
vv
vv
m m m
m
16
1 24
1 4 (412)
Wf v f
f
f f
f f
m m
m
m
m
161 1
4 75 20
16 64 (413)
A equaccedilatildeo de Hill normalizada (46) eacute a base para a determinaccedilatildeo da curva
velocidade-forccedila muscular As equaccedilotildees 411 e 412 por sua vez podem fornecer
importantes dados sobre consumo de energia muscular e o comportamento das
forccedilas para um estudo mais especiacutefico Em sistemas de estimulaccedilatildeo eleacutetrica neuro-
muscular poderatildeo ser uacuteteis no estabelecimento de estrateacutegias de controle
47
55 Estrutura Muscular na Articulaccedilatildeo
A seguir seratildeo apresentados os muacutesculos e ligamentos no movimento do joelho De
acordo com o mostrado na Figura 20 podemos observar a quantidade de muacutesculos
diretamente ligados ao joelho bem como os ligamentos que satildeo responsaacuteveis por
manter a integridade da articulaccedilatildeo
Figura 20 - Demonstrativa dos muacutesculos ligamentos e suas disposiccedilotildees
551 Os Muacutesculos da Articulaccedilatildeo
Doze muacutesculos atuam na articulaccedilatildeo do joelho e satildeo classificados em trecircs grupos
bull Jarrete
bull Quadriacuteceps da coxa e
bull Muacutesculos natildeo-classificados
5511 Jarrete
O grupo do jarrete inclui os muacutesculos semitendiacuteneo semimembranaacuteceo e biacuteceps da
coxa (cabeccedila longa e curta) Todos exceto a cabeccedila curta do biacuteceps atuam como
48
extensores do quadril Como os muacutesculos do jarrete demonstram uma linha de
traccedilatildeo posterior ao eixo de rotaccedilatildeo do joelho eles servem como flexores do joelho
Aleacutem de fletir o joelho os muacutesculos semimembranaacuteceo e semitendiacuteneo giram
medialmente a tiacutebia quando o joelho estaacute parcialmente fletido Na condiccedilatildeo de
sustentaccedilatildeo de peso esses muacutesculos tendem a girar lateralmente o fecircmur sobre a
tiacutebia Esses movimentos satildeo relativamente equivalentes
5512 O Quadriacuteceps da Coxa
O quadriacuteceps da coxa eacute constituiacutedo pelos muacutesculos reto da coxa e trecircs vastos (vasto
lateral medial e intermeacutedio) Apenas o reto da coxa atua em mais de uma
articulaccedilatildeo Contudo todos os membros causam inequivocadamente uma extensatildeo
potente do joelho e tambeacutem devido a sua inserccedilatildeo medial tendem a causar
rotaccedilatildeo medial da tiacutebia
O comportamento eleacutetrico do vasto medial estaacute relacionado agrave diminuiccedilatildeo da
magnitude do braccedilo de momento do quadriacuteceps para a extensatildeo do joelho durante
os 15ordm finais de movimento Os aumentos na atividade do vasto medial no final da
extensatildeo do joelho foram relacionados ao seu papel como estabilizador da patela
contra uma luxaccedilatildeo lateral Em geral ainda eacute relativamente seguro afirmar que todos
os muacutesculos do quadriacuteceps satildeo mais ou menos simultaneamente ativos durante a
extensatildeo do joelho e proporcionalmente ativos durante elevaccedilotildees e reduccedilotildees na
tensatildeo da extensatildeo
5513 O Grupo de Muacutesculos natildeo Classificados
O grupo de muacutesculos natildeo-classificados da articulaccedilatildeo do joelho inclui o sartoacuterio o
graacutecil o popliacuteteo o gastrocnecircmico e o plantar Os dois uacuteltimos atuam
predominantemente na articulaccedilatildeo do tornozelo embora passem atraacutes da
articulaccedilatildeo do joelho e possuam alguma capacidade de flexatildeo
49
O muacutesculo graacutecil considerado parte da massa muscular referida como adutores do
quadril no entanto ao atravessar a articulaccedilatildeo do joelho ele tende a causar um
torque associado agrave rotaccedilatildeo medial da tiacutebia bem como a flexatildeo do joelho
O sartoacuterio que eacute o muacutesculo mais longo do corpo tambeacutem se associa agrave rotaccedilatildeo
medial da tiacutebia e atua no quadril como flexor
O popliacuteteo eacute um muacutesculo profundo e pequeno situado atraacutes da articulaccedilatildeo do joelho
A orientaccedilatildeo de suas fibras o torna um rotador medial da tiacutebia Geralmente se
observa atividade do muacutesculo no iniacutecio da flexatildeo do joelho aleacutem de ajudar a
estabilizar o membro inferior sustentador do peso quando estaacute numa posiccedilatildeo com o
joelho fletido auxiliando o ligamento cruzado posterior a restringir esse movimento
indesejaacutevel
Figura 21 ndash Localizaccedilatildeo dos principais muacutesculos relacionados ao joelho [10]
552 Ligamentos
Ligamento Cruzado Anterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo permitindo
o movimento para frente
Ligamento Cruzado Posterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo
permitindo o movimento para traacutes mais ligamentos colaterais localizados nas
laterais do joelho responsaacuteveis pela estabilidade lateral e medial da articulaccedilatildeo
50
Os ligamentos tecircm como principal funccedilatildeo limitar os movimentos das articulaccedilotildees em
direccedilotildees indesejaacuteveis a fim de que natildeo ocorram lesotildees (danificaccedilotildees nas mesmas)
A caacutepsula fibrosa do joelho eacute suplementada e reforccedilada por cinco ligamentos
intriacutensecos
bull Ligamento Patelar
bull Ligamento Colateral Fibular
bull Ligamento Colateral Tibial
bull Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo
bull Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Estes satildeo frequumlentemente denominados ligamentos externos para diferenciaacute-los
dos ligamentos internos e ligamentos cruzados que se encontram dentro da caacutepsula
fibrosa
5521 Ligamento Patelar
Eacute a continuaccedilatildeo do tendatildeo do muacutesculo quadriacuteceps da coxa distal agrave patela Eacute
extremamente forte e contiacutenuo com a caacutepsula fibrosa da articulaccedilatildeo do joelho e eacute
palpado com maior facilidade quando a perna esta estendida Resiste agrave tendecircncia
da face tibial superior de deslocar-se para frente com referecircncia ao fecircmur durante
alguns tipos de movimento
5522 Ligamento Colateral Fibular (Lateral) e Ligamento Colateral Tibial
(Medial)
Esse ligamento tem mais importacircncia que o ligamento colateral fibular (lateral) no
que diz respeito agrave estabilidade do joelho
O ligamento colateral medial eacute composto de uma parte superficial o ligamento
colateral tibial e uma parte profunda ldquoo ligamento capsular medialrdquo Estas estruturas
satildeo importantes no controle da angulaccedilatildeo vara (voltado medialmente) e valga
(voltada lateralmente) rotaccedilatildeo tibial e deslocamento tibial antero-posterior Esses
51
ligamentos satildeo firmemente fixados ao menisco medial e a caacutepsula fibrosa da
articulaccedilatildeo do joelho
Os ligamentos colaterais tibial e fibular normalmente impedem a ruptura das faces
laterais da articulaccedilatildeo Satildeo firmemente estirados quando a perna eacute estendida
impedindo a rotaccedilatildeo da tiacutebia lateralmente ou do fecircmur medialmente Durante a
flexatildeo da perna eles se aproximam permitindo alguma rotaccedilatildeo da tiacutebia sobre o
fecircmur
Ligamento colateral medial possui duas porccedilotildees superficial e profunda Estabiliza a
joelho nos estresses em valgo
Ligamento colateral lateral ou fibular colateral Eacute o principal estabilizador ao estresse
em varo Faz parte do complexo ou canto posterolateral e resiste agrave rotaccedilatildeo externa
Figura 22ndash Ligamentos da articulaccedilatildeo do joelho
5523 Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo e Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Eles reforccedilam a parte de traz do joelho Ajudam a resistir qualquer tendecircncia
para a articulaccedilatildeo se mover aleacutem de seu limite de extensatildeo (hiperextensatildeo) Aleacutem
52
disso a direccedilatildeo de suas fibras sugere que eles limitem o movimento rotatoacuterio
5524 Ligamentos Cruzados
O mais fraco ligamento eacute o cruzado anterior que impede o deslocamento posterior
do fecircmur sobre a tiacutebia e a hiperextensatildeo da articulaccedilatildeo aleacutem de conter a tiacutebia que eacute
tracionada agrave frente quando a articulaccedilatildeo eacute fletida em acircngulo reto
O ligamento cruzado posterior que eacute estirado durante a flexatildeo da articulaccedilatildeo do
joelho impede a luxaccedilatildeo anterior do fecircmur sobre a tiacutebia ou a luxaccedilatildeo posterior da
tiacutebia Tambeacutem ajuda a evitar a hiperflexatildeo da articulaccedilatildeo do joelho
Estes ligamentos muito fortes situam-se no interior da caacutepsula articular unindo o
fecircmur e a tiacutebia Localizam-se entre os cocircndilos medial e lateral separados da
cavidade articular pela membrana sinovial
Satildeo faixas arredondadas que se cruzam obliquamente como um X e se denominam
anterior e posterior de acordo com seu local de fixaccedilatildeo na tiacutebia Estes ligamentos
satildeo essenciais para a estabilidade acircntero-posterior da articulaccedilatildeo do joelho
principalmente quando eacute fletido
Ligamento cruzado anterior Eacute responsaacutevel pela limitaccedilatildeo da translaccedilatildeo anterior e
rotaccedilatildeo da tiacutebia em relaccedilatildeo ao fecircmur
Ligamento cruzado posterior Evita a subluxaccedilatildeo posterior da tiacutebia em relaccedilatildeo ao
fecircmur
53
56 Movimentos de Rotaccedilatildeo e Translaccedilatildeo
No joelho existem movimentos de escorregamento do fecircmur sobre os meniscos
tornando o movimento ainda mais complexo Nas figuras 23 e 24 estatildeo identificadas
as proacuteteses de 1 e 4 eixos que nos datildeo uma boa visualizaccedilatildeo dos movimentos
relativos entre as superfiacutecies de um joelho
Figura 23 - Proacuteteses de um Eixo
Figura 24 - Proacuteteses de 4 eixos
Podemos observar a diferenccedila dos movimentos proporcionados por proacutetese e
concluiacutemos que o movimento da proacutetese de 4 eixos eacute o que mais se aproxima do
movimento real no joelho jaacute que proporciona o deslizamento entre as superfiacutecies
enquanto na proacutetese de 1 eixo ocorre apenas o movimento de rotaccedilatildeo em torno do
eixo
54
57 Conclusatildeo do Capiacutetulo
O meacutetodo atual de exame do joelho a ressonacircncia magneacutetica natildeo estaacute adequado
com a pesquisa biomecacircnica pois como pode ser observado neste capiacutetulo a
pressatildeo no joelho em movimento eacute no miacutenimo 30 vezes superior comparada agravequela
na maca de ressonacircncia assim como os acircngulos satildeo os mais variados possiacuteveis
proporcionando variaccedilatildeo ciacuteclica com baixas ou altas taxas de variaccedilatildeo das forccedilas
Com relaccedilatildeo ao meacutetodo de Hill pode-se ter uma noccedilatildeo dos gastos de energia
envolvidos na geraccedilatildeo dos movimentos e como varia a forccedila com a velocidade
muscular
Pode-se verificar tambeacutem a complexidade do joelho quando foram citados e
mostrado a quantidade de muacutesculos ligamentos e outras estruturas que o compotildee e
a sua complexibilidade bem como o movimento existente
55
6 PROPOSTA PARA A SOLUCcedilAtildeO MECAcircNICA
Propotildee-se entatildeo um sistema que simule a compressatildeo exercida sobre o joelho com
um carregamento estaacutetico com valor equivalente ao peso do paciente Isto seria
possiacutevel ao variar o carregamento e o acircngulo da articulaccedilatildeo que seria o ideal para
simular as atividades cotidianas como subir uma escada pular correr um
agachamento e outras situaccedilotildees onde o joelho eacute severamente solicitado
Situaccedilotildees como correr e pular necessitariam de um equipamento com software que
captassem imagens dinacircmicas para esta situaccedilatildeo a escolha seria por um simulador
de carga com caracteriacutesticas elaacutesticas desta forma com o movimento haveria
acreacutescimo ou decreacutescimo dos esforccedilos no joelho do paciente de acordo com a
variaccedilatildeo do comprimento da cinta elaacutestica A impossibilidade de realizaccedilatildeo de um
exame deste tipo eacute devido ao fato de natildeo haver um equipamento de RM que capta
imagens dinacircmicas aqui no estado do Espiacuterito Santo Figura 25 o que nos levou
a pensar em outra soluccedilatildeo para o caso
Figura 25 - Equipamento utilizado na ressonacircncia magneacutetica
56
Como a uacutenica possibilidade eacute de simular um carregamento com um acircngulo entre 10ordm
e 15ordm (acircngulo da bobina de captaccedilatildeo de imagem) na articulaccedilatildeo femopatelar e a
impossibilidade descrita no paraacutegrafo anterior pensamos entatildeo em um equipamento
que atendesse a esta situaccedilatildeo
Na Figura 26 observamos a forccedila F em direccedilatildeo perpendicular ao solo simulando a
forccedila peso desta maneira procuramos desenvolver um aparato que nos permitisse
simular a mesma direccedilatildeo A soluccedilatildeo foi um conjunto de cintas com baixa
elasticidade e boa resistecircncia mecacircnica agrave traccedilatildeo com dispositivo de travas O
equipamento natildeo possui componentes ferromagneacuteticos e medidores de forccedila
eletroeletrocircnicos
Figura 26 - Descriccedilatildeo da cinta e figura ilustrativa
A seguir podemos observar a figura 27 com o voluntaacuterio utilizando o equipamento
no momento anterior agrave ressonacircncia
57
Figura 27 ndash Paciente utilizando a cinta ao dar entrada na sala de exame
61 O Equipamento de Carga
O equipamento eacute composto por trecircs cintas dispostas do seguinte modo a primeira
cinta eacute responsaacutevel pelo carregamento do joelho tencionando o sistema a segunda
eacute responsaacutevel pela ligaccedilatildeo da cinta inferior a primeira com a superior a terceira e a
terceira cinta seraacute responsaacutevel por limitar o movimento que seraacute ajustada conforme
o tamanho do paciente
58
Figura 28 ndash Montagem do conjunto de cintas
62 Modificaccedilotildees Realizadas
Foram necessaacuterias algumas adaptaccedilotildees para que as cintas pudessem ser utilizadas
no equipamento de ressonacircncia magneacutetica pois havia alguns componentes
ferromagneacuteticos tais como mola e eixo Estes foram confeccionados em bronze e
as molas foram retiradas de maneira que natildeo alterasse a funcionalidade do
equipamento
59
7 O QUE SIGNIFICA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
Ressonacircncia Magneacutetica (RM) eacute uma ferramenta meacutedica moderna e precisa
disponiacutevel aos meacutedicos para a imagem seccional do interior do corpo Esta visatildeo
magneacutetica fornece aos meacutedicos uma quantidade de informaccedilotildees detalhadas sobre
a localizaccedilatildeo tamanho e composiccedilatildeo do tecido corporal a ser examinado Este
conhecimento pode ser decisivo no estabelecimento de um diagnoacutestico raacutepido e
preciso
A RM eacute um meacutetodo de investigar o corpo tatildeo complicado quanto parece A RM natildeo
usa raios-X De fato como o nome indica o procedimento eacute baseado nas
propriedades magneacuteticas dos aacutetomos que constituem todas as substacircncias incluindo
o corpo humano Em um campo magneacutetico forte como o produzido pelo scanner da
RM sinais eleacutetricos satildeo emitidos pelo nuacutecleo atocircmico do tecido corporal Esses
sinais satildeo interceptados por uma antena circular ao redor do paciente A intensidade
do sinal varia de acordo com o tipo de tecido Um computador designa os sinais aos
pontos correspondentes das aacutereas corporais em exame e transforma-as em imagem
na tela
71 Preparaccedilatildeo para o exame
Natildeo eacute necessaacuterio remover as roupas como eacute o caso em muitos exames de raio-X
poreacutem os pacientes satildeo solicitados a retirar todos os objetos que possam interferir
no processo de imagem principalmente aqueles contendo metal Isto inclui natildeo
somente brincos broches colares reloacutegios de pulso mas tambeacutem canetas
esferograacuteficas e chaves Os pacientes devem tambeacutem retirar placas dentaacuterias
removiacuteveis e informar o meacutedico se houver qualquer implante metaacutelico ou objeto
estranho incluindo
bull Marca-passo
bull Vaacutelvula cardiacuteaca artificial
bull Proacutetese vascular
60
bull Membro artificial
bull Unha ou placa metaacutelica
bull Estilhaccedilo ou tala de metal
bull Dispositivo intra-uterino (para contracepccedilatildeo)
bull O meacutedico deve ser informado se vocecirc estaacute graacutevida
Para o exame os pacientes satildeo conduzidos a um recosto almofadado no centro do
scanner da RM Eacute importante que o paciente sinta-se confortaacutevel para o iniacutecio e
permaneccedila calmo e quieto o quanto possiacutevel durante o exame jaacute que qualquer
movimento fiacutesico pode interferir com a precisatildeo das medidas ou alterar os resultados
dos testes
72 Seguranccedila durante o exame
Uma vez que a ressonacircncia magneacutetica natildeo envolve o uso de raios-X natildeo eacute
necessaacuterio tomar as mesmas medidas de precauccedilatildeo para exames de raios-X Pelo
conhecimento cientiacutefico atual a forccedila do campo magneacutetico necessaacuteria para obter
resultados precisos (ateacute 2 Tesla = 20000 vezes o campo magneacutetico da Terra) natildeo
possui efeito prejudicial
Nos uacuteltimos anos milhotildees de exames foram realizados sem quaisquer efeitos
colaterais conhecidos - durante ou apoacutes o exame Os exames de RM geralmente
natildeo podem ser realizados em pacientes com marca-passo cardiacuteaco
73 O que acontece durante o exame
Durante o exame o paciente deita-se no centro de uma abertura tipo tuacutenel do
scanner da RM o que natildeo eacute perigoso nem doloroso Poreacutem se o paciente natildeo gosta
da sensaccedilatildeo de se sentir preso ou sofrem de claustrofobia tomar um sedativo leve
com consulta do meacutedico pode ajudar
61
Cada imagem da RM leva de 5 a 15 minutos para ser obtida Durante o exame o
paciente ouviraacute um som de batida leve Natildeo haacute com que se preocupar Esse eacute o
funcionamento normal do scanner da RM
Quando eacute necessaacuterio obter vaacuterias imagens o recosto iraacute mover-se automaticamente
agrave posiccedilatildeo apropriada O paciente deve continuar o mais tranquumlilo possiacutevel
Dependendo do tipo do exame o tempo total do procedimento pode ser de ateacute 60
minutos
62
8 PARAcircMETROS QUE AFETAM O ASPECTO DAS IMAGENS
OBTIDAS ATRAVEacuteS DE RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
A seguir seraacute abordado os paracircmetros envolvidos para a obtenccedilatildeo das imagens dos
diferentes planos em que satildeo mostradas as imagens e por fim os resultados
obtidos nos experimentos com e sem o equipamento de carga
81 Paracircmetros que Afetam o Aspecto das Imagens Obtidas Atraveacutes de
Ressonacircncia Magneacutetica
O aspecto de uma imagem produzida atraveacutes de RM eacute determinado atraveacutes de
muitos paracircmetros Em geral estes paracircmetros podem ser divididos em (1) aqueles
que possuem um valor fixo determinado pela fiacutesica da RM e (2) aqueles que podem
ser modificados pelo usuaacuterio para alterar o aspecto da imagem
O objetivo de qualquer estudo de RM eacute gerar imagens da anatomia tecidual nas
quais a razatildeo contraste-ruiacutedo (RCR) eacute suficiente para permitir identificaccedilatildeo do
processo patoloacutegico Isto eacute realizado variando-se os paracircmetros definidos pelo
usuaacuterio para enfatizar diferenccedilas nos valores de paracircmetros intriacutensecos e para
enfatizar diferenccedilas na intensidade do sinal entre voxels contendo tecidos normais e
patoloacutegicos
811 Paracircmetros Intriacutensecos
Os paracircmetros intriacutensecos satildeo tecidos-dependentes e natildeo estatildeo sob controle do
operador Como exemplos de paracircmetros intriacutensecos estatildeo a densidade da aacutegua e a
gordura no tecido fluxo sanguiacuteneo e as velocidades de relaxamento dos momentos
magneacuteticos de volta ao equiliacutebrio apoacutes perturbaccedilatildeo Alguns paracircmetros intriacutensecos
satildeo invariaacuteveis entre todos os tecidos (por exemplo a intensidade do campo
magneacutetico)
63
O acuacutemulo de liacutequido de edema em torno de um tumor eacute uma patologia comum O
edema tem maior proporccedilatildeo de aacutegua que o tecido normal circundante e portanto
maior densidade de proacutetons por unidade de volume Este aumento da densidade de
proacutetons por unidade de volume pode ser observado utilizando-se meacutetodos de estudo
por RM Tipicamente imagens por RM ponderadas em densidade protocircnica satildeo
obtidas utilizando-se os menores TE e tempo de repeticcedilatildeo (TR) possiacuteveis que
permitem relaxamento T1 completo de todos os momentos magneacuteticos de volta ao
equiliacutebrio
8111 Tempos de Relaxamento
Apoacutes ser excitado o sinal de RM natildeo pode ser detectado para sempre Sofre
descaimento em virtude de dois tipos diferentes de processos de relaxamento (1) o
retorno do momento magneacutetico de volume ao equiliacutebrio teacutermico e (2) a perda de
coerecircncia da fase na magnetizaccedilatildeo final em virtude de interaccedilotildees com outros
momentos magneacuteticos no tecido
A velocidade com que estes processos retornam agrave magnetizaccedilatildeo final ao equiliacutebrio eacute
fundamental porque a experiecircncia com RM deve ser repetida para cada etapa de
codificaccedilatildeo de fase e o grau de magnetizaccedilatildeo disponiacutevel para o estudo depende da
forma como muitos dos momentos magneacuteticos satildeo realinhados com o campo
magneacutetico principal
8112 Tempos de Relaxamento T2 e T2
Apoacutes excitaccedilatildeo o sinal de RM presente no plano XY decai exponencialmente ateacute
zero com o tempo O tempo necessaacuterio para o desaparecimento irreversiacutevel de 63
do sinal eacute denominado tempo de relaxamento T2 ou tempo de relaxamento spin-spin
ou transversal Este descaimento eacute causado pelos muitos processos que produzem
uma perda de coerecircncia da fase no sinal de RM Apoacutes o pulso de RF todos os
momentos magneacuteticos inicialmente processam com fases idecircnticas (a precessatildeo eacute o
alinhamento dos momentos magneacuteticos em torno do campo principal) Entretanto
64
variaccedilotildees na intensidade efetiva do campo magneacutetico fazem com que os momentos
magneacuteticos processem em diferentes frequumlecircncias por curtos periacuteodos de tempo
8113 Tempo de Relaxamento T1
O tempo de relaxamento T1 (isto eacute spin-lattice ou tempo de relaxamento
longitudinal) eacute o tempo necessaacuterio para restabelecer 63 da populaccedilatildeo de equiliacutebrio
de momentos magneacuteticos Bo apoacutes o pulso de excitaccedilatildeo O relaxamento T1 eacute um
processo exponencial
O tempo de relaxamento T1 para qualquer material varia em funccedilatildeo da intensidade
do capo magneacutetico pois ocorrem mais variaccedilotildees na intensidade do capo magneacutetico
efetivo local em menores frequumlecircncias O tempo de relaxamento T1 eacute sempre maior
ou igual ao tempo de relaxamento T2
812 Paracircmetros Extriacutensecos
Muitos tipos de paracircmetros controlados pelo operador podem alterar o aspecto da
imagem Estes incluem eventos de determinaccedilatildeo do tempo como TR TE e em
estudos de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo de inversatildeo do spin Outros paracircmetros
que afetam o aspecto da imagem satildeo espessura do corte resoluccedilatildeo digital e CDV
O aspecto da imagem tambeacutem pode ser modificado aplicando-se mais de um pulso
de RF antes da coleta de dados
8121 TR e TE
Tipicamente satildeo necessaacuterias 128 ou 256 etapas de codificaccedilatildeo em uma aquisiccedilatildeo
de RM O TR eacute o tempo entre etapas consecutivas de codificaccedilatildeo de fase e o TE eacute
o tempo entre o pulso de RF perturbador inicial e o centro do periacuteodo de aquisiccedilatildeo
O TR geralmente eacute maior que o TE exceto para algumas sequumlecircncias raacutepidas como
aquisiccedilatildeo raacutepida estaacutegio estacionaacuterio apoacutes contraste e imagem raacutepida com
precessatildeo estaacutegio estacionaacuterio
65
813 Manipulaccedilatildeo dos Paracircmetros Extriacutensecos para Variar o Contraste da
Imagem
8131 Imagem de Ressonacircncia Magneacutetica Ponderada em TI e TR
Todas as imagens geradas por RM satildeo ponderadas em T1 em algum grau os
tempos de relaxamento T1 para aacutegua e gordura no corpo vaiam de 100 a 2000 ms
A fonte primaacuteria de atenuaccedilatildeo do sinal em uma imagem spin-eco eacute a saturaccedilatildeo
progressiva do momento magneacutetico pelos pulsos de seleccedilatildeo do corte repetitivos O
sinal da gordura eacute brilhante enquanto as intensidades de sinal do muacutesculo e liacutequido
em um cisto do menisco satildeo menores
8132 Ponderaccedilatildeo em densidade Protocircnica
As imagens onde o contraste eacute governado pela concentraccedilatildeo relativa de aacutegua no
tecido podem ser geradas utilizando-se TRrsquos longos (TR gt 20 ms) Estas imagens
satildeo denominadas imagens ponderadas em densidade protocircnicas As imagens
ponderadas em densidade protocircnica fornecem mais detalhes anatocircmicos porque
satildeo usadas para visualizar estruturas finas Estas satildeo obtidas e satildeo uacuteteis para
interpretaccedilatildeo de aacutereas de sinal de intensidade elevada observada na imagem
ponderada em T2 na qual os detalhes anatocircmicos estatildeo encobertos
8133 Ponderaccedilatildeo em T2 e TE
O liacutequido e o edema podem ser enfatizados em imagens produzidas por RM
utilizando-se longos tempos de TE porque possuem maiores tempos de
relaxamento T2 que os tecidos normais Com TEs longos o descaimento do sinal
exponencial devido ao relaxamento T2 atenua o sinal de liacutequido e edema mais
lentamente que o sinal da gordura muacutesculo ou tecidos conjuntivos normais
Portanto o liacutequido e o edema apresentam-se brilhantes em imagens por RM
ponderadas em T2 obtidas utilizando-se longos tempos TE e longos tempos TR A
seguir seraacute exposto um quadro com um breve resumo da interpretaccedilatildeo de RM
66
Resumo da interpretaccedilatildeo de IRM
Definiccedilotildees
Tempos de relaxamento Comportamento caracteriacutestico da magnetizaccedilatildeo tecidual
(propriedades dos tecidos)
T1 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons se
tornem inicialmente alinhados com o capo magneacutetico
estaacutetico (ou se realinhem apoacutes excitaccedilotildees repetidas)
T2 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons
saiam de fase uns em relaccedilatildeo aos outros apoacutes excitaccedilatildeo
por radiofrequumlecircncia (RF)
TR O tempo entre as excitaccedilotildees sucessivas de RF no tecido
(um TR curto seleciona proacutetons com T1 curto)
TE Sequumlecircncia em spin-eco tempo no qual o sinal de RF
tecidual (spin-eco) eacute recebido (um TE longo seleciona
proacutetons com T2 longo)
TI Sequumlecircncia de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo consumido
ateacute que a magnetizaccedilatildeo do tecido em recuperaccedilatildeo seja
defletido para recepccedilatildeo (tecido cuja magnetizaccedilatildeo passa
pelo zero no tempo TI produz intensidade zero)
Efeitos sobre a
Imagem
T1 Um T1 curto possibilita uma remagnetizaccedilatildeo raacutepida de
modo que a intensidade do sinal eacute grande (a gordura tem
T1 muito curto) e o tecido aparece brilhante o tecido com
T1 longo (como o liacutequido) natildeo se magnetiza plenamente
entre as excitaccedilotildees e apresenta um aspecto escuro na
imagem a inversatildeo-recuperaccedilatildeo com TI semelhante ao T1
de um tecido resulta em sinal nulo para este tecido (a
gordura pode ser zerada pelo emprego de um TI curto)
67
T2 Um T2 curto faz com que os proacutetons em precessatildeo saiam
rapidamente de fase levando agrave perda do sinal tecidos com
T2 curto (como o muacutesculo) tecircm aspecto escuro nas
imagens obtidas em TE longo tecidos com T2 longo (como
liacutequido ou tumor) mantecircm sua coerecircncia de fase por mais
tempo do que outros tecidos e apresentam um aspecto
brilhante nas imagens obtidas com um TE longo uma
teacutecnica ponderada em T2 utiliza um TR e um TE longos
Aspecto do tecido em sequumlecircncia de IRM
Spin-eco
Tecido Tempo de
relaxamento
Ponderaccedilatildeo T1
TE e TR curtos
Ponderaccedilatildeo T2
Tumor liacutequido T1 e T2 longos Escuro Claro
Muacutesculo T1 longo e T2 curto Escuro Escuro
Gordura T1 curto e T2 longo Claro Menos claro
Para finalizar nossa anaacutelise acerca dos paracircmetros podemos dizer que em uma
sequumlecircncia DP teremos valores curtos para TR e tambeacutem para TE ou seja teremos
T1 longo e T2 curto assim natildeo teremos sequumlecircncia ponderada em T1 como
tambeacutem natildeo teremos ponderada em T2 esta sequumlecircncia nos daraacute cor escura para
liacutequidos e gorduras entatildeo poderemos diferenciar os muacutesculos que teratildeo cor
brilhante podendo entatildeo diagnosticar problemas musculares
Para valores curtos de TR e TE teremos sequumlecircncia ponderada em T1 desta forma
as gorduras apareceratildeo com cor brilhante e os muacutesculos e liacutequidos apareceratildeo em
cor escura sendo uma oacutetima maneira de analisar o quatildeo intacta se encontra o tecido
infrapatelar ou gordura de Hoffa encontrada na regiatildeo femopatelar
68
Para valores longos de TR e TE teremos uma sequumlecircncia ponderada em T2 desta
forma as gorduras e muacutesculos se encontraratildeo em cor escura mas os liacutequidos
estaratildeo em cor brilhante assim poderemos diagnosticar a presenccedila de aacutegua e
edemas na regiatildeo patelofemoral Lembrando ainda que a gordura neste caso tem a
funccedilatildeo de lubrificantes para as superfiacutecies das cartilagens dos ossos a presenccedila de
aacutegua ou edemas prejudicam a lubrificaccedilatildeo na regiatildeo fazendo com que as
cartilagens venham a deteriorar-se
82 Planos de Imagem
Uma aquisiccedilatildeo axial atraveacutes da articulaccedilatildeo patelofemoral eacute usada como o localizador
inicial para imagens subsequumlentes nos planos sagital e coronal A patologia do
menisco eacute avaliada basicamente em imagens do plano sagital Entretanto a
morfologia e a intensidade de sinal das cartilagens do menisco devem ser avaliadas
secundariamente em imagens no plano coronal Os ligamentos cruzados satildeo mais
bem observados em imagens no plano sagital com o coronal e o axial para
visualizaccedilatildeo secundaacuteria e confirmaccedilatildeo da patologia Os ligamentos colateral medial
e lateral (LCM E LCL) satildeo claramente exibidos em imagens coronais e axiais e
tambeacutem podem ser identificados rotineiramente em imagens sagitais As superfiacutecies
da cartilagem articular dos compartimentos medial e lateral satildeo avaliadas nos planos
coronal e sagital A articulaccedilatildeo patelofemoral incluindo a faceta patelar e a
cartilagem articular do sulco troclear eacute mais bem observada em imagens axiais e
sagitais
821 Posicionamento do Paciente
Embora os estudos por imagem sejam realizados rotineiramente com o joelho
colocado em 10ordm a 15ordm de rotaccedilatildeo externa (para realinhar o ligamento cruzado
anterior [LCA] paralelo ao plano de imagem sagital) esta rotaccedilatildeo externa torna-se
menos importante quando satildeo usados cortes mais finos (lt 3 mm) A rotaccedilatildeo externa
excessiva do joelho resulta em alongamento das dimensotildees acircntero-posteriores do
cocircndilo femoral (principalmente o cocircndilo femoral lateral) e pode diminuir a
visualizaccedilatildeo precisa da anatomia do menisco Uma alternativa eacute usar imagens
69
sagitais em plano obliacutequo paralelo agrave orientaccedilatildeo do LCA avaliada em um localizador
axial
83 Abordagem Quanto aos Tipos de Planos Utilizados na RM
831 Imagens Axiais
As imagens no plano axial tecircm importante papel na avaliaccedilatildeo de rotina do joelho As
facetas patelares e a cartilagem articular devido agrave sua orientaccedilatildeo obliacutequa satildeo
demonstradas com maior precisatildeo em imagens axiais atraveacutes da articulaccedilatildeo
patelofemoral A doenccedila patelofemoral (isto eacute condromalaacutecia) pode ser super ou
subestimada quando usadas apenas imagens sagitais Imagens axiais com TF 3D
submilimeacutetrica satildeo usadas para definir padrotildees de lesatildeo circunferencial do menisco
e criar imagens compostas 3D utilizando-se uma estaccedilatildeo de trabalho As imagens
no plano axial tambeacutem satildeo usadas como localizador para determinar os planos
sagital e coronal Embora imagens axiais de rotina em 4 ou 5 mm natildeo satildeo sensiacuteveis
agrave patologia do menisco porque os cortes satildeo muito espessos Imagens sagitais que
secionam o menisco perpendicular agrave sua superfiacutecie proporcionam a melhor
demonstraccedilatildeo da anatomia e patologia interna do menisco
832 Imagens Sagitais
A dessecaccedilatildeo no plano sagital exibe os componentes dos ligamentos colaterais
medial e caacutepsula adjacente O compartimento patelofemoral o quadriacuteceps e o
tendatildeo patelar satildeo demonstrados em dissecaccedilotildees meacutedio-sagitais
O LCA e o LCP satildeo mais bem exibidos em imagens sagitais O LCL ou ligamento
colateral fibular e o tendatildeo do muacutesculo biacuteceps femoral tambeacutem podem ser
observados em cortes sagitais perifeacutericos
Em cortes meacutedio-sagitais os tendotildees quadriacuteceps e patelar que demonstram sinal
de baixa intensidade satildeo observados em suas fixaccedilotildees anteriores aos poacutelos
patelares superior e inferior respectivamente O coxim adiposo infrapatelar de Hoffa
70
estaacute situado diretamente posterior ao tendatildeo patelar e demonstra sinal de
intensidade brilhante (dependendo dos paracircmetros escolhidos) A cartilagem
articular patelar posterior exibe arco uniforme ou convexo em cortes atraveacutes das
facetas patelares medial e lateral Na ausecircncia de liacutequido articular a bursa patelar
colapsada natildeo eacute observada proximal ao poacutelo superior da patela
833 Imagens Coronais
A dissecaccedilatildeo anatocircmica coronal poacutestero-anterior demonstra a caacutepsula posterior o
tendatildeo popliacuteteo os ligamentos cruzados e menisco os ligamentos colaterais e e o
mecanismo extensor
Cortes meacutedio-coronais exibem a espinha tibial anterior enquanto as imagens
anteriores satildeo caracterizadas pelo sinal de alta intensidade do coxim adiposo
infrapatelar de Hoffa anterior ao compartimento lateral do joelho
71
9 COMPARATIVO DO SISTEMA MECAcircNICO COM O JOELHO
Ao iniciar nossa discussatildeo faremos uma comparaccedilatildeo entre a junta do joelho e um
par de buchas mecacircnicas a cartilagem presente em torno dos cocircndilos seraacute
comparada a uma bucha de desgaste o osso seraacute considerado como a peccedila
importante que natildeo poderaacute ser substituiacuteda e a gordura de Hoffa (tecido adiposo
infrapatelar) seraacute considerada como um lubrificante de elevada viscosidade
No sistema mecacircnico quando haacute uma contaminaccedilatildeo no lubrificante tem-se o
aumento do atrito e em consequumlecircncia o desgaste prematuro do conjunto A
presenccedila de aacutegua por exemplo causa uma alteraccedilatildeo da viscosidade do lubrificante
essa alteraccedilatildeo natildeo permite a formaccedilatildeo de cunha na regiatildeo de contato entre as
superfiacutecies assim no caso de elementos mecacircnicos poderemos ter microsoldas
ruiacutedos vibraccedilatildeo aquecimento e outros
Em semelhanccedila com este modelo faremos um comparativo em relaccedilatildeo ao joelho
que apresenta componentes com funccedilotildees muito proacuteximas de um par de buchas
mecacircnicas Com o passar do tempo as constantes situaccedilotildees que envolvem o joelho
no dia a dia sejam elas os esforccedilos em um jogo de futebol ou em um simples
agachamento vatildeo levar este conjunto a pressotildees elevadas e ainda a infiltraccedilotildees de
aacutegua por diversos motivos pancadas torccedilotildees etc Neste caso a presenccedila da aacutegua
assim como no sistema mecacircnico iraacute causar desgaste das cartilagens ocorrendo o
contato entre os cocircndilos o que futuramente poderaacute provocar por exemplo uma
artrite
No caso de um desgaste mecacircnico resolve-se o problema trocando o elemento de
desgaste e solucionando o problema de lubrificaccedilatildeo O que natildeo pode ser realizado
com tanta simplicidade no caso do joelho que requer um tratamento ou ateacute uma
intervenccedilatildeo ciruacutergica
72
91 Resultados dos testes
Foram realizados dois testes com e sem carga para que pudeacutessemos avaliar a
mudanccedila nos resultados da RM
911 O Primeiro Teste
O primeiro teste foi realizado no dia 25 de junho de 2005 no CDI (centro de
diagnoacutestico por imagem) localizado em Santa Luacutecia ndash Vitoacuteria O teste foi realizado
em uma pessoa de aparecircncia saudaacutevel sem histoacuterico de problemas no joelho e sem
ocorrecircncia de dor com idade de 28 anos
Os resultados obtidos natildeo apresentaram alteraccedilatildeo significativa das fissuras
912 O Segundo Teste
O segundo teste foi realizado no dia 18 julho de 2005 no mesmo local do teste
anterior O teste foi realizado com uma pessoa saudaacutevel com histoacuterico de problemas
no joelho e sem dores nos dias anteriores ao teste bem como nos dias posteriores
com idade de 54 anos
O resultado obtido com carga apresentou uma pequena variaccedilatildeo da fissura na
gordura de Hoffa
73
10 DISCUSSAtildeO DOS RESULTADOS E MELHORIAS
Neste capiacutetulo faremos uma abordagem sobre os resultados e uma proposta de
melhoria para o equipamento
101 Comentaacuterio dos Resultados
Nos resultados obtidos foram verificadas alteraccedilotildees na regiatildeo femopatelar quando
se aplica uma carga o que natildeo poderia ser obtido em um exame convencional de
ressonacircncia magneacutetica
No primeiro teste pode ser observada uma pequena diferenccedila devido agrave
aproximaccedilatildeo dos cocircndilos Considerando ser o indiviacuteduo uma pessoa saudaacutevel e
sem dores era de se esperar que o resultado natildeo apresentasse alguma anomalia
No segundo teste observou-se abertura de uma pequena fissura na gordura de
Hoffa o que tambeacutem se esperava pois a pessoa apresentava um histoacuterico de
problemas no joelho apesar de que ele natildeo apresentava sintomas de qualquer
anomalia no momento do teste
Visto que os testes natildeo puderam ser realizados com pessoas que tinham um
histoacuterico e uma situaccedilatildeo que caracterizasse um problema no joelho o que foi
determinante para os resultados e devido a impossibilidade de realizar testes nas
condiccedilotildees ideais descritas no quarto capiacutetulo bem como aos custos altiacutessimos que
envolvem os exames que foram realizados juntamente com os exames dos clientes
da cliacutenica sendo assim era de se esperar que os resultados natildeo causassem
diferenccedila de grande expressatildeo
74
102 Proposta de Melhoria
Visto que os resultados foram considerados satisfatoacuterios apesar das condiccedilotildees
adversas propomos possiacuteveis melhorias no que diz respeito agrave avaliaccedilatildeo da pressatildeo
exercida no joelho
Sugerimos entatildeo a utilizaccedilatildeo de palmilhas figuras 29 e 30 para avaliar a pressatildeo
equivalente exercida no joelho e o uso de um software por exemplo o Ansys
(elementos finitos) para criar uma nova imagem corrigida Isso seria viaacutevel e
interessante poreacutem exigiria mais aprofundamento e muito mais tempo o que poderaacute
ser realizado em futuros trabalhos
Figura 29 ndash Palmilhas para mediccedilatildeo da pressatildeo
Figura 30 ndash Resultado de uma anaacutelise de pressatildeo
75
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
[1] httpmriifscuspbrpaginasporttormprojetohistoricohtml acessado
em 11 de junho de 2005
[2] httpwwweagoracombrlerphpidnew=13596 acessado em 15 de
junho de 2005
[3] Rasch Philip j Cinesiologia e Anatomia Aplicada Editora Guanabara
Koogan 1991
[4] Kendall Henry Otis Kendall Florence Peterson Wadsworth Gladys
Elizabeth Muacutesculos Provas e Funccedilotildees Editora Manole Ltda 1980
[5] Haaga Hohn R Lanzieri Charles F Tomografia Computadorizada e
Ressonacircncia Magneacutetica do Corpo Humano Vol 2 Editora Guanabara Koogan
1996
[6] Antonio Raimundo dos Santos Metodologia Cientiacutefica a construccedilatildeo do
Conhecimento 6ordfed Editora DPampA 2004
[7] Tese de Mestrado do aluno Luciano Luporini Menegaldo Campinas
1997 SP ndash Brasil
[8] httpwwwgrupodojoelhocombrartigosanat_biomhtmc acessado em
16 de junho de 2005
[9] httpwwwgrupodojoelhocombrlcahtm acessado em 16 de junho de
2005
[10]httpwwwcorpohumanohpgigcombrsist_muscularsist_muscularhtml
acessado em 20 de junho de 2005
[11] httpwwwmsd-brazilcommsd43m_manualmm_sec5_47htm
acessado em 24 de junho de 2005
[12] httpgeocitiesyahoocombrcorpoemovview_musculacao_24htm
acessado em 25 de junho de 2005
[13]httpwwwtudosobredorcombrpaciente_templatephp3pagina=joelho
acessado em 06 de julho de 2005
[14] Stimac Gary k Introduccedilatildeo ao diagnoacutestico por imagens Editora
Guanabara Koogan 1994
20
Figura 6- Sistema de 05 Tesla instalado na Santa Casa de Satildeo Carlos
22 Importacircncia da Ressonacircncia Magneacutetica
A ressonacircncia magneacutetica tornou-se o meacutetodo de imagem de escolha para o estudo
das articulaccedilotildees devido a sua grande diferenciaccedilatildeo tecidual resoluccedilatildeo de
estruturas imagens em muacuteltiplos planos e estudos de imagens em movimento A
articulaccedilatildeo do joelho eacute um dos exames de ressonacircncia magneacutetica mais solicitado na
aacuterea osteoarticular O conhecimento detalhado da anatomia fisiologia e aspecto de
imagenologia da regiatildeo permite uma interpretaccedilatildeo adequada dos exames
Ao contraacuterio do que muitos imaginam as lesotildees de joelho satildeo bastante comuns e
natildeo satildeo provocadas apenas por traumas podem ser tambeacutem congecircnitas Aleacutem
disso natildeo satildeo apenas os atletas profissionais ou amadores que correm o risco de
adquirir uma lesatildeo no joelho os natildeo-atletas tambeacutem desenvolvem problemas
variados na articulaccedilatildeo ldquoPor exemplo cerca de 30 das crianccedilas com idade a partir
de trecircs anos apresentam alguma deformidade de joelho cuja principal causa eacute a
geneacutetica Ou seja satildeo hereditaacuteriosrdquo explica o ortopedista esportivo e cirurgiatildeo de
joelho do Hospital Satildeo Luiz Joaquim Grava [2]
No entanto segundo ele a boa notiacutecia eacute que com o advento da ressonacircncia
magneacutetica para o diagnoacutestico preciso da gravidade da lesatildeo e dos procedimentos e
equipamentos ciruacutergicos como a artroscopia (procedimento minimamente evasivo
uma espeacutecie de viacutedeo cirurgia que permite visualizar precisamente as lesotildees nos
21
tendotildees e articulaccedilotildees aleacutem de trataacute-las e prevenir a evoluccedilatildeo das mesmas) os
iacutendices de cura tecircm elevado significativamente girando em torno de 90 dos casos
O joelho eacute uma articulaccedilatildeo complexa (tipo dobradiccedila) composta por ligamentos
cruzados colaterais meniscos tendotildees e muacutesculos Suas funccedilotildees de movimento
(extensatildeo rotaccedilatildeo e impulsatildeo) satildeo muito importantes tanto em atletas quanto em
natildeo atletas ldquoSatildeo muito comuns agraves lesotildees no joelho a maior parte delas originaacuteria de
traumas por esforccedilo diretos e indiretos e podem ser isoladas ou combinadasrdquo diz o
especialista
ldquoNo entanto o tratamento das lesotildees no joelho varia de acordo com a gravidade das
mesmas e pode envolver desde antiinflamatoacuterios fisioterapia executada em cliacutenicas
especializadas e ateacute em alguns casos procedimentos ciruacutergicosrdquo relata Grava ldquoDaiacute
a importacircncia de se realizar o diagnoacutestico preciso do tipo de lesatildeo e posteriormente
agrave aplicaccedilatildeo de tratamento adequadordquo reforccedila o especialista
Os atletas estatildeo mais sujeitos a lesotildees dependendo da modalidade esportiva Os
surfistas por exemplo sofrem mais com meniscos e ligamentos rompidos devido agrave
forccedila aplicada em uma manobra quando o joelho eacute forccedilado a um movimento brusco
de rotaccedilatildeo No voleibol os saltos constantes e a impulsatildeo vertical provocam lesotildees
na articulaccedilatildeo do joelho Os ciclistas com frequumlecircncia de dor nas articulaccedilotildees
inferiores estimuladas geralmente por lesotildees provocadas pela inadequaccedilatildeo das
dimensotildees da bicicleta ao corpo do atleta Aleacutem destas peculiaridades contam
tambeacutem as variaccedilotildees anatocircmicas de quem pedala a intensidade a forma de
treinamento e a duraccedilatildeo dos treinos tambeacutem satildeo responsaacuteveis pelo problema
O aumento da incidecircncia de lesotildees no joelho tem sido constatado em adolescentes
jovens homens acima de 45 anos e mulheres estas uacuteltimas porque estatildeo
praticando cada vez mais esporte
A dor no joelho eacute uma queixa um tanto comum a maioria delas se originando de
trauma por esforccedilo satildeo dores pouco agudas e que se resolvem sem tratamento ou
22
apenas com analgeacutesicos levesTraumas graves com ligamentos lesionados ou
rompidos resultam em dor e instabilidade da articulaccedilatildeo do joelho
Exerciacutecios fiacutesicos moderados (como caminhadas) natildeo causam problemas no joelho
Se o joelho natildeo estiver lesado o exerciacutecio normalmente eacute beneacutefico Esforccedilos laterais
satildeo os que causam a maioria das lesotildees no joelho jaacute que este natildeo foi projetado
para suportar esses esforccedilos
O desgaste irregular da cartilagem pode fazer com que a perna se dobre para dentro
ou para fora Estar acima do peso tambeacutem pode contribuir para os problemas no
joelho
23
3 PATOLOGIAS DO JOELHO
Neste capitulo descreve-se as principais patologias e deformidades que ocorrem no
joelho
31 Tipos de Patologia
bull Danos ao ligamento ou cartilagem devidos aos traumas ou lesotildees
- lesatildeo de LCA Ligamento Cruzado Anterior
- lesatildeo de LCP Ligamento Cruzado Posterior
- lesatildeo de LCM Ligamento Colateral Medial
- lesatildeo de LCL Ligamento Colateral Lateral
bull Artrite
bull Osteoartrite
bull Artrite reumatoacuteide
bull Artrite gotosa aguda
bull Cisto de Baker
bull Bursite
bull Doenccedila de Still de adultos
bull Condromalaacutecia patelar
bull Artrite gotosa crocircnica
bull Doenccedila de Osgood-Schlatter
bull Pseudogota
bull Gota
bull Artrite psoriaacutetica
bull Siacutendrome de Reiter
bull Esclerodermia
24
311 Lesatildeo do Ligamento Cruzado Anterior
As lesotildees do ligamento cruzado anterior satildeo mais comuns em esportes em que o peacute
estaacute fixo ao solo e a perna eacute rodada com o corpo como no futebol basquetebol
esqui Com a rotaccedilatildeo no joelho o paciente pode ouvir um ldquopoprdquo quando a lesatildeo
ocorrer e natildeo consegue prosseguir a atividade A incidecircncia desta lesatildeo eacute maior
durante a terceira deacutecada de vida
Os jogadores de basquete e futebol que desaceleram subitamente para mudar de
direccedilatildeo tambeacutem podem produzir uma lesatildeo do LCA
312 Lesatildeo do Ligamento Cruzado Posterior
O ligamento cruzado posterior eacute o restritor primaacuterio da translaccedilatildeo posterior da tiacutebia
sobre o fecircmur A sua lesatildeo eacute muito menos comum que a do cruzado anterior
O LCP eacute duas vezes mais forte que o LCA com maior aacuterea de corte transversal e
forccedila tecircnsil estas caracteriacutesticas satildeo responsaacuteveis por menor incidecircncia de ruptura
no LCP As lesotildees no LCP representam apenas 5 das lesotildees dos ligamentos do
joelho
313 Lesatildeo do Ligamento Colateral Medial
O ligamento colateral medial tem uma porccedilatildeo superficial e outra profunda (capsular)
A porccedilatildeo superficial provecirc a principal resistecircncia ao estresse em valgo A porccedilatildeo
profunda esta fixada ao menisco medial e fornece adicional estabilidade ao estresse
em valgo A lesatildeo do colateral medial eacute a lesatildeo ligamentar mais comum do joelho
314 Lesatildeo do Ligamento Colateral Lateral
Lesotildees deste ligamento satildeo menos comuns que o medial e geralmente satildeo mais
graves e raramente satildeo lesotildees isoladas pois os ligamentos cruzados e o complexo
posterolateral satildeo frequumlentemente lesionados O tratamento destas lesotildees eacute difiacutecil
25
315 Artrite
O termo artrite se refere agrave inflamaccedilatildeo nas articulaccedilotildees ou juntas do corpo humano
As juntas satildeo superfiacutecies onde haacute o contato entre dois ou mais ossos possibilitando
assim a mobilidade do esqueleto humano Satildeo estruturas muito complexas devido
aos seus diversos componentes e sua interaccedilatildeo entre os mesmos Existem vaacuterios
tipos de artrites que satildeo causadas por diversos fatores e doenccedilas Costuma-se
diferenciar a princiacutepio as artrites relacionadas com sintomas sistecircmicos (como
febre sinais inflamatoacuterios anemia etc) daquelas cujas manifestaccedilotildees se restringem
agraves articulaccedilotildees envolvidas
316 Osteoartrite
A osteoartrite eacute o tipo de artrite que mais afeta a populaccedilatildeo mundial levando agrave
diminuiccedilatildeo da qualidade de vida de milhotildees de pessoas em todo o mundo Afeta
principalmente os joelhos quadris e matildeos regiotildees muito importantes para a
independecircncia fiacutesica do ser humano Eacute uma causa muito importante de afastamento
do trabalho e de aposentadoria precoce Aleacutem disso eacute responsaacutevel por inuacutemeras
cirurgias numa populaccedilatildeo cujo risco ciruacutergico eacute muito elevado os idosos Durante
muito tempo pouco se sabia sobre como ocorriam as alteraccedilotildees articulares que
levam agrave debilidade fiacutesica Hoje sabe-se de vaacuterios fatores de risco para o
desenvolvimento do quadro cujo conhecimento tem facilitado uma melhor
abordagem terapecircutica e uma melhor prevenccedilatildeo da doenccedila
317 Artrite Reumatoacuteide
A artrite reumatoacuteide eacute uma doenccedila auto-imune em que se inflamam simetricamente
as articulaccedilotildees incluindo habitualmente as das matildeos e peacutes originando inchaccedilo dor
e muitas vezes levando agrave destruiccedilatildeo definitiva do interior da articulaccedilatildeo
A artrite reumatoacuteide tambeacutem pode desencadear uma variedade de sintomas em
todo o corpo Desconhece-se a sua causa exata embora sejam muitos os vaacuterios
fatores (inclusive a predisposiccedilatildeo geneacutetica) que podem influir na reaccedilatildeo auto-imune
26
Cerca de 1 da populaccedilatildeo sofre desta doenccedila que afeta as mulheres duas ou trecircs
vezes mais frequumlentemente que os homens A artrite reumatoacuteide apresenta-se em
primeiro lugar em indiviacuteduos entre os 25 e os 50 anos de idade mas pode fazecirc-lo
em qualquer idade Em alguns casos a doenccedila resolve-se de forma espontacircnea e o
tratamento alivia sintomas em trecircs de cada quatro pessoas Contudo pelo menos 1
em cada 10 pessoas fica incapacitada
Nesta doenccedila o sistema imunitaacuterio ataca o proacuteprio tecido que reveste e protege as
articulaccedilotildees Finalmente a cartilagem o osso e os ligamentos da articulaccedilatildeo
deterioram-se provocando a formaccedilatildeo de cicatrizes dentro da articulaccedilatildeo que se
deteriora a um ritmo muito variaacutevel
318 Gota
Eacute a presenccedila de depoacutesitos de cristais de aacutecido uacuterico no espaccedilo da articulaccedilatildeo que
causam uma intensa reaccedilatildeo inflamatoacuteria e dor Na maioria das vezes a gota eacute uma
forma de artrite com episoacutedios recorrentes O perfil mais comumente associado agrave
gota eacute de um homem com excesso de peso e com o peacute inflamado
319 Artrite Gotosa Aguda
A artrite gotosa aguda eacute o segundo estaacutegio da gota Eacute a artrite dolorosa que ataca
principalmente os membros inferiores quase sempre atingindo uma uacutenica
articulaccedilatildeo A articulaccedilatildeo mais acometida eacute a metatarso-falangiana do primeiro dedo
(do dedatildeo do peacute) chamada podagra (podos = peacute) Nesta fase os fluidos do corpo
saturados pelo aacutecido uacuterico formam cristais que ocasionam inflamaccedilatildeo
3110 Cisto de Baker
O cisto de Baker eacute um saco com liacutequido localizado na borda medial da fossa
popliacutetea do joelho Esse saco ciacutestico pode comunicar-se com a cavidade do joelho
estando associado com a degeneraccedilatildeo do corno posterior do menisco medial com
27
ou sem laceraccedilatildeo do menisco Com maior frequumlecircncia o cisto origina-se dos tendotildees
mediais dos muacutesculos iacutesquios - tibiais
3111 Bursite
Bursite eacute a inflamaccedilatildeo da bursa pequena bolsa contendo liacutequido que envolve as
articulaccedilotildees e funciona como amortecedor entre ossos tendotildees e tecidos
musculares A bursite ocorre principalmente nos ombros cotovelos e joelhos
3112 Doenccedila de Still de Adultos
Uma das formas cliacutenicas da doenccedila reumatoacuteide juvenil pode acometer adultos com
febre geralmente alta e intermitente como manifestaccedilatildeo cliacutenica inicial da doenccedila
Deformidades articulares raramente ocorrem e os testes laboratoriais e anticorpos
antinucleares satildeo negativos
3113 Condromalaacutecia Patelar
Termo utilizado para indicar uma condiccedilatildeo dolorosa devido agrave anormalidade
cartilaginosa na face posterior da patela pela fricccedilatildeo repetida desta regiatildeo sobre a
face articular do fecircmur Esta condiccedilatildeo pode levar a uma degeneraccedilatildeo gradual e
progressiva A cartilagem apresenta-se rugosa e estriada
3114 Doenccedila de Osgood-Schlatter
A doenccedila de Osgood-Schlatter eacute uma inflamaccedilatildeo do osso e da cartilagem na parte
superior da tiacutebia A doenccedila de Osgood-Schlatter ocorre entre os 10 e 15 anos mais
frequumlentemente em meninos Supotildee-se que a sua causa seja uma lesatildeo que ocorre
quando o tendatildeo patelar traciona excessivamente sobre o seu ponto de inserccedilatildeo na
parte superior da tiacutebia Geralmente a doenccedila afeta somente a tiacutebia
28
3115 Pseudogota
A pseudogota (doenccedila da deposiccedilatildeo de pirofosfato de caacutelcio dihidratado) eacute um
distuacuterbio caracterizado por crises intermitentes de artrite dolorosa causada por
depoacutesitos de cristais de pirofosfato de caacutelcio O distuacuterbio geralmente ocorre em
indiviacuteduos idosos e afeta igualmente os homens e as mulheres Em uacuteltima instacircncia
a pseudogota provoca degeneraccedilatildeo das articulaccedilotildees afetadas
3116 Artrite psoriaacutetica
A psoriacutease (uma doenccedila da pele que causa surto de erupccedilotildees cutacircneas
avermelhadas e escamosas espessamento das unhas e ponteado ungular) pode
preceder ou seguir-se agrave inflamaccedilatildeo articular A artrite afeta habitualmente as
articulaccedilotildees dos dedos da matildeo e do peacute embora tambeacutem possa afetar outras
articulaccedilotildees inclusive as ancas e a coluna vertebral As articulaccedilotildees podem inchar e
deformar-se quando a inflamaccedilatildeo eacute crocircnica Os sintomas articulares e cutacircneos
podem aparecer e desaparecer conjuntamente
3117 Siacutendrome de Reiter
A siacutendrome de Reiter eacute uma inflamaccedilatildeo das articulaccedilotildees e das inserccedilotildees tendinosas
nas articulaccedilotildees frequumlentemente acompanhada de inflamaccedilatildeo da conjuntiva e das
membranas mucosas como a da boca do trato urinaacuterio da vagina e do pecircnis e
tambeacutem de uma erupccedilatildeo cutacircnea caracteriacutestica A siacutendrome de Reiter eacute
denominada de artrite reativa porque a inflamaccedilatildeo articular parece ser uma reaccedilatildeo a
uma infecccedilatildeo originada em outra aacuterea do corpo que natildeo as articulaccedilotildees Essa
siacutendrome eacute mais comum em homens com 20 a 40 anos de idade
3118 Esclerodermia
A esclerodermia (esclerose sistecircmica) eacute uma doenccedila crocircnica caracterizada por
alteraccedilotildees degenerativas e endurecimento dos tecidos da pele articulaccedilotildees e
29
oacutergatildeos internos e pela dureza e espessamento anormais das paredes dos vasos
sanguiacuteneos
Desconhece-se a sua causa A perturbaccedilatildeo eacute quatro vezes mais frequumlente em
mulheres que em homens e nas crianccedilas eacute pouco comum A esclerodermia pode
apresentar-se como parte de uma doenccedila mista do tecido conjuntivo
Muitas vezes escuta-se um som aacutespero quando os tecidos inflamados entram em
contato particularmente nos joelhos e por baixo destes Os dedos os pulsos e os
cotovelos podem sofrer um processo de flexatildeo progressiva (contratura) devido ao
espessamento da pele Tambeacutem podem ocorrer feridas nas pontas dos dedos e nos
noacutes dos dedos
32 Tipos de Deformidades
Os tipos de deformidades relacionadas ao joelho satildeo as deformidades em varo e em
valgo Satildeo os problemas mais comuns congecircnitos e que se manifestam por volta
dos trecircs ou quatro anos de idade
321 Deformidade em Varo
A deformidade do joelho em varo eacute joelho para fora e perna para dentro tiacutepico de
cavaleiros O joelho varo pode ser causado tambeacutem pelo raquitismo e deficiecircncia de
vitamina D
322 Deformidade em Valgo
A deformidade do joelho em valgo eacute o joelho para dentro e perna para fora joelho
em ldquoXrdquo
30
4 O PORQUEcirc DO USO DA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
Estabelecendo uma comparaccedilatildeo entre os meacutetodos de diagnoacutestico por imagem
utilizados no joelho encontramos os raios-X e a ressonacircncia magneacutetica como sendo
os meacutetodos mais utilizados atualmente Neste capiacutetulo faremos uma breve
avaliaccedilatildeo de custo benefiacutecio entre estes dois meacutetodos
41 Pesquisa de Custo e de Exame Utilizado
Na utilizaccedilatildeo do meacutetodo de diagnoacutestico por raios-X obteacutem-se oacutetimos resultados na
avaliaccedilatildeo de fraturas oacutesseas presenccedila de objetos estranhos e proacuteteses como
observamos na figura 7 Mas este resultado natildeo se apresenta da mesma maneira
para muacutesculos e outros elementos que possam ser analisados na articulaccedilatildeo
tornando-se entatildeo um meacutetodo ineficaz para aplicaccedilotildees que estatildeo ligadas a
patologias
Figura 7 ndash Chapas de raio x [9]
O meacutetodo de utilizaccedilatildeo que preenche esta lacuna satildeo as ressonacircncias magneacuteticas
que revelam as patologias referentes aos muacutesculos cartilagens tendotildees
31
ligamentos vasos etc Como mostrado na figura 8 podemos observar os detalhes
da articulaccedilatildeo
Figura 8ndash Exame de RM
Para uma comparaccedilatildeo acerca do meacutetodo de captaccedilatildeo de imagem mais adequado a
ser utilizado realizamos uma pesquisa no Hospital Praia da Costa localizado no
municiacutepio de Vila Velha - ES com o ortopedista Henrique Morais formado em
medicina pela Faculdade de Medicina de Petroacutepolis A resposta veio a confirmar o
relatado acima os raios-X satildeo muito mais utilizados que a ressonacircncia magneacutetica
devido a simplicidade e ao baixo custo do exame
Para obtermos dados referentes a custos foi realizada uma pesquisa no Centro de
Diagnoacutestico por Imagem (CDI) localizado na Praia do Canto Vitoacuteria - ES onde
foram obtidos os seguintes resultados
O valor de um exame de ressonacircncia magneacutetica incluindo laudo e filme foi de R$
73000 (setecentos e trinta reais) para o raios-X o custo teria uma meacutedia de R$
1500 (quinze reais) por exame
Uma outra pesquisa foi realizada por Nabarrete em 1999 que tinha como objetivo
colher informaccedilotildees referentes aos diversos aspectos relacionados agraves lesotildees quais
os tipos mais frequumlentes e seus mecanismos mais comuns bem como as
32
caracteriacutesticas dos indiviacuteduos que em sua maioria foram do sexo masculino Os
resultados seratildeo apresentados nas figuras 9 10 11 e 12
Figura 9 - Ocorrecircncia de lesotildees e quais estruturas satildeo mais lesadas
Figura 10 - Esportes de contato que mais geram lesotildees nos ligamentos
Figura 11 - Neste graacutefico veremos os mecanismos causadores de lesotildees
33
Figura 12 - Procedimentos que foram utilizados para definiccedilatildeo do grau da lesatildeo
42 Conclusatildeo do Capiacutetulo
Apesar da teacutecnica dos raios-X ser o exame mais utilizado o de menor custo o mais
simples e mais raacutepido seraacute utilizado neste estudo a ressonacircncia magneacutetica pois
neste caso a preocupaccedilatildeo eacute mostrar o comportamento da estrutura do joelho com e
sem a aplicaccedilatildeo de carga e tal avaliaccedilatildeo soacute seraacute possiacutevel pelo o exame de RM pois
mostraraacute os diferentes tipos de tecidos do joelho e suas variaccedilotildees
34
5 DEFEITOS DA RM
O paciente em questatildeo ao dar entrada na sala de ressonacircncia natildeo poderaacute portar
nenhum tipo de material magneacutetico ou qualquer instrumento que venha gerar
artefatos no resultado do exame Os artefatos satildeo gerados atraveacutes de interferecircncia
com o campo magneacutetico Assim portadores de proacuteteses marcapasso ou quaisquer
materiais eleacutetricos natildeo podem utilizar o meacutetodo de diagnoacutestico por ressonacircncia
O objetivo deste capiacutetulo eacute identificar os problemas relacionados agrave mecacircnica no que
diz respeito ao modo como eacute realizado o exame Seraacute mostrado agora um dos
problemas encontrados durante a realizaccedilatildeo do exame com o paciente em repouso
estando ele com um carregamento nulo ou proacuteximo disto na regiatildeo femopatelar
51 Abordagem da Variaccedilatildeo da Pressatildeo na Superfiacutecie de Apoio
Para esta demonstraccedilatildeo a variaccedilatildeo da pressatildeo sofrida nos peacutes para situaccedilotildees reais
e tambeacutem para a situaccedilatildeo da ressonacircncia onde o paciente encontra-se deitado
Seraacute feito ainda uma avaliaccedilatildeo das forccedilas sobre os muacutesculos no joelho em duas
posiccedilotildees e para acircngulos diferentes
Em um primeiro estudo seraacute considerado uma pessoa deitada em repouso e com
sua distribuiccedilatildeo de massa homogecircnea e constante ao longo de todo corpo sendo
esta a situaccedilatildeo em que o paciente encontra-se no momento da ressonacircncia
magneacutetica temos
Massa = constante
A aacuterea de contato com a superfiacutecie
Aacuterea (estimada) = 2400 cm2
35
Considerando a massa do indiviacuteduo como 80 kg estimamos entatildeo a pressatildeo
exercida pela superfiacutecie do corpo em contato com a maca da ressonacircncia
Pressatildeo = F A
Sendo assim foi encontra uma pressatildeo de 0033 kgf cm2 para uma pessoa deitada
na maca da RM
Ilustrando a situaccedilatildeo de uma pessoa de peacute onde os peacutes estatildeo totalmente apoiados
no solo em repouso com a massa distribuiacuteda de maneira uniforme em toda a
superfiacutecie de contato
Aacuterea (estimada) = 132 cm2
Considerando o mesmo indiviacuteduo da situaccedilatildeo anterior teremos uma pressatildeo de
0606 kgf cm2
A uacuteltima situaccedilatildeo teraacute o mesmo indiviacuteduo com suas pernas flexionadas e com uma
aacuterea de apoio reduzida esta eacute uma situaccedilatildeo criacutetica para o joelho devido ao aumento
das tensotildees nos muacutesculos e tendotildees esta situaccedilatildeo seraacute abordada mais adiante
Aacuterea (estimada) = 80 cm2
Sendo assim a pressatildeo correspondente a esta situaccedilatildeo seraacute de 1 kgf cm2
Observando os resultados das situaccedilotildees anteriores eacute faacutecil de verificar a ocorrecircncia
de uma grande variaccedilatildeo da pressatildeo Comparando os resultados das situaccedilotildees onde
o indiviacuteduo estaacute de peacute com toda a superfiacutecie do peacute apoiada com o resultado do
indiviacuteduo na maca verifica-se que a pressatildeo eacute aproximadamente vinte vezes maior
e a situaccedilatildeo onde o indiviacuteduo encontra-se com a superfiacutecie do peacute parcialmente
apoiada a diferenccedila aumenta em mais de 30 vezes em relaccedilatildeo agrave posiccedilatildeo de exame
36
52 A Impossibilidade de Variaccedilatildeo do Acircngulo
Durante o exame de ressonacircncia magneacutetica o acircngulo do joelho na posiccedilatildeo eacute
travado entre 10 e 15deg como mostrado na figura 13
Durante um agachamento agraves forccedilas compressivas chegam proacuteximas a 8000 Kgf
com cargas elevadas (250 a 38250 kg) sendo praticamente a mesma nos acircngulos
entre 60deg a 130deg de flexatildeo de joelhos (NISSEL amp EKHOLM 1986) poreacutem ainda natildeo
foi estudado um valor limite para as estruturas resistirem a forccedilas compressivas
Deve-se lembrar no entanto que da mesma forma que a compressatildeo excessiva
pode ser lesiva para meniscos e cartilagens elas tem um papel importante na
estabilidade dos joelhos (NISSEL amp ELKHOLM 1986 MARKOLF et al 1981
SHOEMAKER amp MARKOLF 1985 YACK et al 1994) [12]
Figura 13ndash Acircngulo de posiccedilatildeo do joelho durante o exame
Logo concluiacute-se que em acircngulos menores que 60deg os esforccedilos na regiatildeo
femopatelar satildeo pequenos e haacute pouco desgaste da articulaccedilatildeo para acircngulos entre
60 e 130deg haacute grande esforccedilo e desgaste poreacutem em ambos os casos todos os
37
esforccedilos contribuem para a estabilidade do joelho A figura 14 ilustra claramente
que com a alteraccedilatildeo do acircngulo do joelho as forccedilas existentes aumentam
consideravelmente
Figura 14ndash Na figura 14 pode-se observar que Qp Rf(resultante) e Pa satildeo vetores forccedila que atuam
diretamente sobre a patela ao flexionar o joelho como jaacute foi abordado anteriormente as forccedilas
apresentam grandes aumentos O grupo de forccedilas representados pelos vetores Qt Rc(resultante) e
P(forccedila peso) atuam na articulaccedilatildeo do tornozelo e aumentam com a flexatildeo do joelho bem como o
aumento da forccedila normal(forccedila de contato do chatildeo com a ponta dos peacutes) que provoca um maior
momento na articulaccedilatildeo O conjunto de vetores representados por Rc(resultante) Qt e P satildeo vetores
que atuam na articulaccedilatildeo da anca do fecircmur e a bacia neste caso temos um pequeno aumento destes
com o aumento do acircngulo Por fim temos o conjunto de vetores representados por Pa Rt e
Rg(resultante) que atuam na articulaccedilatildeo entre o fecircmur e a tiacutebia
38
53 Contraccedilatildeo Isomeacutetrica e Isotocircnica
A relaccedilatildeo entre a forccedila muscular e seu comprimento durante uma contraccedilatildeo
determina o tipo de contraccedilatildeo muscular Eacute chamada contraccedilatildeo isomeacutetrica aquela em
que o efeito da formaccedilatildeo das pontes cruzadas implica no aumento da rigidez do
muacutesculo atingindo um estado de equiliacutebrio estaacutetico neste caso o muacutesculo natildeo
altera seu comprimento ainda que as pontes cruzadas estejam ativas para suportar
a carga aplicada Modificaccedilotildees na carga levam ao aumento ou a diminuiccedilatildeo da
rigidez do muacutesculo e a manutenccedilatildeo do comprimento O outro tipo de contraccedilatildeo
chamada isotocircnica ocorre quando o muacutesculo se encurta ainda que sob a accedilatildeo de
uma carga Tomando-se como exemplo a elevaccedilatildeo de um peso numa contraccedilatildeo
isomeacutetrica este estaria sendo sustentado estaticamente enquanto uma contraccedilatildeo
isotocircnica seria capaz de levantaacute-lo [6]
531 Relaccedilatildeo Comprimento - Forccedila Muscular
Quando o comprimento de um muacutesculo se encontra proacuteximo ao seu valor de
repouso tambeacutem chamado comprimento oacutetimo a maior quantidade possiacutevel de
cabeccedilas miosiacutenicas pode formar pontes cruzadas com as moleacuteculas de actina esta
situaccedilatildeo corresponde ao maior grau de superposiccedilatildeo entre os filamentos grosso e
fino Gordon et alli (1966) mediu a faixa de comprimento onde a maacutexima tensatildeo
ocorria numa fibra isolada do muacutesculo sartorius da ratilde de 94 a 106 do
comprimento oacutetimo (Figura 15 A)
Diminuindo gradativamente o comprimento do muacutesculo para ateacute um limite de 60
do comprimento oacutetimo a forccedila caiacutea a aproximadamente 80 da forccedila maacutexima -
evento relacionado provavelmente ao encontro de filamentos finos opostos
Encurtamentos mais pronunciados levavam agrave cessaccedilatildeo da forccedila muscular com o
provaacutevel choque dos filamentos grossos com as estruturas Z Por outro lado se o
muacutesculo era estirado acima do comprimento oacutetimo a forccedila muscular caia
gradativamente ateacute cerca de 130 deste comprimento Nesta condiccedilatildeo o
sarcocircmero distendido diminui o nuacutemero de pontes cruzadas ativas ateacute o limite ao
39
redor de 170 do comprimento oacutetimo onde a superposiccedilatildeo entre filamentos
grossos e finos jaacute natildeo ocorre
Em muacutesculos inteiros e natildeo apenas numa fibra isolada alongamentos a partir do
comprimento oacutetimo trazem consigo o aparecimento de uma forccedila elaacutestica passiva
exercida pelos elementos elaacutesticos natildeo contraacuteteis do muacutesculo perimiacutesio endomiacutesio
sarcolema assim como por elementos da proacutepria fibra muscular (Zajac 1989)
Dependendo ainda da ativaccedilatildeo a forccedila muscular fica reduzida a uma fraccedilatildeo da forccedila
maacutexima situaccedilatildeo em que nem todas as fibras satildeo recrutadas ou a somaccedilatildeo
temporal natildeo chegou ao maacuteximo (Figura 15 B)
Em muacutesculos do aparelho locomotor a modulaccedilatildeo da forccedila eacute feita
predominantemente pelo recrutamento ateacute cerca de 70 (50 a 85
dependendo do muacutesculo) da forccedila maacutexima valor a partir do qual as unidades
motoras passam a disparar com maior frequumlecircncia (Enoka 1993) [6]
40
Figura 15 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento A - Ativaccedilatildeo maacutexima B - Ativaccedilatildeo parcial (Zajac 1989)
532 Relaccedilatildeo Velocidade - Forccedila Muscular
Um muacutesculo isolado sujeito a uma carga constante por exemplo suportando um
peso se for estimulado inicialmente se encurtaraacute parando em seguida Variando-se
a carga eacute possiacutevel relacionaacute-la com a velocidade de encurtamento sendo obtida a
curva velocidade - forccedila muscular Quando a velocidade de encurtamento eacute maacutexima
o muacutesculo natildeo estaacute sujeito a nenhuma carga isto eacute a forccedila muscular eacute nula Se por
outro lado o muacutesculo natildeo consegue se encurtar ainda que seu comprimento seja
oacutetimo senatildeo apenas suportar a carga a velocidade eacute nula e a forccedila assume o valor
maacuteximo (Figura 16) Forccedilas maiores do que a maacutexima aplicadas ao muacutesculo levam
seu alongamento ateacute um limite de aproximadamente 180 da forccedila maacutexima
aumentos subsequumlentes de forccedila levariam a alongamentos draacutesticos no muacutesculo
41
Figura 16 - Relaccedilatildeo forccedila-velocidade para ativaccedilotildees maacutexima e parcial No eixo x estaacute representada a
velocidade de encurtamento a velocidade do muacutesculo com sinal oposto (Zajac 1989)
54 O Modelo de Hill
Os modelos derivados da proposta inicialmente apresentada por A V Hill em 1938
possuem caracteriacutesticas suficientemente simples e de faacutecil compreensatildeo e satildeo
capazes de modelar satisfatoriamente os principais fenocircmenos macroscoacutepicos
observados na contraccedilatildeo muscular e que os tornaram os mais utilizados ateacute entatildeo
em estudos de dinacircmica e controle de movimento Na Figura 17 podem ser
observados os componentes baacutesicos deste modelo um elemento contraacutetil (CE) no
qual a forccedila muscular eacute gerada a partir da energia quiacutemica disponiacutevel um elemento
elaacutestico em seacuterie (SEE) responsaacutevel pela resposta mecacircnica do muacutesculo agraves
alteraccedilotildees de comprimento raacutepidas Se um muacutesculo estaacute sendo submetido a
alongamentos natildeo-despreziacuteveis eacute comum a inclusatildeo de um elemento elaacutestico em
paralelo (PE) atuando como uma mola passiva [6]
42
Figura 17 - Estrutura funcional do modelo de Hill mostrando o elemento contraacutetil (CE) o elemento
elaacutestico em paralelo (PE) e o elemento elaacutestico em seacuterie (SEE) (Zajac 1989)
A partir de medidas de forccedila isotocircnica em muacutesculos tetanizados sabe-se que quando
esta aumenta os muacutesculos se contraem mais lentamente Foi proposta entatildeo por Hill
uma relaccedilatildeo empiacuterica hiperboacutelica que ajustava a dependecircncia da velocidade maacutexima
de contraccedilatildeo (V) com a forccedila muscular (F) (Figura 18)
(F+a)+(V+b)=const (41)
Tal que
V eacute a velocidade inicial (maacutexima) de encurtamento
F eacute a forccedila muscular
a e b satildeo as constantes sendo b = a (VmFm)
43
Figura 18 - Hipeacuterbole de Hill Os dados experimentais de contraccedilotildees isotocircnicas do muacutesculo sartorius
de ratilde foram ajustados com a equaccedilatildeo empiacuterica (VVm+025) (FFm+025) = 03123 neste teste
Vm=52 cms e Fm=65 gf (Talbot e Gessner 1973)
Hill obteve a relaccedilatildeo acima atraveacutes de medidas da potecircncia muscular que eacute a soma
das energias mecacircnica e teacutermica durante a contraccedilatildeo isotocircnica Inicialmente o calor
liberado na contraccedilatildeo isotocircnica (Qit) foi considerado como a soma do calor liberado
durante a contraccedilatildeo isomeacutetrica (Qim) e do calor liberado devido ao encurtamento (Qe)
Q Q Qit e im (42)
Hill constatou que Qe era proporcional apenas agrave distacircncia encurtada ou que sua
variaccedilatildeo temporal era proporcional a V No entanto Qit o calor total diminuiacutea com o
aumento da forccedila A potecircncia total no muacutesculo soma da potecircncia mecacircnica (fv) e do
calor extra dissipado por accedilatildeo da viscosidade no encurtamento (Qe) pode ser
expressa como
( )W fv Qe fv av b f fm (43)
44
Tal que fm eacute a forccedila muscular maacutexima (ou seja para v = 0) Somando ab + bf nos dois
lados da equaccedilatildeo acima
( )( ) ( )f a v b b a fm (44)
Mas Hill percebeu posteriormente que ldquoardquo dependia de f (Hill 1964)
a f f fm( ) 016 018 (45)
Apesar das equaccedilotildees 44 e 45 descreverem com maior precisatildeo a relaccedilatildeo forccedila-
velocidade a equaccedilatildeo original de Hill 41 continua sendo empregada com suficiente
credibilidade para muitos muacutesculos Wilkie (1950) notou que hipeacuterboles
geometricamente semelhantes eram obtidas para vaacuterios muacutesculos mostrando que a
variaccedilatildeo da velocidade com a forccedila ocorria de maneira ateacute certo ponto invariante
Normalizando a eq 41 pela forccedila maacutexima (fm) e pela velocidade maacutexima de contraccedilatildeo
sem carga (vm) vem
f
f
v
vm m
1
4
1
4
5
16 (46)
Uma vez que para muitos muacutesculos vale a relaccedilatildeo
a
f
b
vm m
1
4 (47)
Abott e Wilkie (1953) mostraram que a equaccedilatildeo de Hill normalizada eq 47 se aplica
para muacutesculos que se encontram em diversos estados de alongamento ou contraccedilatildeo
e natildeo apenas no comprimento oacutetimo Assim a forccedila do elemento contraacutetil eacute
completamente definida para uma estimulaccedilatildeo tetacircnica se a curva forccedila-comprimento
eacute levada em conta aleacutem da curva forccedila-velocidade A forccedila muscular eacute entatildeo uma
funccedilatildeo de duas variaacuteveis uma relaccedilatildeo forccedila-comprimento-velocidade (figura 19)
45
Figura 19 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento-velocidade para muacutesculo interno reto de rato (Zierler 1978)
Este modelo baacutesico possui alguns pequenos desvios dependendo das condiccedilotildees
especiacuteficas de operaccedilatildeo Muacutesculos que se contraem a partir de um comprimento inicial
elevado encurtam-se mais lentamente do que aqueles que estavam inicialmente
menos estendidos A duraccedilatildeo da estimulaccedilatildeo se longa diminui a velocidade de
contraccedilatildeo processo ligado provavelmente ao metabolismo energeacutetico (Zierler 1978)
A partir das relaccedilotildees expostas acima jaacute eacute possiacutevel calcular a potecircncia muscular
Sendo a taxa de calor gerado no encurtamento ( Qe ) proporcional agrave velocidade de
encurtamento
( )Q Q f f vit im m 016 018 (48)
Incluindo o termo fv da potecircncia mecacircnica e considerando a = 025 a potecircncia
muscular total entendida como a soma da taxa de produccedilatildeo de calor e da potecircncia
mecacircnica durante a contraccedilatildeo isotocircnica fica
W Q f v fvim m 0 25 (49)
46
E utilizando a relaccedilatildeo determinada por Hill para o calor isomeacutetrico
Qf v
im
m m
16 (410)
Tem-se que uma expressatildeo para a potecircncia muscular seria
Wf v v
v
f
f
v
v
m m
m m m
161 4 16 (411)
Que a partir da equaccedilatildeo 46 da hipeacuterbole normalizada de Hill (Talbot e Gessner
1973) pode ser expressa em funccedilatildeo apenas da velocidade de encurtamento ou da
forccedila muscular
Wf v
vv
vv
m m m
m
16
1 24
1 4 (412)
Wf v f
f
f f
f f
m m
m
m
m
161 1
4 75 20
16 64 (413)
A equaccedilatildeo de Hill normalizada (46) eacute a base para a determinaccedilatildeo da curva
velocidade-forccedila muscular As equaccedilotildees 411 e 412 por sua vez podem fornecer
importantes dados sobre consumo de energia muscular e o comportamento das
forccedilas para um estudo mais especiacutefico Em sistemas de estimulaccedilatildeo eleacutetrica neuro-
muscular poderatildeo ser uacuteteis no estabelecimento de estrateacutegias de controle
47
55 Estrutura Muscular na Articulaccedilatildeo
A seguir seratildeo apresentados os muacutesculos e ligamentos no movimento do joelho De
acordo com o mostrado na Figura 20 podemos observar a quantidade de muacutesculos
diretamente ligados ao joelho bem como os ligamentos que satildeo responsaacuteveis por
manter a integridade da articulaccedilatildeo
Figura 20 - Demonstrativa dos muacutesculos ligamentos e suas disposiccedilotildees
551 Os Muacutesculos da Articulaccedilatildeo
Doze muacutesculos atuam na articulaccedilatildeo do joelho e satildeo classificados em trecircs grupos
bull Jarrete
bull Quadriacuteceps da coxa e
bull Muacutesculos natildeo-classificados
5511 Jarrete
O grupo do jarrete inclui os muacutesculos semitendiacuteneo semimembranaacuteceo e biacuteceps da
coxa (cabeccedila longa e curta) Todos exceto a cabeccedila curta do biacuteceps atuam como
48
extensores do quadril Como os muacutesculos do jarrete demonstram uma linha de
traccedilatildeo posterior ao eixo de rotaccedilatildeo do joelho eles servem como flexores do joelho
Aleacutem de fletir o joelho os muacutesculos semimembranaacuteceo e semitendiacuteneo giram
medialmente a tiacutebia quando o joelho estaacute parcialmente fletido Na condiccedilatildeo de
sustentaccedilatildeo de peso esses muacutesculos tendem a girar lateralmente o fecircmur sobre a
tiacutebia Esses movimentos satildeo relativamente equivalentes
5512 O Quadriacuteceps da Coxa
O quadriacuteceps da coxa eacute constituiacutedo pelos muacutesculos reto da coxa e trecircs vastos (vasto
lateral medial e intermeacutedio) Apenas o reto da coxa atua em mais de uma
articulaccedilatildeo Contudo todos os membros causam inequivocadamente uma extensatildeo
potente do joelho e tambeacutem devido a sua inserccedilatildeo medial tendem a causar
rotaccedilatildeo medial da tiacutebia
O comportamento eleacutetrico do vasto medial estaacute relacionado agrave diminuiccedilatildeo da
magnitude do braccedilo de momento do quadriacuteceps para a extensatildeo do joelho durante
os 15ordm finais de movimento Os aumentos na atividade do vasto medial no final da
extensatildeo do joelho foram relacionados ao seu papel como estabilizador da patela
contra uma luxaccedilatildeo lateral Em geral ainda eacute relativamente seguro afirmar que todos
os muacutesculos do quadriacuteceps satildeo mais ou menos simultaneamente ativos durante a
extensatildeo do joelho e proporcionalmente ativos durante elevaccedilotildees e reduccedilotildees na
tensatildeo da extensatildeo
5513 O Grupo de Muacutesculos natildeo Classificados
O grupo de muacutesculos natildeo-classificados da articulaccedilatildeo do joelho inclui o sartoacuterio o
graacutecil o popliacuteteo o gastrocnecircmico e o plantar Os dois uacuteltimos atuam
predominantemente na articulaccedilatildeo do tornozelo embora passem atraacutes da
articulaccedilatildeo do joelho e possuam alguma capacidade de flexatildeo
49
O muacutesculo graacutecil considerado parte da massa muscular referida como adutores do
quadril no entanto ao atravessar a articulaccedilatildeo do joelho ele tende a causar um
torque associado agrave rotaccedilatildeo medial da tiacutebia bem como a flexatildeo do joelho
O sartoacuterio que eacute o muacutesculo mais longo do corpo tambeacutem se associa agrave rotaccedilatildeo
medial da tiacutebia e atua no quadril como flexor
O popliacuteteo eacute um muacutesculo profundo e pequeno situado atraacutes da articulaccedilatildeo do joelho
A orientaccedilatildeo de suas fibras o torna um rotador medial da tiacutebia Geralmente se
observa atividade do muacutesculo no iniacutecio da flexatildeo do joelho aleacutem de ajudar a
estabilizar o membro inferior sustentador do peso quando estaacute numa posiccedilatildeo com o
joelho fletido auxiliando o ligamento cruzado posterior a restringir esse movimento
indesejaacutevel
Figura 21 ndash Localizaccedilatildeo dos principais muacutesculos relacionados ao joelho [10]
552 Ligamentos
Ligamento Cruzado Anterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo permitindo
o movimento para frente
Ligamento Cruzado Posterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo
permitindo o movimento para traacutes mais ligamentos colaterais localizados nas
laterais do joelho responsaacuteveis pela estabilidade lateral e medial da articulaccedilatildeo
50
Os ligamentos tecircm como principal funccedilatildeo limitar os movimentos das articulaccedilotildees em
direccedilotildees indesejaacuteveis a fim de que natildeo ocorram lesotildees (danificaccedilotildees nas mesmas)
A caacutepsula fibrosa do joelho eacute suplementada e reforccedilada por cinco ligamentos
intriacutensecos
bull Ligamento Patelar
bull Ligamento Colateral Fibular
bull Ligamento Colateral Tibial
bull Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo
bull Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Estes satildeo frequumlentemente denominados ligamentos externos para diferenciaacute-los
dos ligamentos internos e ligamentos cruzados que se encontram dentro da caacutepsula
fibrosa
5521 Ligamento Patelar
Eacute a continuaccedilatildeo do tendatildeo do muacutesculo quadriacuteceps da coxa distal agrave patela Eacute
extremamente forte e contiacutenuo com a caacutepsula fibrosa da articulaccedilatildeo do joelho e eacute
palpado com maior facilidade quando a perna esta estendida Resiste agrave tendecircncia
da face tibial superior de deslocar-se para frente com referecircncia ao fecircmur durante
alguns tipos de movimento
5522 Ligamento Colateral Fibular (Lateral) e Ligamento Colateral Tibial
(Medial)
Esse ligamento tem mais importacircncia que o ligamento colateral fibular (lateral) no
que diz respeito agrave estabilidade do joelho
O ligamento colateral medial eacute composto de uma parte superficial o ligamento
colateral tibial e uma parte profunda ldquoo ligamento capsular medialrdquo Estas estruturas
satildeo importantes no controle da angulaccedilatildeo vara (voltado medialmente) e valga
(voltada lateralmente) rotaccedilatildeo tibial e deslocamento tibial antero-posterior Esses
51
ligamentos satildeo firmemente fixados ao menisco medial e a caacutepsula fibrosa da
articulaccedilatildeo do joelho
Os ligamentos colaterais tibial e fibular normalmente impedem a ruptura das faces
laterais da articulaccedilatildeo Satildeo firmemente estirados quando a perna eacute estendida
impedindo a rotaccedilatildeo da tiacutebia lateralmente ou do fecircmur medialmente Durante a
flexatildeo da perna eles se aproximam permitindo alguma rotaccedilatildeo da tiacutebia sobre o
fecircmur
Ligamento colateral medial possui duas porccedilotildees superficial e profunda Estabiliza a
joelho nos estresses em valgo
Ligamento colateral lateral ou fibular colateral Eacute o principal estabilizador ao estresse
em varo Faz parte do complexo ou canto posterolateral e resiste agrave rotaccedilatildeo externa
Figura 22ndash Ligamentos da articulaccedilatildeo do joelho
5523 Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo e Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Eles reforccedilam a parte de traz do joelho Ajudam a resistir qualquer tendecircncia
para a articulaccedilatildeo se mover aleacutem de seu limite de extensatildeo (hiperextensatildeo) Aleacutem
52
disso a direccedilatildeo de suas fibras sugere que eles limitem o movimento rotatoacuterio
5524 Ligamentos Cruzados
O mais fraco ligamento eacute o cruzado anterior que impede o deslocamento posterior
do fecircmur sobre a tiacutebia e a hiperextensatildeo da articulaccedilatildeo aleacutem de conter a tiacutebia que eacute
tracionada agrave frente quando a articulaccedilatildeo eacute fletida em acircngulo reto
O ligamento cruzado posterior que eacute estirado durante a flexatildeo da articulaccedilatildeo do
joelho impede a luxaccedilatildeo anterior do fecircmur sobre a tiacutebia ou a luxaccedilatildeo posterior da
tiacutebia Tambeacutem ajuda a evitar a hiperflexatildeo da articulaccedilatildeo do joelho
Estes ligamentos muito fortes situam-se no interior da caacutepsula articular unindo o
fecircmur e a tiacutebia Localizam-se entre os cocircndilos medial e lateral separados da
cavidade articular pela membrana sinovial
Satildeo faixas arredondadas que se cruzam obliquamente como um X e se denominam
anterior e posterior de acordo com seu local de fixaccedilatildeo na tiacutebia Estes ligamentos
satildeo essenciais para a estabilidade acircntero-posterior da articulaccedilatildeo do joelho
principalmente quando eacute fletido
Ligamento cruzado anterior Eacute responsaacutevel pela limitaccedilatildeo da translaccedilatildeo anterior e
rotaccedilatildeo da tiacutebia em relaccedilatildeo ao fecircmur
Ligamento cruzado posterior Evita a subluxaccedilatildeo posterior da tiacutebia em relaccedilatildeo ao
fecircmur
53
56 Movimentos de Rotaccedilatildeo e Translaccedilatildeo
No joelho existem movimentos de escorregamento do fecircmur sobre os meniscos
tornando o movimento ainda mais complexo Nas figuras 23 e 24 estatildeo identificadas
as proacuteteses de 1 e 4 eixos que nos datildeo uma boa visualizaccedilatildeo dos movimentos
relativos entre as superfiacutecies de um joelho
Figura 23 - Proacuteteses de um Eixo
Figura 24 - Proacuteteses de 4 eixos
Podemos observar a diferenccedila dos movimentos proporcionados por proacutetese e
concluiacutemos que o movimento da proacutetese de 4 eixos eacute o que mais se aproxima do
movimento real no joelho jaacute que proporciona o deslizamento entre as superfiacutecies
enquanto na proacutetese de 1 eixo ocorre apenas o movimento de rotaccedilatildeo em torno do
eixo
54
57 Conclusatildeo do Capiacutetulo
O meacutetodo atual de exame do joelho a ressonacircncia magneacutetica natildeo estaacute adequado
com a pesquisa biomecacircnica pois como pode ser observado neste capiacutetulo a
pressatildeo no joelho em movimento eacute no miacutenimo 30 vezes superior comparada agravequela
na maca de ressonacircncia assim como os acircngulos satildeo os mais variados possiacuteveis
proporcionando variaccedilatildeo ciacuteclica com baixas ou altas taxas de variaccedilatildeo das forccedilas
Com relaccedilatildeo ao meacutetodo de Hill pode-se ter uma noccedilatildeo dos gastos de energia
envolvidos na geraccedilatildeo dos movimentos e como varia a forccedila com a velocidade
muscular
Pode-se verificar tambeacutem a complexidade do joelho quando foram citados e
mostrado a quantidade de muacutesculos ligamentos e outras estruturas que o compotildee e
a sua complexibilidade bem como o movimento existente
55
6 PROPOSTA PARA A SOLUCcedilAtildeO MECAcircNICA
Propotildee-se entatildeo um sistema que simule a compressatildeo exercida sobre o joelho com
um carregamento estaacutetico com valor equivalente ao peso do paciente Isto seria
possiacutevel ao variar o carregamento e o acircngulo da articulaccedilatildeo que seria o ideal para
simular as atividades cotidianas como subir uma escada pular correr um
agachamento e outras situaccedilotildees onde o joelho eacute severamente solicitado
Situaccedilotildees como correr e pular necessitariam de um equipamento com software que
captassem imagens dinacircmicas para esta situaccedilatildeo a escolha seria por um simulador
de carga com caracteriacutesticas elaacutesticas desta forma com o movimento haveria
acreacutescimo ou decreacutescimo dos esforccedilos no joelho do paciente de acordo com a
variaccedilatildeo do comprimento da cinta elaacutestica A impossibilidade de realizaccedilatildeo de um
exame deste tipo eacute devido ao fato de natildeo haver um equipamento de RM que capta
imagens dinacircmicas aqui no estado do Espiacuterito Santo Figura 25 o que nos levou
a pensar em outra soluccedilatildeo para o caso
Figura 25 - Equipamento utilizado na ressonacircncia magneacutetica
56
Como a uacutenica possibilidade eacute de simular um carregamento com um acircngulo entre 10ordm
e 15ordm (acircngulo da bobina de captaccedilatildeo de imagem) na articulaccedilatildeo femopatelar e a
impossibilidade descrita no paraacutegrafo anterior pensamos entatildeo em um equipamento
que atendesse a esta situaccedilatildeo
Na Figura 26 observamos a forccedila F em direccedilatildeo perpendicular ao solo simulando a
forccedila peso desta maneira procuramos desenvolver um aparato que nos permitisse
simular a mesma direccedilatildeo A soluccedilatildeo foi um conjunto de cintas com baixa
elasticidade e boa resistecircncia mecacircnica agrave traccedilatildeo com dispositivo de travas O
equipamento natildeo possui componentes ferromagneacuteticos e medidores de forccedila
eletroeletrocircnicos
Figura 26 - Descriccedilatildeo da cinta e figura ilustrativa
A seguir podemos observar a figura 27 com o voluntaacuterio utilizando o equipamento
no momento anterior agrave ressonacircncia
57
Figura 27 ndash Paciente utilizando a cinta ao dar entrada na sala de exame
61 O Equipamento de Carga
O equipamento eacute composto por trecircs cintas dispostas do seguinte modo a primeira
cinta eacute responsaacutevel pelo carregamento do joelho tencionando o sistema a segunda
eacute responsaacutevel pela ligaccedilatildeo da cinta inferior a primeira com a superior a terceira e a
terceira cinta seraacute responsaacutevel por limitar o movimento que seraacute ajustada conforme
o tamanho do paciente
58
Figura 28 ndash Montagem do conjunto de cintas
62 Modificaccedilotildees Realizadas
Foram necessaacuterias algumas adaptaccedilotildees para que as cintas pudessem ser utilizadas
no equipamento de ressonacircncia magneacutetica pois havia alguns componentes
ferromagneacuteticos tais como mola e eixo Estes foram confeccionados em bronze e
as molas foram retiradas de maneira que natildeo alterasse a funcionalidade do
equipamento
59
7 O QUE SIGNIFICA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
Ressonacircncia Magneacutetica (RM) eacute uma ferramenta meacutedica moderna e precisa
disponiacutevel aos meacutedicos para a imagem seccional do interior do corpo Esta visatildeo
magneacutetica fornece aos meacutedicos uma quantidade de informaccedilotildees detalhadas sobre
a localizaccedilatildeo tamanho e composiccedilatildeo do tecido corporal a ser examinado Este
conhecimento pode ser decisivo no estabelecimento de um diagnoacutestico raacutepido e
preciso
A RM eacute um meacutetodo de investigar o corpo tatildeo complicado quanto parece A RM natildeo
usa raios-X De fato como o nome indica o procedimento eacute baseado nas
propriedades magneacuteticas dos aacutetomos que constituem todas as substacircncias incluindo
o corpo humano Em um campo magneacutetico forte como o produzido pelo scanner da
RM sinais eleacutetricos satildeo emitidos pelo nuacutecleo atocircmico do tecido corporal Esses
sinais satildeo interceptados por uma antena circular ao redor do paciente A intensidade
do sinal varia de acordo com o tipo de tecido Um computador designa os sinais aos
pontos correspondentes das aacutereas corporais em exame e transforma-as em imagem
na tela
71 Preparaccedilatildeo para o exame
Natildeo eacute necessaacuterio remover as roupas como eacute o caso em muitos exames de raio-X
poreacutem os pacientes satildeo solicitados a retirar todos os objetos que possam interferir
no processo de imagem principalmente aqueles contendo metal Isto inclui natildeo
somente brincos broches colares reloacutegios de pulso mas tambeacutem canetas
esferograacuteficas e chaves Os pacientes devem tambeacutem retirar placas dentaacuterias
removiacuteveis e informar o meacutedico se houver qualquer implante metaacutelico ou objeto
estranho incluindo
bull Marca-passo
bull Vaacutelvula cardiacuteaca artificial
bull Proacutetese vascular
60
bull Membro artificial
bull Unha ou placa metaacutelica
bull Estilhaccedilo ou tala de metal
bull Dispositivo intra-uterino (para contracepccedilatildeo)
bull O meacutedico deve ser informado se vocecirc estaacute graacutevida
Para o exame os pacientes satildeo conduzidos a um recosto almofadado no centro do
scanner da RM Eacute importante que o paciente sinta-se confortaacutevel para o iniacutecio e
permaneccedila calmo e quieto o quanto possiacutevel durante o exame jaacute que qualquer
movimento fiacutesico pode interferir com a precisatildeo das medidas ou alterar os resultados
dos testes
72 Seguranccedila durante o exame
Uma vez que a ressonacircncia magneacutetica natildeo envolve o uso de raios-X natildeo eacute
necessaacuterio tomar as mesmas medidas de precauccedilatildeo para exames de raios-X Pelo
conhecimento cientiacutefico atual a forccedila do campo magneacutetico necessaacuteria para obter
resultados precisos (ateacute 2 Tesla = 20000 vezes o campo magneacutetico da Terra) natildeo
possui efeito prejudicial
Nos uacuteltimos anos milhotildees de exames foram realizados sem quaisquer efeitos
colaterais conhecidos - durante ou apoacutes o exame Os exames de RM geralmente
natildeo podem ser realizados em pacientes com marca-passo cardiacuteaco
73 O que acontece durante o exame
Durante o exame o paciente deita-se no centro de uma abertura tipo tuacutenel do
scanner da RM o que natildeo eacute perigoso nem doloroso Poreacutem se o paciente natildeo gosta
da sensaccedilatildeo de se sentir preso ou sofrem de claustrofobia tomar um sedativo leve
com consulta do meacutedico pode ajudar
61
Cada imagem da RM leva de 5 a 15 minutos para ser obtida Durante o exame o
paciente ouviraacute um som de batida leve Natildeo haacute com que se preocupar Esse eacute o
funcionamento normal do scanner da RM
Quando eacute necessaacuterio obter vaacuterias imagens o recosto iraacute mover-se automaticamente
agrave posiccedilatildeo apropriada O paciente deve continuar o mais tranquumlilo possiacutevel
Dependendo do tipo do exame o tempo total do procedimento pode ser de ateacute 60
minutos
62
8 PARAcircMETROS QUE AFETAM O ASPECTO DAS IMAGENS
OBTIDAS ATRAVEacuteS DE RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
A seguir seraacute abordado os paracircmetros envolvidos para a obtenccedilatildeo das imagens dos
diferentes planos em que satildeo mostradas as imagens e por fim os resultados
obtidos nos experimentos com e sem o equipamento de carga
81 Paracircmetros que Afetam o Aspecto das Imagens Obtidas Atraveacutes de
Ressonacircncia Magneacutetica
O aspecto de uma imagem produzida atraveacutes de RM eacute determinado atraveacutes de
muitos paracircmetros Em geral estes paracircmetros podem ser divididos em (1) aqueles
que possuem um valor fixo determinado pela fiacutesica da RM e (2) aqueles que podem
ser modificados pelo usuaacuterio para alterar o aspecto da imagem
O objetivo de qualquer estudo de RM eacute gerar imagens da anatomia tecidual nas
quais a razatildeo contraste-ruiacutedo (RCR) eacute suficiente para permitir identificaccedilatildeo do
processo patoloacutegico Isto eacute realizado variando-se os paracircmetros definidos pelo
usuaacuterio para enfatizar diferenccedilas nos valores de paracircmetros intriacutensecos e para
enfatizar diferenccedilas na intensidade do sinal entre voxels contendo tecidos normais e
patoloacutegicos
811 Paracircmetros Intriacutensecos
Os paracircmetros intriacutensecos satildeo tecidos-dependentes e natildeo estatildeo sob controle do
operador Como exemplos de paracircmetros intriacutensecos estatildeo a densidade da aacutegua e a
gordura no tecido fluxo sanguiacuteneo e as velocidades de relaxamento dos momentos
magneacuteticos de volta ao equiliacutebrio apoacutes perturbaccedilatildeo Alguns paracircmetros intriacutensecos
satildeo invariaacuteveis entre todos os tecidos (por exemplo a intensidade do campo
magneacutetico)
63
O acuacutemulo de liacutequido de edema em torno de um tumor eacute uma patologia comum O
edema tem maior proporccedilatildeo de aacutegua que o tecido normal circundante e portanto
maior densidade de proacutetons por unidade de volume Este aumento da densidade de
proacutetons por unidade de volume pode ser observado utilizando-se meacutetodos de estudo
por RM Tipicamente imagens por RM ponderadas em densidade protocircnica satildeo
obtidas utilizando-se os menores TE e tempo de repeticcedilatildeo (TR) possiacuteveis que
permitem relaxamento T1 completo de todos os momentos magneacuteticos de volta ao
equiliacutebrio
8111 Tempos de Relaxamento
Apoacutes ser excitado o sinal de RM natildeo pode ser detectado para sempre Sofre
descaimento em virtude de dois tipos diferentes de processos de relaxamento (1) o
retorno do momento magneacutetico de volume ao equiliacutebrio teacutermico e (2) a perda de
coerecircncia da fase na magnetizaccedilatildeo final em virtude de interaccedilotildees com outros
momentos magneacuteticos no tecido
A velocidade com que estes processos retornam agrave magnetizaccedilatildeo final ao equiliacutebrio eacute
fundamental porque a experiecircncia com RM deve ser repetida para cada etapa de
codificaccedilatildeo de fase e o grau de magnetizaccedilatildeo disponiacutevel para o estudo depende da
forma como muitos dos momentos magneacuteticos satildeo realinhados com o campo
magneacutetico principal
8112 Tempos de Relaxamento T2 e T2
Apoacutes excitaccedilatildeo o sinal de RM presente no plano XY decai exponencialmente ateacute
zero com o tempo O tempo necessaacuterio para o desaparecimento irreversiacutevel de 63
do sinal eacute denominado tempo de relaxamento T2 ou tempo de relaxamento spin-spin
ou transversal Este descaimento eacute causado pelos muitos processos que produzem
uma perda de coerecircncia da fase no sinal de RM Apoacutes o pulso de RF todos os
momentos magneacuteticos inicialmente processam com fases idecircnticas (a precessatildeo eacute o
alinhamento dos momentos magneacuteticos em torno do campo principal) Entretanto
64
variaccedilotildees na intensidade efetiva do campo magneacutetico fazem com que os momentos
magneacuteticos processem em diferentes frequumlecircncias por curtos periacuteodos de tempo
8113 Tempo de Relaxamento T1
O tempo de relaxamento T1 (isto eacute spin-lattice ou tempo de relaxamento
longitudinal) eacute o tempo necessaacuterio para restabelecer 63 da populaccedilatildeo de equiliacutebrio
de momentos magneacuteticos Bo apoacutes o pulso de excitaccedilatildeo O relaxamento T1 eacute um
processo exponencial
O tempo de relaxamento T1 para qualquer material varia em funccedilatildeo da intensidade
do capo magneacutetico pois ocorrem mais variaccedilotildees na intensidade do capo magneacutetico
efetivo local em menores frequumlecircncias O tempo de relaxamento T1 eacute sempre maior
ou igual ao tempo de relaxamento T2
812 Paracircmetros Extriacutensecos
Muitos tipos de paracircmetros controlados pelo operador podem alterar o aspecto da
imagem Estes incluem eventos de determinaccedilatildeo do tempo como TR TE e em
estudos de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo de inversatildeo do spin Outros paracircmetros
que afetam o aspecto da imagem satildeo espessura do corte resoluccedilatildeo digital e CDV
O aspecto da imagem tambeacutem pode ser modificado aplicando-se mais de um pulso
de RF antes da coleta de dados
8121 TR e TE
Tipicamente satildeo necessaacuterias 128 ou 256 etapas de codificaccedilatildeo em uma aquisiccedilatildeo
de RM O TR eacute o tempo entre etapas consecutivas de codificaccedilatildeo de fase e o TE eacute
o tempo entre o pulso de RF perturbador inicial e o centro do periacuteodo de aquisiccedilatildeo
O TR geralmente eacute maior que o TE exceto para algumas sequumlecircncias raacutepidas como
aquisiccedilatildeo raacutepida estaacutegio estacionaacuterio apoacutes contraste e imagem raacutepida com
precessatildeo estaacutegio estacionaacuterio
65
813 Manipulaccedilatildeo dos Paracircmetros Extriacutensecos para Variar o Contraste da
Imagem
8131 Imagem de Ressonacircncia Magneacutetica Ponderada em TI e TR
Todas as imagens geradas por RM satildeo ponderadas em T1 em algum grau os
tempos de relaxamento T1 para aacutegua e gordura no corpo vaiam de 100 a 2000 ms
A fonte primaacuteria de atenuaccedilatildeo do sinal em uma imagem spin-eco eacute a saturaccedilatildeo
progressiva do momento magneacutetico pelos pulsos de seleccedilatildeo do corte repetitivos O
sinal da gordura eacute brilhante enquanto as intensidades de sinal do muacutesculo e liacutequido
em um cisto do menisco satildeo menores
8132 Ponderaccedilatildeo em densidade Protocircnica
As imagens onde o contraste eacute governado pela concentraccedilatildeo relativa de aacutegua no
tecido podem ser geradas utilizando-se TRrsquos longos (TR gt 20 ms) Estas imagens
satildeo denominadas imagens ponderadas em densidade protocircnicas As imagens
ponderadas em densidade protocircnica fornecem mais detalhes anatocircmicos porque
satildeo usadas para visualizar estruturas finas Estas satildeo obtidas e satildeo uacuteteis para
interpretaccedilatildeo de aacutereas de sinal de intensidade elevada observada na imagem
ponderada em T2 na qual os detalhes anatocircmicos estatildeo encobertos
8133 Ponderaccedilatildeo em T2 e TE
O liacutequido e o edema podem ser enfatizados em imagens produzidas por RM
utilizando-se longos tempos de TE porque possuem maiores tempos de
relaxamento T2 que os tecidos normais Com TEs longos o descaimento do sinal
exponencial devido ao relaxamento T2 atenua o sinal de liacutequido e edema mais
lentamente que o sinal da gordura muacutesculo ou tecidos conjuntivos normais
Portanto o liacutequido e o edema apresentam-se brilhantes em imagens por RM
ponderadas em T2 obtidas utilizando-se longos tempos TE e longos tempos TR A
seguir seraacute exposto um quadro com um breve resumo da interpretaccedilatildeo de RM
66
Resumo da interpretaccedilatildeo de IRM
Definiccedilotildees
Tempos de relaxamento Comportamento caracteriacutestico da magnetizaccedilatildeo tecidual
(propriedades dos tecidos)
T1 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons se
tornem inicialmente alinhados com o capo magneacutetico
estaacutetico (ou se realinhem apoacutes excitaccedilotildees repetidas)
T2 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons
saiam de fase uns em relaccedilatildeo aos outros apoacutes excitaccedilatildeo
por radiofrequumlecircncia (RF)
TR O tempo entre as excitaccedilotildees sucessivas de RF no tecido
(um TR curto seleciona proacutetons com T1 curto)
TE Sequumlecircncia em spin-eco tempo no qual o sinal de RF
tecidual (spin-eco) eacute recebido (um TE longo seleciona
proacutetons com T2 longo)
TI Sequumlecircncia de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo consumido
ateacute que a magnetizaccedilatildeo do tecido em recuperaccedilatildeo seja
defletido para recepccedilatildeo (tecido cuja magnetizaccedilatildeo passa
pelo zero no tempo TI produz intensidade zero)
Efeitos sobre a
Imagem
T1 Um T1 curto possibilita uma remagnetizaccedilatildeo raacutepida de
modo que a intensidade do sinal eacute grande (a gordura tem
T1 muito curto) e o tecido aparece brilhante o tecido com
T1 longo (como o liacutequido) natildeo se magnetiza plenamente
entre as excitaccedilotildees e apresenta um aspecto escuro na
imagem a inversatildeo-recuperaccedilatildeo com TI semelhante ao T1
de um tecido resulta em sinal nulo para este tecido (a
gordura pode ser zerada pelo emprego de um TI curto)
67
T2 Um T2 curto faz com que os proacutetons em precessatildeo saiam
rapidamente de fase levando agrave perda do sinal tecidos com
T2 curto (como o muacutesculo) tecircm aspecto escuro nas
imagens obtidas em TE longo tecidos com T2 longo (como
liacutequido ou tumor) mantecircm sua coerecircncia de fase por mais
tempo do que outros tecidos e apresentam um aspecto
brilhante nas imagens obtidas com um TE longo uma
teacutecnica ponderada em T2 utiliza um TR e um TE longos
Aspecto do tecido em sequumlecircncia de IRM
Spin-eco
Tecido Tempo de
relaxamento
Ponderaccedilatildeo T1
TE e TR curtos
Ponderaccedilatildeo T2
Tumor liacutequido T1 e T2 longos Escuro Claro
Muacutesculo T1 longo e T2 curto Escuro Escuro
Gordura T1 curto e T2 longo Claro Menos claro
Para finalizar nossa anaacutelise acerca dos paracircmetros podemos dizer que em uma
sequumlecircncia DP teremos valores curtos para TR e tambeacutem para TE ou seja teremos
T1 longo e T2 curto assim natildeo teremos sequumlecircncia ponderada em T1 como
tambeacutem natildeo teremos ponderada em T2 esta sequumlecircncia nos daraacute cor escura para
liacutequidos e gorduras entatildeo poderemos diferenciar os muacutesculos que teratildeo cor
brilhante podendo entatildeo diagnosticar problemas musculares
Para valores curtos de TR e TE teremos sequumlecircncia ponderada em T1 desta forma
as gorduras apareceratildeo com cor brilhante e os muacutesculos e liacutequidos apareceratildeo em
cor escura sendo uma oacutetima maneira de analisar o quatildeo intacta se encontra o tecido
infrapatelar ou gordura de Hoffa encontrada na regiatildeo femopatelar
68
Para valores longos de TR e TE teremos uma sequumlecircncia ponderada em T2 desta
forma as gorduras e muacutesculos se encontraratildeo em cor escura mas os liacutequidos
estaratildeo em cor brilhante assim poderemos diagnosticar a presenccedila de aacutegua e
edemas na regiatildeo patelofemoral Lembrando ainda que a gordura neste caso tem a
funccedilatildeo de lubrificantes para as superfiacutecies das cartilagens dos ossos a presenccedila de
aacutegua ou edemas prejudicam a lubrificaccedilatildeo na regiatildeo fazendo com que as
cartilagens venham a deteriorar-se
82 Planos de Imagem
Uma aquisiccedilatildeo axial atraveacutes da articulaccedilatildeo patelofemoral eacute usada como o localizador
inicial para imagens subsequumlentes nos planos sagital e coronal A patologia do
menisco eacute avaliada basicamente em imagens do plano sagital Entretanto a
morfologia e a intensidade de sinal das cartilagens do menisco devem ser avaliadas
secundariamente em imagens no plano coronal Os ligamentos cruzados satildeo mais
bem observados em imagens no plano sagital com o coronal e o axial para
visualizaccedilatildeo secundaacuteria e confirmaccedilatildeo da patologia Os ligamentos colateral medial
e lateral (LCM E LCL) satildeo claramente exibidos em imagens coronais e axiais e
tambeacutem podem ser identificados rotineiramente em imagens sagitais As superfiacutecies
da cartilagem articular dos compartimentos medial e lateral satildeo avaliadas nos planos
coronal e sagital A articulaccedilatildeo patelofemoral incluindo a faceta patelar e a
cartilagem articular do sulco troclear eacute mais bem observada em imagens axiais e
sagitais
821 Posicionamento do Paciente
Embora os estudos por imagem sejam realizados rotineiramente com o joelho
colocado em 10ordm a 15ordm de rotaccedilatildeo externa (para realinhar o ligamento cruzado
anterior [LCA] paralelo ao plano de imagem sagital) esta rotaccedilatildeo externa torna-se
menos importante quando satildeo usados cortes mais finos (lt 3 mm) A rotaccedilatildeo externa
excessiva do joelho resulta em alongamento das dimensotildees acircntero-posteriores do
cocircndilo femoral (principalmente o cocircndilo femoral lateral) e pode diminuir a
visualizaccedilatildeo precisa da anatomia do menisco Uma alternativa eacute usar imagens
69
sagitais em plano obliacutequo paralelo agrave orientaccedilatildeo do LCA avaliada em um localizador
axial
83 Abordagem Quanto aos Tipos de Planos Utilizados na RM
831 Imagens Axiais
As imagens no plano axial tecircm importante papel na avaliaccedilatildeo de rotina do joelho As
facetas patelares e a cartilagem articular devido agrave sua orientaccedilatildeo obliacutequa satildeo
demonstradas com maior precisatildeo em imagens axiais atraveacutes da articulaccedilatildeo
patelofemoral A doenccedila patelofemoral (isto eacute condromalaacutecia) pode ser super ou
subestimada quando usadas apenas imagens sagitais Imagens axiais com TF 3D
submilimeacutetrica satildeo usadas para definir padrotildees de lesatildeo circunferencial do menisco
e criar imagens compostas 3D utilizando-se uma estaccedilatildeo de trabalho As imagens
no plano axial tambeacutem satildeo usadas como localizador para determinar os planos
sagital e coronal Embora imagens axiais de rotina em 4 ou 5 mm natildeo satildeo sensiacuteveis
agrave patologia do menisco porque os cortes satildeo muito espessos Imagens sagitais que
secionam o menisco perpendicular agrave sua superfiacutecie proporcionam a melhor
demonstraccedilatildeo da anatomia e patologia interna do menisco
832 Imagens Sagitais
A dessecaccedilatildeo no plano sagital exibe os componentes dos ligamentos colaterais
medial e caacutepsula adjacente O compartimento patelofemoral o quadriacuteceps e o
tendatildeo patelar satildeo demonstrados em dissecaccedilotildees meacutedio-sagitais
O LCA e o LCP satildeo mais bem exibidos em imagens sagitais O LCL ou ligamento
colateral fibular e o tendatildeo do muacutesculo biacuteceps femoral tambeacutem podem ser
observados em cortes sagitais perifeacutericos
Em cortes meacutedio-sagitais os tendotildees quadriacuteceps e patelar que demonstram sinal
de baixa intensidade satildeo observados em suas fixaccedilotildees anteriores aos poacutelos
patelares superior e inferior respectivamente O coxim adiposo infrapatelar de Hoffa
70
estaacute situado diretamente posterior ao tendatildeo patelar e demonstra sinal de
intensidade brilhante (dependendo dos paracircmetros escolhidos) A cartilagem
articular patelar posterior exibe arco uniforme ou convexo em cortes atraveacutes das
facetas patelares medial e lateral Na ausecircncia de liacutequido articular a bursa patelar
colapsada natildeo eacute observada proximal ao poacutelo superior da patela
833 Imagens Coronais
A dissecaccedilatildeo anatocircmica coronal poacutestero-anterior demonstra a caacutepsula posterior o
tendatildeo popliacuteteo os ligamentos cruzados e menisco os ligamentos colaterais e e o
mecanismo extensor
Cortes meacutedio-coronais exibem a espinha tibial anterior enquanto as imagens
anteriores satildeo caracterizadas pelo sinal de alta intensidade do coxim adiposo
infrapatelar de Hoffa anterior ao compartimento lateral do joelho
71
9 COMPARATIVO DO SISTEMA MECAcircNICO COM O JOELHO
Ao iniciar nossa discussatildeo faremos uma comparaccedilatildeo entre a junta do joelho e um
par de buchas mecacircnicas a cartilagem presente em torno dos cocircndilos seraacute
comparada a uma bucha de desgaste o osso seraacute considerado como a peccedila
importante que natildeo poderaacute ser substituiacuteda e a gordura de Hoffa (tecido adiposo
infrapatelar) seraacute considerada como um lubrificante de elevada viscosidade
No sistema mecacircnico quando haacute uma contaminaccedilatildeo no lubrificante tem-se o
aumento do atrito e em consequumlecircncia o desgaste prematuro do conjunto A
presenccedila de aacutegua por exemplo causa uma alteraccedilatildeo da viscosidade do lubrificante
essa alteraccedilatildeo natildeo permite a formaccedilatildeo de cunha na regiatildeo de contato entre as
superfiacutecies assim no caso de elementos mecacircnicos poderemos ter microsoldas
ruiacutedos vibraccedilatildeo aquecimento e outros
Em semelhanccedila com este modelo faremos um comparativo em relaccedilatildeo ao joelho
que apresenta componentes com funccedilotildees muito proacuteximas de um par de buchas
mecacircnicas Com o passar do tempo as constantes situaccedilotildees que envolvem o joelho
no dia a dia sejam elas os esforccedilos em um jogo de futebol ou em um simples
agachamento vatildeo levar este conjunto a pressotildees elevadas e ainda a infiltraccedilotildees de
aacutegua por diversos motivos pancadas torccedilotildees etc Neste caso a presenccedila da aacutegua
assim como no sistema mecacircnico iraacute causar desgaste das cartilagens ocorrendo o
contato entre os cocircndilos o que futuramente poderaacute provocar por exemplo uma
artrite
No caso de um desgaste mecacircnico resolve-se o problema trocando o elemento de
desgaste e solucionando o problema de lubrificaccedilatildeo O que natildeo pode ser realizado
com tanta simplicidade no caso do joelho que requer um tratamento ou ateacute uma
intervenccedilatildeo ciruacutergica
72
91 Resultados dos testes
Foram realizados dois testes com e sem carga para que pudeacutessemos avaliar a
mudanccedila nos resultados da RM
911 O Primeiro Teste
O primeiro teste foi realizado no dia 25 de junho de 2005 no CDI (centro de
diagnoacutestico por imagem) localizado em Santa Luacutecia ndash Vitoacuteria O teste foi realizado
em uma pessoa de aparecircncia saudaacutevel sem histoacuterico de problemas no joelho e sem
ocorrecircncia de dor com idade de 28 anos
Os resultados obtidos natildeo apresentaram alteraccedilatildeo significativa das fissuras
912 O Segundo Teste
O segundo teste foi realizado no dia 18 julho de 2005 no mesmo local do teste
anterior O teste foi realizado com uma pessoa saudaacutevel com histoacuterico de problemas
no joelho e sem dores nos dias anteriores ao teste bem como nos dias posteriores
com idade de 54 anos
O resultado obtido com carga apresentou uma pequena variaccedilatildeo da fissura na
gordura de Hoffa
73
10 DISCUSSAtildeO DOS RESULTADOS E MELHORIAS
Neste capiacutetulo faremos uma abordagem sobre os resultados e uma proposta de
melhoria para o equipamento
101 Comentaacuterio dos Resultados
Nos resultados obtidos foram verificadas alteraccedilotildees na regiatildeo femopatelar quando
se aplica uma carga o que natildeo poderia ser obtido em um exame convencional de
ressonacircncia magneacutetica
No primeiro teste pode ser observada uma pequena diferenccedila devido agrave
aproximaccedilatildeo dos cocircndilos Considerando ser o indiviacuteduo uma pessoa saudaacutevel e
sem dores era de se esperar que o resultado natildeo apresentasse alguma anomalia
No segundo teste observou-se abertura de uma pequena fissura na gordura de
Hoffa o que tambeacutem se esperava pois a pessoa apresentava um histoacuterico de
problemas no joelho apesar de que ele natildeo apresentava sintomas de qualquer
anomalia no momento do teste
Visto que os testes natildeo puderam ser realizados com pessoas que tinham um
histoacuterico e uma situaccedilatildeo que caracterizasse um problema no joelho o que foi
determinante para os resultados e devido a impossibilidade de realizar testes nas
condiccedilotildees ideais descritas no quarto capiacutetulo bem como aos custos altiacutessimos que
envolvem os exames que foram realizados juntamente com os exames dos clientes
da cliacutenica sendo assim era de se esperar que os resultados natildeo causassem
diferenccedila de grande expressatildeo
74
102 Proposta de Melhoria
Visto que os resultados foram considerados satisfatoacuterios apesar das condiccedilotildees
adversas propomos possiacuteveis melhorias no que diz respeito agrave avaliaccedilatildeo da pressatildeo
exercida no joelho
Sugerimos entatildeo a utilizaccedilatildeo de palmilhas figuras 29 e 30 para avaliar a pressatildeo
equivalente exercida no joelho e o uso de um software por exemplo o Ansys
(elementos finitos) para criar uma nova imagem corrigida Isso seria viaacutevel e
interessante poreacutem exigiria mais aprofundamento e muito mais tempo o que poderaacute
ser realizado em futuros trabalhos
Figura 29 ndash Palmilhas para mediccedilatildeo da pressatildeo
Figura 30 ndash Resultado de uma anaacutelise de pressatildeo
75
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
[1] httpmriifscuspbrpaginasporttormprojetohistoricohtml acessado
em 11 de junho de 2005
[2] httpwwweagoracombrlerphpidnew=13596 acessado em 15 de
junho de 2005
[3] Rasch Philip j Cinesiologia e Anatomia Aplicada Editora Guanabara
Koogan 1991
[4] Kendall Henry Otis Kendall Florence Peterson Wadsworth Gladys
Elizabeth Muacutesculos Provas e Funccedilotildees Editora Manole Ltda 1980
[5] Haaga Hohn R Lanzieri Charles F Tomografia Computadorizada e
Ressonacircncia Magneacutetica do Corpo Humano Vol 2 Editora Guanabara Koogan
1996
[6] Antonio Raimundo dos Santos Metodologia Cientiacutefica a construccedilatildeo do
Conhecimento 6ordfed Editora DPampA 2004
[7] Tese de Mestrado do aluno Luciano Luporini Menegaldo Campinas
1997 SP ndash Brasil
[8] httpwwwgrupodojoelhocombrartigosanat_biomhtmc acessado em
16 de junho de 2005
[9] httpwwwgrupodojoelhocombrlcahtm acessado em 16 de junho de
2005
[10]httpwwwcorpohumanohpgigcombrsist_muscularsist_muscularhtml
acessado em 20 de junho de 2005
[11] httpwwwmsd-brazilcommsd43m_manualmm_sec5_47htm
acessado em 24 de junho de 2005
[12] httpgeocitiesyahoocombrcorpoemovview_musculacao_24htm
acessado em 25 de junho de 2005
[13]httpwwwtudosobredorcombrpaciente_templatephp3pagina=joelho
acessado em 06 de julho de 2005
[14] Stimac Gary k Introduccedilatildeo ao diagnoacutestico por imagens Editora
Guanabara Koogan 1994
21
tendotildees e articulaccedilotildees aleacutem de trataacute-las e prevenir a evoluccedilatildeo das mesmas) os
iacutendices de cura tecircm elevado significativamente girando em torno de 90 dos casos
O joelho eacute uma articulaccedilatildeo complexa (tipo dobradiccedila) composta por ligamentos
cruzados colaterais meniscos tendotildees e muacutesculos Suas funccedilotildees de movimento
(extensatildeo rotaccedilatildeo e impulsatildeo) satildeo muito importantes tanto em atletas quanto em
natildeo atletas ldquoSatildeo muito comuns agraves lesotildees no joelho a maior parte delas originaacuteria de
traumas por esforccedilo diretos e indiretos e podem ser isoladas ou combinadasrdquo diz o
especialista
ldquoNo entanto o tratamento das lesotildees no joelho varia de acordo com a gravidade das
mesmas e pode envolver desde antiinflamatoacuterios fisioterapia executada em cliacutenicas
especializadas e ateacute em alguns casos procedimentos ciruacutergicosrdquo relata Grava ldquoDaiacute
a importacircncia de se realizar o diagnoacutestico preciso do tipo de lesatildeo e posteriormente
agrave aplicaccedilatildeo de tratamento adequadordquo reforccedila o especialista
Os atletas estatildeo mais sujeitos a lesotildees dependendo da modalidade esportiva Os
surfistas por exemplo sofrem mais com meniscos e ligamentos rompidos devido agrave
forccedila aplicada em uma manobra quando o joelho eacute forccedilado a um movimento brusco
de rotaccedilatildeo No voleibol os saltos constantes e a impulsatildeo vertical provocam lesotildees
na articulaccedilatildeo do joelho Os ciclistas com frequumlecircncia de dor nas articulaccedilotildees
inferiores estimuladas geralmente por lesotildees provocadas pela inadequaccedilatildeo das
dimensotildees da bicicleta ao corpo do atleta Aleacutem destas peculiaridades contam
tambeacutem as variaccedilotildees anatocircmicas de quem pedala a intensidade a forma de
treinamento e a duraccedilatildeo dos treinos tambeacutem satildeo responsaacuteveis pelo problema
O aumento da incidecircncia de lesotildees no joelho tem sido constatado em adolescentes
jovens homens acima de 45 anos e mulheres estas uacuteltimas porque estatildeo
praticando cada vez mais esporte
A dor no joelho eacute uma queixa um tanto comum a maioria delas se originando de
trauma por esforccedilo satildeo dores pouco agudas e que se resolvem sem tratamento ou
22
apenas com analgeacutesicos levesTraumas graves com ligamentos lesionados ou
rompidos resultam em dor e instabilidade da articulaccedilatildeo do joelho
Exerciacutecios fiacutesicos moderados (como caminhadas) natildeo causam problemas no joelho
Se o joelho natildeo estiver lesado o exerciacutecio normalmente eacute beneacutefico Esforccedilos laterais
satildeo os que causam a maioria das lesotildees no joelho jaacute que este natildeo foi projetado
para suportar esses esforccedilos
O desgaste irregular da cartilagem pode fazer com que a perna se dobre para dentro
ou para fora Estar acima do peso tambeacutem pode contribuir para os problemas no
joelho
23
3 PATOLOGIAS DO JOELHO
Neste capitulo descreve-se as principais patologias e deformidades que ocorrem no
joelho
31 Tipos de Patologia
bull Danos ao ligamento ou cartilagem devidos aos traumas ou lesotildees
- lesatildeo de LCA Ligamento Cruzado Anterior
- lesatildeo de LCP Ligamento Cruzado Posterior
- lesatildeo de LCM Ligamento Colateral Medial
- lesatildeo de LCL Ligamento Colateral Lateral
bull Artrite
bull Osteoartrite
bull Artrite reumatoacuteide
bull Artrite gotosa aguda
bull Cisto de Baker
bull Bursite
bull Doenccedila de Still de adultos
bull Condromalaacutecia patelar
bull Artrite gotosa crocircnica
bull Doenccedila de Osgood-Schlatter
bull Pseudogota
bull Gota
bull Artrite psoriaacutetica
bull Siacutendrome de Reiter
bull Esclerodermia
24
311 Lesatildeo do Ligamento Cruzado Anterior
As lesotildees do ligamento cruzado anterior satildeo mais comuns em esportes em que o peacute
estaacute fixo ao solo e a perna eacute rodada com o corpo como no futebol basquetebol
esqui Com a rotaccedilatildeo no joelho o paciente pode ouvir um ldquopoprdquo quando a lesatildeo
ocorrer e natildeo consegue prosseguir a atividade A incidecircncia desta lesatildeo eacute maior
durante a terceira deacutecada de vida
Os jogadores de basquete e futebol que desaceleram subitamente para mudar de
direccedilatildeo tambeacutem podem produzir uma lesatildeo do LCA
312 Lesatildeo do Ligamento Cruzado Posterior
O ligamento cruzado posterior eacute o restritor primaacuterio da translaccedilatildeo posterior da tiacutebia
sobre o fecircmur A sua lesatildeo eacute muito menos comum que a do cruzado anterior
O LCP eacute duas vezes mais forte que o LCA com maior aacuterea de corte transversal e
forccedila tecircnsil estas caracteriacutesticas satildeo responsaacuteveis por menor incidecircncia de ruptura
no LCP As lesotildees no LCP representam apenas 5 das lesotildees dos ligamentos do
joelho
313 Lesatildeo do Ligamento Colateral Medial
O ligamento colateral medial tem uma porccedilatildeo superficial e outra profunda (capsular)
A porccedilatildeo superficial provecirc a principal resistecircncia ao estresse em valgo A porccedilatildeo
profunda esta fixada ao menisco medial e fornece adicional estabilidade ao estresse
em valgo A lesatildeo do colateral medial eacute a lesatildeo ligamentar mais comum do joelho
314 Lesatildeo do Ligamento Colateral Lateral
Lesotildees deste ligamento satildeo menos comuns que o medial e geralmente satildeo mais
graves e raramente satildeo lesotildees isoladas pois os ligamentos cruzados e o complexo
posterolateral satildeo frequumlentemente lesionados O tratamento destas lesotildees eacute difiacutecil
25
315 Artrite
O termo artrite se refere agrave inflamaccedilatildeo nas articulaccedilotildees ou juntas do corpo humano
As juntas satildeo superfiacutecies onde haacute o contato entre dois ou mais ossos possibilitando
assim a mobilidade do esqueleto humano Satildeo estruturas muito complexas devido
aos seus diversos componentes e sua interaccedilatildeo entre os mesmos Existem vaacuterios
tipos de artrites que satildeo causadas por diversos fatores e doenccedilas Costuma-se
diferenciar a princiacutepio as artrites relacionadas com sintomas sistecircmicos (como
febre sinais inflamatoacuterios anemia etc) daquelas cujas manifestaccedilotildees se restringem
agraves articulaccedilotildees envolvidas
316 Osteoartrite
A osteoartrite eacute o tipo de artrite que mais afeta a populaccedilatildeo mundial levando agrave
diminuiccedilatildeo da qualidade de vida de milhotildees de pessoas em todo o mundo Afeta
principalmente os joelhos quadris e matildeos regiotildees muito importantes para a
independecircncia fiacutesica do ser humano Eacute uma causa muito importante de afastamento
do trabalho e de aposentadoria precoce Aleacutem disso eacute responsaacutevel por inuacutemeras
cirurgias numa populaccedilatildeo cujo risco ciruacutergico eacute muito elevado os idosos Durante
muito tempo pouco se sabia sobre como ocorriam as alteraccedilotildees articulares que
levam agrave debilidade fiacutesica Hoje sabe-se de vaacuterios fatores de risco para o
desenvolvimento do quadro cujo conhecimento tem facilitado uma melhor
abordagem terapecircutica e uma melhor prevenccedilatildeo da doenccedila
317 Artrite Reumatoacuteide
A artrite reumatoacuteide eacute uma doenccedila auto-imune em que se inflamam simetricamente
as articulaccedilotildees incluindo habitualmente as das matildeos e peacutes originando inchaccedilo dor
e muitas vezes levando agrave destruiccedilatildeo definitiva do interior da articulaccedilatildeo
A artrite reumatoacuteide tambeacutem pode desencadear uma variedade de sintomas em
todo o corpo Desconhece-se a sua causa exata embora sejam muitos os vaacuterios
fatores (inclusive a predisposiccedilatildeo geneacutetica) que podem influir na reaccedilatildeo auto-imune
26
Cerca de 1 da populaccedilatildeo sofre desta doenccedila que afeta as mulheres duas ou trecircs
vezes mais frequumlentemente que os homens A artrite reumatoacuteide apresenta-se em
primeiro lugar em indiviacuteduos entre os 25 e os 50 anos de idade mas pode fazecirc-lo
em qualquer idade Em alguns casos a doenccedila resolve-se de forma espontacircnea e o
tratamento alivia sintomas em trecircs de cada quatro pessoas Contudo pelo menos 1
em cada 10 pessoas fica incapacitada
Nesta doenccedila o sistema imunitaacuterio ataca o proacuteprio tecido que reveste e protege as
articulaccedilotildees Finalmente a cartilagem o osso e os ligamentos da articulaccedilatildeo
deterioram-se provocando a formaccedilatildeo de cicatrizes dentro da articulaccedilatildeo que se
deteriora a um ritmo muito variaacutevel
318 Gota
Eacute a presenccedila de depoacutesitos de cristais de aacutecido uacuterico no espaccedilo da articulaccedilatildeo que
causam uma intensa reaccedilatildeo inflamatoacuteria e dor Na maioria das vezes a gota eacute uma
forma de artrite com episoacutedios recorrentes O perfil mais comumente associado agrave
gota eacute de um homem com excesso de peso e com o peacute inflamado
319 Artrite Gotosa Aguda
A artrite gotosa aguda eacute o segundo estaacutegio da gota Eacute a artrite dolorosa que ataca
principalmente os membros inferiores quase sempre atingindo uma uacutenica
articulaccedilatildeo A articulaccedilatildeo mais acometida eacute a metatarso-falangiana do primeiro dedo
(do dedatildeo do peacute) chamada podagra (podos = peacute) Nesta fase os fluidos do corpo
saturados pelo aacutecido uacuterico formam cristais que ocasionam inflamaccedilatildeo
3110 Cisto de Baker
O cisto de Baker eacute um saco com liacutequido localizado na borda medial da fossa
popliacutetea do joelho Esse saco ciacutestico pode comunicar-se com a cavidade do joelho
estando associado com a degeneraccedilatildeo do corno posterior do menisco medial com
27
ou sem laceraccedilatildeo do menisco Com maior frequumlecircncia o cisto origina-se dos tendotildees
mediais dos muacutesculos iacutesquios - tibiais
3111 Bursite
Bursite eacute a inflamaccedilatildeo da bursa pequena bolsa contendo liacutequido que envolve as
articulaccedilotildees e funciona como amortecedor entre ossos tendotildees e tecidos
musculares A bursite ocorre principalmente nos ombros cotovelos e joelhos
3112 Doenccedila de Still de Adultos
Uma das formas cliacutenicas da doenccedila reumatoacuteide juvenil pode acometer adultos com
febre geralmente alta e intermitente como manifestaccedilatildeo cliacutenica inicial da doenccedila
Deformidades articulares raramente ocorrem e os testes laboratoriais e anticorpos
antinucleares satildeo negativos
3113 Condromalaacutecia Patelar
Termo utilizado para indicar uma condiccedilatildeo dolorosa devido agrave anormalidade
cartilaginosa na face posterior da patela pela fricccedilatildeo repetida desta regiatildeo sobre a
face articular do fecircmur Esta condiccedilatildeo pode levar a uma degeneraccedilatildeo gradual e
progressiva A cartilagem apresenta-se rugosa e estriada
3114 Doenccedila de Osgood-Schlatter
A doenccedila de Osgood-Schlatter eacute uma inflamaccedilatildeo do osso e da cartilagem na parte
superior da tiacutebia A doenccedila de Osgood-Schlatter ocorre entre os 10 e 15 anos mais
frequumlentemente em meninos Supotildee-se que a sua causa seja uma lesatildeo que ocorre
quando o tendatildeo patelar traciona excessivamente sobre o seu ponto de inserccedilatildeo na
parte superior da tiacutebia Geralmente a doenccedila afeta somente a tiacutebia
28
3115 Pseudogota
A pseudogota (doenccedila da deposiccedilatildeo de pirofosfato de caacutelcio dihidratado) eacute um
distuacuterbio caracterizado por crises intermitentes de artrite dolorosa causada por
depoacutesitos de cristais de pirofosfato de caacutelcio O distuacuterbio geralmente ocorre em
indiviacuteduos idosos e afeta igualmente os homens e as mulheres Em uacuteltima instacircncia
a pseudogota provoca degeneraccedilatildeo das articulaccedilotildees afetadas
3116 Artrite psoriaacutetica
A psoriacutease (uma doenccedila da pele que causa surto de erupccedilotildees cutacircneas
avermelhadas e escamosas espessamento das unhas e ponteado ungular) pode
preceder ou seguir-se agrave inflamaccedilatildeo articular A artrite afeta habitualmente as
articulaccedilotildees dos dedos da matildeo e do peacute embora tambeacutem possa afetar outras
articulaccedilotildees inclusive as ancas e a coluna vertebral As articulaccedilotildees podem inchar e
deformar-se quando a inflamaccedilatildeo eacute crocircnica Os sintomas articulares e cutacircneos
podem aparecer e desaparecer conjuntamente
3117 Siacutendrome de Reiter
A siacutendrome de Reiter eacute uma inflamaccedilatildeo das articulaccedilotildees e das inserccedilotildees tendinosas
nas articulaccedilotildees frequumlentemente acompanhada de inflamaccedilatildeo da conjuntiva e das
membranas mucosas como a da boca do trato urinaacuterio da vagina e do pecircnis e
tambeacutem de uma erupccedilatildeo cutacircnea caracteriacutestica A siacutendrome de Reiter eacute
denominada de artrite reativa porque a inflamaccedilatildeo articular parece ser uma reaccedilatildeo a
uma infecccedilatildeo originada em outra aacuterea do corpo que natildeo as articulaccedilotildees Essa
siacutendrome eacute mais comum em homens com 20 a 40 anos de idade
3118 Esclerodermia
A esclerodermia (esclerose sistecircmica) eacute uma doenccedila crocircnica caracterizada por
alteraccedilotildees degenerativas e endurecimento dos tecidos da pele articulaccedilotildees e
29
oacutergatildeos internos e pela dureza e espessamento anormais das paredes dos vasos
sanguiacuteneos
Desconhece-se a sua causa A perturbaccedilatildeo eacute quatro vezes mais frequumlente em
mulheres que em homens e nas crianccedilas eacute pouco comum A esclerodermia pode
apresentar-se como parte de uma doenccedila mista do tecido conjuntivo
Muitas vezes escuta-se um som aacutespero quando os tecidos inflamados entram em
contato particularmente nos joelhos e por baixo destes Os dedos os pulsos e os
cotovelos podem sofrer um processo de flexatildeo progressiva (contratura) devido ao
espessamento da pele Tambeacutem podem ocorrer feridas nas pontas dos dedos e nos
noacutes dos dedos
32 Tipos de Deformidades
Os tipos de deformidades relacionadas ao joelho satildeo as deformidades em varo e em
valgo Satildeo os problemas mais comuns congecircnitos e que se manifestam por volta
dos trecircs ou quatro anos de idade
321 Deformidade em Varo
A deformidade do joelho em varo eacute joelho para fora e perna para dentro tiacutepico de
cavaleiros O joelho varo pode ser causado tambeacutem pelo raquitismo e deficiecircncia de
vitamina D
322 Deformidade em Valgo
A deformidade do joelho em valgo eacute o joelho para dentro e perna para fora joelho
em ldquoXrdquo
30
4 O PORQUEcirc DO USO DA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
Estabelecendo uma comparaccedilatildeo entre os meacutetodos de diagnoacutestico por imagem
utilizados no joelho encontramos os raios-X e a ressonacircncia magneacutetica como sendo
os meacutetodos mais utilizados atualmente Neste capiacutetulo faremos uma breve
avaliaccedilatildeo de custo benefiacutecio entre estes dois meacutetodos
41 Pesquisa de Custo e de Exame Utilizado
Na utilizaccedilatildeo do meacutetodo de diagnoacutestico por raios-X obteacutem-se oacutetimos resultados na
avaliaccedilatildeo de fraturas oacutesseas presenccedila de objetos estranhos e proacuteteses como
observamos na figura 7 Mas este resultado natildeo se apresenta da mesma maneira
para muacutesculos e outros elementos que possam ser analisados na articulaccedilatildeo
tornando-se entatildeo um meacutetodo ineficaz para aplicaccedilotildees que estatildeo ligadas a
patologias
Figura 7 ndash Chapas de raio x [9]
O meacutetodo de utilizaccedilatildeo que preenche esta lacuna satildeo as ressonacircncias magneacuteticas
que revelam as patologias referentes aos muacutesculos cartilagens tendotildees
31
ligamentos vasos etc Como mostrado na figura 8 podemos observar os detalhes
da articulaccedilatildeo
Figura 8ndash Exame de RM
Para uma comparaccedilatildeo acerca do meacutetodo de captaccedilatildeo de imagem mais adequado a
ser utilizado realizamos uma pesquisa no Hospital Praia da Costa localizado no
municiacutepio de Vila Velha - ES com o ortopedista Henrique Morais formado em
medicina pela Faculdade de Medicina de Petroacutepolis A resposta veio a confirmar o
relatado acima os raios-X satildeo muito mais utilizados que a ressonacircncia magneacutetica
devido a simplicidade e ao baixo custo do exame
Para obtermos dados referentes a custos foi realizada uma pesquisa no Centro de
Diagnoacutestico por Imagem (CDI) localizado na Praia do Canto Vitoacuteria - ES onde
foram obtidos os seguintes resultados
O valor de um exame de ressonacircncia magneacutetica incluindo laudo e filme foi de R$
73000 (setecentos e trinta reais) para o raios-X o custo teria uma meacutedia de R$
1500 (quinze reais) por exame
Uma outra pesquisa foi realizada por Nabarrete em 1999 que tinha como objetivo
colher informaccedilotildees referentes aos diversos aspectos relacionados agraves lesotildees quais
os tipos mais frequumlentes e seus mecanismos mais comuns bem como as
32
caracteriacutesticas dos indiviacuteduos que em sua maioria foram do sexo masculino Os
resultados seratildeo apresentados nas figuras 9 10 11 e 12
Figura 9 - Ocorrecircncia de lesotildees e quais estruturas satildeo mais lesadas
Figura 10 - Esportes de contato que mais geram lesotildees nos ligamentos
Figura 11 - Neste graacutefico veremos os mecanismos causadores de lesotildees
33
Figura 12 - Procedimentos que foram utilizados para definiccedilatildeo do grau da lesatildeo
42 Conclusatildeo do Capiacutetulo
Apesar da teacutecnica dos raios-X ser o exame mais utilizado o de menor custo o mais
simples e mais raacutepido seraacute utilizado neste estudo a ressonacircncia magneacutetica pois
neste caso a preocupaccedilatildeo eacute mostrar o comportamento da estrutura do joelho com e
sem a aplicaccedilatildeo de carga e tal avaliaccedilatildeo soacute seraacute possiacutevel pelo o exame de RM pois
mostraraacute os diferentes tipos de tecidos do joelho e suas variaccedilotildees
34
5 DEFEITOS DA RM
O paciente em questatildeo ao dar entrada na sala de ressonacircncia natildeo poderaacute portar
nenhum tipo de material magneacutetico ou qualquer instrumento que venha gerar
artefatos no resultado do exame Os artefatos satildeo gerados atraveacutes de interferecircncia
com o campo magneacutetico Assim portadores de proacuteteses marcapasso ou quaisquer
materiais eleacutetricos natildeo podem utilizar o meacutetodo de diagnoacutestico por ressonacircncia
O objetivo deste capiacutetulo eacute identificar os problemas relacionados agrave mecacircnica no que
diz respeito ao modo como eacute realizado o exame Seraacute mostrado agora um dos
problemas encontrados durante a realizaccedilatildeo do exame com o paciente em repouso
estando ele com um carregamento nulo ou proacuteximo disto na regiatildeo femopatelar
51 Abordagem da Variaccedilatildeo da Pressatildeo na Superfiacutecie de Apoio
Para esta demonstraccedilatildeo a variaccedilatildeo da pressatildeo sofrida nos peacutes para situaccedilotildees reais
e tambeacutem para a situaccedilatildeo da ressonacircncia onde o paciente encontra-se deitado
Seraacute feito ainda uma avaliaccedilatildeo das forccedilas sobre os muacutesculos no joelho em duas
posiccedilotildees e para acircngulos diferentes
Em um primeiro estudo seraacute considerado uma pessoa deitada em repouso e com
sua distribuiccedilatildeo de massa homogecircnea e constante ao longo de todo corpo sendo
esta a situaccedilatildeo em que o paciente encontra-se no momento da ressonacircncia
magneacutetica temos
Massa = constante
A aacuterea de contato com a superfiacutecie
Aacuterea (estimada) = 2400 cm2
35
Considerando a massa do indiviacuteduo como 80 kg estimamos entatildeo a pressatildeo
exercida pela superfiacutecie do corpo em contato com a maca da ressonacircncia
Pressatildeo = F A
Sendo assim foi encontra uma pressatildeo de 0033 kgf cm2 para uma pessoa deitada
na maca da RM
Ilustrando a situaccedilatildeo de uma pessoa de peacute onde os peacutes estatildeo totalmente apoiados
no solo em repouso com a massa distribuiacuteda de maneira uniforme em toda a
superfiacutecie de contato
Aacuterea (estimada) = 132 cm2
Considerando o mesmo indiviacuteduo da situaccedilatildeo anterior teremos uma pressatildeo de
0606 kgf cm2
A uacuteltima situaccedilatildeo teraacute o mesmo indiviacuteduo com suas pernas flexionadas e com uma
aacuterea de apoio reduzida esta eacute uma situaccedilatildeo criacutetica para o joelho devido ao aumento
das tensotildees nos muacutesculos e tendotildees esta situaccedilatildeo seraacute abordada mais adiante
Aacuterea (estimada) = 80 cm2
Sendo assim a pressatildeo correspondente a esta situaccedilatildeo seraacute de 1 kgf cm2
Observando os resultados das situaccedilotildees anteriores eacute faacutecil de verificar a ocorrecircncia
de uma grande variaccedilatildeo da pressatildeo Comparando os resultados das situaccedilotildees onde
o indiviacuteduo estaacute de peacute com toda a superfiacutecie do peacute apoiada com o resultado do
indiviacuteduo na maca verifica-se que a pressatildeo eacute aproximadamente vinte vezes maior
e a situaccedilatildeo onde o indiviacuteduo encontra-se com a superfiacutecie do peacute parcialmente
apoiada a diferenccedila aumenta em mais de 30 vezes em relaccedilatildeo agrave posiccedilatildeo de exame
36
52 A Impossibilidade de Variaccedilatildeo do Acircngulo
Durante o exame de ressonacircncia magneacutetica o acircngulo do joelho na posiccedilatildeo eacute
travado entre 10 e 15deg como mostrado na figura 13
Durante um agachamento agraves forccedilas compressivas chegam proacuteximas a 8000 Kgf
com cargas elevadas (250 a 38250 kg) sendo praticamente a mesma nos acircngulos
entre 60deg a 130deg de flexatildeo de joelhos (NISSEL amp EKHOLM 1986) poreacutem ainda natildeo
foi estudado um valor limite para as estruturas resistirem a forccedilas compressivas
Deve-se lembrar no entanto que da mesma forma que a compressatildeo excessiva
pode ser lesiva para meniscos e cartilagens elas tem um papel importante na
estabilidade dos joelhos (NISSEL amp ELKHOLM 1986 MARKOLF et al 1981
SHOEMAKER amp MARKOLF 1985 YACK et al 1994) [12]
Figura 13ndash Acircngulo de posiccedilatildeo do joelho durante o exame
Logo concluiacute-se que em acircngulos menores que 60deg os esforccedilos na regiatildeo
femopatelar satildeo pequenos e haacute pouco desgaste da articulaccedilatildeo para acircngulos entre
60 e 130deg haacute grande esforccedilo e desgaste poreacutem em ambos os casos todos os
37
esforccedilos contribuem para a estabilidade do joelho A figura 14 ilustra claramente
que com a alteraccedilatildeo do acircngulo do joelho as forccedilas existentes aumentam
consideravelmente
Figura 14ndash Na figura 14 pode-se observar que Qp Rf(resultante) e Pa satildeo vetores forccedila que atuam
diretamente sobre a patela ao flexionar o joelho como jaacute foi abordado anteriormente as forccedilas
apresentam grandes aumentos O grupo de forccedilas representados pelos vetores Qt Rc(resultante) e
P(forccedila peso) atuam na articulaccedilatildeo do tornozelo e aumentam com a flexatildeo do joelho bem como o
aumento da forccedila normal(forccedila de contato do chatildeo com a ponta dos peacutes) que provoca um maior
momento na articulaccedilatildeo O conjunto de vetores representados por Rc(resultante) Qt e P satildeo vetores
que atuam na articulaccedilatildeo da anca do fecircmur e a bacia neste caso temos um pequeno aumento destes
com o aumento do acircngulo Por fim temos o conjunto de vetores representados por Pa Rt e
Rg(resultante) que atuam na articulaccedilatildeo entre o fecircmur e a tiacutebia
38
53 Contraccedilatildeo Isomeacutetrica e Isotocircnica
A relaccedilatildeo entre a forccedila muscular e seu comprimento durante uma contraccedilatildeo
determina o tipo de contraccedilatildeo muscular Eacute chamada contraccedilatildeo isomeacutetrica aquela em
que o efeito da formaccedilatildeo das pontes cruzadas implica no aumento da rigidez do
muacutesculo atingindo um estado de equiliacutebrio estaacutetico neste caso o muacutesculo natildeo
altera seu comprimento ainda que as pontes cruzadas estejam ativas para suportar
a carga aplicada Modificaccedilotildees na carga levam ao aumento ou a diminuiccedilatildeo da
rigidez do muacutesculo e a manutenccedilatildeo do comprimento O outro tipo de contraccedilatildeo
chamada isotocircnica ocorre quando o muacutesculo se encurta ainda que sob a accedilatildeo de
uma carga Tomando-se como exemplo a elevaccedilatildeo de um peso numa contraccedilatildeo
isomeacutetrica este estaria sendo sustentado estaticamente enquanto uma contraccedilatildeo
isotocircnica seria capaz de levantaacute-lo [6]
531 Relaccedilatildeo Comprimento - Forccedila Muscular
Quando o comprimento de um muacutesculo se encontra proacuteximo ao seu valor de
repouso tambeacutem chamado comprimento oacutetimo a maior quantidade possiacutevel de
cabeccedilas miosiacutenicas pode formar pontes cruzadas com as moleacuteculas de actina esta
situaccedilatildeo corresponde ao maior grau de superposiccedilatildeo entre os filamentos grosso e
fino Gordon et alli (1966) mediu a faixa de comprimento onde a maacutexima tensatildeo
ocorria numa fibra isolada do muacutesculo sartorius da ratilde de 94 a 106 do
comprimento oacutetimo (Figura 15 A)
Diminuindo gradativamente o comprimento do muacutesculo para ateacute um limite de 60
do comprimento oacutetimo a forccedila caiacutea a aproximadamente 80 da forccedila maacutexima -
evento relacionado provavelmente ao encontro de filamentos finos opostos
Encurtamentos mais pronunciados levavam agrave cessaccedilatildeo da forccedila muscular com o
provaacutevel choque dos filamentos grossos com as estruturas Z Por outro lado se o
muacutesculo era estirado acima do comprimento oacutetimo a forccedila muscular caia
gradativamente ateacute cerca de 130 deste comprimento Nesta condiccedilatildeo o
sarcocircmero distendido diminui o nuacutemero de pontes cruzadas ativas ateacute o limite ao
39
redor de 170 do comprimento oacutetimo onde a superposiccedilatildeo entre filamentos
grossos e finos jaacute natildeo ocorre
Em muacutesculos inteiros e natildeo apenas numa fibra isolada alongamentos a partir do
comprimento oacutetimo trazem consigo o aparecimento de uma forccedila elaacutestica passiva
exercida pelos elementos elaacutesticos natildeo contraacuteteis do muacutesculo perimiacutesio endomiacutesio
sarcolema assim como por elementos da proacutepria fibra muscular (Zajac 1989)
Dependendo ainda da ativaccedilatildeo a forccedila muscular fica reduzida a uma fraccedilatildeo da forccedila
maacutexima situaccedilatildeo em que nem todas as fibras satildeo recrutadas ou a somaccedilatildeo
temporal natildeo chegou ao maacuteximo (Figura 15 B)
Em muacutesculos do aparelho locomotor a modulaccedilatildeo da forccedila eacute feita
predominantemente pelo recrutamento ateacute cerca de 70 (50 a 85
dependendo do muacutesculo) da forccedila maacutexima valor a partir do qual as unidades
motoras passam a disparar com maior frequumlecircncia (Enoka 1993) [6]
40
Figura 15 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento A - Ativaccedilatildeo maacutexima B - Ativaccedilatildeo parcial (Zajac 1989)
532 Relaccedilatildeo Velocidade - Forccedila Muscular
Um muacutesculo isolado sujeito a uma carga constante por exemplo suportando um
peso se for estimulado inicialmente se encurtaraacute parando em seguida Variando-se
a carga eacute possiacutevel relacionaacute-la com a velocidade de encurtamento sendo obtida a
curva velocidade - forccedila muscular Quando a velocidade de encurtamento eacute maacutexima
o muacutesculo natildeo estaacute sujeito a nenhuma carga isto eacute a forccedila muscular eacute nula Se por
outro lado o muacutesculo natildeo consegue se encurtar ainda que seu comprimento seja
oacutetimo senatildeo apenas suportar a carga a velocidade eacute nula e a forccedila assume o valor
maacuteximo (Figura 16) Forccedilas maiores do que a maacutexima aplicadas ao muacutesculo levam
seu alongamento ateacute um limite de aproximadamente 180 da forccedila maacutexima
aumentos subsequumlentes de forccedila levariam a alongamentos draacutesticos no muacutesculo
41
Figura 16 - Relaccedilatildeo forccedila-velocidade para ativaccedilotildees maacutexima e parcial No eixo x estaacute representada a
velocidade de encurtamento a velocidade do muacutesculo com sinal oposto (Zajac 1989)
54 O Modelo de Hill
Os modelos derivados da proposta inicialmente apresentada por A V Hill em 1938
possuem caracteriacutesticas suficientemente simples e de faacutecil compreensatildeo e satildeo
capazes de modelar satisfatoriamente os principais fenocircmenos macroscoacutepicos
observados na contraccedilatildeo muscular e que os tornaram os mais utilizados ateacute entatildeo
em estudos de dinacircmica e controle de movimento Na Figura 17 podem ser
observados os componentes baacutesicos deste modelo um elemento contraacutetil (CE) no
qual a forccedila muscular eacute gerada a partir da energia quiacutemica disponiacutevel um elemento
elaacutestico em seacuterie (SEE) responsaacutevel pela resposta mecacircnica do muacutesculo agraves
alteraccedilotildees de comprimento raacutepidas Se um muacutesculo estaacute sendo submetido a
alongamentos natildeo-despreziacuteveis eacute comum a inclusatildeo de um elemento elaacutestico em
paralelo (PE) atuando como uma mola passiva [6]
42
Figura 17 - Estrutura funcional do modelo de Hill mostrando o elemento contraacutetil (CE) o elemento
elaacutestico em paralelo (PE) e o elemento elaacutestico em seacuterie (SEE) (Zajac 1989)
A partir de medidas de forccedila isotocircnica em muacutesculos tetanizados sabe-se que quando
esta aumenta os muacutesculos se contraem mais lentamente Foi proposta entatildeo por Hill
uma relaccedilatildeo empiacuterica hiperboacutelica que ajustava a dependecircncia da velocidade maacutexima
de contraccedilatildeo (V) com a forccedila muscular (F) (Figura 18)
(F+a)+(V+b)=const (41)
Tal que
V eacute a velocidade inicial (maacutexima) de encurtamento
F eacute a forccedila muscular
a e b satildeo as constantes sendo b = a (VmFm)
43
Figura 18 - Hipeacuterbole de Hill Os dados experimentais de contraccedilotildees isotocircnicas do muacutesculo sartorius
de ratilde foram ajustados com a equaccedilatildeo empiacuterica (VVm+025) (FFm+025) = 03123 neste teste
Vm=52 cms e Fm=65 gf (Talbot e Gessner 1973)
Hill obteve a relaccedilatildeo acima atraveacutes de medidas da potecircncia muscular que eacute a soma
das energias mecacircnica e teacutermica durante a contraccedilatildeo isotocircnica Inicialmente o calor
liberado na contraccedilatildeo isotocircnica (Qit) foi considerado como a soma do calor liberado
durante a contraccedilatildeo isomeacutetrica (Qim) e do calor liberado devido ao encurtamento (Qe)
Q Q Qit e im (42)
Hill constatou que Qe era proporcional apenas agrave distacircncia encurtada ou que sua
variaccedilatildeo temporal era proporcional a V No entanto Qit o calor total diminuiacutea com o
aumento da forccedila A potecircncia total no muacutesculo soma da potecircncia mecacircnica (fv) e do
calor extra dissipado por accedilatildeo da viscosidade no encurtamento (Qe) pode ser
expressa como
( )W fv Qe fv av b f fm (43)
44
Tal que fm eacute a forccedila muscular maacutexima (ou seja para v = 0) Somando ab + bf nos dois
lados da equaccedilatildeo acima
( )( ) ( )f a v b b a fm (44)
Mas Hill percebeu posteriormente que ldquoardquo dependia de f (Hill 1964)
a f f fm( ) 016 018 (45)
Apesar das equaccedilotildees 44 e 45 descreverem com maior precisatildeo a relaccedilatildeo forccedila-
velocidade a equaccedilatildeo original de Hill 41 continua sendo empregada com suficiente
credibilidade para muitos muacutesculos Wilkie (1950) notou que hipeacuterboles
geometricamente semelhantes eram obtidas para vaacuterios muacutesculos mostrando que a
variaccedilatildeo da velocidade com a forccedila ocorria de maneira ateacute certo ponto invariante
Normalizando a eq 41 pela forccedila maacutexima (fm) e pela velocidade maacutexima de contraccedilatildeo
sem carga (vm) vem
f
f
v
vm m
1
4
1
4
5
16 (46)
Uma vez que para muitos muacutesculos vale a relaccedilatildeo
a
f
b
vm m
1
4 (47)
Abott e Wilkie (1953) mostraram que a equaccedilatildeo de Hill normalizada eq 47 se aplica
para muacutesculos que se encontram em diversos estados de alongamento ou contraccedilatildeo
e natildeo apenas no comprimento oacutetimo Assim a forccedila do elemento contraacutetil eacute
completamente definida para uma estimulaccedilatildeo tetacircnica se a curva forccedila-comprimento
eacute levada em conta aleacutem da curva forccedila-velocidade A forccedila muscular eacute entatildeo uma
funccedilatildeo de duas variaacuteveis uma relaccedilatildeo forccedila-comprimento-velocidade (figura 19)
45
Figura 19 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento-velocidade para muacutesculo interno reto de rato (Zierler 1978)
Este modelo baacutesico possui alguns pequenos desvios dependendo das condiccedilotildees
especiacuteficas de operaccedilatildeo Muacutesculos que se contraem a partir de um comprimento inicial
elevado encurtam-se mais lentamente do que aqueles que estavam inicialmente
menos estendidos A duraccedilatildeo da estimulaccedilatildeo se longa diminui a velocidade de
contraccedilatildeo processo ligado provavelmente ao metabolismo energeacutetico (Zierler 1978)
A partir das relaccedilotildees expostas acima jaacute eacute possiacutevel calcular a potecircncia muscular
Sendo a taxa de calor gerado no encurtamento ( Qe ) proporcional agrave velocidade de
encurtamento
( )Q Q f f vit im m 016 018 (48)
Incluindo o termo fv da potecircncia mecacircnica e considerando a = 025 a potecircncia
muscular total entendida como a soma da taxa de produccedilatildeo de calor e da potecircncia
mecacircnica durante a contraccedilatildeo isotocircnica fica
W Q f v fvim m 0 25 (49)
46
E utilizando a relaccedilatildeo determinada por Hill para o calor isomeacutetrico
Qf v
im
m m
16 (410)
Tem-se que uma expressatildeo para a potecircncia muscular seria
Wf v v
v
f
f
v
v
m m
m m m
161 4 16 (411)
Que a partir da equaccedilatildeo 46 da hipeacuterbole normalizada de Hill (Talbot e Gessner
1973) pode ser expressa em funccedilatildeo apenas da velocidade de encurtamento ou da
forccedila muscular
Wf v
vv
vv
m m m
m
16
1 24
1 4 (412)
Wf v f
f
f f
f f
m m
m
m
m
161 1
4 75 20
16 64 (413)
A equaccedilatildeo de Hill normalizada (46) eacute a base para a determinaccedilatildeo da curva
velocidade-forccedila muscular As equaccedilotildees 411 e 412 por sua vez podem fornecer
importantes dados sobre consumo de energia muscular e o comportamento das
forccedilas para um estudo mais especiacutefico Em sistemas de estimulaccedilatildeo eleacutetrica neuro-
muscular poderatildeo ser uacuteteis no estabelecimento de estrateacutegias de controle
47
55 Estrutura Muscular na Articulaccedilatildeo
A seguir seratildeo apresentados os muacutesculos e ligamentos no movimento do joelho De
acordo com o mostrado na Figura 20 podemos observar a quantidade de muacutesculos
diretamente ligados ao joelho bem como os ligamentos que satildeo responsaacuteveis por
manter a integridade da articulaccedilatildeo
Figura 20 - Demonstrativa dos muacutesculos ligamentos e suas disposiccedilotildees
551 Os Muacutesculos da Articulaccedilatildeo
Doze muacutesculos atuam na articulaccedilatildeo do joelho e satildeo classificados em trecircs grupos
bull Jarrete
bull Quadriacuteceps da coxa e
bull Muacutesculos natildeo-classificados
5511 Jarrete
O grupo do jarrete inclui os muacutesculos semitendiacuteneo semimembranaacuteceo e biacuteceps da
coxa (cabeccedila longa e curta) Todos exceto a cabeccedila curta do biacuteceps atuam como
48
extensores do quadril Como os muacutesculos do jarrete demonstram uma linha de
traccedilatildeo posterior ao eixo de rotaccedilatildeo do joelho eles servem como flexores do joelho
Aleacutem de fletir o joelho os muacutesculos semimembranaacuteceo e semitendiacuteneo giram
medialmente a tiacutebia quando o joelho estaacute parcialmente fletido Na condiccedilatildeo de
sustentaccedilatildeo de peso esses muacutesculos tendem a girar lateralmente o fecircmur sobre a
tiacutebia Esses movimentos satildeo relativamente equivalentes
5512 O Quadriacuteceps da Coxa
O quadriacuteceps da coxa eacute constituiacutedo pelos muacutesculos reto da coxa e trecircs vastos (vasto
lateral medial e intermeacutedio) Apenas o reto da coxa atua em mais de uma
articulaccedilatildeo Contudo todos os membros causam inequivocadamente uma extensatildeo
potente do joelho e tambeacutem devido a sua inserccedilatildeo medial tendem a causar
rotaccedilatildeo medial da tiacutebia
O comportamento eleacutetrico do vasto medial estaacute relacionado agrave diminuiccedilatildeo da
magnitude do braccedilo de momento do quadriacuteceps para a extensatildeo do joelho durante
os 15ordm finais de movimento Os aumentos na atividade do vasto medial no final da
extensatildeo do joelho foram relacionados ao seu papel como estabilizador da patela
contra uma luxaccedilatildeo lateral Em geral ainda eacute relativamente seguro afirmar que todos
os muacutesculos do quadriacuteceps satildeo mais ou menos simultaneamente ativos durante a
extensatildeo do joelho e proporcionalmente ativos durante elevaccedilotildees e reduccedilotildees na
tensatildeo da extensatildeo
5513 O Grupo de Muacutesculos natildeo Classificados
O grupo de muacutesculos natildeo-classificados da articulaccedilatildeo do joelho inclui o sartoacuterio o
graacutecil o popliacuteteo o gastrocnecircmico e o plantar Os dois uacuteltimos atuam
predominantemente na articulaccedilatildeo do tornozelo embora passem atraacutes da
articulaccedilatildeo do joelho e possuam alguma capacidade de flexatildeo
49
O muacutesculo graacutecil considerado parte da massa muscular referida como adutores do
quadril no entanto ao atravessar a articulaccedilatildeo do joelho ele tende a causar um
torque associado agrave rotaccedilatildeo medial da tiacutebia bem como a flexatildeo do joelho
O sartoacuterio que eacute o muacutesculo mais longo do corpo tambeacutem se associa agrave rotaccedilatildeo
medial da tiacutebia e atua no quadril como flexor
O popliacuteteo eacute um muacutesculo profundo e pequeno situado atraacutes da articulaccedilatildeo do joelho
A orientaccedilatildeo de suas fibras o torna um rotador medial da tiacutebia Geralmente se
observa atividade do muacutesculo no iniacutecio da flexatildeo do joelho aleacutem de ajudar a
estabilizar o membro inferior sustentador do peso quando estaacute numa posiccedilatildeo com o
joelho fletido auxiliando o ligamento cruzado posterior a restringir esse movimento
indesejaacutevel
Figura 21 ndash Localizaccedilatildeo dos principais muacutesculos relacionados ao joelho [10]
552 Ligamentos
Ligamento Cruzado Anterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo permitindo
o movimento para frente
Ligamento Cruzado Posterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo
permitindo o movimento para traacutes mais ligamentos colaterais localizados nas
laterais do joelho responsaacuteveis pela estabilidade lateral e medial da articulaccedilatildeo
50
Os ligamentos tecircm como principal funccedilatildeo limitar os movimentos das articulaccedilotildees em
direccedilotildees indesejaacuteveis a fim de que natildeo ocorram lesotildees (danificaccedilotildees nas mesmas)
A caacutepsula fibrosa do joelho eacute suplementada e reforccedilada por cinco ligamentos
intriacutensecos
bull Ligamento Patelar
bull Ligamento Colateral Fibular
bull Ligamento Colateral Tibial
bull Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo
bull Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Estes satildeo frequumlentemente denominados ligamentos externos para diferenciaacute-los
dos ligamentos internos e ligamentos cruzados que se encontram dentro da caacutepsula
fibrosa
5521 Ligamento Patelar
Eacute a continuaccedilatildeo do tendatildeo do muacutesculo quadriacuteceps da coxa distal agrave patela Eacute
extremamente forte e contiacutenuo com a caacutepsula fibrosa da articulaccedilatildeo do joelho e eacute
palpado com maior facilidade quando a perna esta estendida Resiste agrave tendecircncia
da face tibial superior de deslocar-se para frente com referecircncia ao fecircmur durante
alguns tipos de movimento
5522 Ligamento Colateral Fibular (Lateral) e Ligamento Colateral Tibial
(Medial)
Esse ligamento tem mais importacircncia que o ligamento colateral fibular (lateral) no
que diz respeito agrave estabilidade do joelho
O ligamento colateral medial eacute composto de uma parte superficial o ligamento
colateral tibial e uma parte profunda ldquoo ligamento capsular medialrdquo Estas estruturas
satildeo importantes no controle da angulaccedilatildeo vara (voltado medialmente) e valga
(voltada lateralmente) rotaccedilatildeo tibial e deslocamento tibial antero-posterior Esses
51
ligamentos satildeo firmemente fixados ao menisco medial e a caacutepsula fibrosa da
articulaccedilatildeo do joelho
Os ligamentos colaterais tibial e fibular normalmente impedem a ruptura das faces
laterais da articulaccedilatildeo Satildeo firmemente estirados quando a perna eacute estendida
impedindo a rotaccedilatildeo da tiacutebia lateralmente ou do fecircmur medialmente Durante a
flexatildeo da perna eles se aproximam permitindo alguma rotaccedilatildeo da tiacutebia sobre o
fecircmur
Ligamento colateral medial possui duas porccedilotildees superficial e profunda Estabiliza a
joelho nos estresses em valgo
Ligamento colateral lateral ou fibular colateral Eacute o principal estabilizador ao estresse
em varo Faz parte do complexo ou canto posterolateral e resiste agrave rotaccedilatildeo externa
Figura 22ndash Ligamentos da articulaccedilatildeo do joelho
5523 Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo e Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Eles reforccedilam a parte de traz do joelho Ajudam a resistir qualquer tendecircncia
para a articulaccedilatildeo se mover aleacutem de seu limite de extensatildeo (hiperextensatildeo) Aleacutem
52
disso a direccedilatildeo de suas fibras sugere que eles limitem o movimento rotatoacuterio
5524 Ligamentos Cruzados
O mais fraco ligamento eacute o cruzado anterior que impede o deslocamento posterior
do fecircmur sobre a tiacutebia e a hiperextensatildeo da articulaccedilatildeo aleacutem de conter a tiacutebia que eacute
tracionada agrave frente quando a articulaccedilatildeo eacute fletida em acircngulo reto
O ligamento cruzado posterior que eacute estirado durante a flexatildeo da articulaccedilatildeo do
joelho impede a luxaccedilatildeo anterior do fecircmur sobre a tiacutebia ou a luxaccedilatildeo posterior da
tiacutebia Tambeacutem ajuda a evitar a hiperflexatildeo da articulaccedilatildeo do joelho
Estes ligamentos muito fortes situam-se no interior da caacutepsula articular unindo o
fecircmur e a tiacutebia Localizam-se entre os cocircndilos medial e lateral separados da
cavidade articular pela membrana sinovial
Satildeo faixas arredondadas que se cruzam obliquamente como um X e se denominam
anterior e posterior de acordo com seu local de fixaccedilatildeo na tiacutebia Estes ligamentos
satildeo essenciais para a estabilidade acircntero-posterior da articulaccedilatildeo do joelho
principalmente quando eacute fletido
Ligamento cruzado anterior Eacute responsaacutevel pela limitaccedilatildeo da translaccedilatildeo anterior e
rotaccedilatildeo da tiacutebia em relaccedilatildeo ao fecircmur
Ligamento cruzado posterior Evita a subluxaccedilatildeo posterior da tiacutebia em relaccedilatildeo ao
fecircmur
53
56 Movimentos de Rotaccedilatildeo e Translaccedilatildeo
No joelho existem movimentos de escorregamento do fecircmur sobre os meniscos
tornando o movimento ainda mais complexo Nas figuras 23 e 24 estatildeo identificadas
as proacuteteses de 1 e 4 eixos que nos datildeo uma boa visualizaccedilatildeo dos movimentos
relativos entre as superfiacutecies de um joelho
Figura 23 - Proacuteteses de um Eixo
Figura 24 - Proacuteteses de 4 eixos
Podemos observar a diferenccedila dos movimentos proporcionados por proacutetese e
concluiacutemos que o movimento da proacutetese de 4 eixos eacute o que mais se aproxima do
movimento real no joelho jaacute que proporciona o deslizamento entre as superfiacutecies
enquanto na proacutetese de 1 eixo ocorre apenas o movimento de rotaccedilatildeo em torno do
eixo
54
57 Conclusatildeo do Capiacutetulo
O meacutetodo atual de exame do joelho a ressonacircncia magneacutetica natildeo estaacute adequado
com a pesquisa biomecacircnica pois como pode ser observado neste capiacutetulo a
pressatildeo no joelho em movimento eacute no miacutenimo 30 vezes superior comparada agravequela
na maca de ressonacircncia assim como os acircngulos satildeo os mais variados possiacuteveis
proporcionando variaccedilatildeo ciacuteclica com baixas ou altas taxas de variaccedilatildeo das forccedilas
Com relaccedilatildeo ao meacutetodo de Hill pode-se ter uma noccedilatildeo dos gastos de energia
envolvidos na geraccedilatildeo dos movimentos e como varia a forccedila com a velocidade
muscular
Pode-se verificar tambeacutem a complexidade do joelho quando foram citados e
mostrado a quantidade de muacutesculos ligamentos e outras estruturas que o compotildee e
a sua complexibilidade bem como o movimento existente
55
6 PROPOSTA PARA A SOLUCcedilAtildeO MECAcircNICA
Propotildee-se entatildeo um sistema que simule a compressatildeo exercida sobre o joelho com
um carregamento estaacutetico com valor equivalente ao peso do paciente Isto seria
possiacutevel ao variar o carregamento e o acircngulo da articulaccedilatildeo que seria o ideal para
simular as atividades cotidianas como subir uma escada pular correr um
agachamento e outras situaccedilotildees onde o joelho eacute severamente solicitado
Situaccedilotildees como correr e pular necessitariam de um equipamento com software que
captassem imagens dinacircmicas para esta situaccedilatildeo a escolha seria por um simulador
de carga com caracteriacutesticas elaacutesticas desta forma com o movimento haveria
acreacutescimo ou decreacutescimo dos esforccedilos no joelho do paciente de acordo com a
variaccedilatildeo do comprimento da cinta elaacutestica A impossibilidade de realizaccedilatildeo de um
exame deste tipo eacute devido ao fato de natildeo haver um equipamento de RM que capta
imagens dinacircmicas aqui no estado do Espiacuterito Santo Figura 25 o que nos levou
a pensar em outra soluccedilatildeo para o caso
Figura 25 - Equipamento utilizado na ressonacircncia magneacutetica
56
Como a uacutenica possibilidade eacute de simular um carregamento com um acircngulo entre 10ordm
e 15ordm (acircngulo da bobina de captaccedilatildeo de imagem) na articulaccedilatildeo femopatelar e a
impossibilidade descrita no paraacutegrafo anterior pensamos entatildeo em um equipamento
que atendesse a esta situaccedilatildeo
Na Figura 26 observamos a forccedila F em direccedilatildeo perpendicular ao solo simulando a
forccedila peso desta maneira procuramos desenvolver um aparato que nos permitisse
simular a mesma direccedilatildeo A soluccedilatildeo foi um conjunto de cintas com baixa
elasticidade e boa resistecircncia mecacircnica agrave traccedilatildeo com dispositivo de travas O
equipamento natildeo possui componentes ferromagneacuteticos e medidores de forccedila
eletroeletrocircnicos
Figura 26 - Descriccedilatildeo da cinta e figura ilustrativa
A seguir podemos observar a figura 27 com o voluntaacuterio utilizando o equipamento
no momento anterior agrave ressonacircncia
57
Figura 27 ndash Paciente utilizando a cinta ao dar entrada na sala de exame
61 O Equipamento de Carga
O equipamento eacute composto por trecircs cintas dispostas do seguinte modo a primeira
cinta eacute responsaacutevel pelo carregamento do joelho tencionando o sistema a segunda
eacute responsaacutevel pela ligaccedilatildeo da cinta inferior a primeira com a superior a terceira e a
terceira cinta seraacute responsaacutevel por limitar o movimento que seraacute ajustada conforme
o tamanho do paciente
58
Figura 28 ndash Montagem do conjunto de cintas
62 Modificaccedilotildees Realizadas
Foram necessaacuterias algumas adaptaccedilotildees para que as cintas pudessem ser utilizadas
no equipamento de ressonacircncia magneacutetica pois havia alguns componentes
ferromagneacuteticos tais como mola e eixo Estes foram confeccionados em bronze e
as molas foram retiradas de maneira que natildeo alterasse a funcionalidade do
equipamento
59
7 O QUE SIGNIFICA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
Ressonacircncia Magneacutetica (RM) eacute uma ferramenta meacutedica moderna e precisa
disponiacutevel aos meacutedicos para a imagem seccional do interior do corpo Esta visatildeo
magneacutetica fornece aos meacutedicos uma quantidade de informaccedilotildees detalhadas sobre
a localizaccedilatildeo tamanho e composiccedilatildeo do tecido corporal a ser examinado Este
conhecimento pode ser decisivo no estabelecimento de um diagnoacutestico raacutepido e
preciso
A RM eacute um meacutetodo de investigar o corpo tatildeo complicado quanto parece A RM natildeo
usa raios-X De fato como o nome indica o procedimento eacute baseado nas
propriedades magneacuteticas dos aacutetomos que constituem todas as substacircncias incluindo
o corpo humano Em um campo magneacutetico forte como o produzido pelo scanner da
RM sinais eleacutetricos satildeo emitidos pelo nuacutecleo atocircmico do tecido corporal Esses
sinais satildeo interceptados por uma antena circular ao redor do paciente A intensidade
do sinal varia de acordo com o tipo de tecido Um computador designa os sinais aos
pontos correspondentes das aacutereas corporais em exame e transforma-as em imagem
na tela
71 Preparaccedilatildeo para o exame
Natildeo eacute necessaacuterio remover as roupas como eacute o caso em muitos exames de raio-X
poreacutem os pacientes satildeo solicitados a retirar todos os objetos que possam interferir
no processo de imagem principalmente aqueles contendo metal Isto inclui natildeo
somente brincos broches colares reloacutegios de pulso mas tambeacutem canetas
esferograacuteficas e chaves Os pacientes devem tambeacutem retirar placas dentaacuterias
removiacuteveis e informar o meacutedico se houver qualquer implante metaacutelico ou objeto
estranho incluindo
bull Marca-passo
bull Vaacutelvula cardiacuteaca artificial
bull Proacutetese vascular
60
bull Membro artificial
bull Unha ou placa metaacutelica
bull Estilhaccedilo ou tala de metal
bull Dispositivo intra-uterino (para contracepccedilatildeo)
bull O meacutedico deve ser informado se vocecirc estaacute graacutevida
Para o exame os pacientes satildeo conduzidos a um recosto almofadado no centro do
scanner da RM Eacute importante que o paciente sinta-se confortaacutevel para o iniacutecio e
permaneccedila calmo e quieto o quanto possiacutevel durante o exame jaacute que qualquer
movimento fiacutesico pode interferir com a precisatildeo das medidas ou alterar os resultados
dos testes
72 Seguranccedila durante o exame
Uma vez que a ressonacircncia magneacutetica natildeo envolve o uso de raios-X natildeo eacute
necessaacuterio tomar as mesmas medidas de precauccedilatildeo para exames de raios-X Pelo
conhecimento cientiacutefico atual a forccedila do campo magneacutetico necessaacuteria para obter
resultados precisos (ateacute 2 Tesla = 20000 vezes o campo magneacutetico da Terra) natildeo
possui efeito prejudicial
Nos uacuteltimos anos milhotildees de exames foram realizados sem quaisquer efeitos
colaterais conhecidos - durante ou apoacutes o exame Os exames de RM geralmente
natildeo podem ser realizados em pacientes com marca-passo cardiacuteaco
73 O que acontece durante o exame
Durante o exame o paciente deita-se no centro de uma abertura tipo tuacutenel do
scanner da RM o que natildeo eacute perigoso nem doloroso Poreacutem se o paciente natildeo gosta
da sensaccedilatildeo de se sentir preso ou sofrem de claustrofobia tomar um sedativo leve
com consulta do meacutedico pode ajudar
61
Cada imagem da RM leva de 5 a 15 minutos para ser obtida Durante o exame o
paciente ouviraacute um som de batida leve Natildeo haacute com que se preocupar Esse eacute o
funcionamento normal do scanner da RM
Quando eacute necessaacuterio obter vaacuterias imagens o recosto iraacute mover-se automaticamente
agrave posiccedilatildeo apropriada O paciente deve continuar o mais tranquumlilo possiacutevel
Dependendo do tipo do exame o tempo total do procedimento pode ser de ateacute 60
minutos
62
8 PARAcircMETROS QUE AFETAM O ASPECTO DAS IMAGENS
OBTIDAS ATRAVEacuteS DE RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
A seguir seraacute abordado os paracircmetros envolvidos para a obtenccedilatildeo das imagens dos
diferentes planos em que satildeo mostradas as imagens e por fim os resultados
obtidos nos experimentos com e sem o equipamento de carga
81 Paracircmetros que Afetam o Aspecto das Imagens Obtidas Atraveacutes de
Ressonacircncia Magneacutetica
O aspecto de uma imagem produzida atraveacutes de RM eacute determinado atraveacutes de
muitos paracircmetros Em geral estes paracircmetros podem ser divididos em (1) aqueles
que possuem um valor fixo determinado pela fiacutesica da RM e (2) aqueles que podem
ser modificados pelo usuaacuterio para alterar o aspecto da imagem
O objetivo de qualquer estudo de RM eacute gerar imagens da anatomia tecidual nas
quais a razatildeo contraste-ruiacutedo (RCR) eacute suficiente para permitir identificaccedilatildeo do
processo patoloacutegico Isto eacute realizado variando-se os paracircmetros definidos pelo
usuaacuterio para enfatizar diferenccedilas nos valores de paracircmetros intriacutensecos e para
enfatizar diferenccedilas na intensidade do sinal entre voxels contendo tecidos normais e
patoloacutegicos
811 Paracircmetros Intriacutensecos
Os paracircmetros intriacutensecos satildeo tecidos-dependentes e natildeo estatildeo sob controle do
operador Como exemplos de paracircmetros intriacutensecos estatildeo a densidade da aacutegua e a
gordura no tecido fluxo sanguiacuteneo e as velocidades de relaxamento dos momentos
magneacuteticos de volta ao equiliacutebrio apoacutes perturbaccedilatildeo Alguns paracircmetros intriacutensecos
satildeo invariaacuteveis entre todos os tecidos (por exemplo a intensidade do campo
magneacutetico)
63
O acuacutemulo de liacutequido de edema em torno de um tumor eacute uma patologia comum O
edema tem maior proporccedilatildeo de aacutegua que o tecido normal circundante e portanto
maior densidade de proacutetons por unidade de volume Este aumento da densidade de
proacutetons por unidade de volume pode ser observado utilizando-se meacutetodos de estudo
por RM Tipicamente imagens por RM ponderadas em densidade protocircnica satildeo
obtidas utilizando-se os menores TE e tempo de repeticcedilatildeo (TR) possiacuteveis que
permitem relaxamento T1 completo de todos os momentos magneacuteticos de volta ao
equiliacutebrio
8111 Tempos de Relaxamento
Apoacutes ser excitado o sinal de RM natildeo pode ser detectado para sempre Sofre
descaimento em virtude de dois tipos diferentes de processos de relaxamento (1) o
retorno do momento magneacutetico de volume ao equiliacutebrio teacutermico e (2) a perda de
coerecircncia da fase na magnetizaccedilatildeo final em virtude de interaccedilotildees com outros
momentos magneacuteticos no tecido
A velocidade com que estes processos retornam agrave magnetizaccedilatildeo final ao equiliacutebrio eacute
fundamental porque a experiecircncia com RM deve ser repetida para cada etapa de
codificaccedilatildeo de fase e o grau de magnetizaccedilatildeo disponiacutevel para o estudo depende da
forma como muitos dos momentos magneacuteticos satildeo realinhados com o campo
magneacutetico principal
8112 Tempos de Relaxamento T2 e T2
Apoacutes excitaccedilatildeo o sinal de RM presente no plano XY decai exponencialmente ateacute
zero com o tempo O tempo necessaacuterio para o desaparecimento irreversiacutevel de 63
do sinal eacute denominado tempo de relaxamento T2 ou tempo de relaxamento spin-spin
ou transversal Este descaimento eacute causado pelos muitos processos que produzem
uma perda de coerecircncia da fase no sinal de RM Apoacutes o pulso de RF todos os
momentos magneacuteticos inicialmente processam com fases idecircnticas (a precessatildeo eacute o
alinhamento dos momentos magneacuteticos em torno do campo principal) Entretanto
64
variaccedilotildees na intensidade efetiva do campo magneacutetico fazem com que os momentos
magneacuteticos processem em diferentes frequumlecircncias por curtos periacuteodos de tempo
8113 Tempo de Relaxamento T1
O tempo de relaxamento T1 (isto eacute spin-lattice ou tempo de relaxamento
longitudinal) eacute o tempo necessaacuterio para restabelecer 63 da populaccedilatildeo de equiliacutebrio
de momentos magneacuteticos Bo apoacutes o pulso de excitaccedilatildeo O relaxamento T1 eacute um
processo exponencial
O tempo de relaxamento T1 para qualquer material varia em funccedilatildeo da intensidade
do capo magneacutetico pois ocorrem mais variaccedilotildees na intensidade do capo magneacutetico
efetivo local em menores frequumlecircncias O tempo de relaxamento T1 eacute sempre maior
ou igual ao tempo de relaxamento T2
812 Paracircmetros Extriacutensecos
Muitos tipos de paracircmetros controlados pelo operador podem alterar o aspecto da
imagem Estes incluem eventos de determinaccedilatildeo do tempo como TR TE e em
estudos de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo de inversatildeo do spin Outros paracircmetros
que afetam o aspecto da imagem satildeo espessura do corte resoluccedilatildeo digital e CDV
O aspecto da imagem tambeacutem pode ser modificado aplicando-se mais de um pulso
de RF antes da coleta de dados
8121 TR e TE
Tipicamente satildeo necessaacuterias 128 ou 256 etapas de codificaccedilatildeo em uma aquisiccedilatildeo
de RM O TR eacute o tempo entre etapas consecutivas de codificaccedilatildeo de fase e o TE eacute
o tempo entre o pulso de RF perturbador inicial e o centro do periacuteodo de aquisiccedilatildeo
O TR geralmente eacute maior que o TE exceto para algumas sequumlecircncias raacutepidas como
aquisiccedilatildeo raacutepida estaacutegio estacionaacuterio apoacutes contraste e imagem raacutepida com
precessatildeo estaacutegio estacionaacuterio
65
813 Manipulaccedilatildeo dos Paracircmetros Extriacutensecos para Variar o Contraste da
Imagem
8131 Imagem de Ressonacircncia Magneacutetica Ponderada em TI e TR
Todas as imagens geradas por RM satildeo ponderadas em T1 em algum grau os
tempos de relaxamento T1 para aacutegua e gordura no corpo vaiam de 100 a 2000 ms
A fonte primaacuteria de atenuaccedilatildeo do sinal em uma imagem spin-eco eacute a saturaccedilatildeo
progressiva do momento magneacutetico pelos pulsos de seleccedilatildeo do corte repetitivos O
sinal da gordura eacute brilhante enquanto as intensidades de sinal do muacutesculo e liacutequido
em um cisto do menisco satildeo menores
8132 Ponderaccedilatildeo em densidade Protocircnica
As imagens onde o contraste eacute governado pela concentraccedilatildeo relativa de aacutegua no
tecido podem ser geradas utilizando-se TRrsquos longos (TR gt 20 ms) Estas imagens
satildeo denominadas imagens ponderadas em densidade protocircnicas As imagens
ponderadas em densidade protocircnica fornecem mais detalhes anatocircmicos porque
satildeo usadas para visualizar estruturas finas Estas satildeo obtidas e satildeo uacuteteis para
interpretaccedilatildeo de aacutereas de sinal de intensidade elevada observada na imagem
ponderada em T2 na qual os detalhes anatocircmicos estatildeo encobertos
8133 Ponderaccedilatildeo em T2 e TE
O liacutequido e o edema podem ser enfatizados em imagens produzidas por RM
utilizando-se longos tempos de TE porque possuem maiores tempos de
relaxamento T2 que os tecidos normais Com TEs longos o descaimento do sinal
exponencial devido ao relaxamento T2 atenua o sinal de liacutequido e edema mais
lentamente que o sinal da gordura muacutesculo ou tecidos conjuntivos normais
Portanto o liacutequido e o edema apresentam-se brilhantes em imagens por RM
ponderadas em T2 obtidas utilizando-se longos tempos TE e longos tempos TR A
seguir seraacute exposto um quadro com um breve resumo da interpretaccedilatildeo de RM
66
Resumo da interpretaccedilatildeo de IRM
Definiccedilotildees
Tempos de relaxamento Comportamento caracteriacutestico da magnetizaccedilatildeo tecidual
(propriedades dos tecidos)
T1 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons se
tornem inicialmente alinhados com o capo magneacutetico
estaacutetico (ou se realinhem apoacutes excitaccedilotildees repetidas)
T2 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons
saiam de fase uns em relaccedilatildeo aos outros apoacutes excitaccedilatildeo
por radiofrequumlecircncia (RF)
TR O tempo entre as excitaccedilotildees sucessivas de RF no tecido
(um TR curto seleciona proacutetons com T1 curto)
TE Sequumlecircncia em spin-eco tempo no qual o sinal de RF
tecidual (spin-eco) eacute recebido (um TE longo seleciona
proacutetons com T2 longo)
TI Sequumlecircncia de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo consumido
ateacute que a magnetizaccedilatildeo do tecido em recuperaccedilatildeo seja
defletido para recepccedilatildeo (tecido cuja magnetizaccedilatildeo passa
pelo zero no tempo TI produz intensidade zero)
Efeitos sobre a
Imagem
T1 Um T1 curto possibilita uma remagnetizaccedilatildeo raacutepida de
modo que a intensidade do sinal eacute grande (a gordura tem
T1 muito curto) e o tecido aparece brilhante o tecido com
T1 longo (como o liacutequido) natildeo se magnetiza plenamente
entre as excitaccedilotildees e apresenta um aspecto escuro na
imagem a inversatildeo-recuperaccedilatildeo com TI semelhante ao T1
de um tecido resulta em sinal nulo para este tecido (a
gordura pode ser zerada pelo emprego de um TI curto)
67
T2 Um T2 curto faz com que os proacutetons em precessatildeo saiam
rapidamente de fase levando agrave perda do sinal tecidos com
T2 curto (como o muacutesculo) tecircm aspecto escuro nas
imagens obtidas em TE longo tecidos com T2 longo (como
liacutequido ou tumor) mantecircm sua coerecircncia de fase por mais
tempo do que outros tecidos e apresentam um aspecto
brilhante nas imagens obtidas com um TE longo uma
teacutecnica ponderada em T2 utiliza um TR e um TE longos
Aspecto do tecido em sequumlecircncia de IRM
Spin-eco
Tecido Tempo de
relaxamento
Ponderaccedilatildeo T1
TE e TR curtos
Ponderaccedilatildeo T2
Tumor liacutequido T1 e T2 longos Escuro Claro
Muacutesculo T1 longo e T2 curto Escuro Escuro
Gordura T1 curto e T2 longo Claro Menos claro
Para finalizar nossa anaacutelise acerca dos paracircmetros podemos dizer que em uma
sequumlecircncia DP teremos valores curtos para TR e tambeacutem para TE ou seja teremos
T1 longo e T2 curto assim natildeo teremos sequumlecircncia ponderada em T1 como
tambeacutem natildeo teremos ponderada em T2 esta sequumlecircncia nos daraacute cor escura para
liacutequidos e gorduras entatildeo poderemos diferenciar os muacutesculos que teratildeo cor
brilhante podendo entatildeo diagnosticar problemas musculares
Para valores curtos de TR e TE teremos sequumlecircncia ponderada em T1 desta forma
as gorduras apareceratildeo com cor brilhante e os muacutesculos e liacutequidos apareceratildeo em
cor escura sendo uma oacutetima maneira de analisar o quatildeo intacta se encontra o tecido
infrapatelar ou gordura de Hoffa encontrada na regiatildeo femopatelar
68
Para valores longos de TR e TE teremos uma sequumlecircncia ponderada em T2 desta
forma as gorduras e muacutesculos se encontraratildeo em cor escura mas os liacutequidos
estaratildeo em cor brilhante assim poderemos diagnosticar a presenccedila de aacutegua e
edemas na regiatildeo patelofemoral Lembrando ainda que a gordura neste caso tem a
funccedilatildeo de lubrificantes para as superfiacutecies das cartilagens dos ossos a presenccedila de
aacutegua ou edemas prejudicam a lubrificaccedilatildeo na regiatildeo fazendo com que as
cartilagens venham a deteriorar-se
82 Planos de Imagem
Uma aquisiccedilatildeo axial atraveacutes da articulaccedilatildeo patelofemoral eacute usada como o localizador
inicial para imagens subsequumlentes nos planos sagital e coronal A patologia do
menisco eacute avaliada basicamente em imagens do plano sagital Entretanto a
morfologia e a intensidade de sinal das cartilagens do menisco devem ser avaliadas
secundariamente em imagens no plano coronal Os ligamentos cruzados satildeo mais
bem observados em imagens no plano sagital com o coronal e o axial para
visualizaccedilatildeo secundaacuteria e confirmaccedilatildeo da patologia Os ligamentos colateral medial
e lateral (LCM E LCL) satildeo claramente exibidos em imagens coronais e axiais e
tambeacutem podem ser identificados rotineiramente em imagens sagitais As superfiacutecies
da cartilagem articular dos compartimentos medial e lateral satildeo avaliadas nos planos
coronal e sagital A articulaccedilatildeo patelofemoral incluindo a faceta patelar e a
cartilagem articular do sulco troclear eacute mais bem observada em imagens axiais e
sagitais
821 Posicionamento do Paciente
Embora os estudos por imagem sejam realizados rotineiramente com o joelho
colocado em 10ordm a 15ordm de rotaccedilatildeo externa (para realinhar o ligamento cruzado
anterior [LCA] paralelo ao plano de imagem sagital) esta rotaccedilatildeo externa torna-se
menos importante quando satildeo usados cortes mais finos (lt 3 mm) A rotaccedilatildeo externa
excessiva do joelho resulta em alongamento das dimensotildees acircntero-posteriores do
cocircndilo femoral (principalmente o cocircndilo femoral lateral) e pode diminuir a
visualizaccedilatildeo precisa da anatomia do menisco Uma alternativa eacute usar imagens
69
sagitais em plano obliacutequo paralelo agrave orientaccedilatildeo do LCA avaliada em um localizador
axial
83 Abordagem Quanto aos Tipos de Planos Utilizados na RM
831 Imagens Axiais
As imagens no plano axial tecircm importante papel na avaliaccedilatildeo de rotina do joelho As
facetas patelares e a cartilagem articular devido agrave sua orientaccedilatildeo obliacutequa satildeo
demonstradas com maior precisatildeo em imagens axiais atraveacutes da articulaccedilatildeo
patelofemoral A doenccedila patelofemoral (isto eacute condromalaacutecia) pode ser super ou
subestimada quando usadas apenas imagens sagitais Imagens axiais com TF 3D
submilimeacutetrica satildeo usadas para definir padrotildees de lesatildeo circunferencial do menisco
e criar imagens compostas 3D utilizando-se uma estaccedilatildeo de trabalho As imagens
no plano axial tambeacutem satildeo usadas como localizador para determinar os planos
sagital e coronal Embora imagens axiais de rotina em 4 ou 5 mm natildeo satildeo sensiacuteveis
agrave patologia do menisco porque os cortes satildeo muito espessos Imagens sagitais que
secionam o menisco perpendicular agrave sua superfiacutecie proporcionam a melhor
demonstraccedilatildeo da anatomia e patologia interna do menisco
832 Imagens Sagitais
A dessecaccedilatildeo no plano sagital exibe os componentes dos ligamentos colaterais
medial e caacutepsula adjacente O compartimento patelofemoral o quadriacuteceps e o
tendatildeo patelar satildeo demonstrados em dissecaccedilotildees meacutedio-sagitais
O LCA e o LCP satildeo mais bem exibidos em imagens sagitais O LCL ou ligamento
colateral fibular e o tendatildeo do muacutesculo biacuteceps femoral tambeacutem podem ser
observados em cortes sagitais perifeacutericos
Em cortes meacutedio-sagitais os tendotildees quadriacuteceps e patelar que demonstram sinal
de baixa intensidade satildeo observados em suas fixaccedilotildees anteriores aos poacutelos
patelares superior e inferior respectivamente O coxim adiposo infrapatelar de Hoffa
70
estaacute situado diretamente posterior ao tendatildeo patelar e demonstra sinal de
intensidade brilhante (dependendo dos paracircmetros escolhidos) A cartilagem
articular patelar posterior exibe arco uniforme ou convexo em cortes atraveacutes das
facetas patelares medial e lateral Na ausecircncia de liacutequido articular a bursa patelar
colapsada natildeo eacute observada proximal ao poacutelo superior da patela
833 Imagens Coronais
A dissecaccedilatildeo anatocircmica coronal poacutestero-anterior demonstra a caacutepsula posterior o
tendatildeo popliacuteteo os ligamentos cruzados e menisco os ligamentos colaterais e e o
mecanismo extensor
Cortes meacutedio-coronais exibem a espinha tibial anterior enquanto as imagens
anteriores satildeo caracterizadas pelo sinal de alta intensidade do coxim adiposo
infrapatelar de Hoffa anterior ao compartimento lateral do joelho
71
9 COMPARATIVO DO SISTEMA MECAcircNICO COM O JOELHO
Ao iniciar nossa discussatildeo faremos uma comparaccedilatildeo entre a junta do joelho e um
par de buchas mecacircnicas a cartilagem presente em torno dos cocircndilos seraacute
comparada a uma bucha de desgaste o osso seraacute considerado como a peccedila
importante que natildeo poderaacute ser substituiacuteda e a gordura de Hoffa (tecido adiposo
infrapatelar) seraacute considerada como um lubrificante de elevada viscosidade
No sistema mecacircnico quando haacute uma contaminaccedilatildeo no lubrificante tem-se o
aumento do atrito e em consequumlecircncia o desgaste prematuro do conjunto A
presenccedila de aacutegua por exemplo causa uma alteraccedilatildeo da viscosidade do lubrificante
essa alteraccedilatildeo natildeo permite a formaccedilatildeo de cunha na regiatildeo de contato entre as
superfiacutecies assim no caso de elementos mecacircnicos poderemos ter microsoldas
ruiacutedos vibraccedilatildeo aquecimento e outros
Em semelhanccedila com este modelo faremos um comparativo em relaccedilatildeo ao joelho
que apresenta componentes com funccedilotildees muito proacuteximas de um par de buchas
mecacircnicas Com o passar do tempo as constantes situaccedilotildees que envolvem o joelho
no dia a dia sejam elas os esforccedilos em um jogo de futebol ou em um simples
agachamento vatildeo levar este conjunto a pressotildees elevadas e ainda a infiltraccedilotildees de
aacutegua por diversos motivos pancadas torccedilotildees etc Neste caso a presenccedila da aacutegua
assim como no sistema mecacircnico iraacute causar desgaste das cartilagens ocorrendo o
contato entre os cocircndilos o que futuramente poderaacute provocar por exemplo uma
artrite
No caso de um desgaste mecacircnico resolve-se o problema trocando o elemento de
desgaste e solucionando o problema de lubrificaccedilatildeo O que natildeo pode ser realizado
com tanta simplicidade no caso do joelho que requer um tratamento ou ateacute uma
intervenccedilatildeo ciruacutergica
72
91 Resultados dos testes
Foram realizados dois testes com e sem carga para que pudeacutessemos avaliar a
mudanccedila nos resultados da RM
911 O Primeiro Teste
O primeiro teste foi realizado no dia 25 de junho de 2005 no CDI (centro de
diagnoacutestico por imagem) localizado em Santa Luacutecia ndash Vitoacuteria O teste foi realizado
em uma pessoa de aparecircncia saudaacutevel sem histoacuterico de problemas no joelho e sem
ocorrecircncia de dor com idade de 28 anos
Os resultados obtidos natildeo apresentaram alteraccedilatildeo significativa das fissuras
912 O Segundo Teste
O segundo teste foi realizado no dia 18 julho de 2005 no mesmo local do teste
anterior O teste foi realizado com uma pessoa saudaacutevel com histoacuterico de problemas
no joelho e sem dores nos dias anteriores ao teste bem como nos dias posteriores
com idade de 54 anos
O resultado obtido com carga apresentou uma pequena variaccedilatildeo da fissura na
gordura de Hoffa
73
10 DISCUSSAtildeO DOS RESULTADOS E MELHORIAS
Neste capiacutetulo faremos uma abordagem sobre os resultados e uma proposta de
melhoria para o equipamento
101 Comentaacuterio dos Resultados
Nos resultados obtidos foram verificadas alteraccedilotildees na regiatildeo femopatelar quando
se aplica uma carga o que natildeo poderia ser obtido em um exame convencional de
ressonacircncia magneacutetica
No primeiro teste pode ser observada uma pequena diferenccedila devido agrave
aproximaccedilatildeo dos cocircndilos Considerando ser o indiviacuteduo uma pessoa saudaacutevel e
sem dores era de se esperar que o resultado natildeo apresentasse alguma anomalia
No segundo teste observou-se abertura de uma pequena fissura na gordura de
Hoffa o que tambeacutem se esperava pois a pessoa apresentava um histoacuterico de
problemas no joelho apesar de que ele natildeo apresentava sintomas de qualquer
anomalia no momento do teste
Visto que os testes natildeo puderam ser realizados com pessoas que tinham um
histoacuterico e uma situaccedilatildeo que caracterizasse um problema no joelho o que foi
determinante para os resultados e devido a impossibilidade de realizar testes nas
condiccedilotildees ideais descritas no quarto capiacutetulo bem como aos custos altiacutessimos que
envolvem os exames que foram realizados juntamente com os exames dos clientes
da cliacutenica sendo assim era de se esperar que os resultados natildeo causassem
diferenccedila de grande expressatildeo
74
102 Proposta de Melhoria
Visto que os resultados foram considerados satisfatoacuterios apesar das condiccedilotildees
adversas propomos possiacuteveis melhorias no que diz respeito agrave avaliaccedilatildeo da pressatildeo
exercida no joelho
Sugerimos entatildeo a utilizaccedilatildeo de palmilhas figuras 29 e 30 para avaliar a pressatildeo
equivalente exercida no joelho e o uso de um software por exemplo o Ansys
(elementos finitos) para criar uma nova imagem corrigida Isso seria viaacutevel e
interessante poreacutem exigiria mais aprofundamento e muito mais tempo o que poderaacute
ser realizado em futuros trabalhos
Figura 29 ndash Palmilhas para mediccedilatildeo da pressatildeo
Figura 30 ndash Resultado de uma anaacutelise de pressatildeo
75
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
[1] httpmriifscuspbrpaginasporttormprojetohistoricohtml acessado
em 11 de junho de 2005
[2] httpwwweagoracombrlerphpidnew=13596 acessado em 15 de
junho de 2005
[3] Rasch Philip j Cinesiologia e Anatomia Aplicada Editora Guanabara
Koogan 1991
[4] Kendall Henry Otis Kendall Florence Peterson Wadsworth Gladys
Elizabeth Muacutesculos Provas e Funccedilotildees Editora Manole Ltda 1980
[5] Haaga Hohn R Lanzieri Charles F Tomografia Computadorizada e
Ressonacircncia Magneacutetica do Corpo Humano Vol 2 Editora Guanabara Koogan
1996
[6] Antonio Raimundo dos Santos Metodologia Cientiacutefica a construccedilatildeo do
Conhecimento 6ordfed Editora DPampA 2004
[7] Tese de Mestrado do aluno Luciano Luporini Menegaldo Campinas
1997 SP ndash Brasil
[8] httpwwwgrupodojoelhocombrartigosanat_biomhtmc acessado em
16 de junho de 2005
[9] httpwwwgrupodojoelhocombrlcahtm acessado em 16 de junho de
2005
[10]httpwwwcorpohumanohpgigcombrsist_muscularsist_muscularhtml
acessado em 20 de junho de 2005
[11] httpwwwmsd-brazilcommsd43m_manualmm_sec5_47htm
acessado em 24 de junho de 2005
[12] httpgeocitiesyahoocombrcorpoemovview_musculacao_24htm
acessado em 25 de junho de 2005
[13]httpwwwtudosobredorcombrpaciente_templatephp3pagina=joelho
acessado em 06 de julho de 2005
[14] Stimac Gary k Introduccedilatildeo ao diagnoacutestico por imagens Editora
Guanabara Koogan 1994
22
apenas com analgeacutesicos levesTraumas graves com ligamentos lesionados ou
rompidos resultam em dor e instabilidade da articulaccedilatildeo do joelho
Exerciacutecios fiacutesicos moderados (como caminhadas) natildeo causam problemas no joelho
Se o joelho natildeo estiver lesado o exerciacutecio normalmente eacute beneacutefico Esforccedilos laterais
satildeo os que causam a maioria das lesotildees no joelho jaacute que este natildeo foi projetado
para suportar esses esforccedilos
O desgaste irregular da cartilagem pode fazer com que a perna se dobre para dentro
ou para fora Estar acima do peso tambeacutem pode contribuir para os problemas no
joelho
23
3 PATOLOGIAS DO JOELHO
Neste capitulo descreve-se as principais patologias e deformidades que ocorrem no
joelho
31 Tipos de Patologia
bull Danos ao ligamento ou cartilagem devidos aos traumas ou lesotildees
- lesatildeo de LCA Ligamento Cruzado Anterior
- lesatildeo de LCP Ligamento Cruzado Posterior
- lesatildeo de LCM Ligamento Colateral Medial
- lesatildeo de LCL Ligamento Colateral Lateral
bull Artrite
bull Osteoartrite
bull Artrite reumatoacuteide
bull Artrite gotosa aguda
bull Cisto de Baker
bull Bursite
bull Doenccedila de Still de adultos
bull Condromalaacutecia patelar
bull Artrite gotosa crocircnica
bull Doenccedila de Osgood-Schlatter
bull Pseudogota
bull Gota
bull Artrite psoriaacutetica
bull Siacutendrome de Reiter
bull Esclerodermia
24
311 Lesatildeo do Ligamento Cruzado Anterior
As lesotildees do ligamento cruzado anterior satildeo mais comuns em esportes em que o peacute
estaacute fixo ao solo e a perna eacute rodada com o corpo como no futebol basquetebol
esqui Com a rotaccedilatildeo no joelho o paciente pode ouvir um ldquopoprdquo quando a lesatildeo
ocorrer e natildeo consegue prosseguir a atividade A incidecircncia desta lesatildeo eacute maior
durante a terceira deacutecada de vida
Os jogadores de basquete e futebol que desaceleram subitamente para mudar de
direccedilatildeo tambeacutem podem produzir uma lesatildeo do LCA
312 Lesatildeo do Ligamento Cruzado Posterior
O ligamento cruzado posterior eacute o restritor primaacuterio da translaccedilatildeo posterior da tiacutebia
sobre o fecircmur A sua lesatildeo eacute muito menos comum que a do cruzado anterior
O LCP eacute duas vezes mais forte que o LCA com maior aacuterea de corte transversal e
forccedila tecircnsil estas caracteriacutesticas satildeo responsaacuteveis por menor incidecircncia de ruptura
no LCP As lesotildees no LCP representam apenas 5 das lesotildees dos ligamentos do
joelho
313 Lesatildeo do Ligamento Colateral Medial
O ligamento colateral medial tem uma porccedilatildeo superficial e outra profunda (capsular)
A porccedilatildeo superficial provecirc a principal resistecircncia ao estresse em valgo A porccedilatildeo
profunda esta fixada ao menisco medial e fornece adicional estabilidade ao estresse
em valgo A lesatildeo do colateral medial eacute a lesatildeo ligamentar mais comum do joelho
314 Lesatildeo do Ligamento Colateral Lateral
Lesotildees deste ligamento satildeo menos comuns que o medial e geralmente satildeo mais
graves e raramente satildeo lesotildees isoladas pois os ligamentos cruzados e o complexo
posterolateral satildeo frequumlentemente lesionados O tratamento destas lesotildees eacute difiacutecil
25
315 Artrite
O termo artrite se refere agrave inflamaccedilatildeo nas articulaccedilotildees ou juntas do corpo humano
As juntas satildeo superfiacutecies onde haacute o contato entre dois ou mais ossos possibilitando
assim a mobilidade do esqueleto humano Satildeo estruturas muito complexas devido
aos seus diversos componentes e sua interaccedilatildeo entre os mesmos Existem vaacuterios
tipos de artrites que satildeo causadas por diversos fatores e doenccedilas Costuma-se
diferenciar a princiacutepio as artrites relacionadas com sintomas sistecircmicos (como
febre sinais inflamatoacuterios anemia etc) daquelas cujas manifestaccedilotildees se restringem
agraves articulaccedilotildees envolvidas
316 Osteoartrite
A osteoartrite eacute o tipo de artrite que mais afeta a populaccedilatildeo mundial levando agrave
diminuiccedilatildeo da qualidade de vida de milhotildees de pessoas em todo o mundo Afeta
principalmente os joelhos quadris e matildeos regiotildees muito importantes para a
independecircncia fiacutesica do ser humano Eacute uma causa muito importante de afastamento
do trabalho e de aposentadoria precoce Aleacutem disso eacute responsaacutevel por inuacutemeras
cirurgias numa populaccedilatildeo cujo risco ciruacutergico eacute muito elevado os idosos Durante
muito tempo pouco se sabia sobre como ocorriam as alteraccedilotildees articulares que
levam agrave debilidade fiacutesica Hoje sabe-se de vaacuterios fatores de risco para o
desenvolvimento do quadro cujo conhecimento tem facilitado uma melhor
abordagem terapecircutica e uma melhor prevenccedilatildeo da doenccedila
317 Artrite Reumatoacuteide
A artrite reumatoacuteide eacute uma doenccedila auto-imune em que se inflamam simetricamente
as articulaccedilotildees incluindo habitualmente as das matildeos e peacutes originando inchaccedilo dor
e muitas vezes levando agrave destruiccedilatildeo definitiva do interior da articulaccedilatildeo
A artrite reumatoacuteide tambeacutem pode desencadear uma variedade de sintomas em
todo o corpo Desconhece-se a sua causa exata embora sejam muitos os vaacuterios
fatores (inclusive a predisposiccedilatildeo geneacutetica) que podem influir na reaccedilatildeo auto-imune
26
Cerca de 1 da populaccedilatildeo sofre desta doenccedila que afeta as mulheres duas ou trecircs
vezes mais frequumlentemente que os homens A artrite reumatoacuteide apresenta-se em
primeiro lugar em indiviacuteduos entre os 25 e os 50 anos de idade mas pode fazecirc-lo
em qualquer idade Em alguns casos a doenccedila resolve-se de forma espontacircnea e o
tratamento alivia sintomas em trecircs de cada quatro pessoas Contudo pelo menos 1
em cada 10 pessoas fica incapacitada
Nesta doenccedila o sistema imunitaacuterio ataca o proacuteprio tecido que reveste e protege as
articulaccedilotildees Finalmente a cartilagem o osso e os ligamentos da articulaccedilatildeo
deterioram-se provocando a formaccedilatildeo de cicatrizes dentro da articulaccedilatildeo que se
deteriora a um ritmo muito variaacutevel
318 Gota
Eacute a presenccedila de depoacutesitos de cristais de aacutecido uacuterico no espaccedilo da articulaccedilatildeo que
causam uma intensa reaccedilatildeo inflamatoacuteria e dor Na maioria das vezes a gota eacute uma
forma de artrite com episoacutedios recorrentes O perfil mais comumente associado agrave
gota eacute de um homem com excesso de peso e com o peacute inflamado
319 Artrite Gotosa Aguda
A artrite gotosa aguda eacute o segundo estaacutegio da gota Eacute a artrite dolorosa que ataca
principalmente os membros inferiores quase sempre atingindo uma uacutenica
articulaccedilatildeo A articulaccedilatildeo mais acometida eacute a metatarso-falangiana do primeiro dedo
(do dedatildeo do peacute) chamada podagra (podos = peacute) Nesta fase os fluidos do corpo
saturados pelo aacutecido uacuterico formam cristais que ocasionam inflamaccedilatildeo
3110 Cisto de Baker
O cisto de Baker eacute um saco com liacutequido localizado na borda medial da fossa
popliacutetea do joelho Esse saco ciacutestico pode comunicar-se com a cavidade do joelho
estando associado com a degeneraccedilatildeo do corno posterior do menisco medial com
27
ou sem laceraccedilatildeo do menisco Com maior frequumlecircncia o cisto origina-se dos tendotildees
mediais dos muacutesculos iacutesquios - tibiais
3111 Bursite
Bursite eacute a inflamaccedilatildeo da bursa pequena bolsa contendo liacutequido que envolve as
articulaccedilotildees e funciona como amortecedor entre ossos tendotildees e tecidos
musculares A bursite ocorre principalmente nos ombros cotovelos e joelhos
3112 Doenccedila de Still de Adultos
Uma das formas cliacutenicas da doenccedila reumatoacuteide juvenil pode acometer adultos com
febre geralmente alta e intermitente como manifestaccedilatildeo cliacutenica inicial da doenccedila
Deformidades articulares raramente ocorrem e os testes laboratoriais e anticorpos
antinucleares satildeo negativos
3113 Condromalaacutecia Patelar
Termo utilizado para indicar uma condiccedilatildeo dolorosa devido agrave anormalidade
cartilaginosa na face posterior da patela pela fricccedilatildeo repetida desta regiatildeo sobre a
face articular do fecircmur Esta condiccedilatildeo pode levar a uma degeneraccedilatildeo gradual e
progressiva A cartilagem apresenta-se rugosa e estriada
3114 Doenccedila de Osgood-Schlatter
A doenccedila de Osgood-Schlatter eacute uma inflamaccedilatildeo do osso e da cartilagem na parte
superior da tiacutebia A doenccedila de Osgood-Schlatter ocorre entre os 10 e 15 anos mais
frequumlentemente em meninos Supotildee-se que a sua causa seja uma lesatildeo que ocorre
quando o tendatildeo patelar traciona excessivamente sobre o seu ponto de inserccedilatildeo na
parte superior da tiacutebia Geralmente a doenccedila afeta somente a tiacutebia
28
3115 Pseudogota
A pseudogota (doenccedila da deposiccedilatildeo de pirofosfato de caacutelcio dihidratado) eacute um
distuacuterbio caracterizado por crises intermitentes de artrite dolorosa causada por
depoacutesitos de cristais de pirofosfato de caacutelcio O distuacuterbio geralmente ocorre em
indiviacuteduos idosos e afeta igualmente os homens e as mulheres Em uacuteltima instacircncia
a pseudogota provoca degeneraccedilatildeo das articulaccedilotildees afetadas
3116 Artrite psoriaacutetica
A psoriacutease (uma doenccedila da pele que causa surto de erupccedilotildees cutacircneas
avermelhadas e escamosas espessamento das unhas e ponteado ungular) pode
preceder ou seguir-se agrave inflamaccedilatildeo articular A artrite afeta habitualmente as
articulaccedilotildees dos dedos da matildeo e do peacute embora tambeacutem possa afetar outras
articulaccedilotildees inclusive as ancas e a coluna vertebral As articulaccedilotildees podem inchar e
deformar-se quando a inflamaccedilatildeo eacute crocircnica Os sintomas articulares e cutacircneos
podem aparecer e desaparecer conjuntamente
3117 Siacutendrome de Reiter
A siacutendrome de Reiter eacute uma inflamaccedilatildeo das articulaccedilotildees e das inserccedilotildees tendinosas
nas articulaccedilotildees frequumlentemente acompanhada de inflamaccedilatildeo da conjuntiva e das
membranas mucosas como a da boca do trato urinaacuterio da vagina e do pecircnis e
tambeacutem de uma erupccedilatildeo cutacircnea caracteriacutestica A siacutendrome de Reiter eacute
denominada de artrite reativa porque a inflamaccedilatildeo articular parece ser uma reaccedilatildeo a
uma infecccedilatildeo originada em outra aacuterea do corpo que natildeo as articulaccedilotildees Essa
siacutendrome eacute mais comum em homens com 20 a 40 anos de idade
3118 Esclerodermia
A esclerodermia (esclerose sistecircmica) eacute uma doenccedila crocircnica caracterizada por
alteraccedilotildees degenerativas e endurecimento dos tecidos da pele articulaccedilotildees e
29
oacutergatildeos internos e pela dureza e espessamento anormais das paredes dos vasos
sanguiacuteneos
Desconhece-se a sua causa A perturbaccedilatildeo eacute quatro vezes mais frequumlente em
mulheres que em homens e nas crianccedilas eacute pouco comum A esclerodermia pode
apresentar-se como parte de uma doenccedila mista do tecido conjuntivo
Muitas vezes escuta-se um som aacutespero quando os tecidos inflamados entram em
contato particularmente nos joelhos e por baixo destes Os dedos os pulsos e os
cotovelos podem sofrer um processo de flexatildeo progressiva (contratura) devido ao
espessamento da pele Tambeacutem podem ocorrer feridas nas pontas dos dedos e nos
noacutes dos dedos
32 Tipos de Deformidades
Os tipos de deformidades relacionadas ao joelho satildeo as deformidades em varo e em
valgo Satildeo os problemas mais comuns congecircnitos e que se manifestam por volta
dos trecircs ou quatro anos de idade
321 Deformidade em Varo
A deformidade do joelho em varo eacute joelho para fora e perna para dentro tiacutepico de
cavaleiros O joelho varo pode ser causado tambeacutem pelo raquitismo e deficiecircncia de
vitamina D
322 Deformidade em Valgo
A deformidade do joelho em valgo eacute o joelho para dentro e perna para fora joelho
em ldquoXrdquo
30
4 O PORQUEcirc DO USO DA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
Estabelecendo uma comparaccedilatildeo entre os meacutetodos de diagnoacutestico por imagem
utilizados no joelho encontramos os raios-X e a ressonacircncia magneacutetica como sendo
os meacutetodos mais utilizados atualmente Neste capiacutetulo faremos uma breve
avaliaccedilatildeo de custo benefiacutecio entre estes dois meacutetodos
41 Pesquisa de Custo e de Exame Utilizado
Na utilizaccedilatildeo do meacutetodo de diagnoacutestico por raios-X obteacutem-se oacutetimos resultados na
avaliaccedilatildeo de fraturas oacutesseas presenccedila de objetos estranhos e proacuteteses como
observamos na figura 7 Mas este resultado natildeo se apresenta da mesma maneira
para muacutesculos e outros elementos que possam ser analisados na articulaccedilatildeo
tornando-se entatildeo um meacutetodo ineficaz para aplicaccedilotildees que estatildeo ligadas a
patologias
Figura 7 ndash Chapas de raio x [9]
O meacutetodo de utilizaccedilatildeo que preenche esta lacuna satildeo as ressonacircncias magneacuteticas
que revelam as patologias referentes aos muacutesculos cartilagens tendotildees
31
ligamentos vasos etc Como mostrado na figura 8 podemos observar os detalhes
da articulaccedilatildeo
Figura 8ndash Exame de RM
Para uma comparaccedilatildeo acerca do meacutetodo de captaccedilatildeo de imagem mais adequado a
ser utilizado realizamos uma pesquisa no Hospital Praia da Costa localizado no
municiacutepio de Vila Velha - ES com o ortopedista Henrique Morais formado em
medicina pela Faculdade de Medicina de Petroacutepolis A resposta veio a confirmar o
relatado acima os raios-X satildeo muito mais utilizados que a ressonacircncia magneacutetica
devido a simplicidade e ao baixo custo do exame
Para obtermos dados referentes a custos foi realizada uma pesquisa no Centro de
Diagnoacutestico por Imagem (CDI) localizado na Praia do Canto Vitoacuteria - ES onde
foram obtidos os seguintes resultados
O valor de um exame de ressonacircncia magneacutetica incluindo laudo e filme foi de R$
73000 (setecentos e trinta reais) para o raios-X o custo teria uma meacutedia de R$
1500 (quinze reais) por exame
Uma outra pesquisa foi realizada por Nabarrete em 1999 que tinha como objetivo
colher informaccedilotildees referentes aos diversos aspectos relacionados agraves lesotildees quais
os tipos mais frequumlentes e seus mecanismos mais comuns bem como as
32
caracteriacutesticas dos indiviacuteduos que em sua maioria foram do sexo masculino Os
resultados seratildeo apresentados nas figuras 9 10 11 e 12
Figura 9 - Ocorrecircncia de lesotildees e quais estruturas satildeo mais lesadas
Figura 10 - Esportes de contato que mais geram lesotildees nos ligamentos
Figura 11 - Neste graacutefico veremos os mecanismos causadores de lesotildees
33
Figura 12 - Procedimentos que foram utilizados para definiccedilatildeo do grau da lesatildeo
42 Conclusatildeo do Capiacutetulo
Apesar da teacutecnica dos raios-X ser o exame mais utilizado o de menor custo o mais
simples e mais raacutepido seraacute utilizado neste estudo a ressonacircncia magneacutetica pois
neste caso a preocupaccedilatildeo eacute mostrar o comportamento da estrutura do joelho com e
sem a aplicaccedilatildeo de carga e tal avaliaccedilatildeo soacute seraacute possiacutevel pelo o exame de RM pois
mostraraacute os diferentes tipos de tecidos do joelho e suas variaccedilotildees
34
5 DEFEITOS DA RM
O paciente em questatildeo ao dar entrada na sala de ressonacircncia natildeo poderaacute portar
nenhum tipo de material magneacutetico ou qualquer instrumento que venha gerar
artefatos no resultado do exame Os artefatos satildeo gerados atraveacutes de interferecircncia
com o campo magneacutetico Assim portadores de proacuteteses marcapasso ou quaisquer
materiais eleacutetricos natildeo podem utilizar o meacutetodo de diagnoacutestico por ressonacircncia
O objetivo deste capiacutetulo eacute identificar os problemas relacionados agrave mecacircnica no que
diz respeito ao modo como eacute realizado o exame Seraacute mostrado agora um dos
problemas encontrados durante a realizaccedilatildeo do exame com o paciente em repouso
estando ele com um carregamento nulo ou proacuteximo disto na regiatildeo femopatelar
51 Abordagem da Variaccedilatildeo da Pressatildeo na Superfiacutecie de Apoio
Para esta demonstraccedilatildeo a variaccedilatildeo da pressatildeo sofrida nos peacutes para situaccedilotildees reais
e tambeacutem para a situaccedilatildeo da ressonacircncia onde o paciente encontra-se deitado
Seraacute feito ainda uma avaliaccedilatildeo das forccedilas sobre os muacutesculos no joelho em duas
posiccedilotildees e para acircngulos diferentes
Em um primeiro estudo seraacute considerado uma pessoa deitada em repouso e com
sua distribuiccedilatildeo de massa homogecircnea e constante ao longo de todo corpo sendo
esta a situaccedilatildeo em que o paciente encontra-se no momento da ressonacircncia
magneacutetica temos
Massa = constante
A aacuterea de contato com a superfiacutecie
Aacuterea (estimada) = 2400 cm2
35
Considerando a massa do indiviacuteduo como 80 kg estimamos entatildeo a pressatildeo
exercida pela superfiacutecie do corpo em contato com a maca da ressonacircncia
Pressatildeo = F A
Sendo assim foi encontra uma pressatildeo de 0033 kgf cm2 para uma pessoa deitada
na maca da RM
Ilustrando a situaccedilatildeo de uma pessoa de peacute onde os peacutes estatildeo totalmente apoiados
no solo em repouso com a massa distribuiacuteda de maneira uniforme em toda a
superfiacutecie de contato
Aacuterea (estimada) = 132 cm2
Considerando o mesmo indiviacuteduo da situaccedilatildeo anterior teremos uma pressatildeo de
0606 kgf cm2
A uacuteltima situaccedilatildeo teraacute o mesmo indiviacuteduo com suas pernas flexionadas e com uma
aacuterea de apoio reduzida esta eacute uma situaccedilatildeo criacutetica para o joelho devido ao aumento
das tensotildees nos muacutesculos e tendotildees esta situaccedilatildeo seraacute abordada mais adiante
Aacuterea (estimada) = 80 cm2
Sendo assim a pressatildeo correspondente a esta situaccedilatildeo seraacute de 1 kgf cm2
Observando os resultados das situaccedilotildees anteriores eacute faacutecil de verificar a ocorrecircncia
de uma grande variaccedilatildeo da pressatildeo Comparando os resultados das situaccedilotildees onde
o indiviacuteduo estaacute de peacute com toda a superfiacutecie do peacute apoiada com o resultado do
indiviacuteduo na maca verifica-se que a pressatildeo eacute aproximadamente vinte vezes maior
e a situaccedilatildeo onde o indiviacuteduo encontra-se com a superfiacutecie do peacute parcialmente
apoiada a diferenccedila aumenta em mais de 30 vezes em relaccedilatildeo agrave posiccedilatildeo de exame
36
52 A Impossibilidade de Variaccedilatildeo do Acircngulo
Durante o exame de ressonacircncia magneacutetica o acircngulo do joelho na posiccedilatildeo eacute
travado entre 10 e 15deg como mostrado na figura 13
Durante um agachamento agraves forccedilas compressivas chegam proacuteximas a 8000 Kgf
com cargas elevadas (250 a 38250 kg) sendo praticamente a mesma nos acircngulos
entre 60deg a 130deg de flexatildeo de joelhos (NISSEL amp EKHOLM 1986) poreacutem ainda natildeo
foi estudado um valor limite para as estruturas resistirem a forccedilas compressivas
Deve-se lembrar no entanto que da mesma forma que a compressatildeo excessiva
pode ser lesiva para meniscos e cartilagens elas tem um papel importante na
estabilidade dos joelhos (NISSEL amp ELKHOLM 1986 MARKOLF et al 1981
SHOEMAKER amp MARKOLF 1985 YACK et al 1994) [12]
Figura 13ndash Acircngulo de posiccedilatildeo do joelho durante o exame
Logo concluiacute-se que em acircngulos menores que 60deg os esforccedilos na regiatildeo
femopatelar satildeo pequenos e haacute pouco desgaste da articulaccedilatildeo para acircngulos entre
60 e 130deg haacute grande esforccedilo e desgaste poreacutem em ambos os casos todos os
37
esforccedilos contribuem para a estabilidade do joelho A figura 14 ilustra claramente
que com a alteraccedilatildeo do acircngulo do joelho as forccedilas existentes aumentam
consideravelmente
Figura 14ndash Na figura 14 pode-se observar que Qp Rf(resultante) e Pa satildeo vetores forccedila que atuam
diretamente sobre a patela ao flexionar o joelho como jaacute foi abordado anteriormente as forccedilas
apresentam grandes aumentos O grupo de forccedilas representados pelos vetores Qt Rc(resultante) e
P(forccedila peso) atuam na articulaccedilatildeo do tornozelo e aumentam com a flexatildeo do joelho bem como o
aumento da forccedila normal(forccedila de contato do chatildeo com a ponta dos peacutes) que provoca um maior
momento na articulaccedilatildeo O conjunto de vetores representados por Rc(resultante) Qt e P satildeo vetores
que atuam na articulaccedilatildeo da anca do fecircmur e a bacia neste caso temos um pequeno aumento destes
com o aumento do acircngulo Por fim temos o conjunto de vetores representados por Pa Rt e
Rg(resultante) que atuam na articulaccedilatildeo entre o fecircmur e a tiacutebia
38
53 Contraccedilatildeo Isomeacutetrica e Isotocircnica
A relaccedilatildeo entre a forccedila muscular e seu comprimento durante uma contraccedilatildeo
determina o tipo de contraccedilatildeo muscular Eacute chamada contraccedilatildeo isomeacutetrica aquela em
que o efeito da formaccedilatildeo das pontes cruzadas implica no aumento da rigidez do
muacutesculo atingindo um estado de equiliacutebrio estaacutetico neste caso o muacutesculo natildeo
altera seu comprimento ainda que as pontes cruzadas estejam ativas para suportar
a carga aplicada Modificaccedilotildees na carga levam ao aumento ou a diminuiccedilatildeo da
rigidez do muacutesculo e a manutenccedilatildeo do comprimento O outro tipo de contraccedilatildeo
chamada isotocircnica ocorre quando o muacutesculo se encurta ainda que sob a accedilatildeo de
uma carga Tomando-se como exemplo a elevaccedilatildeo de um peso numa contraccedilatildeo
isomeacutetrica este estaria sendo sustentado estaticamente enquanto uma contraccedilatildeo
isotocircnica seria capaz de levantaacute-lo [6]
531 Relaccedilatildeo Comprimento - Forccedila Muscular
Quando o comprimento de um muacutesculo se encontra proacuteximo ao seu valor de
repouso tambeacutem chamado comprimento oacutetimo a maior quantidade possiacutevel de
cabeccedilas miosiacutenicas pode formar pontes cruzadas com as moleacuteculas de actina esta
situaccedilatildeo corresponde ao maior grau de superposiccedilatildeo entre os filamentos grosso e
fino Gordon et alli (1966) mediu a faixa de comprimento onde a maacutexima tensatildeo
ocorria numa fibra isolada do muacutesculo sartorius da ratilde de 94 a 106 do
comprimento oacutetimo (Figura 15 A)
Diminuindo gradativamente o comprimento do muacutesculo para ateacute um limite de 60
do comprimento oacutetimo a forccedila caiacutea a aproximadamente 80 da forccedila maacutexima -
evento relacionado provavelmente ao encontro de filamentos finos opostos
Encurtamentos mais pronunciados levavam agrave cessaccedilatildeo da forccedila muscular com o
provaacutevel choque dos filamentos grossos com as estruturas Z Por outro lado se o
muacutesculo era estirado acima do comprimento oacutetimo a forccedila muscular caia
gradativamente ateacute cerca de 130 deste comprimento Nesta condiccedilatildeo o
sarcocircmero distendido diminui o nuacutemero de pontes cruzadas ativas ateacute o limite ao
39
redor de 170 do comprimento oacutetimo onde a superposiccedilatildeo entre filamentos
grossos e finos jaacute natildeo ocorre
Em muacutesculos inteiros e natildeo apenas numa fibra isolada alongamentos a partir do
comprimento oacutetimo trazem consigo o aparecimento de uma forccedila elaacutestica passiva
exercida pelos elementos elaacutesticos natildeo contraacuteteis do muacutesculo perimiacutesio endomiacutesio
sarcolema assim como por elementos da proacutepria fibra muscular (Zajac 1989)
Dependendo ainda da ativaccedilatildeo a forccedila muscular fica reduzida a uma fraccedilatildeo da forccedila
maacutexima situaccedilatildeo em que nem todas as fibras satildeo recrutadas ou a somaccedilatildeo
temporal natildeo chegou ao maacuteximo (Figura 15 B)
Em muacutesculos do aparelho locomotor a modulaccedilatildeo da forccedila eacute feita
predominantemente pelo recrutamento ateacute cerca de 70 (50 a 85
dependendo do muacutesculo) da forccedila maacutexima valor a partir do qual as unidades
motoras passam a disparar com maior frequumlecircncia (Enoka 1993) [6]
40
Figura 15 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento A - Ativaccedilatildeo maacutexima B - Ativaccedilatildeo parcial (Zajac 1989)
532 Relaccedilatildeo Velocidade - Forccedila Muscular
Um muacutesculo isolado sujeito a uma carga constante por exemplo suportando um
peso se for estimulado inicialmente se encurtaraacute parando em seguida Variando-se
a carga eacute possiacutevel relacionaacute-la com a velocidade de encurtamento sendo obtida a
curva velocidade - forccedila muscular Quando a velocidade de encurtamento eacute maacutexima
o muacutesculo natildeo estaacute sujeito a nenhuma carga isto eacute a forccedila muscular eacute nula Se por
outro lado o muacutesculo natildeo consegue se encurtar ainda que seu comprimento seja
oacutetimo senatildeo apenas suportar a carga a velocidade eacute nula e a forccedila assume o valor
maacuteximo (Figura 16) Forccedilas maiores do que a maacutexima aplicadas ao muacutesculo levam
seu alongamento ateacute um limite de aproximadamente 180 da forccedila maacutexima
aumentos subsequumlentes de forccedila levariam a alongamentos draacutesticos no muacutesculo
41
Figura 16 - Relaccedilatildeo forccedila-velocidade para ativaccedilotildees maacutexima e parcial No eixo x estaacute representada a
velocidade de encurtamento a velocidade do muacutesculo com sinal oposto (Zajac 1989)
54 O Modelo de Hill
Os modelos derivados da proposta inicialmente apresentada por A V Hill em 1938
possuem caracteriacutesticas suficientemente simples e de faacutecil compreensatildeo e satildeo
capazes de modelar satisfatoriamente os principais fenocircmenos macroscoacutepicos
observados na contraccedilatildeo muscular e que os tornaram os mais utilizados ateacute entatildeo
em estudos de dinacircmica e controle de movimento Na Figura 17 podem ser
observados os componentes baacutesicos deste modelo um elemento contraacutetil (CE) no
qual a forccedila muscular eacute gerada a partir da energia quiacutemica disponiacutevel um elemento
elaacutestico em seacuterie (SEE) responsaacutevel pela resposta mecacircnica do muacutesculo agraves
alteraccedilotildees de comprimento raacutepidas Se um muacutesculo estaacute sendo submetido a
alongamentos natildeo-despreziacuteveis eacute comum a inclusatildeo de um elemento elaacutestico em
paralelo (PE) atuando como uma mola passiva [6]
42
Figura 17 - Estrutura funcional do modelo de Hill mostrando o elemento contraacutetil (CE) o elemento
elaacutestico em paralelo (PE) e o elemento elaacutestico em seacuterie (SEE) (Zajac 1989)
A partir de medidas de forccedila isotocircnica em muacutesculos tetanizados sabe-se que quando
esta aumenta os muacutesculos se contraem mais lentamente Foi proposta entatildeo por Hill
uma relaccedilatildeo empiacuterica hiperboacutelica que ajustava a dependecircncia da velocidade maacutexima
de contraccedilatildeo (V) com a forccedila muscular (F) (Figura 18)
(F+a)+(V+b)=const (41)
Tal que
V eacute a velocidade inicial (maacutexima) de encurtamento
F eacute a forccedila muscular
a e b satildeo as constantes sendo b = a (VmFm)
43
Figura 18 - Hipeacuterbole de Hill Os dados experimentais de contraccedilotildees isotocircnicas do muacutesculo sartorius
de ratilde foram ajustados com a equaccedilatildeo empiacuterica (VVm+025) (FFm+025) = 03123 neste teste
Vm=52 cms e Fm=65 gf (Talbot e Gessner 1973)
Hill obteve a relaccedilatildeo acima atraveacutes de medidas da potecircncia muscular que eacute a soma
das energias mecacircnica e teacutermica durante a contraccedilatildeo isotocircnica Inicialmente o calor
liberado na contraccedilatildeo isotocircnica (Qit) foi considerado como a soma do calor liberado
durante a contraccedilatildeo isomeacutetrica (Qim) e do calor liberado devido ao encurtamento (Qe)
Q Q Qit e im (42)
Hill constatou que Qe era proporcional apenas agrave distacircncia encurtada ou que sua
variaccedilatildeo temporal era proporcional a V No entanto Qit o calor total diminuiacutea com o
aumento da forccedila A potecircncia total no muacutesculo soma da potecircncia mecacircnica (fv) e do
calor extra dissipado por accedilatildeo da viscosidade no encurtamento (Qe) pode ser
expressa como
( )W fv Qe fv av b f fm (43)
44
Tal que fm eacute a forccedila muscular maacutexima (ou seja para v = 0) Somando ab + bf nos dois
lados da equaccedilatildeo acima
( )( ) ( )f a v b b a fm (44)
Mas Hill percebeu posteriormente que ldquoardquo dependia de f (Hill 1964)
a f f fm( ) 016 018 (45)
Apesar das equaccedilotildees 44 e 45 descreverem com maior precisatildeo a relaccedilatildeo forccedila-
velocidade a equaccedilatildeo original de Hill 41 continua sendo empregada com suficiente
credibilidade para muitos muacutesculos Wilkie (1950) notou que hipeacuterboles
geometricamente semelhantes eram obtidas para vaacuterios muacutesculos mostrando que a
variaccedilatildeo da velocidade com a forccedila ocorria de maneira ateacute certo ponto invariante
Normalizando a eq 41 pela forccedila maacutexima (fm) e pela velocidade maacutexima de contraccedilatildeo
sem carga (vm) vem
f
f
v
vm m
1
4
1
4
5
16 (46)
Uma vez que para muitos muacutesculos vale a relaccedilatildeo
a
f
b
vm m
1
4 (47)
Abott e Wilkie (1953) mostraram que a equaccedilatildeo de Hill normalizada eq 47 se aplica
para muacutesculos que se encontram em diversos estados de alongamento ou contraccedilatildeo
e natildeo apenas no comprimento oacutetimo Assim a forccedila do elemento contraacutetil eacute
completamente definida para uma estimulaccedilatildeo tetacircnica se a curva forccedila-comprimento
eacute levada em conta aleacutem da curva forccedila-velocidade A forccedila muscular eacute entatildeo uma
funccedilatildeo de duas variaacuteveis uma relaccedilatildeo forccedila-comprimento-velocidade (figura 19)
45
Figura 19 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento-velocidade para muacutesculo interno reto de rato (Zierler 1978)
Este modelo baacutesico possui alguns pequenos desvios dependendo das condiccedilotildees
especiacuteficas de operaccedilatildeo Muacutesculos que se contraem a partir de um comprimento inicial
elevado encurtam-se mais lentamente do que aqueles que estavam inicialmente
menos estendidos A duraccedilatildeo da estimulaccedilatildeo se longa diminui a velocidade de
contraccedilatildeo processo ligado provavelmente ao metabolismo energeacutetico (Zierler 1978)
A partir das relaccedilotildees expostas acima jaacute eacute possiacutevel calcular a potecircncia muscular
Sendo a taxa de calor gerado no encurtamento ( Qe ) proporcional agrave velocidade de
encurtamento
( )Q Q f f vit im m 016 018 (48)
Incluindo o termo fv da potecircncia mecacircnica e considerando a = 025 a potecircncia
muscular total entendida como a soma da taxa de produccedilatildeo de calor e da potecircncia
mecacircnica durante a contraccedilatildeo isotocircnica fica
W Q f v fvim m 0 25 (49)
46
E utilizando a relaccedilatildeo determinada por Hill para o calor isomeacutetrico
Qf v
im
m m
16 (410)
Tem-se que uma expressatildeo para a potecircncia muscular seria
Wf v v
v
f
f
v
v
m m
m m m
161 4 16 (411)
Que a partir da equaccedilatildeo 46 da hipeacuterbole normalizada de Hill (Talbot e Gessner
1973) pode ser expressa em funccedilatildeo apenas da velocidade de encurtamento ou da
forccedila muscular
Wf v
vv
vv
m m m
m
16
1 24
1 4 (412)
Wf v f
f
f f
f f
m m
m
m
m
161 1
4 75 20
16 64 (413)
A equaccedilatildeo de Hill normalizada (46) eacute a base para a determinaccedilatildeo da curva
velocidade-forccedila muscular As equaccedilotildees 411 e 412 por sua vez podem fornecer
importantes dados sobre consumo de energia muscular e o comportamento das
forccedilas para um estudo mais especiacutefico Em sistemas de estimulaccedilatildeo eleacutetrica neuro-
muscular poderatildeo ser uacuteteis no estabelecimento de estrateacutegias de controle
47
55 Estrutura Muscular na Articulaccedilatildeo
A seguir seratildeo apresentados os muacutesculos e ligamentos no movimento do joelho De
acordo com o mostrado na Figura 20 podemos observar a quantidade de muacutesculos
diretamente ligados ao joelho bem como os ligamentos que satildeo responsaacuteveis por
manter a integridade da articulaccedilatildeo
Figura 20 - Demonstrativa dos muacutesculos ligamentos e suas disposiccedilotildees
551 Os Muacutesculos da Articulaccedilatildeo
Doze muacutesculos atuam na articulaccedilatildeo do joelho e satildeo classificados em trecircs grupos
bull Jarrete
bull Quadriacuteceps da coxa e
bull Muacutesculos natildeo-classificados
5511 Jarrete
O grupo do jarrete inclui os muacutesculos semitendiacuteneo semimembranaacuteceo e biacuteceps da
coxa (cabeccedila longa e curta) Todos exceto a cabeccedila curta do biacuteceps atuam como
48
extensores do quadril Como os muacutesculos do jarrete demonstram uma linha de
traccedilatildeo posterior ao eixo de rotaccedilatildeo do joelho eles servem como flexores do joelho
Aleacutem de fletir o joelho os muacutesculos semimembranaacuteceo e semitendiacuteneo giram
medialmente a tiacutebia quando o joelho estaacute parcialmente fletido Na condiccedilatildeo de
sustentaccedilatildeo de peso esses muacutesculos tendem a girar lateralmente o fecircmur sobre a
tiacutebia Esses movimentos satildeo relativamente equivalentes
5512 O Quadriacuteceps da Coxa
O quadriacuteceps da coxa eacute constituiacutedo pelos muacutesculos reto da coxa e trecircs vastos (vasto
lateral medial e intermeacutedio) Apenas o reto da coxa atua em mais de uma
articulaccedilatildeo Contudo todos os membros causam inequivocadamente uma extensatildeo
potente do joelho e tambeacutem devido a sua inserccedilatildeo medial tendem a causar
rotaccedilatildeo medial da tiacutebia
O comportamento eleacutetrico do vasto medial estaacute relacionado agrave diminuiccedilatildeo da
magnitude do braccedilo de momento do quadriacuteceps para a extensatildeo do joelho durante
os 15ordm finais de movimento Os aumentos na atividade do vasto medial no final da
extensatildeo do joelho foram relacionados ao seu papel como estabilizador da patela
contra uma luxaccedilatildeo lateral Em geral ainda eacute relativamente seguro afirmar que todos
os muacutesculos do quadriacuteceps satildeo mais ou menos simultaneamente ativos durante a
extensatildeo do joelho e proporcionalmente ativos durante elevaccedilotildees e reduccedilotildees na
tensatildeo da extensatildeo
5513 O Grupo de Muacutesculos natildeo Classificados
O grupo de muacutesculos natildeo-classificados da articulaccedilatildeo do joelho inclui o sartoacuterio o
graacutecil o popliacuteteo o gastrocnecircmico e o plantar Os dois uacuteltimos atuam
predominantemente na articulaccedilatildeo do tornozelo embora passem atraacutes da
articulaccedilatildeo do joelho e possuam alguma capacidade de flexatildeo
49
O muacutesculo graacutecil considerado parte da massa muscular referida como adutores do
quadril no entanto ao atravessar a articulaccedilatildeo do joelho ele tende a causar um
torque associado agrave rotaccedilatildeo medial da tiacutebia bem como a flexatildeo do joelho
O sartoacuterio que eacute o muacutesculo mais longo do corpo tambeacutem se associa agrave rotaccedilatildeo
medial da tiacutebia e atua no quadril como flexor
O popliacuteteo eacute um muacutesculo profundo e pequeno situado atraacutes da articulaccedilatildeo do joelho
A orientaccedilatildeo de suas fibras o torna um rotador medial da tiacutebia Geralmente se
observa atividade do muacutesculo no iniacutecio da flexatildeo do joelho aleacutem de ajudar a
estabilizar o membro inferior sustentador do peso quando estaacute numa posiccedilatildeo com o
joelho fletido auxiliando o ligamento cruzado posterior a restringir esse movimento
indesejaacutevel
Figura 21 ndash Localizaccedilatildeo dos principais muacutesculos relacionados ao joelho [10]
552 Ligamentos
Ligamento Cruzado Anterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo permitindo
o movimento para frente
Ligamento Cruzado Posterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo
permitindo o movimento para traacutes mais ligamentos colaterais localizados nas
laterais do joelho responsaacuteveis pela estabilidade lateral e medial da articulaccedilatildeo
50
Os ligamentos tecircm como principal funccedilatildeo limitar os movimentos das articulaccedilotildees em
direccedilotildees indesejaacuteveis a fim de que natildeo ocorram lesotildees (danificaccedilotildees nas mesmas)
A caacutepsula fibrosa do joelho eacute suplementada e reforccedilada por cinco ligamentos
intriacutensecos
bull Ligamento Patelar
bull Ligamento Colateral Fibular
bull Ligamento Colateral Tibial
bull Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo
bull Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Estes satildeo frequumlentemente denominados ligamentos externos para diferenciaacute-los
dos ligamentos internos e ligamentos cruzados que se encontram dentro da caacutepsula
fibrosa
5521 Ligamento Patelar
Eacute a continuaccedilatildeo do tendatildeo do muacutesculo quadriacuteceps da coxa distal agrave patela Eacute
extremamente forte e contiacutenuo com a caacutepsula fibrosa da articulaccedilatildeo do joelho e eacute
palpado com maior facilidade quando a perna esta estendida Resiste agrave tendecircncia
da face tibial superior de deslocar-se para frente com referecircncia ao fecircmur durante
alguns tipos de movimento
5522 Ligamento Colateral Fibular (Lateral) e Ligamento Colateral Tibial
(Medial)
Esse ligamento tem mais importacircncia que o ligamento colateral fibular (lateral) no
que diz respeito agrave estabilidade do joelho
O ligamento colateral medial eacute composto de uma parte superficial o ligamento
colateral tibial e uma parte profunda ldquoo ligamento capsular medialrdquo Estas estruturas
satildeo importantes no controle da angulaccedilatildeo vara (voltado medialmente) e valga
(voltada lateralmente) rotaccedilatildeo tibial e deslocamento tibial antero-posterior Esses
51
ligamentos satildeo firmemente fixados ao menisco medial e a caacutepsula fibrosa da
articulaccedilatildeo do joelho
Os ligamentos colaterais tibial e fibular normalmente impedem a ruptura das faces
laterais da articulaccedilatildeo Satildeo firmemente estirados quando a perna eacute estendida
impedindo a rotaccedilatildeo da tiacutebia lateralmente ou do fecircmur medialmente Durante a
flexatildeo da perna eles se aproximam permitindo alguma rotaccedilatildeo da tiacutebia sobre o
fecircmur
Ligamento colateral medial possui duas porccedilotildees superficial e profunda Estabiliza a
joelho nos estresses em valgo
Ligamento colateral lateral ou fibular colateral Eacute o principal estabilizador ao estresse
em varo Faz parte do complexo ou canto posterolateral e resiste agrave rotaccedilatildeo externa
Figura 22ndash Ligamentos da articulaccedilatildeo do joelho
5523 Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo e Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Eles reforccedilam a parte de traz do joelho Ajudam a resistir qualquer tendecircncia
para a articulaccedilatildeo se mover aleacutem de seu limite de extensatildeo (hiperextensatildeo) Aleacutem
52
disso a direccedilatildeo de suas fibras sugere que eles limitem o movimento rotatoacuterio
5524 Ligamentos Cruzados
O mais fraco ligamento eacute o cruzado anterior que impede o deslocamento posterior
do fecircmur sobre a tiacutebia e a hiperextensatildeo da articulaccedilatildeo aleacutem de conter a tiacutebia que eacute
tracionada agrave frente quando a articulaccedilatildeo eacute fletida em acircngulo reto
O ligamento cruzado posterior que eacute estirado durante a flexatildeo da articulaccedilatildeo do
joelho impede a luxaccedilatildeo anterior do fecircmur sobre a tiacutebia ou a luxaccedilatildeo posterior da
tiacutebia Tambeacutem ajuda a evitar a hiperflexatildeo da articulaccedilatildeo do joelho
Estes ligamentos muito fortes situam-se no interior da caacutepsula articular unindo o
fecircmur e a tiacutebia Localizam-se entre os cocircndilos medial e lateral separados da
cavidade articular pela membrana sinovial
Satildeo faixas arredondadas que se cruzam obliquamente como um X e se denominam
anterior e posterior de acordo com seu local de fixaccedilatildeo na tiacutebia Estes ligamentos
satildeo essenciais para a estabilidade acircntero-posterior da articulaccedilatildeo do joelho
principalmente quando eacute fletido
Ligamento cruzado anterior Eacute responsaacutevel pela limitaccedilatildeo da translaccedilatildeo anterior e
rotaccedilatildeo da tiacutebia em relaccedilatildeo ao fecircmur
Ligamento cruzado posterior Evita a subluxaccedilatildeo posterior da tiacutebia em relaccedilatildeo ao
fecircmur
53
56 Movimentos de Rotaccedilatildeo e Translaccedilatildeo
No joelho existem movimentos de escorregamento do fecircmur sobre os meniscos
tornando o movimento ainda mais complexo Nas figuras 23 e 24 estatildeo identificadas
as proacuteteses de 1 e 4 eixos que nos datildeo uma boa visualizaccedilatildeo dos movimentos
relativos entre as superfiacutecies de um joelho
Figura 23 - Proacuteteses de um Eixo
Figura 24 - Proacuteteses de 4 eixos
Podemos observar a diferenccedila dos movimentos proporcionados por proacutetese e
concluiacutemos que o movimento da proacutetese de 4 eixos eacute o que mais se aproxima do
movimento real no joelho jaacute que proporciona o deslizamento entre as superfiacutecies
enquanto na proacutetese de 1 eixo ocorre apenas o movimento de rotaccedilatildeo em torno do
eixo
54
57 Conclusatildeo do Capiacutetulo
O meacutetodo atual de exame do joelho a ressonacircncia magneacutetica natildeo estaacute adequado
com a pesquisa biomecacircnica pois como pode ser observado neste capiacutetulo a
pressatildeo no joelho em movimento eacute no miacutenimo 30 vezes superior comparada agravequela
na maca de ressonacircncia assim como os acircngulos satildeo os mais variados possiacuteveis
proporcionando variaccedilatildeo ciacuteclica com baixas ou altas taxas de variaccedilatildeo das forccedilas
Com relaccedilatildeo ao meacutetodo de Hill pode-se ter uma noccedilatildeo dos gastos de energia
envolvidos na geraccedilatildeo dos movimentos e como varia a forccedila com a velocidade
muscular
Pode-se verificar tambeacutem a complexidade do joelho quando foram citados e
mostrado a quantidade de muacutesculos ligamentos e outras estruturas que o compotildee e
a sua complexibilidade bem como o movimento existente
55
6 PROPOSTA PARA A SOLUCcedilAtildeO MECAcircNICA
Propotildee-se entatildeo um sistema que simule a compressatildeo exercida sobre o joelho com
um carregamento estaacutetico com valor equivalente ao peso do paciente Isto seria
possiacutevel ao variar o carregamento e o acircngulo da articulaccedilatildeo que seria o ideal para
simular as atividades cotidianas como subir uma escada pular correr um
agachamento e outras situaccedilotildees onde o joelho eacute severamente solicitado
Situaccedilotildees como correr e pular necessitariam de um equipamento com software que
captassem imagens dinacircmicas para esta situaccedilatildeo a escolha seria por um simulador
de carga com caracteriacutesticas elaacutesticas desta forma com o movimento haveria
acreacutescimo ou decreacutescimo dos esforccedilos no joelho do paciente de acordo com a
variaccedilatildeo do comprimento da cinta elaacutestica A impossibilidade de realizaccedilatildeo de um
exame deste tipo eacute devido ao fato de natildeo haver um equipamento de RM que capta
imagens dinacircmicas aqui no estado do Espiacuterito Santo Figura 25 o que nos levou
a pensar em outra soluccedilatildeo para o caso
Figura 25 - Equipamento utilizado na ressonacircncia magneacutetica
56
Como a uacutenica possibilidade eacute de simular um carregamento com um acircngulo entre 10ordm
e 15ordm (acircngulo da bobina de captaccedilatildeo de imagem) na articulaccedilatildeo femopatelar e a
impossibilidade descrita no paraacutegrafo anterior pensamos entatildeo em um equipamento
que atendesse a esta situaccedilatildeo
Na Figura 26 observamos a forccedila F em direccedilatildeo perpendicular ao solo simulando a
forccedila peso desta maneira procuramos desenvolver um aparato que nos permitisse
simular a mesma direccedilatildeo A soluccedilatildeo foi um conjunto de cintas com baixa
elasticidade e boa resistecircncia mecacircnica agrave traccedilatildeo com dispositivo de travas O
equipamento natildeo possui componentes ferromagneacuteticos e medidores de forccedila
eletroeletrocircnicos
Figura 26 - Descriccedilatildeo da cinta e figura ilustrativa
A seguir podemos observar a figura 27 com o voluntaacuterio utilizando o equipamento
no momento anterior agrave ressonacircncia
57
Figura 27 ndash Paciente utilizando a cinta ao dar entrada na sala de exame
61 O Equipamento de Carga
O equipamento eacute composto por trecircs cintas dispostas do seguinte modo a primeira
cinta eacute responsaacutevel pelo carregamento do joelho tencionando o sistema a segunda
eacute responsaacutevel pela ligaccedilatildeo da cinta inferior a primeira com a superior a terceira e a
terceira cinta seraacute responsaacutevel por limitar o movimento que seraacute ajustada conforme
o tamanho do paciente
58
Figura 28 ndash Montagem do conjunto de cintas
62 Modificaccedilotildees Realizadas
Foram necessaacuterias algumas adaptaccedilotildees para que as cintas pudessem ser utilizadas
no equipamento de ressonacircncia magneacutetica pois havia alguns componentes
ferromagneacuteticos tais como mola e eixo Estes foram confeccionados em bronze e
as molas foram retiradas de maneira que natildeo alterasse a funcionalidade do
equipamento
59
7 O QUE SIGNIFICA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
Ressonacircncia Magneacutetica (RM) eacute uma ferramenta meacutedica moderna e precisa
disponiacutevel aos meacutedicos para a imagem seccional do interior do corpo Esta visatildeo
magneacutetica fornece aos meacutedicos uma quantidade de informaccedilotildees detalhadas sobre
a localizaccedilatildeo tamanho e composiccedilatildeo do tecido corporal a ser examinado Este
conhecimento pode ser decisivo no estabelecimento de um diagnoacutestico raacutepido e
preciso
A RM eacute um meacutetodo de investigar o corpo tatildeo complicado quanto parece A RM natildeo
usa raios-X De fato como o nome indica o procedimento eacute baseado nas
propriedades magneacuteticas dos aacutetomos que constituem todas as substacircncias incluindo
o corpo humano Em um campo magneacutetico forte como o produzido pelo scanner da
RM sinais eleacutetricos satildeo emitidos pelo nuacutecleo atocircmico do tecido corporal Esses
sinais satildeo interceptados por uma antena circular ao redor do paciente A intensidade
do sinal varia de acordo com o tipo de tecido Um computador designa os sinais aos
pontos correspondentes das aacutereas corporais em exame e transforma-as em imagem
na tela
71 Preparaccedilatildeo para o exame
Natildeo eacute necessaacuterio remover as roupas como eacute o caso em muitos exames de raio-X
poreacutem os pacientes satildeo solicitados a retirar todos os objetos que possam interferir
no processo de imagem principalmente aqueles contendo metal Isto inclui natildeo
somente brincos broches colares reloacutegios de pulso mas tambeacutem canetas
esferograacuteficas e chaves Os pacientes devem tambeacutem retirar placas dentaacuterias
removiacuteveis e informar o meacutedico se houver qualquer implante metaacutelico ou objeto
estranho incluindo
bull Marca-passo
bull Vaacutelvula cardiacuteaca artificial
bull Proacutetese vascular
60
bull Membro artificial
bull Unha ou placa metaacutelica
bull Estilhaccedilo ou tala de metal
bull Dispositivo intra-uterino (para contracepccedilatildeo)
bull O meacutedico deve ser informado se vocecirc estaacute graacutevida
Para o exame os pacientes satildeo conduzidos a um recosto almofadado no centro do
scanner da RM Eacute importante que o paciente sinta-se confortaacutevel para o iniacutecio e
permaneccedila calmo e quieto o quanto possiacutevel durante o exame jaacute que qualquer
movimento fiacutesico pode interferir com a precisatildeo das medidas ou alterar os resultados
dos testes
72 Seguranccedila durante o exame
Uma vez que a ressonacircncia magneacutetica natildeo envolve o uso de raios-X natildeo eacute
necessaacuterio tomar as mesmas medidas de precauccedilatildeo para exames de raios-X Pelo
conhecimento cientiacutefico atual a forccedila do campo magneacutetico necessaacuteria para obter
resultados precisos (ateacute 2 Tesla = 20000 vezes o campo magneacutetico da Terra) natildeo
possui efeito prejudicial
Nos uacuteltimos anos milhotildees de exames foram realizados sem quaisquer efeitos
colaterais conhecidos - durante ou apoacutes o exame Os exames de RM geralmente
natildeo podem ser realizados em pacientes com marca-passo cardiacuteaco
73 O que acontece durante o exame
Durante o exame o paciente deita-se no centro de uma abertura tipo tuacutenel do
scanner da RM o que natildeo eacute perigoso nem doloroso Poreacutem se o paciente natildeo gosta
da sensaccedilatildeo de se sentir preso ou sofrem de claustrofobia tomar um sedativo leve
com consulta do meacutedico pode ajudar
61
Cada imagem da RM leva de 5 a 15 minutos para ser obtida Durante o exame o
paciente ouviraacute um som de batida leve Natildeo haacute com que se preocupar Esse eacute o
funcionamento normal do scanner da RM
Quando eacute necessaacuterio obter vaacuterias imagens o recosto iraacute mover-se automaticamente
agrave posiccedilatildeo apropriada O paciente deve continuar o mais tranquumlilo possiacutevel
Dependendo do tipo do exame o tempo total do procedimento pode ser de ateacute 60
minutos
62
8 PARAcircMETROS QUE AFETAM O ASPECTO DAS IMAGENS
OBTIDAS ATRAVEacuteS DE RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
A seguir seraacute abordado os paracircmetros envolvidos para a obtenccedilatildeo das imagens dos
diferentes planos em que satildeo mostradas as imagens e por fim os resultados
obtidos nos experimentos com e sem o equipamento de carga
81 Paracircmetros que Afetam o Aspecto das Imagens Obtidas Atraveacutes de
Ressonacircncia Magneacutetica
O aspecto de uma imagem produzida atraveacutes de RM eacute determinado atraveacutes de
muitos paracircmetros Em geral estes paracircmetros podem ser divididos em (1) aqueles
que possuem um valor fixo determinado pela fiacutesica da RM e (2) aqueles que podem
ser modificados pelo usuaacuterio para alterar o aspecto da imagem
O objetivo de qualquer estudo de RM eacute gerar imagens da anatomia tecidual nas
quais a razatildeo contraste-ruiacutedo (RCR) eacute suficiente para permitir identificaccedilatildeo do
processo patoloacutegico Isto eacute realizado variando-se os paracircmetros definidos pelo
usuaacuterio para enfatizar diferenccedilas nos valores de paracircmetros intriacutensecos e para
enfatizar diferenccedilas na intensidade do sinal entre voxels contendo tecidos normais e
patoloacutegicos
811 Paracircmetros Intriacutensecos
Os paracircmetros intriacutensecos satildeo tecidos-dependentes e natildeo estatildeo sob controle do
operador Como exemplos de paracircmetros intriacutensecos estatildeo a densidade da aacutegua e a
gordura no tecido fluxo sanguiacuteneo e as velocidades de relaxamento dos momentos
magneacuteticos de volta ao equiliacutebrio apoacutes perturbaccedilatildeo Alguns paracircmetros intriacutensecos
satildeo invariaacuteveis entre todos os tecidos (por exemplo a intensidade do campo
magneacutetico)
63
O acuacutemulo de liacutequido de edema em torno de um tumor eacute uma patologia comum O
edema tem maior proporccedilatildeo de aacutegua que o tecido normal circundante e portanto
maior densidade de proacutetons por unidade de volume Este aumento da densidade de
proacutetons por unidade de volume pode ser observado utilizando-se meacutetodos de estudo
por RM Tipicamente imagens por RM ponderadas em densidade protocircnica satildeo
obtidas utilizando-se os menores TE e tempo de repeticcedilatildeo (TR) possiacuteveis que
permitem relaxamento T1 completo de todos os momentos magneacuteticos de volta ao
equiliacutebrio
8111 Tempos de Relaxamento
Apoacutes ser excitado o sinal de RM natildeo pode ser detectado para sempre Sofre
descaimento em virtude de dois tipos diferentes de processos de relaxamento (1) o
retorno do momento magneacutetico de volume ao equiliacutebrio teacutermico e (2) a perda de
coerecircncia da fase na magnetizaccedilatildeo final em virtude de interaccedilotildees com outros
momentos magneacuteticos no tecido
A velocidade com que estes processos retornam agrave magnetizaccedilatildeo final ao equiliacutebrio eacute
fundamental porque a experiecircncia com RM deve ser repetida para cada etapa de
codificaccedilatildeo de fase e o grau de magnetizaccedilatildeo disponiacutevel para o estudo depende da
forma como muitos dos momentos magneacuteticos satildeo realinhados com o campo
magneacutetico principal
8112 Tempos de Relaxamento T2 e T2
Apoacutes excitaccedilatildeo o sinal de RM presente no plano XY decai exponencialmente ateacute
zero com o tempo O tempo necessaacuterio para o desaparecimento irreversiacutevel de 63
do sinal eacute denominado tempo de relaxamento T2 ou tempo de relaxamento spin-spin
ou transversal Este descaimento eacute causado pelos muitos processos que produzem
uma perda de coerecircncia da fase no sinal de RM Apoacutes o pulso de RF todos os
momentos magneacuteticos inicialmente processam com fases idecircnticas (a precessatildeo eacute o
alinhamento dos momentos magneacuteticos em torno do campo principal) Entretanto
64
variaccedilotildees na intensidade efetiva do campo magneacutetico fazem com que os momentos
magneacuteticos processem em diferentes frequumlecircncias por curtos periacuteodos de tempo
8113 Tempo de Relaxamento T1
O tempo de relaxamento T1 (isto eacute spin-lattice ou tempo de relaxamento
longitudinal) eacute o tempo necessaacuterio para restabelecer 63 da populaccedilatildeo de equiliacutebrio
de momentos magneacuteticos Bo apoacutes o pulso de excitaccedilatildeo O relaxamento T1 eacute um
processo exponencial
O tempo de relaxamento T1 para qualquer material varia em funccedilatildeo da intensidade
do capo magneacutetico pois ocorrem mais variaccedilotildees na intensidade do capo magneacutetico
efetivo local em menores frequumlecircncias O tempo de relaxamento T1 eacute sempre maior
ou igual ao tempo de relaxamento T2
812 Paracircmetros Extriacutensecos
Muitos tipos de paracircmetros controlados pelo operador podem alterar o aspecto da
imagem Estes incluem eventos de determinaccedilatildeo do tempo como TR TE e em
estudos de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo de inversatildeo do spin Outros paracircmetros
que afetam o aspecto da imagem satildeo espessura do corte resoluccedilatildeo digital e CDV
O aspecto da imagem tambeacutem pode ser modificado aplicando-se mais de um pulso
de RF antes da coleta de dados
8121 TR e TE
Tipicamente satildeo necessaacuterias 128 ou 256 etapas de codificaccedilatildeo em uma aquisiccedilatildeo
de RM O TR eacute o tempo entre etapas consecutivas de codificaccedilatildeo de fase e o TE eacute
o tempo entre o pulso de RF perturbador inicial e o centro do periacuteodo de aquisiccedilatildeo
O TR geralmente eacute maior que o TE exceto para algumas sequumlecircncias raacutepidas como
aquisiccedilatildeo raacutepida estaacutegio estacionaacuterio apoacutes contraste e imagem raacutepida com
precessatildeo estaacutegio estacionaacuterio
65
813 Manipulaccedilatildeo dos Paracircmetros Extriacutensecos para Variar o Contraste da
Imagem
8131 Imagem de Ressonacircncia Magneacutetica Ponderada em TI e TR
Todas as imagens geradas por RM satildeo ponderadas em T1 em algum grau os
tempos de relaxamento T1 para aacutegua e gordura no corpo vaiam de 100 a 2000 ms
A fonte primaacuteria de atenuaccedilatildeo do sinal em uma imagem spin-eco eacute a saturaccedilatildeo
progressiva do momento magneacutetico pelos pulsos de seleccedilatildeo do corte repetitivos O
sinal da gordura eacute brilhante enquanto as intensidades de sinal do muacutesculo e liacutequido
em um cisto do menisco satildeo menores
8132 Ponderaccedilatildeo em densidade Protocircnica
As imagens onde o contraste eacute governado pela concentraccedilatildeo relativa de aacutegua no
tecido podem ser geradas utilizando-se TRrsquos longos (TR gt 20 ms) Estas imagens
satildeo denominadas imagens ponderadas em densidade protocircnicas As imagens
ponderadas em densidade protocircnica fornecem mais detalhes anatocircmicos porque
satildeo usadas para visualizar estruturas finas Estas satildeo obtidas e satildeo uacuteteis para
interpretaccedilatildeo de aacutereas de sinal de intensidade elevada observada na imagem
ponderada em T2 na qual os detalhes anatocircmicos estatildeo encobertos
8133 Ponderaccedilatildeo em T2 e TE
O liacutequido e o edema podem ser enfatizados em imagens produzidas por RM
utilizando-se longos tempos de TE porque possuem maiores tempos de
relaxamento T2 que os tecidos normais Com TEs longos o descaimento do sinal
exponencial devido ao relaxamento T2 atenua o sinal de liacutequido e edema mais
lentamente que o sinal da gordura muacutesculo ou tecidos conjuntivos normais
Portanto o liacutequido e o edema apresentam-se brilhantes em imagens por RM
ponderadas em T2 obtidas utilizando-se longos tempos TE e longos tempos TR A
seguir seraacute exposto um quadro com um breve resumo da interpretaccedilatildeo de RM
66
Resumo da interpretaccedilatildeo de IRM
Definiccedilotildees
Tempos de relaxamento Comportamento caracteriacutestico da magnetizaccedilatildeo tecidual
(propriedades dos tecidos)
T1 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons se
tornem inicialmente alinhados com o capo magneacutetico
estaacutetico (ou se realinhem apoacutes excitaccedilotildees repetidas)
T2 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons
saiam de fase uns em relaccedilatildeo aos outros apoacutes excitaccedilatildeo
por radiofrequumlecircncia (RF)
TR O tempo entre as excitaccedilotildees sucessivas de RF no tecido
(um TR curto seleciona proacutetons com T1 curto)
TE Sequumlecircncia em spin-eco tempo no qual o sinal de RF
tecidual (spin-eco) eacute recebido (um TE longo seleciona
proacutetons com T2 longo)
TI Sequumlecircncia de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo consumido
ateacute que a magnetizaccedilatildeo do tecido em recuperaccedilatildeo seja
defletido para recepccedilatildeo (tecido cuja magnetizaccedilatildeo passa
pelo zero no tempo TI produz intensidade zero)
Efeitos sobre a
Imagem
T1 Um T1 curto possibilita uma remagnetizaccedilatildeo raacutepida de
modo que a intensidade do sinal eacute grande (a gordura tem
T1 muito curto) e o tecido aparece brilhante o tecido com
T1 longo (como o liacutequido) natildeo se magnetiza plenamente
entre as excitaccedilotildees e apresenta um aspecto escuro na
imagem a inversatildeo-recuperaccedilatildeo com TI semelhante ao T1
de um tecido resulta em sinal nulo para este tecido (a
gordura pode ser zerada pelo emprego de um TI curto)
67
T2 Um T2 curto faz com que os proacutetons em precessatildeo saiam
rapidamente de fase levando agrave perda do sinal tecidos com
T2 curto (como o muacutesculo) tecircm aspecto escuro nas
imagens obtidas em TE longo tecidos com T2 longo (como
liacutequido ou tumor) mantecircm sua coerecircncia de fase por mais
tempo do que outros tecidos e apresentam um aspecto
brilhante nas imagens obtidas com um TE longo uma
teacutecnica ponderada em T2 utiliza um TR e um TE longos
Aspecto do tecido em sequumlecircncia de IRM
Spin-eco
Tecido Tempo de
relaxamento
Ponderaccedilatildeo T1
TE e TR curtos
Ponderaccedilatildeo T2
Tumor liacutequido T1 e T2 longos Escuro Claro
Muacutesculo T1 longo e T2 curto Escuro Escuro
Gordura T1 curto e T2 longo Claro Menos claro
Para finalizar nossa anaacutelise acerca dos paracircmetros podemos dizer que em uma
sequumlecircncia DP teremos valores curtos para TR e tambeacutem para TE ou seja teremos
T1 longo e T2 curto assim natildeo teremos sequumlecircncia ponderada em T1 como
tambeacutem natildeo teremos ponderada em T2 esta sequumlecircncia nos daraacute cor escura para
liacutequidos e gorduras entatildeo poderemos diferenciar os muacutesculos que teratildeo cor
brilhante podendo entatildeo diagnosticar problemas musculares
Para valores curtos de TR e TE teremos sequumlecircncia ponderada em T1 desta forma
as gorduras apareceratildeo com cor brilhante e os muacutesculos e liacutequidos apareceratildeo em
cor escura sendo uma oacutetima maneira de analisar o quatildeo intacta se encontra o tecido
infrapatelar ou gordura de Hoffa encontrada na regiatildeo femopatelar
68
Para valores longos de TR e TE teremos uma sequumlecircncia ponderada em T2 desta
forma as gorduras e muacutesculos se encontraratildeo em cor escura mas os liacutequidos
estaratildeo em cor brilhante assim poderemos diagnosticar a presenccedila de aacutegua e
edemas na regiatildeo patelofemoral Lembrando ainda que a gordura neste caso tem a
funccedilatildeo de lubrificantes para as superfiacutecies das cartilagens dos ossos a presenccedila de
aacutegua ou edemas prejudicam a lubrificaccedilatildeo na regiatildeo fazendo com que as
cartilagens venham a deteriorar-se
82 Planos de Imagem
Uma aquisiccedilatildeo axial atraveacutes da articulaccedilatildeo patelofemoral eacute usada como o localizador
inicial para imagens subsequumlentes nos planos sagital e coronal A patologia do
menisco eacute avaliada basicamente em imagens do plano sagital Entretanto a
morfologia e a intensidade de sinal das cartilagens do menisco devem ser avaliadas
secundariamente em imagens no plano coronal Os ligamentos cruzados satildeo mais
bem observados em imagens no plano sagital com o coronal e o axial para
visualizaccedilatildeo secundaacuteria e confirmaccedilatildeo da patologia Os ligamentos colateral medial
e lateral (LCM E LCL) satildeo claramente exibidos em imagens coronais e axiais e
tambeacutem podem ser identificados rotineiramente em imagens sagitais As superfiacutecies
da cartilagem articular dos compartimentos medial e lateral satildeo avaliadas nos planos
coronal e sagital A articulaccedilatildeo patelofemoral incluindo a faceta patelar e a
cartilagem articular do sulco troclear eacute mais bem observada em imagens axiais e
sagitais
821 Posicionamento do Paciente
Embora os estudos por imagem sejam realizados rotineiramente com o joelho
colocado em 10ordm a 15ordm de rotaccedilatildeo externa (para realinhar o ligamento cruzado
anterior [LCA] paralelo ao plano de imagem sagital) esta rotaccedilatildeo externa torna-se
menos importante quando satildeo usados cortes mais finos (lt 3 mm) A rotaccedilatildeo externa
excessiva do joelho resulta em alongamento das dimensotildees acircntero-posteriores do
cocircndilo femoral (principalmente o cocircndilo femoral lateral) e pode diminuir a
visualizaccedilatildeo precisa da anatomia do menisco Uma alternativa eacute usar imagens
69
sagitais em plano obliacutequo paralelo agrave orientaccedilatildeo do LCA avaliada em um localizador
axial
83 Abordagem Quanto aos Tipos de Planos Utilizados na RM
831 Imagens Axiais
As imagens no plano axial tecircm importante papel na avaliaccedilatildeo de rotina do joelho As
facetas patelares e a cartilagem articular devido agrave sua orientaccedilatildeo obliacutequa satildeo
demonstradas com maior precisatildeo em imagens axiais atraveacutes da articulaccedilatildeo
patelofemoral A doenccedila patelofemoral (isto eacute condromalaacutecia) pode ser super ou
subestimada quando usadas apenas imagens sagitais Imagens axiais com TF 3D
submilimeacutetrica satildeo usadas para definir padrotildees de lesatildeo circunferencial do menisco
e criar imagens compostas 3D utilizando-se uma estaccedilatildeo de trabalho As imagens
no plano axial tambeacutem satildeo usadas como localizador para determinar os planos
sagital e coronal Embora imagens axiais de rotina em 4 ou 5 mm natildeo satildeo sensiacuteveis
agrave patologia do menisco porque os cortes satildeo muito espessos Imagens sagitais que
secionam o menisco perpendicular agrave sua superfiacutecie proporcionam a melhor
demonstraccedilatildeo da anatomia e patologia interna do menisco
832 Imagens Sagitais
A dessecaccedilatildeo no plano sagital exibe os componentes dos ligamentos colaterais
medial e caacutepsula adjacente O compartimento patelofemoral o quadriacuteceps e o
tendatildeo patelar satildeo demonstrados em dissecaccedilotildees meacutedio-sagitais
O LCA e o LCP satildeo mais bem exibidos em imagens sagitais O LCL ou ligamento
colateral fibular e o tendatildeo do muacutesculo biacuteceps femoral tambeacutem podem ser
observados em cortes sagitais perifeacutericos
Em cortes meacutedio-sagitais os tendotildees quadriacuteceps e patelar que demonstram sinal
de baixa intensidade satildeo observados em suas fixaccedilotildees anteriores aos poacutelos
patelares superior e inferior respectivamente O coxim adiposo infrapatelar de Hoffa
70
estaacute situado diretamente posterior ao tendatildeo patelar e demonstra sinal de
intensidade brilhante (dependendo dos paracircmetros escolhidos) A cartilagem
articular patelar posterior exibe arco uniforme ou convexo em cortes atraveacutes das
facetas patelares medial e lateral Na ausecircncia de liacutequido articular a bursa patelar
colapsada natildeo eacute observada proximal ao poacutelo superior da patela
833 Imagens Coronais
A dissecaccedilatildeo anatocircmica coronal poacutestero-anterior demonstra a caacutepsula posterior o
tendatildeo popliacuteteo os ligamentos cruzados e menisco os ligamentos colaterais e e o
mecanismo extensor
Cortes meacutedio-coronais exibem a espinha tibial anterior enquanto as imagens
anteriores satildeo caracterizadas pelo sinal de alta intensidade do coxim adiposo
infrapatelar de Hoffa anterior ao compartimento lateral do joelho
71
9 COMPARATIVO DO SISTEMA MECAcircNICO COM O JOELHO
Ao iniciar nossa discussatildeo faremos uma comparaccedilatildeo entre a junta do joelho e um
par de buchas mecacircnicas a cartilagem presente em torno dos cocircndilos seraacute
comparada a uma bucha de desgaste o osso seraacute considerado como a peccedila
importante que natildeo poderaacute ser substituiacuteda e a gordura de Hoffa (tecido adiposo
infrapatelar) seraacute considerada como um lubrificante de elevada viscosidade
No sistema mecacircnico quando haacute uma contaminaccedilatildeo no lubrificante tem-se o
aumento do atrito e em consequumlecircncia o desgaste prematuro do conjunto A
presenccedila de aacutegua por exemplo causa uma alteraccedilatildeo da viscosidade do lubrificante
essa alteraccedilatildeo natildeo permite a formaccedilatildeo de cunha na regiatildeo de contato entre as
superfiacutecies assim no caso de elementos mecacircnicos poderemos ter microsoldas
ruiacutedos vibraccedilatildeo aquecimento e outros
Em semelhanccedila com este modelo faremos um comparativo em relaccedilatildeo ao joelho
que apresenta componentes com funccedilotildees muito proacuteximas de um par de buchas
mecacircnicas Com o passar do tempo as constantes situaccedilotildees que envolvem o joelho
no dia a dia sejam elas os esforccedilos em um jogo de futebol ou em um simples
agachamento vatildeo levar este conjunto a pressotildees elevadas e ainda a infiltraccedilotildees de
aacutegua por diversos motivos pancadas torccedilotildees etc Neste caso a presenccedila da aacutegua
assim como no sistema mecacircnico iraacute causar desgaste das cartilagens ocorrendo o
contato entre os cocircndilos o que futuramente poderaacute provocar por exemplo uma
artrite
No caso de um desgaste mecacircnico resolve-se o problema trocando o elemento de
desgaste e solucionando o problema de lubrificaccedilatildeo O que natildeo pode ser realizado
com tanta simplicidade no caso do joelho que requer um tratamento ou ateacute uma
intervenccedilatildeo ciruacutergica
72
91 Resultados dos testes
Foram realizados dois testes com e sem carga para que pudeacutessemos avaliar a
mudanccedila nos resultados da RM
911 O Primeiro Teste
O primeiro teste foi realizado no dia 25 de junho de 2005 no CDI (centro de
diagnoacutestico por imagem) localizado em Santa Luacutecia ndash Vitoacuteria O teste foi realizado
em uma pessoa de aparecircncia saudaacutevel sem histoacuterico de problemas no joelho e sem
ocorrecircncia de dor com idade de 28 anos
Os resultados obtidos natildeo apresentaram alteraccedilatildeo significativa das fissuras
912 O Segundo Teste
O segundo teste foi realizado no dia 18 julho de 2005 no mesmo local do teste
anterior O teste foi realizado com uma pessoa saudaacutevel com histoacuterico de problemas
no joelho e sem dores nos dias anteriores ao teste bem como nos dias posteriores
com idade de 54 anos
O resultado obtido com carga apresentou uma pequena variaccedilatildeo da fissura na
gordura de Hoffa
73
10 DISCUSSAtildeO DOS RESULTADOS E MELHORIAS
Neste capiacutetulo faremos uma abordagem sobre os resultados e uma proposta de
melhoria para o equipamento
101 Comentaacuterio dos Resultados
Nos resultados obtidos foram verificadas alteraccedilotildees na regiatildeo femopatelar quando
se aplica uma carga o que natildeo poderia ser obtido em um exame convencional de
ressonacircncia magneacutetica
No primeiro teste pode ser observada uma pequena diferenccedila devido agrave
aproximaccedilatildeo dos cocircndilos Considerando ser o indiviacuteduo uma pessoa saudaacutevel e
sem dores era de se esperar que o resultado natildeo apresentasse alguma anomalia
No segundo teste observou-se abertura de uma pequena fissura na gordura de
Hoffa o que tambeacutem se esperava pois a pessoa apresentava um histoacuterico de
problemas no joelho apesar de que ele natildeo apresentava sintomas de qualquer
anomalia no momento do teste
Visto que os testes natildeo puderam ser realizados com pessoas que tinham um
histoacuterico e uma situaccedilatildeo que caracterizasse um problema no joelho o que foi
determinante para os resultados e devido a impossibilidade de realizar testes nas
condiccedilotildees ideais descritas no quarto capiacutetulo bem como aos custos altiacutessimos que
envolvem os exames que foram realizados juntamente com os exames dos clientes
da cliacutenica sendo assim era de se esperar que os resultados natildeo causassem
diferenccedila de grande expressatildeo
74
102 Proposta de Melhoria
Visto que os resultados foram considerados satisfatoacuterios apesar das condiccedilotildees
adversas propomos possiacuteveis melhorias no que diz respeito agrave avaliaccedilatildeo da pressatildeo
exercida no joelho
Sugerimos entatildeo a utilizaccedilatildeo de palmilhas figuras 29 e 30 para avaliar a pressatildeo
equivalente exercida no joelho e o uso de um software por exemplo o Ansys
(elementos finitos) para criar uma nova imagem corrigida Isso seria viaacutevel e
interessante poreacutem exigiria mais aprofundamento e muito mais tempo o que poderaacute
ser realizado em futuros trabalhos
Figura 29 ndash Palmilhas para mediccedilatildeo da pressatildeo
Figura 30 ndash Resultado de uma anaacutelise de pressatildeo
75
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
[1] httpmriifscuspbrpaginasporttormprojetohistoricohtml acessado
em 11 de junho de 2005
[2] httpwwweagoracombrlerphpidnew=13596 acessado em 15 de
junho de 2005
[3] Rasch Philip j Cinesiologia e Anatomia Aplicada Editora Guanabara
Koogan 1991
[4] Kendall Henry Otis Kendall Florence Peterson Wadsworth Gladys
Elizabeth Muacutesculos Provas e Funccedilotildees Editora Manole Ltda 1980
[5] Haaga Hohn R Lanzieri Charles F Tomografia Computadorizada e
Ressonacircncia Magneacutetica do Corpo Humano Vol 2 Editora Guanabara Koogan
1996
[6] Antonio Raimundo dos Santos Metodologia Cientiacutefica a construccedilatildeo do
Conhecimento 6ordfed Editora DPampA 2004
[7] Tese de Mestrado do aluno Luciano Luporini Menegaldo Campinas
1997 SP ndash Brasil
[8] httpwwwgrupodojoelhocombrartigosanat_biomhtmc acessado em
16 de junho de 2005
[9] httpwwwgrupodojoelhocombrlcahtm acessado em 16 de junho de
2005
[10]httpwwwcorpohumanohpgigcombrsist_muscularsist_muscularhtml
acessado em 20 de junho de 2005
[11] httpwwwmsd-brazilcommsd43m_manualmm_sec5_47htm
acessado em 24 de junho de 2005
[12] httpgeocitiesyahoocombrcorpoemovview_musculacao_24htm
acessado em 25 de junho de 2005
[13]httpwwwtudosobredorcombrpaciente_templatephp3pagina=joelho
acessado em 06 de julho de 2005
[14] Stimac Gary k Introduccedilatildeo ao diagnoacutestico por imagens Editora
Guanabara Koogan 1994
23
3 PATOLOGIAS DO JOELHO
Neste capitulo descreve-se as principais patologias e deformidades que ocorrem no
joelho
31 Tipos de Patologia
bull Danos ao ligamento ou cartilagem devidos aos traumas ou lesotildees
- lesatildeo de LCA Ligamento Cruzado Anterior
- lesatildeo de LCP Ligamento Cruzado Posterior
- lesatildeo de LCM Ligamento Colateral Medial
- lesatildeo de LCL Ligamento Colateral Lateral
bull Artrite
bull Osteoartrite
bull Artrite reumatoacuteide
bull Artrite gotosa aguda
bull Cisto de Baker
bull Bursite
bull Doenccedila de Still de adultos
bull Condromalaacutecia patelar
bull Artrite gotosa crocircnica
bull Doenccedila de Osgood-Schlatter
bull Pseudogota
bull Gota
bull Artrite psoriaacutetica
bull Siacutendrome de Reiter
bull Esclerodermia
24
311 Lesatildeo do Ligamento Cruzado Anterior
As lesotildees do ligamento cruzado anterior satildeo mais comuns em esportes em que o peacute
estaacute fixo ao solo e a perna eacute rodada com o corpo como no futebol basquetebol
esqui Com a rotaccedilatildeo no joelho o paciente pode ouvir um ldquopoprdquo quando a lesatildeo
ocorrer e natildeo consegue prosseguir a atividade A incidecircncia desta lesatildeo eacute maior
durante a terceira deacutecada de vida
Os jogadores de basquete e futebol que desaceleram subitamente para mudar de
direccedilatildeo tambeacutem podem produzir uma lesatildeo do LCA
312 Lesatildeo do Ligamento Cruzado Posterior
O ligamento cruzado posterior eacute o restritor primaacuterio da translaccedilatildeo posterior da tiacutebia
sobre o fecircmur A sua lesatildeo eacute muito menos comum que a do cruzado anterior
O LCP eacute duas vezes mais forte que o LCA com maior aacuterea de corte transversal e
forccedila tecircnsil estas caracteriacutesticas satildeo responsaacuteveis por menor incidecircncia de ruptura
no LCP As lesotildees no LCP representam apenas 5 das lesotildees dos ligamentos do
joelho
313 Lesatildeo do Ligamento Colateral Medial
O ligamento colateral medial tem uma porccedilatildeo superficial e outra profunda (capsular)
A porccedilatildeo superficial provecirc a principal resistecircncia ao estresse em valgo A porccedilatildeo
profunda esta fixada ao menisco medial e fornece adicional estabilidade ao estresse
em valgo A lesatildeo do colateral medial eacute a lesatildeo ligamentar mais comum do joelho
314 Lesatildeo do Ligamento Colateral Lateral
Lesotildees deste ligamento satildeo menos comuns que o medial e geralmente satildeo mais
graves e raramente satildeo lesotildees isoladas pois os ligamentos cruzados e o complexo
posterolateral satildeo frequumlentemente lesionados O tratamento destas lesotildees eacute difiacutecil
25
315 Artrite
O termo artrite se refere agrave inflamaccedilatildeo nas articulaccedilotildees ou juntas do corpo humano
As juntas satildeo superfiacutecies onde haacute o contato entre dois ou mais ossos possibilitando
assim a mobilidade do esqueleto humano Satildeo estruturas muito complexas devido
aos seus diversos componentes e sua interaccedilatildeo entre os mesmos Existem vaacuterios
tipos de artrites que satildeo causadas por diversos fatores e doenccedilas Costuma-se
diferenciar a princiacutepio as artrites relacionadas com sintomas sistecircmicos (como
febre sinais inflamatoacuterios anemia etc) daquelas cujas manifestaccedilotildees se restringem
agraves articulaccedilotildees envolvidas
316 Osteoartrite
A osteoartrite eacute o tipo de artrite que mais afeta a populaccedilatildeo mundial levando agrave
diminuiccedilatildeo da qualidade de vida de milhotildees de pessoas em todo o mundo Afeta
principalmente os joelhos quadris e matildeos regiotildees muito importantes para a
independecircncia fiacutesica do ser humano Eacute uma causa muito importante de afastamento
do trabalho e de aposentadoria precoce Aleacutem disso eacute responsaacutevel por inuacutemeras
cirurgias numa populaccedilatildeo cujo risco ciruacutergico eacute muito elevado os idosos Durante
muito tempo pouco se sabia sobre como ocorriam as alteraccedilotildees articulares que
levam agrave debilidade fiacutesica Hoje sabe-se de vaacuterios fatores de risco para o
desenvolvimento do quadro cujo conhecimento tem facilitado uma melhor
abordagem terapecircutica e uma melhor prevenccedilatildeo da doenccedila
317 Artrite Reumatoacuteide
A artrite reumatoacuteide eacute uma doenccedila auto-imune em que se inflamam simetricamente
as articulaccedilotildees incluindo habitualmente as das matildeos e peacutes originando inchaccedilo dor
e muitas vezes levando agrave destruiccedilatildeo definitiva do interior da articulaccedilatildeo
A artrite reumatoacuteide tambeacutem pode desencadear uma variedade de sintomas em
todo o corpo Desconhece-se a sua causa exata embora sejam muitos os vaacuterios
fatores (inclusive a predisposiccedilatildeo geneacutetica) que podem influir na reaccedilatildeo auto-imune
26
Cerca de 1 da populaccedilatildeo sofre desta doenccedila que afeta as mulheres duas ou trecircs
vezes mais frequumlentemente que os homens A artrite reumatoacuteide apresenta-se em
primeiro lugar em indiviacuteduos entre os 25 e os 50 anos de idade mas pode fazecirc-lo
em qualquer idade Em alguns casos a doenccedila resolve-se de forma espontacircnea e o
tratamento alivia sintomas em trecircs de cada quatro pessoas Contudo pelo menos 1
em cada 10 pessoas fica incapacitada
Nesta doenccedila o sistema imunitaacuterio ataca o proacuteprio tecido que reveste e protege as
articulaccedilotildees Finalmente a cartilagem o osso e os ligamentos da articulaccedilatildeo
deterioram-se provocando a formaccedilatildeo de cicatrizes dentro da articulaccedilatildeo que se
deteriora a um ritmo muito variaacutevel
318 Gota
Eacute a presenccedila de depoacutesitos de cristais de aacutecido uacuterico no espaccedilo da articulaccedilatildeo que
causam uma intensa reaccedilatildeo inflamatoacuteria e dor Na maioria das vezes a gota eacute uma
forma de artrite com episoacutedios recorrentes O perfil mais comumente associado agrave
gota eacute de um homem com excesso de peso e com o peacute inflamado
319 Artrite Gotosa Aguda
A artrite gotosa aguda eacute o segundo estaacutegio da gota Eacute a artrite dolorosa que ataca
principalmente os membros inferiores quase sempre atingindo uma uacutenica
articulaccedilatildeo A articulaccedilatildeo mais acometida eacute a metatarso-falangiana do primeiro dedo
(do dedatildeo do peacute) chamada podagra (podos = peacute) Nesta fase os fluidos do corpo
saturados pelo aacutecido uacuterico formam cristais que ocasionam inflamaccedilatildeo
3110 Cisto de Baker
O cisto de Baker eacute um saco com liacutequido localizado na borda medial da fossa
popliacutetea do joelho Esse saco ciacutestico pode comunicar-se com a cavidade do joelho
estando associado com a degeneraccedilatildeo do corno posterior do menisco medial com
27
ou sem laceraccedilatildeo do menisco Com maior frequumlecircncia o cisto origina-se dos tendotildees
mediais dos muacutesculos iacutesquios - tibiais
3111 Bursite
Bursite eacute a inflamaccedilatildeo da bursa pequena bolsa contendo liacutequido que envolve as
articulaccedilotildees e funciona como amortecedor entre ossos tendotildees e tecidos
musculares A bursite ocorre principalmente nos ombros cotovelos e joelhos
3112 Doenccedila de Still de Adultos
Uma das formas cliacutenicas da doenccedila reumatoacuteide juvenil pode acometer adultos com
febre geralmente alta e intermitente como manifestaccedilatildeo cliacutenica inicial da doenccedila
Deformidades articulares raramente ocorrem e os testes laboratoriais e anticorpos
antinucleares satildeo negativos
3113 Condromalaacutecia Patelar
Termo utilizado para indicar uma condiccedilatildeo dolorosa devido agrave anormalidade
cartilaginosa na face posterior da patela pela fricccedilatildeo repetida desta regiatildeo sobre a
face articular do fecircmur Esta condiccedilatildeo pode levar a uma degeneraccedilatildeo gradual e
progressiva A cartilagem apresenta-se rugosa e estriada
3114 Doenccedila de Osgood-Schlatter
A doenccedila de Osgood-Schlatter eacute uma inflamaccedilatildeo do osso e da cartilagem na parte
superior da tiacutebia A doenccedila de Osgood-Schlatter ocorre entre os 10 e 15 anos mais
frequumlentemente em meninos Supotildee-se que a sua causa seja uma lesatildeo que ocorre
quando o tendatildeo patelar traciona excessivamente sobre o seu ponto de inserccedilatildeo na
parte superior da tiacutebia Geralmente a doenccedila afeta somente a tiacutebia
28
3115 Pseudogota
A pseudogota (doenccedila da deposiccedilatildeo de pirofosfato de caacutelcio dihidratado) eacute um
distuacuterbio caracterizado por crises intermitentes de artrite dolorosa causada por
depoacutesitos de cristais de pirofosfato de caacutelcio O distuacuterbio geralmente ocorre em
indiviacuteduos idosos e afeta igualmente os homens e as mulheres Em uacuteltima instacircncia
a pseudogota provoca degeneraccedilatildeo das articulaccedilotildees afetadas
3116 Artrite psoriaacutetica
A psoriacutease (uma doenccedila da pele que causa surto de erupccedilotildees cutacircneas
avermelhadas e escamosas espessamento das unhas e ponteado ungular) pode
preceder ou seguir-se agrave inflamaccedilatildeo articular A artrite afeta habitualmente as
articulaccedilotildees dos dedos da matildeo e do peacute embora tambeacutem possa afetar outras
articulaccedilotildees inclusive as ancas e a coluna vertebral As articulaccedilotildees podem inchar e
deformar-se quando a inflamaccedilatildeo eacute crocircnica Os sintomas articulares e cutacircneos
podem aparecer e desaparecer conjuntamente
3117 Siacutendrome de Reiter
A siacutendrome de Reiter eacute uma inflamaccedilatildeo das articulaccedilotildees e das inserccedilotildees tendinosas
nas articulaccedilotildees frequumlentemente acompanhada de inflamaccedilatildeo da conjuntiva e das
membranas mucosas como a da boca do trato urinaacuterio da vagina e do pecircnis e
tambeacutem de uma erupccedilatildeo cutacircnea caracteriacutestica A siacutendrome de Reiter eacute
denominada de artrite reativa porque a inflamaccedilatildeo articular parece ser uma reaccedilatildeo a
uma infecccedilatildeo originada em outra aacuterea do corpo que natildeo as articulaccedilotildees Essa
siacutendrome eacute mais comum em homens com 20 a 40 anos de idade
3118 Esclerodermia
A esclerodermia (esclerose sistecircmica) eacute uma doenccedila crocircnica caracterizada por
alteraccedilotildees degenerativas e endurecimento dos tecidos da pele articulaccedilotildees e
29
oacutergatildeos internos e pela dureza e espessamento anormais das paredes dos vasos
sanguiacuteneos
Desconhece-se a sua causa A perturbaccedilatildeo eacute quatro vezes mais frequumlente em
mulheres que em homens e nas crianccedilas eacute pouco comum A esclerodermia pode
apresentar-se como parte de uma doenccedila mista do tecido conjuntivo
Muitas vezes escuta-se um som aacutespero quando os tecidos inflamados entram em
contato particularmente nos joelhos e por baixo destes Os dedos os pulsos e os
cotovelos podem sofrer um processo de flexatildeo progressiva (contratura) devido ao
espessamento da pele Tambeacutem podem ocorrer feridas nas pontas dos dedos e nos
noacutes dos dedos
32 Tipos de Deformidades
Os tipos de deformidades relacionadas ao joelho satildeo as deformidades em varo e em
valgo Satildeo os problemas mais comuns congecircnitos e que se manifestam por volta
dos trecircs ou quatro anos de idade
321 Deformidade em Varo
A deformidade do joelho em varo eacute joelho para fora e perna para dentro tiacutepico de
cavaleiros O joelho varo pode ser causado tambeacutem pelo raquitismo e deficiecircncia de
vitamina D
322 Deformidade em Valgo
A deformidade do joelho em valgo eacute o joelho para dentro e perna para fora joelho
em ldquoXrdquo
30
4 O PORQUEcirc DO USO DA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
Estabelecendo uma comparaccedilatildeo entre os meacutetodos de diagnoacutestico por imagem
utilizados no joelho encontramos os raios-X e a ressonacircncia magneacutetica como sendo
os meacutetodos mais utilizados atualmente Neste capiacutetulo faremos uma breve
avaliaccedilatildeo de custo benefiacutecio entre estes dois meacutetodos
41 Pesquisa de Custo e de Exame Utilizado
Na utilizaccedilatildeo do meacutetodo de diagnoacutestico por raios-X obteacutem-se oacutetimos resultados na
avaliaccedilatildeo de fraturas oacutesseas presenccedila de objetos estranhos e proacuteteses como
observamos na figura 7 Mas este resultado natildeo se apresenta da mesma maneira
para muacutesculos e outros elementos que possam ser analisados na articulaccedilatildeo
tornando-se entatildeo um meacutetodo ineficaz para aplicaccedilotildees que estatildeo ligadas a
patologias
Figura 7 ndash Chapas de raio x [9]
O meacutetodo de utilizaccedilatildeo que preenche esta lacuna satildeo as ressonacircncias magneacuteticas
que revelam as patologias referentes aos muacutesculos cartilagens tendotildees
31
ligamentos vasos etc Como mostrado na figura 8 podemos observar os detalhes
da articulaccedilatildeo
Figura 8ndash Exame de RM
Para uma comparaccedilatildeo acerca do meacutetodo de captaccedilatildeo de imagem mais adequado a
ser utilizado realizamos uma pesquisa no Hospital Praia da Costa localizado no
municiacutepio de Vila Velha - ES com o ortopedista Henrique Morais formado em
medicina pela Faculdade de Medicina de Petroacutepolis A resposta veio a confirmar o
relatado acima os raios-X satildeo muito mais utilizados que a ressonacircncia magneacutetica
devido a simplicidade e ao baixo custo do exame
Para obtermos dados referentes a custos foi realizada uma pesquisa no Centro de
Diagnoacutestico por Imagem (CDI) localizado na Praia do Canto Vitoacuteria - ES onde
foram obtidos os seguintes resultados
O valor de um exame de ressonacircncia magneacutetica incluindo laudo e filme foi de R$
73000 (setecentos e trinta reais) para o raios-X o custo teria uma meacutedia de R$
1500 (quinze reais) por exame
Uma outra pesquisa foi realizada por Nabarrete em 1999 que tinha como objetivo
colher informaccedilotildees referentes aos diversos aspectos relacionados agraves lesotildees quais
os tipos mais frequumlentes e seus mecanismos mais comuns bem como as
32
caracteriacutesticas dos indiviacuteduos que em sua maioria foram do sexo masculino Os
resultados seratildeo apresentados nas figuras 9 10 11 e 12
Figura 9 - Ocorrecircncia de lesotildees e quais estruturas satildeo mais lesadas
Figura 10 - Esportes de contato que mais geram lesotildees nos ligamentos
Figura 11 - Neste graacutefico veremos os mecanismos causadores de lesotildees
33
Figura 12 - Procedimentos que foram utilizados para definiccedilatildeo do grau da lesatildeo
42 Conclusatildeo do Capiacutetulo
Apesar da teacutecnica dos raios-X ser o exame mais utilizado o de menor custo o mais
simples e mais raacutepido seraacute utilizado neste estudo a ressonacircncia magneacutetica pois
neste caso a preocupaccedilatildeo eacute mostrar o comportamento da estrutura do joelho com e
sem a aplicaccedilatildeo de carga e tal avaliaccedilatildeo soacute seraacute possiacutevel pelo o exame de RM pois
mostraraacute os diferentes tipos de tecidos do joelho e suas variaccedilotildees
34
5 DEFEITOS DA RM
O paciente em questatildeo ao dar entrada na sala de ressonacircncia natildeo poderaacute portar
nenhum tipo de material magneacutetico ou qualquer instrumento que venha gerar
artefatos no resultado do exame Os artefatos satildeo gerados atraveacutes de interferecircncia
com o campo magneacutetico Assim portadores de proacuteteses marcapasso ou quaisquer
materiais eleacutetricos natildeo podem utilizar o meacutetodo de diagnoacutestico por ressonacircncia
O objetivo deste capiacutetulo eacute identificar os problemas relacionados agrave mecacircnica no que
diz respeito ao modo como eacute realizado o exame Seraacute mostrado agora um dos
problemas encontrados durante a realizaccedilatildeo do exame com o paciente em repouso
estando ele com um carregamento nulo ou proacuteximo disto na regiatildeo femopatelar
51 Abordagem da Variaccedilatildeo da Pressatildeo na Superfiacutecie de Apoio
Para esta demonstraccedilatildeo a variaccedilatildeo da pressatildeo sofrida nos peacutes para situaccedilotildees reais
e tambeacutem para a situaccedilatildeo da ressonacircncia onde o paciente encontra-se deitado
Seraacute feito ainda uma avaliaccedilatildeo das forccedilas sobre os muacutesculos no joelho em duas
posiccedilotildees e para acircngulos diferentes
Em um primeiro estudo seraacute considerado uma pessoa deitada em repouso e com
sua distribuiccedilatildeo de massa homogecircnea e constante ao longo de todo corpo sendo
esta a situaccedilatildeo em que o paciente encontra-se no momento da ressonacircncia
magneacutetica temos
Massa = constante
A aacuterea de contato com a superfiacutecie
Aacuterea (estimada) = 2400 cm2
35
Considerando a massa do indiviacuteduo como 80 kg estimamos entatildeo a pressatildeo
exercida pela superfiacutecie do corpo em contato com a maca da ressonacircncia
Pressatildeo = F A
Sendo assim foi encontra uma pressatildeo de 0033 kgf cm2 para uma pessoa deitada
na maca da RM
Ilustrando a situaccedilatildeo de uma pessoa de peacute onde os peacutes estatildeo totalmente apoiados
no solo em repouso com a massa distribuiacuteda de maneira uniforme em toda a
superfiacutecie de contato
Aacuterea (estimada) = 132 cm2
Considerando o mesmo indiviacuteduo da situaccedilatildeo anterior teremos uma pressatildeo de
0606 kgf cm2
A uacuteltima situaccedilatildeo teraacute o mesmo indiviacuteduo com suas pernas flexionadas e com uma
aacuterea de apoio reduzida esta eacute uma situaccedilatildeo criacutetica para o joelho devido ao aumento
das tensotildees nos muacutesculos e tendotildees esta situaccedilatildeo seraacute abordada mais adiante
Aacuterea (estimada) = 80 cm2
Sendo assim a pressatildeo correspondente a esta situaccedilatildeo seraacute de 1 kgf cm2
Observando os resultados das situaccedilotildees anteriores eacute faacutecil de verificar a ocorrecircncia
de uma grande variaccedilatildeo da pressatildeo Comparando os resultados das situaccedilotildees onde
o indiviacuteduo estaacute de peacute com toda a superfiacutecie do peacute apoiada com o resultado do
indiviacuteduo na maca verifica-se que a pressatildeo eacute aproximadamente vinte vezes maior
e a situaccedilatildeo onde o indiviacuteduo encontra-se com a superfiacutecie do peacute parcialmente
apoiada a diferenccedila aumenta em mais de 30 vezes em relaccedilatildeo agrave posiccedilatildeo de exame
36
52 A Impossibilidade de Variaccedilatildeo do Acircngulo
Durante o exame de ressonacircncia magneacutetica o acircngulo do joelho na posiccedilatildeo eacute
travado entre 10 e 15deg como mostrado na figura 13
Durante um agachamento agraves forccedilas compressivas chegam proacuteximas a 8000 Kgf
com cargas elevadas (250 a 38250 kg) sendo praticamente a mesma nos acircngulos
entre 60deg a 130deg de flexatildeo de joelhos (NISSEL amp EKHOLM 1986) poreacutem ainda natildeo
foi estudado um valor limite para as estruturas resistirem a forccedilas compressivas
Deve-se lembrar no entanto que da mesma forma que a compressatildeo excessiva
pode ser lesiva para meniscos e cartilagens elas tem um papel importante na
estabilidade dos joelhos (NISSEL amp ELKHOLM 1986 MARKOLF et al 1981
SHOEMAKER amp MARKOLF 1985 YACK et al 1994) [12]
Figura 13ndash Acircngulo de posiccedilatildeo do joelho durante o exame
Logo concluiacute-se que em acircngulos menores que 60deg os esforccedilos na regiatildeo
femopatelar satildeo pequenos e haacute pouco desgaste da articulaccedilatildeo para acircngulos entre
60 e 130deg haacute grande esforccedilo e desgaste poreacutem em ambos os casos todos os
37
esforccedilos contribuem para a estabilidade do joelho A figura 14 ilustra claramente
que com a alteraccedilatildeo do acircngulo do joelho as forccedilas existentes aumentam
consideravelmente
Figura 14ndash Na figura 14 pode-se observar que Qp Rf(resultante) e Pa satildeo vetores forccedila que atuam
diretamente sobre a patela ao flexionar o joelho como jaacute foi abordado anteriormente as forccedilas
apresentam grandes aumentos O grupo de forccedilas representados pelos vetores Qt Rc(resultante) e
P(forccedila peso) atuam na articulaccedilatildeo do tornozelo e aumentam com a flexatildeo do joelho bem como o
aumento da forccedila normal(forccedila de contato do chatildeo com a ponta dos peacutes) que provoca um maior
momento na articulaccedilatildeo O conjunto de vetores representados por Rc(resultante) Qt e P satildeo vetores
que atuam na articulaccedilatildeo da anca do fecircmur e a bacia neste caso temos um pequeno aumento destes
com o aumento do acircngulo Por fim temos o conjunto de vetores representados por Pa Rt e
Rg(resultante) que atuam na articulaccedilatildeo entre o fecircmur e a tiacutebia
38
53 Contraccedilatildeo Isomeacutetrica e Isotocircnica
A relaccedilatildeo entre a forccedila muscular e seu comprimento durante uma contraccedilatildeo
determina o tipo de contraccedilatildeo muscular Eacute chamada contraccedilatildeo isomeacutetrica aquela em
que o efeito da formaccedilatildeo das pontes cruzadas implica no aumento da rigidez do
muacutesculo atingindo um estado de equiliacutebrio estaacutetico neste caso o muacutesculo natildeo
altera seu comprimento ainda que as pontes cruzadas estejam ativas para suportar
a carga aplicada Modificaccedilotildees na carga levam ao aumento ou a diminuiccedilatildeo da
rigidez do muacutesculo e a manutenccedilatildeo do comprimento O outro tipo de contraccedilatildeo
chamada isotocircnica ocorre quando o muacutesculo se encurta ainda que sob a accedilatildeo de
uma carga Tomando-se como exemplo a elevaccedilatildeo de um peso numa contraccedilatildeo
isomeacutetrica este estaria sendo sustentado estaticamente enquanto uma contraccedilatildeo
isotocircnica seria capaz de levantaacute-lo [6]
531 Relaccedilatildeo Comprimento - Forccedila Muscular
Quando o comprimento de um muacutesculo se encontra proacuteximo ao seu valor de
repouso tambeacutem chamado comprimento oacutetimo a maior quantidade possiacutevel de
cabeccedilas miosiacutenicas pode formar pontes cruzadas com as moleacuteculas de actina esta
situaccedilatildeo corresponde ao maior grau de superposiccedilatildeo entre os filamentos grosso e
fino Gordon et alli (1966) mediu a faixa de comprimento onde a maacutexima tensatildeo
ocorria numa fibra isolada do muacutesculo sartorius da ratilde de 94 a 106 do
comprimento oacutetimo (Figura 15 A)
Diminuindo gradativamente o comprimento do muacutesculo para ateacute um limite de 60
do comprimento oacutetimo a forccedila caiacutea a aproximadamente 80 da forccedila maacutexima -
evento relacionado provavelmente ao encontro de filamentos finos opostos
Encurtamentos mais pronunciados levavam agrave cessaccedilatildeo da forccedila muscular com o
provaacutevel choque dos filamentos grossos com as estruturas Z Por outro lado se o
muacutesculo era estirado acima do comprimento oacutetimo a forccedila muscular caia
gradativamente ateacute cerca de 130 deste comprimento Nesta condiccedilatildeo o
sarcocircmero distendido diminui o nuacutemero de pontes cruzadas ativas ateacute o limite ao
39
redor de 170 do comprimento oacutetimo onde a superposiccedilatildeo entre filamentos
grossos e finos jaacute natildeo ocorre
Em muacutesculos inteiros e natildeo apenas numa fibra isolada alongamentos a partir do
comprimento oacutetimo trazem consigo o aparecimento de uma forccedila elaacutestica passiva
exercida pelos elementos elaacutesticos natildeo contraacuteteis do muacutesculo perimiacutesio endomiacutesio
sarcolema assim como por elementos da proacutepria fibra muscular (Zajac 1989)
Dependendo ainda da ativaccedilatildeo a forccedila muscular fica reduzida a uma fraccedilatildeo da forccedila
maacutexima situaccedilatildeo em que nem todas as fibras satildeo recrutadas ou a somaccedilatildeo
temporal natildeo chegou ao maacuteximo (Figura 15 B)
Em muacutesculos do aparelho locomotor a modulaccedilatildeo da forccedila eacute feita
predominantemente pelo recrutamento ateacute cerca de 70 (50 a 85
dependendo do muacutesculo) da forccedila maacutexima valor a partir do qual as unidades
motoras passam a disparar com maior frequumlecircncia (Enoka 1993) [6]
40
Figura 15 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento A - Ativaccedilatildeo maacutexima B - Ativaccedilatildeo parcial (Zajac 1989)
532 Relaccedilatildeo Velocidade - Forccedila Muscular
Um muacutesculo isolado sujeito a uma carga constante por exemplo suportando um
peso se for estimulado inicialmente se encurtaraacute parando em seguida Variando-se
a carga eacute possiacutevel relacionaacute-la com a velocidade de encurtamento sendo obtida a
curva velocidade - forccedila muscular Quando a velocidade de encurtamento eacute maacutexima
o muacutesculo natildeo estaacute sujeito a nenhuma carga isto eacute a forccedila muscular eacute nula Se por
outro lado o muacutesculo natildeo consegue se encurtar ainda que seu comprimento seja
oacutetimo senatildeo apenas suportar a carga a velocidade eacute nula e a forccedila assume o valor
maacuteximo (Figura 16) Forccedilas maiores do que a maacutexima aplicadas ao muacutesculo levam
seu alongamento ateacute um limite de aproximadamente 180 da forccedila maacutexima
aumentos subsequumlentes de forccedila levariam a alongamentos draacutesticos no muacutesculo
41
Figura 16 - Relaccedilatildeo forccedila-velocidade para ativaccedilotildees maacutexima e parcial No eixo x estaacute representada a
velocidade de encurtamento a velocidade do muacutesculo com sinal oposto (Zajac 1989)
54 O Modelo de Hill
Os modelos derivados da proposta inicialmente apresentada por A V Hill em 1938
possuem caracteriacutesticas suficientemente simples e de faacutecil compreensatildeo e satildeo
capazes de modelar satisfatoriamente os principais fenocircmenos macroscoacutepicos
observados na contraccedilatildeo muscular e que os tornaram os mais utilizados ateacute entatildeo
em estudos de dinacircmica e controle de movimento Na Figura 17 podem ser
observados os componentes baacutesicos deste modelo um elemento contraacutetil (CE) no
qual a forccedila muscular eacute gerada a partir da energia quiacutemica disponiacutevel um elemento
elaacutestico em seacuterie (SEE) responsaacutevel pela resposta mecacircnica do muacutesculo agraves
alteraccedilotildees de comprimento raacutepidas Se um muacutesculo estaacute sendo submetido a
alongamentos natildeo-despreziacuteveis eacute comum a inclusatildeo de um elemento elaacutestico em
paralelo (PE) atuando como uma mola passiva [6]
42
Figura 17 - Estrutura funcional do modelo de Hill mostrando o elemento contraacutetil (CE) o elemento
elaacutestico em paralelo (PE) e o elemento elaacutestico em seacuterie (SEE) (Zajac 1989)
A partir de medidas de forccedila isotocircnica em muacutesculos tetanizados sabe-se que quando
esta aumenta os muacutesculos se contraem mais lentamente Foi proposta entatildeo por Hill
uma relaccedilatildeo empiacuterica hiperboacutelica que ajustava a dependecircncia da velocidade maacutexima
de contraccedilatildeo (V) com a forccedila muscular (F) (Figura 18)
(F+a)+(V+b)=const (41)
Tal que
V eacute a velocidade inicial (maacutexima) de encurtamento
F eacute a forccedila muscular
a e b satildeo as constantes sendo b = a (VmFm)
43
Figura 18 - Hipeacuterbole de Hill Os dados experimentais de contraccedilotildees isotocircnicas do muacutesculo sartorius
de ratilde foram ajustados com a equaccedilatildeo empiacuterica (VVm+025) (FFm+025) = 03123 neste teste
Vm=52 cms e Fm=65 gf (Talbot e Gessner 1973)
Hill obteve a relaccedilatildeo acima atraveacutes de medidas da potecircncia muscular que eacute a soma
das energias mecacircnica e teacutermica durante a contraccedilatildeo isotocircnica Inicialmente o calor
liberado na contraccedilatildeo isotocircnica (Qit) foi considerado como a soma do calor liberado
durante a contraccedilatildeo isomeacutetrica (Qim) e do calor liberado devido ao encurtamento (Qe)
Q Q Qit e im (42)
Hill constatou que Qe era proporcional apenas agrave distacircncia encurtada ou que sua
variaccedilatildeo temporal era proporcional a V No entanto Qit o calor total diminuiacutea com o
aumento da forccedila A potecircncia total no muacutesculo soma da potecircncia mecacircnica (fv) e do
calor extra dissipado por accedilatildeo da viscosidade no encurtamento (Qe) pode ser
expressa como
( )W fv Qe fv av b f fm (43)
44
Tal que fm eacute a forccedila muscular maacutexima (ou seja para v = 0) Somando ab + bf nos dois
lados da equaccedilatildeo acima
( )( ) ( )f a v b b a fm (44)
Mas Hill percebeu posteriormente que ldquoardquo dependia de f (Hill 1964)
a f f fm( ) 016 018 (45)
Apesar das equaccedilotildees 44 e 45 descreverem com maior precisatildeo a relaccedilatildeo forccedila-
velocidade a equaccedilatildeo original de Hill 41 continua sendo empregada com suficiente
credibilidade para muitos muacutesculos Wilkie (1950) notou que hipeacuterboles
geometricamente semelhantes eram obtidas para vaacuterios muacutesculos mostrando que a
variaccedilatildeo da velocidade com a forccedila ocorria de maneira ateacute certo ponto invariante
Normalizando a eq 41 pela forccedila maacutexima (fm) e pela velocidade maacutexima de contraccedilatildeo
sem carga (vm) vem
f
f
v
vm m
1
4
1
4
5
16 (46)
Uma vez que para muitos muacutesculos vale a relaccedilatildeo
a
f
b
vm m
1
4 (47)
Abott e Wilkie (1953) mostraram que a equaccedilatildeo de Hill normalizada eq 47 se aplica
para muacutesculos que se encontram em diversos estados de alongamento ou contraccedilatildeo
e natildeo apenas no comprimento oacutetimo Assim a forccedila do elemento contraacutetil eacute
completamente definida para uma estimulaccedilatildeo tetacircnica se a curva forccedila-comprimento
eacute levada em conta aleacutem da curva forccedila-velocidade A forccedila muscular eacute entatildeo uma
funccedilatildeo de duas variaacuteveis uma relaccedilatildeo forccedila-comprimento-velocidade (figura 19)
45
Figura 19 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento-velocidade para muacutesculo interno reto de rato (Zierler 1978)
Este modelo baacutesico possui alguns pequenos desvios dependendo das condiccedilotildees
especiacuteficas de operaccedilatildeo Muacutesculos que se contraem a partir de um comprimento inicial
elevado encurtam-se mais lentamente do que aqueles que estavam inicialmente
menos estendidos A duraccedilatildeo da estimulaccedilatildeo se longa diminui a velocidade de
contraccedilatildeo processo ligado provavelmente ao metabolismo energeacutetico (Zierler 1978)
A partir das relaccedilotildees expostas acima jaacute eacute possiacutevel calcular a potecircncia muscular
Sendo a taxa de calor gerado no encurtamento ( Qe ) proporcional agrave velocidade de
encurtamento
( )Q Q f f vit im m 016 018 (48)
Incluindo o termo fv da potecircncia mecacircnica e considerando a = 025 a potecircncia
muscular total entendida como a soma da taxa de produccedilatildeo de calor e da potecircncia
mecacircnica durante a contraccedilatildeo isotocircnica fica
W Q f v fvim m 0 25 (49)
46
E utilizando a relaccedilatildeo determinada por Hill para o calor isomeacutetrico
Qf v
im
m m
16 (410)
Tem-se que uma expressatildeo para a potecircncia muscular seria
Wf v v
v
f
f
v
v
m m
m m m
161 4 16 (411)
Que a partir da equaccedilatildeo 46 da hipeacuterbole normalizada de Hill (Talbot e Gessner
1973) pode ser expressa em funccedilatildeo apenas da velocidade de encurtamento ou da
forccedila muscular
Wf v
vv
vv
m m m
m
16
1 24
1 4 (412)
Wf v f
f
f f
f f
m m
m
m
m
161 1
4 75 20
16 64 (413)
A equaccedilatildeo de Hill normalizada (46) eacute a base para a determinaccedilatildeo da curva
velocidade-forccedila muscular As equaccedilotildees 411 e 412 por sua vez podem fornecer
importantes dados sobre consumo de energia muscular e o comportamento das
forccedilas para um estudo mais especiacutefico Em sistemas de estimulaccedilatildeo eleacutetrica neuro-
muscular poderatildeo ser uacuteteis no estabelecimento de estrateacutegias de controle
47
55 Estrutura Muscular na Articulaccedilatildeo
A seguir seratildeo apresentados os muacutesculos e ligamentos no movimento do joelho De
acordo com o mostrado na Figura 20 podemos observar a quantidade de muacutesculos
diretamente ligados ao joelho bem como os ligamentos que satildeo responsaacuteveis por
manter a integridade da articulaccedilatildeo
Figura 20 - Demonstrativa dos muacutesculos ligamentos e suas disposiccedilotildees
551 Os Muacutesculos da Articulaccedilatildeo
Doze muacutesculos atuam na articulaccedilatildeo do joelho e satildeo classificados em trecircs grupos
bull Jarrete
bull Quadriacuteceps da coxa e
bull Muacutesculos natildeo-classificados
5511 Jarrete
O grupo do jarrete inclui os muacutesculos semitendiacuteneo semimembranaacuteceo e biacuteceps da
coxa (cabeccedila longa e curta) Todos exceto a cabeccedila curta do biacuteceps atuam como
48
extensores do quadril Como os muacutesculos do jarrete demonstram uma linha de
traccedilatildeo posterior ao eixo de rotaccedilatildeo do joelho eles servem como flexores do joelho
Aleacutem de fletir o joelho os muacutesculos semimembranaacuteceo e semitendiacuteneo giram
medialmente a tiacutebia quando o joelho estaacute parcialmente fletido Na condiccedilatildeo de
sustentaccedilatildeo de peso esses muacutesculos tendem a girar lateralmente o fecircmur sobre a
tiacutebia Esses movimentos satildeo relativamente equivalentes
5512 O Quadriacuteceps da Coxa
O quadriacuteceps da coxa eacute constituiacutedo pelos muacutesculos reto da coxa e trecircs vastos (vasto
lateral medial e intermeacutedio) Apenas o reto da coxa atua em mais de uma
articulaccedilatildeo Contudo todos os membros causam inequivocadamente uma extensatildeo
potente do joelho e tambeacutem devido a sua inserccedilatildeo medial tendem a causar
rotaccedilatildeo medial da tiacutebia
O comportamento eleacutetrico do vasto medial estaacute relacionado agrave diminuiccedilatildeo da
magnitude do braccedilo de momento do quadriacuteceps para a extensatildeo do joelho durante
os 15ordm finais de movimento Os aumentos na atividade do vasto medial no final da
extensatildeo do joelho foram relacionados ao seu papel como estabilizador da patela
contra uma luxaccedilatildeo lateral Em geral ainda eacute relativamente seguro afirmar que todos
os muacutesculos do quadriacuteceps satildeo mais ou menos simultaneamente ativos durante a
extensatildeo do joelho e proporcionalmente ativos durante elevaccedilotildees e reduccedilotildees na
tensatildeo da extensatildeo
5513 O Grupo de Muacutesculos natildeo Classificados
O grupo de muacutesculos natildeo-classificados da articulaccedilatildeo do joelho inclui o sartoacuterio o
graacutecil o popliacuteteo o gastrocnecircmico e o plantar Os dois uacuteltimos atuam
predominantemente na articulaccedilatildeo do tornozelo embora passem atraacutes da
articulaccedilatildeo do joelho e possuam alguma capacidade de flexatildeo
49
O muacutesculo graacutecil considerado parte da massa muscular referida como adutores do
quadril no entanto ao atravessar a articulaccedilatildeo do joelho ele tende a causar um
torque associado agrave rotaccedilatildeo medial da tiacutebia bem como a flexatildeo do joelho
O sartoacuterio que eacute o muacutesculo mais longo do corpo tambeacutem se associa agrave rotaccedilatildeo
medial da tiacutebia e atua no quadril como flexor
O popliacuteteo eacute um muacutesculo profundo e pequeno situado atraacutes da articulaccedilatildeo do joelho
A orientaccedilatildeo de suas fibras o torna um rotador medial da tiacutebia Geralmente se
observa atividade do muacutesculo no iniacutecio da flexatildeo do joelho aleacutem de ajudar a
estabilizar o membro inferior sustentador do peso quando estaacute numa posiccedilatildeo com o
joelho fletido auxiliando o ligamento cruzado posterior a restringir esse movimento
indesejaacutevel
Figura 21 ndash Localizaccedilatildeo dos principais muacutesculos relacionados ao joelho [10]
552 Ligamentos
Ligamento Cruzado Anterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo permitindo
o movimento para frente
Ligamento Cruzado Posterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo
permitindo o movimento para traacutes mais ligamentos colaterais localizados nas
laterais do joelho responsaacuteveis pela estabilidade lateral e medial da articulaccedilatildeo
50
Os ligamentos tecircm como principal funccedilatildeo limitar os movimentos das articulaccedilotildees em
direccedilotildees indesejaacuteveis a fim de que natildeo ocorram lesotildees (danificaccedilotildees nas mesmas)
A caacutepsula fibrosa do joelho eacute suplementada e reforccedilada por cinco ligamentos
intriacutensecos
bull Ligamento Patelar
bull Ligamento Colateral Fibular
bull Ligamento Colateral Tibial
bull Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo
bull Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Estes satildeo frequumlentemente denominados ligamentos externos para diferenciaacute-los
dos ligamentos internos e ligamentos cruzados que se encontram dentro da caacutepsula
fibrosa
5521 Ligamento Patelar
Eacute a continuaccedilatildeo do tendatildeo do muacutesculo quadriacuteceps da coxa distal agrave patela Eacute
extremamente forte e contiacutenuo com a caacutepsula fibrosa da articulaccedilatildeo do joelho e eacute
palpado com maior facilidade quando a perna esta estendida Resiste agrave tendecircncia
da face tibial superior de deslocar-se para frente com referecircncia ao fecircmur durante
alguns tipos de movimento
5522 Ligamento Colateral Fibular (Lateral) e Ligamento Colateral Tibial
(Medial)
Esse ligamento tem mais importacircncia que o ligamento colateral fibular (lateral) no
que diz respeito agrave estabilidade do joelho
O ligamento colateral medial eacute composto de uma parte superficial o ligamento
colateral tibial e uma parte profunda ldquoo ligamento capsular medialrdquo Estas estruturas
satildeo importantes no controle da angulaccedilatildeo vara (voltado medialmente) e valga
(voltada lateralmente) rotaccedilatildeo tibial e deslocamento tibial antero-posterior Esses
51
ligamentos satildeo firmemente fixados ao menisco medial e a caacutepsula fibrosa da
articulaccedilatildeo do joelho
Os ligamentos colaterais tibial e fibular normalmente impedem a ruptura das faces
laterais da articulaccedilatildeo Satildeo firmemente estirados quando a perna eacute estendida
impedindo a rotaccedilatildeo da tiacutebia lateralmente ou do fecircmur medialmente Durante a
flexatildeo da perna eles se aproximam permitindo alguma rotaccedilatildeo da tiacutebia sobre o
fecircmur
Ligamento colateral medial possui duas porccedilotildees superficial e profunda Estabiliza a
joelho nos estresses em valgo
Ligamento colateral lateral ou fibular colateral Eacute o principal estabilizador ao estresse
em varo Faz parte do complexo ou canto posterolateral e resiste agrave rotaccedilatildeo externa
Figura 22ndash Ligamentos da articulaccedilatildeo do joelho
5523 Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo e Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Eles reforccedilam a parte de traz do joelho Ajudam a resistir qualquer tendecircncia
para a articulaccedilatildeo se mover aleacutem de seu limite de extensatildeo (hiperextensatildeo) Aleacutem
52
disso a direccedilatildeo de suas fibras sugere que eles limitem o movimento rotatoacuterio
5524 Ligamentos Cruzados
O mais fraco ligamento eacute o cruzado anterior que impede o deslocamento posterior
do fecircmur sobre a tiacutebia e a hiperextensatildeo da articulaccedilatildeo aleacutem de conter a tiacutebia que eacute
tracionada agrave frente quando a articulaccedilatildeo eacute fletida em acircngulo reto
O ligamento cruzado posterior que eacute estirado durante a flexatildeo da articulaccedilatildeo do
joelho impede a luxaccedilatildeo anterior do fecircmur sobre a tiacutebia ou a luxaccedilatildeo posterior da
tiacutebia Tambeacutem ajuda a evitar a hiperflexatildeo da articulaccedilatildeo do joelho
Estes ligamentos muito fortes situam-se no interior da caacutepsula articular unindo o
fecircmur e a tiacutebia Localizam-se entre os cocircndilos medial e lateral separados da
cavidade articular pela membrana sinovial
Satildeo faixas arredondadas que se cruzam obliquamente como um X e se denominam
anterior e posterior de acordo com seu local de fixaccedilatildeo na tiacutebia Estes ligamentos
satildeo essenciais para a estabilidade acircntero-posterior da articulaccedilatildeo do joelho
principalmente quando eacute fletido
Ligamento cruzado anterior Eacute responsaacutevel pela limitaccedilatildeo da translaccedilatildeo anterior e
rotaccedilatildeo da tiacutebia em relaccedilatildeo ao fecircmur
Ligamento cruzado posterior Evita a subluxaccedilatildeo posterior da tiacutebia em relaccedilatildeo ao
fecircmur
53
56 Movimentos de Rotaccedilatildeo e Translaccedilatildeo
No joelho existem movimentos de escorregamento do fecircmur sobre os meniscos
tornando o movimento ainda mais complexo Nas figuras 23 e 24 estatildeo identificadas
as proacuteteses de 1 e 4 eixos que nos datildeo uma boa visualizaccedilatildeo dos movimentos
relativos entre as superfiacutecies de um joelho
Figura 23 - Proacuteteses de um Eixo
Figura 24 - Proacuteteses de 4 eixos
Podemos observar a diferenccedila dos movimentos proporcionados por proacutetese e
concluiacutemos que o movimento da proacutetese de 4 eixos eacute o que mais se aproxima do
movimento real no joelho jaacute que proporciona o deslizamento entre as superfiacutecies
enquanto na proacutetese de 1 eixo ocorre apenas o movimento de rotaccedilatildeo em torno do
eixo
54
57 Conclusatildeo do Capiacutetulo
O meacutetodo atual de exame do joelho a ressonacircncia magneacutetica natildeo estaacute adequado
com a pesquisa biomecacircnica pois como pode ser observado neste capiacutetulo a
pressatildeo no joelho em movimento eacute no miacutenimo 30 vezes superior comparada agravequela
na maca de ressonacircncia assim como os acircngulos satildeo os mais variados possiacuteveis
proporcionando variaccedilatildeo ciacuteclica com baixas ou altas taxas de variaccedilatildeo das forccedilas
Com relaccedilatildeo ao meacutetodo de Hill pode-se ter uma noccedilatildeo dos gastos de energia
envolvidos na geraccedilatildeo dos movimentos e como varia a forccedila com a velocidade
muscular
Pode-se verificar tambeacutem a complexidade do joelho quando foram citados e
mostrado a quantidade de muacutesculos ligamentos e outras estruturas que o compotildee e
a sua complexibilidade bem como o movimento existente
55
6 PROPOSTA PARA A SOLUCcedilAtildeO MECAcircNICA
Propotildee-se entatildeo um sistema que simule a compressatildeo exercida sobre o joelho com
um carregamento estaacutetico com valor equivalente ao peso do paciente Isto seria
possiacutevel ao variar o carregamento e o acircngulo da articulaccedilatildeo que seria o ideal para
simular as atividades cotidianas como subir uma escada pular correr um
agachamento e outras situaccedilotildees onde o joelho eacute severamente solicitado
Situaccedilotildees como correr e pular necessitariam de um equipamento com software que
captassem imagens dinacircmicas para esta situaccedilatildeo a escolha seria por um simulador
de carga com caracteriacutesticas elaacutesticas desta forma com o movimento haveria
acreacutescimo ou decreacutescimo dos esforccedilos no joelho do paciente de acordo com a
variaccedilatildeo do comprimento da cinta elaacutestica A impossibilidade de realizaccedilatildeo de um
exame deste tipo eacute devido ao fato de natildeo haver um equipamento de RM que capta
imagens dinacircmicas aqui no estado do Espiacuterito Santo Figura 25 o que nos levou
a pensar em outra soluccedilatildeo para o caso
Figura 25 - Equipamento utilizado na ressonacircncia magneacutetica
56
Como a uacutenica possibilidade eacute de simular um carregamento com um acircngulo entre 10ordm
e 15ordm (acircngulo da bobina de captaccedilatildeo de imagem) na articulaccedilatildeo femopatelar e a
impossibilidade descrita no paraacutegrafo anterior pensamos entatildeo em um equipamento
que atendesse a esta situaccedilatildeo
Na Figura 26 observamos a forccedila F em direccedilatildeo perpendicular ao solo simulando a
forccedila peso desta maneira procuramos desenvolver um aparato que nos permitisse
simular a mesma direccedilatildeo A soluccedilatildeo foi um conjunto de cintas com baixa
elasticidade e boa resistecircncia mecacircnica agrave traccedilatildeo com dispositivo de travas O
equipamento natildeo possui componentes ferromagneacuteticos e medidores de forccedila
eletroeletrocircnicos
Figura 26 - Descriccedilatildeo da cinta e figura ilustrativa
A seguir podemos observar a figura 27 com o voluntaacuterio utilizando o equipamento
no momento anterior agrave ressonacircncia
57
Figura 27 ndash Paciente utilizando a cinta ao dar entrada na sala de exame
61 O Equipamento de Carga
O equipamento eacute composto por trecircs cintas dispostas do seguinte modo a primeira
cinta eacute responsaacutevel pelo carregamento do joelho tencionando o sistema a segunda
eacute responsaacutevel pela ligaccedilatildeo da cinta inferior a primeira com a superior a terceira e a
terceira cinta seraacute responsaacutevel por limitar o movimento que seraacute ajustada conforme
o tamanho do paciente
58
Figura 28 ndash Montagem do conjunto de cintas
62 Modificaccedilotildees Realizadas
Foram necessaacuterias algumas adaptaccedilotildees para que as cintas pudessem ser utilizadas
no equipamento de ressonacircncia magneacutetica pois havia alguns componentes
ferromagneacuteticos tais como mola e eixo Estes foram confeccionados em bronze e
as molas foram retiradas de maneira que natildeo alterasse a funcionalidade do
equipamento
59
7 O QUE SIGNIFICA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
Ressonacircncia Magneacutetica (RM) eacute uma ferramenta meacutedica moderna e precisa
disponiacutevel aos meacutedicos para a imagem seccional do interior do corpo Esta visatildeo
magneacutetica fornece aos meacutedicos uma quantidade de informaccedilotildees detalhadas sobre
a localizaccedilatildeo tamanho e composiccedilatildeo do tecido corporal a ser examinado Este
conhecimento pode ser decisivo no estabelecimento de um diagnoacutestico raacutepido e
preciso
A RM eacute um meacutetodo de investigar o corpo tatildeo complicado quanto parece A RM natildeo
usa raios-X De fato como o nome indica o procedimento eacute baseado nas
propriedades magneacuteticas dos aacutetomos que constituem todas as substacircncias incluindo
o corpo humano Em um campo magneacutetico forte como o produzido pelo scanner da
RM sinais eleacutetricos satildeo emitidos pelo nuacutecleo atocircmico do tecido corporal Esses
sinais satildeo interceptados por uma antena circular ao redor do paciente A intensidade
do sinal varia de acordo com o tipo de tecido Um computador designa os sinais aos
pontos correspondentes das aacutereas corporais em exame e transforma-as em imagem
na tela
71 Preparaccedilatildeo para o exame
Natildeo eacute necessaacuterio remover as roupas como eacute o caso em muitos exames de raio-X
poreacutem os pacientes satildeo solicitados a retirar todos os objetos que possam interferir
no processo de imagem principalmente aqueles contendo metal Isto inclui natildeo
somente brincos broches colares reloacutegios de pulso mas tambeacutem canetas
esferograacuteficas e chaves Os pacientes devem tambeacutem retirar placas dentaacuterias
removiacuteveis e informar o meacutedico se houver qualquer implante metaacutelico ou objeto
estranho incluindo
bull Marca-passo
bull Vaacutelvula cardiacuteaca artificial
bull Proacutetese vascular
60
bull Membro artificial
bull Unha ou placa metaacutelica
bull Estilhaccedilo ou tala de metal
bull Dispositivo intra-uterino (para contracepccedilatildeo)
bull O meacutedico deve ser informado se vocecirc estaacute graacutevida
Para o exame os pacientes satildeo conduzidos a um recosto almofadado no centro do
scanner da RM Eacute importante que o paciente sinta-se confortaacutevel para o iniacutecio e
permaneccedila calmo e quieto o quanto possiacutevel durante o exame jaacute que qualquer
movimento fiacutesico pode interferir com a precisatildeo das medidas ou alterar os resultados
dos testes
72 Seguranccedila durante o exame
Uma vez que a ressonacircncia magneacutetica natildeo envolve o uso de raios-X natildeo eacute
necessaacuterio tomar as mesmas medidas de precauccedilatildeo para exames de raios-X Pelo
conhecimento cientiacutefico atual a forccedila do campo magneacutetico necessaacuteria para obter
resultados precisos (ateacute 2 Tesla = 20000 vezes o campo magneacutetico da Terra) natildeo
possui efeito prejudicial
Nos uacuteltimos anos milhotildees de exames foram realizados sem quaisquer efeitos
colaterais conhecidos - durante ou apoacutes o exame Os exames de RM geralmente
natildeo podem ser realizados em pacientes com marca-passo cardiacuteaco
73 O que acontece durante o exame
Durante o exame o paciente deita-se no centro de uma abertura tipo tuacutenel do
scanner da RM o que natildeo eacute perigoso nem doloroso Poreacutem se o paciente natildeo gosta
da sensaccedilatildeo de se sentir preso ou sofrem de claustrofobia tomar um sedativo leve
com consulta do meacutedico pode ajudar
61
Cada imagem da RM leva de 5 a 15 minutos para ser obtida Durante o exame o
paciente ouviraacute um som de batida leve Natildeo haacute com que se preocupar Esse eacute o
funcionamento normal do scanner da RM
Quando eacute necessaacuterio obter vaacuterias imagens o recosto iraacute mover-se automaticamente
agrave posiccedilatildeo apropriada O paciente deve continuar o mais tranquumlilo possiacutevel
Dependendo do tipo do exame o tempo total do procedimento pode ser de ateacute 60
minutos
62
8 PARAcircMETROS QUE AFETAM O ASPECTO DAS IMAGENS
OBTIDAS ATRAVEacuteS DE RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
A seguir seraacute abordado os paracircmetros envolvidos para a obtenccedilatildeo das imagens dos
diferentes planos em que satildeo mostradas as imagens e por fim os resultados
obtidos nos experimentos com e sem o equipamento de carga
81 Paracircmetros que Afetam o Aspecto das Imagens Obtidas Atraveacutes de
Ressonacircncia Magneacutetica
O aspecto de uma imagem produzida atraveacutes de RM eacute determinado atraveacutes de
muitos paracircmetros Em geral estes paracircmetros podem ser divididos em (1) aqueles
que possuem um valor fixo determinado pela fiacutesica da RM e (2) aqueles que podem
ser modificados pelo usuaacuterio para alterar o aspecto da imagem
O objetivo de qualquer estudo de RM eacute gerar imagens da anatomia tecidual nas
quais a razatildeo contraste-ruiacutedo (RCR) eacute suficiente para permitir identificaccedilatildeo do
processo patoloacutegico Isto eacute realizado variando-se os paracircmetros definidos pelo
usuaacuterio para enfatizar diferenccedilas nos valores de paracircmetros intriacutensecos e para
enfatizar diferenccedilas na intensidade do sinal entre voxels contendo tecidos normais e
patoloacutegicos
811 Paracircmetros Intriacutensecos
Os paracircmetros intriacutensecos satildeo tecidos-dependentes e natildeo estatildeo sob controle do
operador Como exemplos de paracircmetros intriacutensecos estatildeo a densidade da aacutegua e a
gordura no tecido fluxo sanguiacuteneo e as velocidades de relaxamento dos momentos
magneacuteticos de volta ao equiliacutebrio apoacutes perturbaccedilatildeo Alguns paracircmetros intriacutensecos
satildeo invariaacuteveis entre todos os tecidos (por exemplo a intensidade do campo
magneacutetico)
63
O acuacutemulo de liacutequido de edema em torno de um tumor eacute uma patologia comum O
edema tem maior proporccedilatildeo de aacutegua que o tecido normal circundante e portanto
maior densidade de proacutetons por unidade de volume Este aumento da densidade de
proacutetons por unidade de volume pode ser observado utilizando-se meacutetodos de estudo
por RM Tipicamente imagens por RM ponderadas em densidade protocircnica satildeo
obtidas utilizando-se os menores TE e tempo de repeticcedilatildeo (TR) possiacuteveis que
permitem relaxamento T1 completo de todos os momentos magneacuteticos de volta ao
equiliacutebrio
8111 Tempos de Relaxamento
Apoacutes ser excitado o sinal de RM natildeo pode ser detectado para sempre Sofre
descaimento em virtude de dois tipos diferentes de processos de relaxamento (1) o
retorno do momento magneacutetico de volume ao equiliacutebrio teacutermico e (2) a perda de
coerecircncia da fase na magnetizaccedilatildeo final em virtude de interaccedilotildees com outros
momentos magneacuteticos no tecido
A velocidade com que estes processos retornam agrave magnetizaccedilatildeo final ao equiliacutebrio eacute
fundamental porque a experiecircncia com RM deve ser repetida para cada etapa de
codificaccedilatildeo de fase e o grau de magnetizaccedilatildeo disponiacutevel para o estudo depende da
forma como muitos dos momentos magneacuteticos satildeo realinhados com o campo
magneacutetico principal
8112 Tempos de Relaxamento T2 e T2
Apoacutes excitaccedilatildeo o sinal de RM presente no plano XY decai exponencialmente ateacute
zero com o tempo O tempo necessaacuterio para o desaparecimento irreversiacutevel de 63
do sinal eacute denominado tempo de relaxamento T2 ou tempo de relaxamento spin-spin
ou transversal Este descaimento eacute causado pelos muitos processos que produzem
uma perda de coerecircncia da fase no sinal de RM Apoacutes o pulso de RF todos os
momentos magneacuteticos inicialmente processam com fases idecircnticas (a precessatildeo eacute o
alinhamento dos momentos magneacuteticos em torno do campo principal) Entretanto
64
variaccedilotildees na intensidade efetiva do campo magneacutetico fazem com que os momentos
magneacuteticos processem em diferentes frequumlecircncias por curtos periacuteodos de tempo
8113 Tempo de Relaxamento T1
O tempo de relaxamento T1 (isto eacute spin-lattice ou tempo de relaxamento
longitudinal) eacute o tempo necessaacuterio para restabelecer 63 da populaccedilatildeo de equiliacutebrio
de momentos magneacuteticos Bo apoacutes o pulso de excitaccedilatildeo O relaxamento T1 eacute um
processo exponencial
O tempo de relaxamento T1 para qualquer material varia em funccedilatildeo da intensidade
do capo magneacutetico pois ocorrem mais variaccedilotildees na intensidade do capo magneacutetico
efetivo local em menores frequumlecircncias O tempo de relaxamento T1 eacute sempre maior
ou igual ao tempo de relaxamento T2
812 Paracircmetros Extriacutensecos
Muitos tipos de paracircmetros controlados pelo operador podem alterar o aspecto da
imagem Estes incluem eventos de determinaccedilatildeo do tempo como TR TE e em
estudos de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo de inversatildeo do spin Outros paracircmetros
que afetam o aspecto da imagem satildeo espessura do corte resoluccedilatildeo digital e CDV
O aspecto da imagem tambeacutem pode ser modificado aplicando-se mais de um pulso
de RF antes da coleta de dados
8121 TR e TE
Tipicamente satildeo necessaacuterias 128 ou 256 etapas de codificaccedilatildeo em uma aquisiccedilatildeo
de RM O TR eacute o tempo entre etapas consecutivas de codificaccedilatildeo de fase e o TE eacute
o tempo entre o pulso de RF perturbador inicial e o centro do periacuteodo de aquisiccedilatildeo
O TR geralmente eacute maior que o TE exceto para algumas sequumlecircncias raacutepidas como
aquisiccedilatildeo raacutepida estaacutegio estacionaacuterio apoacutes contraste e imagem raacutepida com
precessatildeo estaacutegio estacionaacuterio
65
813 Manipulaccedilatildeo dos Paracircmetros Extriacutensecos para Variar o Contraste da
Imagem
8131 Imagem de Ressonacircncia Magneacutetica Ponderada em TI e TR
Todas as imagens geradas por RM satildeo ponderadas em T1 em algum grau os
tempos de relaxamento T1 para aacutegua e gordura no corpo vaiam de 100 a 2000 ms
A fonte primaacuteria de atenuaccedilatildeo do sinal em uma imagem spin-eco eacute a saturaccedilatildeo
progressiva do momento magneacutetico pelos pulsos de seleccedilatildeo do corte repetitivos O
sinal da gordura eacute brilhante enquanto as intensidades de sinal do muacutesculo e liacutequido
em um cisto do menisco satildeo menores
8132 Ponderaccedilatildeo em densidade Protocircnica
As imagens onde o contraste eacute governado pela concentraccedilatildeo relativa de aacutegua no
tecido podem ser geradas utilizando-se TRrsquos longos (TR gt 20 ms) Estas imagens
satildeo denominadas imagens ponderadas em densidade protocircnicas As imagens
ponderadas em densidade protocircnica fornecem mais detalhes anatocircmicos porque
satildeo usadas para visualizar estruturas finas Estas satildeo obtidas e satildeo uacuteteis para
interpretaccedilatildeo de aacutereas de sinal de intensidade elevada observada na imagem
ponderada em T2 na qual os detalhes anatocircmicos estatildeo encobertos
8133 Ponderaccedilatildeo em T2 e TE
O liacutequido e o edema podem ser enfatizados em imagens produzidas por RM
utilizando-se longos tempos de TE porque possuem maiores tempos de
relaxamento T2 que os tecidos normais Com TEs longos o descaimento do sinal
exponencial devido ao relaxamento T2 atenua o sinal de liacutequido e edema mais
lentamente que o sinal da gordura muacutesculo ou tecidos conjuntivos normais
Portanto o liacutequido e o edema apresentam-se brilhantes em imagens por RM
ponderadas em T2 obtidas utilizando-se longos tempos TE e longos tempos TR A
seguir seraacute exposto um quadro com um breve resumo da interpretaccedilatildeo de RM
66
Resumo da interpretaccedilatildeo de IRM
Definiccedilotildees
Tempos de relaxamento Comportamento caracteriacutestico da magnetizaccedilatildeo tecidual
(propriedades dos tecidos)
T1 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons se
tornem inicialmente alinhados com o capo magneacutetico
estaacutetico (ou se realinhem apoacutes excitaccedilotildees repetidas)
T2 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons
saiam de fase uns em relaccedilatildeo aos outros apoacutes excitaccedilatildeo
por radiofrequumlecircncia (RF)
TR O tempo entre as excitaccedilotildees sucessivas de RF no tecido
(um TR curto seleciona proacutetons com T1 curto)
TE Sequumlecircncia em spin-eco tempo no qual o sinal de RF
tecidual (spin-eco) eacute recebido (um TE longo seleciona
proacutetons com T2 longo)
TI Sequumlecircncia de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo consumido
ateacute que a magnetizaccedilatildeo do tecido em recuperaccedilatildeo seja
defletido para recepccedilatildeo (tecido cuja magnetizaccedilatildeo passa
pelo zero no tempo TI produz intensidade zero)
Efeitos sobre a
Imagem
T1 Um T1 curto possibilita uma remagnetizaccedilatildeo raacutepida de
modo que a intensidade do sinal eacute grande (a gordura tem
T1 muito curto) e o tecido aparece brilhante o tecido com
T1 longo (como o liacutequido) natildeo se magnetiza plenamente
entre as excitaccedilotildees e apresenta um aspecto escuro na
imagem a inversatildeo-recuperaccedilatildeo com TI semelhante ao T1
de um tecido resulta em sinal nulo para este tecido (a
gordura pode ser zerada pelo emprego de um TI curto)
67
T2 Um T2 curto faz com que os proacutetons em precessatildeo saiam
rapidamente de fase levando agrave perda do sinal tecidos com
T2 curto (como o muacutesculo) tecircm aspecto escuro nas
imagens obtidas em TE longo tecidos com T2 longo (como
liacutequido ou tumor) mantecircm sua coerecircncia de fase por mais
tempo do que outros tecidos e apresentam um aspecto
brilhante nas imagens obtidas com um TE longo uma
teacutecnica ponderada em T2 utiliza um TR e um TE longos
Aspecto do tecido em sequumlecircncia de IRM
Spin-eco
Tecido Tempo de
relaxamento
Ponderaccedilatildeo T1
TE e TR curtos
Ponderaccedilatildeo T2
Tumor liacutequido T1 e T2 longos Escuro Claro
Muacutesculo T1 longo e T2 curto Escuro Escuro
Gordura T1 curto e T2 longo Claro Menos claro
Para finalizar nossa anaacutelise acerca dos paracircmetros podemos dizer que em uma
sequumlecircncia DP teremos valores curtos para TR e tambeacutem para TE ou seja teremos
T1 longo e T2 curto assim natildeo teremos sequumlecircncia ponderada em T1 como
tambeacutem natildeo teremos ponderada em T2 esta sequumlecircncia nos daraacute cor escura para
liacutequidos e gorduras entatildeo poderemos diferenciar os muacutesculos que teratildeo cor
brilhante podendo entatildeo diagnosticar problemas musculares
Para valores curtos de TR e TE teremos sequumlecircncia ponderada em T1 desta forma
as gorduras apareceratildeo com cor brilhante e os muacutesculos e liacutequidos apareceratildeo em
cor escura sendo uma oacutetima maneira de analisar o quatildeo intacta se encontra o tecido
infrapatelar ou gordura de Hoffa encontrada na regiatildeo femopatelar
68
Para valores longos de TR e TE teremos uma sequumlecircncia ponderada em T2 desta
forma as gorduras e muacutesculos se encontraratildeo em cor escura mas os liacutequidos
estaratildeo em cor brilhante assim poderemos diagnosticar a presenccedila de aacutegua e
edemas na regiatildeo patelofemoral Lembrando ainda que a gordura neste caso tem a
funccedilatildeo de lubrificantes para as superfiacutecies das cartilagens dos ossos a presenccedila de
aacutegua ou edemas prejudicam a lubrificaccedilatildeo na regiatildeo fazendo com que as
cartilagens venham a deteriorar-se
82 Planos de Imagem
Uma aquisiccedilatildeo axial atraveacutes da articulaccedilatildeo patelofemoral eacute usada como o localizador
inicial para imagens subsequumlentes nos planos sagital e coronal A patologia do
menisco eacute avaliada basicamente em imagens do plano sagital Entretanto a
morfologia e a intensidade de sinal das cartilagens do menisco devem ser avaliadas
secundariamente em imagens no plano coronal Os ligamentos cruzados satildeo mais
bem observados em imagens no plano sagital com o coronal e o axial para
visualizaccedilatildeo secundaacuteria e confirmaccedilatildeo da patologia Os ligamentos colateral medial
e lateral (LCM E LCL) satildeo claramente exibidos em imagens coronais e axiais e
tambeacutem podem ser identificados rotineiramente em imagens sagitais As superfiacutecies
da cartilagem articular dos compartimentos medial e lateral satildeo avaliadas nos planos
coronal e sagital A articulaccedilatildeo patelofemoral incluindo a faceta patelar e a
cartilagem articular do sulco troclear eacute mais bem observada em imagens axiais e
sagitais
821 Posicionamento do Paciente
Embora os estudos por imagem sejam realizados rotineiramente com o joelho
colocado em 10ordm a 15ordm de rotaccedilatildeo externa (para realinhar o ligamento cruzado
anterior [LCA] paralelo ao plano de imagem sagital) esta rotaccedilatildeo externa torna-se
menos importante quando satildeo usados cortes mais finos (lt 3 mm) A rotaccedilatildeo externa
excessiva do joelho resulta em alongamento das dimensotildees acircntero-posteriores do
cocircndilo femoral (principalmente o cocircndilo femoral lateral) e pode diminuir a
visualizaccedilatildeo precisa da anatomia do menisco Uma alternativa eacute usar imagens
69
sagitais em plano obliacutequo paralelo agrave orientaccedilatildeo do LCA avaliada em um localizador
axial
83 Abordagem Quanto aos Tipos de Planos Utilizados na RM
831 Imagens Axiais
As imagens no plano axial tecircm importante papel na avaliaccedilatildeo de rotina do joelho As
facetas patelares e a cartilagem articular devido agrave sua orientaccedilatildeo obliacutequa satildeo
demonstradas com maior precisatildeo em imagens axiais atraveacutes da articulaccedilatildeo
patelofemoral A doenccedila patelofemoral (isto eacute condromalaacutecia) pode ser super ou
subestimada quando usadas apenas imagens sagitais Imagens axiais com TF 3D
submilimeacutetrica satildeo usadas para definir padrotildees de lesatildeo circunferencial do menisco
e criar imagens compostas 3D utilizando-se uma estaccedilatildeo de trabalho As imagens
no plano axial tambeacutem satildeo usadas como localizador para determinar os planos
sagital e coronal Embora imagens axiais de rotina em 4 ou 5 mm natildeo satildeo sensiacuteveis
agrave patologia do menisco porque os cortes satildeo muito espessos Imagens sagitais que
secionam o menisco perpendicular agrave sua superfiacutecie proporcionam a melhor
demonstraccedilatildeo da anatomia e patologia interna do menisco
832 Imagens Sagitais
A dessecaccedilatildeo no plano sagital exibe os componentes dos ligamentos colaterais
medial e caacutepsula adjacente O compartimento patelofemoral o quadriacuteceps e o
tendatildeo patelar satildeo demonstrados em dissecaccedilotildees meacutedio-sagitais
O LCA e o LCP satildeo mais bem exibidos em imagens sagitais O LCL ou ligamento
colateral fibular e o tendatildeo do muacutesculo biacuteceps femoral tambeacutem podem ser
observados em cortes sagitais perifeacutericos
Em cortes meacutedio-sagitais os tendotildees quadriacuteceps e patelar que demonstram sinal
de baixa intensidade satildeo observados em suas fixaccedilotildees anteriores aos poacutelos
patelares superior e inferior respectivamente O coxim adiposo infrapatelar de Hoffa
70
estaacute situado diretamente posterior ao tendatildeo patelar e demonstra sinal de
intensidade brilhante (dependendo dos paracircmetros escolhidos) A cartilagem
articular patelar posterior exibe arco uniforme ou convexo em cortes atraveacutes das
facetas patelares medial e lateral Na ausecircncia de liacutequido articular a bursa patelar
colapsada natildeo eacute observada proximal ao poacutelo superior da patela
833 Imagens Coronais
A dissecaccedilatildeo anatocircmica coronal poacutestero-anterior demonstra a caacutepsula posterior o
tendatildeo popliacuteteo os ligamentos cruzados e menisco os ligamentos colaterais e e o
mecanismo extensor
Cortes meacutedio-coronais exibem a espinha tibial anterior enquanto as imagens
anteriores satildeo caracterizadas pelo sinal de alta intensidade do coxim adiposo
infrapatelar de Hoffa anterior ao compartimento lateral do joelho
71
9 COMPARATIVO DO SISTEMA MECAcircNICO COM O JOELHO
Ao iniciar nossa discussatildeo faremos uma comparaccedilatildeo entre a junta do joelho e um
par de buchas mecacircnicas a cartilagem presente em torno dos cocircndilos seraacute
comparada a uma bucha de desgaste o osso seraacute considerado como a peccedila
importante que natildeo poderaacute ser substituiacuteda e a gordura de Hoffa (tecido adiposo
infrapatelar) seraacute considerada como um lubrificante de elevada viscosidade
No sistema mecacircnico quando haacute uma contaminaccedilatildeo no lubrificante tem-se o
aumento do atrito e em consequumlecircncia o desgaste prematuro do conjunto A
presenccedila de aacutegua por exemplo causa uma alteraccedilatildeo da viscosidade do lubrificante
essa alteraccedilatildeo natildeo permite a formaccedilatildeo de cunha na regiatildeo de contato entre as
superfiacutecies assim no caso de elementos mecacircnicos poderemos ter microsoldas
ruiacutedos vibraccedilatildeo aquecimento e outros
Em semelhanccedila com este modelo faremos um comparativo em relaccedilatildeo ao joelho
que apresenta componentes com funccedilotildees muito proacuteximas de um par de buchas
mecacircnicas Com o passar do tempo as constantes situaccedilotildees que envolvem o joelho
no dia a dia sejam elas os esforccedilos em um jogo de futebol ou em um simples
agachamento vatildeo levar este conjunto a pressotildees elevadas e ainda a infiltraccedilotildees de
aacutegua por diversos motivos pancadas torccedilotildees etc Neste caso a presenccedila da aacutegua
assim como no sistema mecacircnico iraacute causar desgaste das cartilagens ocorrendo o
contato entre os cocircndilos o que futuramente poderaacute provocar por exemplo uma
artrite
No caso de um desgaste mecacircnico resolve-se o problema trocando o elemento de
desgaste e solucionando o problema de lubrificaccedilatildeo O que natildeo pode ser realizado
com tanta simplicidade no caso do joelho que requer um tratamento ou ateacute uma
intervenccedilatildeo ciruacutergica
72
91 Resultados dos testes
Foram realizados dois testes com e sem carga para que pudeacutessemos avaliar a
mudanccedila nos resultados da RM
911 O Primeiro Teste
O primeiro teste foi realizado no dia 25 de junho de 2005 no CDI (centro de
diagnoacutestico por imagem) localizado em Santa Luacutecia ndash Vitoacuteria O teste foi realizado
em uma pessoa de aparecircncia saudaacutevel sem histoacuterico de problemas no joelho e sem
ocorrecircncia de dor com idade de 28 anos
Os resultados obtidos natildeo apresentaram alteraccedilatildeo significativa das fissuras
912 O Segundo Teste
O segundo teste foi realizado no dia 18 julho de 2005 no mesmo local do teste
anterior O teste foi realizado com uma pessoa saudaacutevel com histoacuterico de problemas
no joelho e sem dores nos dias anteriores ao teste bem como nos dias posteriores
com idade de 54 anos
O resultado obtido com carga apresentou uma pequena variaccedilatildeo da fissura na
gordura de Hoffa
73
10 DISCUSSAtildeO DOS RESULTADOS E MELHORIAS
Neste capiacutetulo faremos uma abordagem sobre os resultados e uma proposta de
melhoria para o equipamento
101 Comentaacuterio dos Resultados
Nos resultados obtidos foram verificadas alteraccedilotildees na regiatildeo femopatelar quando
se aplica uma carga o que natildeo poderia ser obtido em um exame convencional de
ressonacircncia magneacutetica
No primeiro teste pode ser observada uma pequena diferenccedila devido agrave
aproximaccedilatildeo dos cocircndilos Considerando ser o indiviacuteduo uma pessoa saudaacutevel e
sem dores era de se esperar que o resultado natildeo apresentasse alguma anomalia
No segundo teste observou-se abertura de uma pequena fissura na gordura de
Hoffa o que tambeacutem se esperava pois a pessoa apresentava um histoacuterico de
problemas no joelho apesar de que ele natildeo apresentava sintomas de qualquer
anomalia no momento do teste
Visto que os testes natildeo puderam ser realizados com pessoas que tinham um
histoacuterico e uma situaccedilatildeo que caracterizasse um problema no joelho o que foi
determinante para os resultados e devido a impossibilidade de realizar testes nas
condiccedilotildees ideais descritas no quarto capiacutetulo bem como aos custos altiacutessimos que
envolvem os exames que foram realizados juntamente com os exames dos clientes
da cliacutenica sendo assim era de se esperar que os resultados natildeo causassem
diferenccedila de grande expressatildeo
74
102 Proposta de Melhoria
Visto que os resultados foram considerados satisfatoacuterios apesar das condiccedilotildees
adversas propomos possiacuteveis melhorias no que diz respeito agrave avaliaccedilatildeo da pressatildeo
exercida no joelho
Sugerimos entatildeo a utilizaccedilatildeo de palmilhas figuras 29 e 30 para avaliar a pressatildeo
equivalente exercida no joelho e o uso de um software por exemplo o Ansys
(elementos finitos) para criar uma nova imagem corrigida Isso seria viaacutevel e
interessante poreacutem exigiria mais aprofundamento e muito mais tempo o que poderaacute
ser realizado em futuros trabalhos
Figura 29 ndash Palmilhas para mediccedilatildeo da pressatildeo
Figura 30 ndash Resultado de uma anaacutelise de pressatildeo
75
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
[1] httpmriifscuspbrpaginasporttormprojetohistoricohtml acessado
em 11 de junho de 2005
[2] httpwwweagoracombrlerphpidnew=13596 acessado em 15 de
junho de 2005
[3] Rasch Philip j Cinesiologia e Anatomia Aplicada Editora Guanabara
Koogan 1991
[4] Kendall Henry Otis Kendall Florence Peterson Wadsworth Gladys
Elizabeth Muacutesculos Provas e Funccedilotildees Editora Manole Ltda 1980
[5] Haaga Hohn R Lanzieri Charles F Tomografia Computadorizada e
Ressonacircncia Magneacutetica do Corpo Humano Vol 2 Editora Guanabara Koogan
1996
[6] Antonio Raimundo dos Santos Metodologia Cientiacutefica a construccedilatildeo do
Conhecimento 6ordfed Editora DPampA 2004
[7] Tese de Mestrado do aluno Luciano Luporini Menegaldo Campinas
1997 SP ndash Brasil
[8] httpwwwgrupodojoelhocombrartigosanat_biomhtmc acessado em
16 de junho de 2005
[9] httpwwwgrupodojoelhocombrlcahtm acessado em 16 de junho de
2005
[10]httpwwwcorpohumanohpgigcombrsist_muscularsist_muscularhtml
acessado em 20 de junho de 2005
[11] httpwwwmsd-brazilcommsd43m_manualmm_sec5_47htm
acessado em 24 de junho de 2005
[12] httpgeocitiesyahoocombrcorpoemovview_musculacao_24htm
acessado em 25 de junho de 2005
[13]httpwwwtudosobredorcombrpaciente_templatephp3pagina=joelho
acessado em 06 de julho de 2005
[14] Stimac Gary k Introduccedilatildeo ao diagnoacutestico por imagens Editora
Guanabara Koogan 1994
24
311 Lesatildeo do Ligamento Cruzado Anterior
As lesotildees do ligamento cruzado anterior satildeo mais comuns em esportes em que o peacute
estaacute fixo ao solo e a perna eacute rodada com o corpo como no futebol basquetebol
esqui Com a rotaccedilatildeo no joelho o paciente pode ouvir um ldquopoprdquo quando a lesatildeo
ocorrer e natildeo consegue prosseguir a atividade A incidecircncia desta lesatildeo eacute maior
durante a terceira deacutecada de vida
Os jogadores de basquete e futebol que desaceleram subitamente para mudar de
direccedilatildeo tambeacutem podem produzir uma lesatildeo do LCA
312 Lesatildeo do Ligamento Cruzado Posterior
O ligamento cruzado posterior eacute o restritor primaacuterio da translaccedilatildeo posterior da tiacutebia
sobre o fecircmur A sua lesatildeo eacute muito menos comum que a do cruzado anterior
O LCP eacute duas vezes mais forte que o LCA com maior aacuterea de corte transversal e
forccedila tecircnsil estas caracteriacutesticas satildeo responsaacuteveis por menor incidecircncia de ruptura
no LCP As lesotildees no LCP representam apenas 5 das lesotildees dos ligamentos do
joelho
313 Lesatildeo do Ligamento Colateral Medial
O ligamento colateral medial tem uma porccedilatildeo superficial e outra profunda (capsular)
A porccedilatildeo superficial provecirc a principal resistecircncia ao estresse em valgo A porccedilatildeo
profunda esta fixada ao menisco medial e fornece adicional estabilidade ao estresse
em valgo A lesatildeo do colateral medial eacute a lesatildeo ligamentar mais comum do joelho
314 Lesatildeo do Ligamento Colateral Lateral
Lesotildees deste ligamento satildeo menos comuns que o medial e geralmente satildeo mais
graves e raramente satildeo lesotildees isoladas pois os ligamentos cruzados e o complexo
posterolateral satildeo frequumlentemente lesionados O tratamento destas lesotildees eacute difiacutecil
25
315 Artrite
O termo artrite se refere agrave inflamaccedilatildeo nas articulaccedilotildees ou juntas do corpo humano
As juntas satildeo superfiacutecies onde haacute o contato entre dois ou mais ossos possibilitando
assim a mobilidade do esqueleto humano Satildeo estruturas muito complexas devido
aos seus diversos componentes e sua interaccedilatildeo entre os mesmos Existem vaacuterios
tipos de artrites que satildeo causadas por diversos fatores e doenccedilas Costuma-se
diferenciar a princiacutepio as artrites relacionadas com sintomas sistecircmicos (como
febre sinais inflamatoacuterios anemia etc) daquelas cujas manifestaccedilotildees se restringem
agraves articulaccedilotildees envolvidas
316 Osteoartrite
A osteoartrite eacute o tipo de artrite que mais afeta a populaccedilatildeo mundial levando agrave
diminuiccedilatildeo da qualidade de vida de milhotildees de pessoas em todo o mundo Afeta
principalmente os joelhos quadris e matildeos regiotildees muito importantes para a
independecircncia fiacutesica do ser humano Eacute uma causa muito importante de afastamento
do trabalho e de aposentadoria precoce Aleacutem disso eacute responsaacutevel por inuacutemeras
cirurgias numa populaccedilatildeo cujo risco ciruacutergico eacute muito elevado os idosos Durante
muito tempo pouco se sabia sobre como ocorriam as alteraccedilotildees articulares que
levam agrave debilidade fiacutesica Hoje sabe-se de vaacuterios fatores de risco para o
desenvolvimento do quadro cujo conhecimento tem facilitado uma melhor
abordagem terapecircutica e uma melhor prevenccedilatildeo da doenccedila
317 Artrite Reumatoacuteide
A artrite reumatoacuteide eacute uma doenccedila auto-imune em que se inflamam simetricamente
as articulaccedilotildees incluindo habitualmente as das matildeos e peacutes originando inchaccedilo dor
e muitas vezes levando agrave destruiccedilatildeo definitiva do interior da articulaccedilatildeo
A artrite reumatoacuteide tambeacutem pode desencadear uma variedade de sintomas em
todo o corpo Desconhece-se a sua causa exata embora sejam muitos os vaacuterios
fatores (inclusive a predisposiccedilatildeo geneacutetica) que podem influir na reaccedilatildeo auto-imune
26
Cerca de 1 da populaccedilatildeo sofre desta doenccedila que afeta as mulheres duas ou trecircs
vezes mais frequumlentemente que os homens A artrite reumatoacuteide apresenta-se em
primeiro lugar em indiviacuteduos entre os 25 e os 50 anos de idade mas pode fazecirc-lo
em qualquer idade Em alguns casos a doenccedila resolve-se de forma espontacircnea e o
tratamento alivia sintomas em trecircs de cada quatro pessoas Contudo pelo menos 1
em cada 10 pessoas fica incapacitada
Nesta doenccedila o sistema imunitaacuterio ataca o proacuteprio tecido que reveste e protege as
articulaccedilotildees Finalmente a cartilagem o osso e os ligamentos da articulaccedilatildeo
deterioram-se provocando a formaccedilatildeo de cicatrizes dentro da articulaccedilatildeo que se
deteriora a um ritmo muito variaacutevel
318 Gota
Eacute a presenccedila de depoacutesitos de cristais de aacutecido uacuterico no espaccedilo da articulaccedilatildeo que
causam uma intensa reaccedilatildeo inflamatoacuteria e dor Na maioria das vezes a gota eacute uma
forma de artrite com episoacutedios recorrentes O perfil mais comumente associado agrave
gota eacute de um homem com excesso de peso e com o peacute inflamado
319 Artrite Gotosa Aguda
A artrite gotosa aguda eacute o segundo estaacutegio da gota Eacute a artrite dolorosa que ataca
principalmente os membros inferiores quase sempre atingindo uma uacutenica
articulaccedilatildeo A articulaccedilatildeo mais acometida eacute a metatarso-falangiana do primeiro dedo
(do dedatildeo do peacute) chamada podagra (podos = peacute) Nesta fase os fluidos do corpo
saturados pelo aacutecido uacuterico formam cristais que ocasionam inflamaccedilatildeo
3110 Cisto de Baker
O cisto de Baker eacute um saco com liacutequido localizado na borda medial da fossa
popliacutetea do joelho Esse saco ciacutestico pode comunicar-se com a cavidade do joelho
estando associado com a degeneraccedilatildeo do corno posterior do menisco medial com
27
ou sem laceraccedilatildeo do menisco Com maior frequumlecircncia o cisto origina-se dos tendotildees
mediais dos muacutesculos iacutesquios - tibiais
3111 Bursite
Bursite eacute a inflamaccedilatildeo da bursa pequena bolsa contendo liacutequido que envolve as
articulaccedilotildees e funciona como amortecedor entre ossos tendotildees e tecidos
musculares A bursite ocorre principalmente nos ombros cotovelos e joelhos
3112 Doenccedila de Still de Adultos
Uma das formas cliacutenicas da doenccedila reumatoacuteide juvenil pode acometer adultos com
febre geralmente alta e intermitente como manifestaccedilatildeo cliacutenica inicial da doenccedila
Deformidades articulares raramente ocorrem e os testes laboratoriais e anticorpos
antinucleares satildeo negativos
3113 Condromalaacutecia Patelar
Termo utilizado para indicar uma condiccedilatildeo dolorosa devido agrave anormalidade
cartilaginosa na face posterior da patela pela fricccedilatildeo repetida desta regiatildeo sobre a
face articular do fecircmur Esta condiccedilatildeo pode levar a uma degeneraccedilatildeo gradual e
progressiva A cartilagem apresenta-se rugosa e estriada
3114 Doenccedila de Osgood-Schlatter
A doenccedila de Osgood-Schlatter eacute uma inflamaccedilatildeo do osso e da cartilagem na parte
superior da tiacutebia A doenccedila de Osgood-Schlatter ocorre entre os 10 e 15 anos mais
frequumlentemente em meninos Supotildee-se que a sua causa seja uma lesatildeo que ocorre
quando o tendatildeo patelar traciona excessivamente sobre o seu ponto de inserccedilatildeo na
parte superior da tiacutebia Geralmente a doenccedila afeta somente a tiacutebia
28
3115 Pseudogota
A pseudogota (doenccedila da deposiccedilatildeo de pirofosfato de caacutelcio dihidratado) eacute um
distuacuterbio caracterizado por crises intermitentes de artrite dolorosa causada por
depoacutesitos de cristais de pirofosfato de caacutelcio O distuacuterbio geralmente ocorre em
indiviacuteduos idosos e afeta igualmente os homens e as mulheres Em uacuteltima instacircncia
a pseudogota provoca degeneraccedilatildeo das articulaccedilotildees afetadas
3116 Artrite psoriaacutetica
A psoriacutease (uma doenccedila da pele que causa surto de erupccedilotildees cutacircneas
avermelhadas e escamosas espessamento das unhas e ponteado ungular) pode
preceder ou seguir-se agrave inflamaccedilatildeo articular A artrite afeta habitualmente as
articulaccedilotildees dos dedos da matildeo e do peacute embora tambeacutem possa afetar outras
articulaccedilotildees inclusive as ancas e a coluna vertebral As articulaccedilotildees podem inchar e
deformar-se quando a inflamaccedilatildeo eacute crocircnica Os sintomas articulares e cutacircneos
podem aparecer e desaparecer conjuntamente
3117 Siacutendrome de Reiter
A siacutendrome de Reiter eacute uma inflamaccedilatildeo das articulaccedilotildees e das inserccedilotildees tendinosas
nas articulaccedilotildees frequumlentemente acompanhada de inflamaccedilatildeo da conjuntiva e das
membranas mucosas como a da boca do trato urinaacuterio da vagina e do pecircnis e
tambeacutem de uma erupccedilatildeo cutacircnea caracteriacutestica A siacutendrome de Reiter eacute
denominada de artrite reativa porque a inflamaccedilatildeo articular parece ser uma reaccedilatildeo a
uma infecccedilatildeo originada em outra aacuterea do corpo que natildeo as articulaccedilotildees Essa
siacutendrome eacute mais comum em homens com 20 a 40 anos de idade
3118 Esclerodermia
A esclerodermia (esclerose sistecircmica) eacute uma doenccedila crocircnica caracterizada por
alteraccedilotildees degenerativas e endurecimento dos tecidos da pele articulaccedilotildees e
29
oacutergatildeos internos e pela dureza e espessamento anormais das paredes dos vasos
sanguiacuteneos
Desconhece-se a sua causa A perturbaccedilatildeo eacute quatro vezes mais frequumlente em
mulheres que em homens e nas crianccedilas eacute pouco comum A esclerodermia pode
apresentar-se como parte de uma doenccedila mista do tecido conjuntivo
Muitas vezes escuta-se um som aacutespero quando os tecidos inflamados entram em
contato particularmente nos joelhos e por baixo destes Os dedos os pulsos e os
cotovelos podem sofrer um processo de flexatildeo progressiva (contratura) devido ao
espessamento da pele Tambeacutem podem ocorrer feridas nas pontas dos dedos e nos
noacutes dos dedos
32 Tipos de Deformidades
Os tipos de deformidades relacionadas ao joelho satildeo as deformidades em varo e em
valgo Satildeo os problemas mais comuns congecircnitos e que se manifestam por volta
dos trecircs ou quatro anos de idade
321 Deformidade em Varo
A deformidade do joelho em varo eacute joelho para fora e perna para dentro tiacutepico de
cavaleiros O joelho varo pode ser causado tambeacutem pelo raquitismo e deficiecircncia de
vitamina D
322 Deformidade em Valgo
A deformidade do joelho em valgo eacute o joelho para dentro e perna para fora joelho
em ldquoXrdquo
30
4 O PORQUEcirc DO USO DA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
Estabelecendo uma comparaccedilatildeo entre os meacutetodos de diagnoacutestico por imagem
utilizados no joelho encontramos os raios-X e a ressonacircncia magneacutetica como sendo
os meacutetodos mais utilizados atualmente Neste capiacutetulo faremos uma breve
avaliaccedilatildeo de custo benefiacutecio entre estes dois meacutetodos
41 Pesquisa de Custo e de Exame Utilizado
Na utilizaccedilatildeo do meacutetodo de diagnoacutestico por raios-X obteacutem-se oacutetimos resultados na
avaliaccedilatildeo de fraturas oacutesseas presenccedila de objetos estranhos e proacuteteses como
observamos na figura 7 Mas este resultado natildeo se apresenta da mesma maneira
para muacutesculos e outros elementos que possam ser analisados na articulaccedilatildeo
tornando-se entatildeo um meacutetodo ineficaz para aplicaccedilotildees que estatildeo ligadas a
patologias
Figura 7 ndash Chapas de raio x [9]
O meacutetodo de utilizaccedilatildeo que preenche esta lacuna satildeo as ressonacircncias magneacuteticas
que revelam as patologias referentes aos muacutesculos cartilagens tendotildees
31
ligamentos vasos etc Como mostrado na figura 8 podemos observar os detalhes
da articulaccedilatildeo
Figura 8ndash Exame de RM
Para uma comparaccedilatildeo acerca do meacutetodo de captaccedilatildeo de imagem mais adequado a
ser utilizado realizamos uma pesquisa no Hospital Praia da Costa localizado no
municiacutepio de Vila Velha - ES com o ortopedista Henrique Morais formado em
medicina pela Faculdade de Medicina de Petroacutepolis A resposta veio a confirmar o
relatado acima os raios-X satildeo muito mais utilizados que a ressonacircncia magneacutetica
devido a simplicidade e ao baixo custo do exame
Para obtermos dados referentes a custos foi realizada uma pesquisa no Centro de
Diagnoacutestico por Imagem (CDI) localizado na Praia do Canto Vitoacuteria - ES onde
foram obtidos os seguintes resultados
O valor de um exame de ressonacircncia magneacutetica incluindo laudo e filme foi de R$
73000 (setecentos e trinta reais) para o raios-X o custo teria uma meacutedia de R$
1500 (quinze reais) por exame
Uma outra pesquisa foi realizada por Nabarrete em 1999 que tinha como objetivo
colher informaccedilotildees referentes aos diversos aspectos relacionados agraves lesotildees quais
os tipos mais frequumlentes e seus mecanismos mais comuns bem como as
32
caracteriacutesticas dos indiviacuteduos que em sua maioria foram do sexo masculino Os
resultados seratildeo apresentados nas figuras 9 10 11 e 12
Figura 9 - Ocorrecircncia de lesotildees e quais estruturas satildeo mais lesadas
Figura 10 - Esportes de contato que mais geram lesotildees nos ligamentos
Figura 11 - Neste graacutefico veremos os mecanismos causadores de lesotildees
33
Figura 12 - Procedimentos que foram utilizados para definiccedilatildeo do grau da lesatildeo
42 Conclusatildeo do Capiacutetulo
Apesar da teacutecnica dos raios-X ser o exame mais utilizado o de menor custo o mais
simples e mais raacutepido seraacute utilizado neste estudo a ressonacircncia magneacutetica pois
neste caso a preocupaccedilatildeo eacute mostrar o comportamento da estrutura do joelho com e
sem a aplicaccedilatildeo de carga e tal avaliaccedilatildeo soacute seraacute possiacutevel pelo o exame de RM pois
mostraraacute os diferentes tipos de tecidos do joelho e suas variaccedilotildees
34
5 DEFEITOS DA RM
O paciente em questatildeo ao dar entrada na sala de ressonacircncia natildeo poderaacute portar
nenhum tipo de material magneacutetico ou qualquer instrumento que venha gerar
artefatos no resultado do exame Os artefatos satildeo gerados atraveacutes de interferecircncia
com o campo magneacutetico Assim portadores de proacuteteses marcapasso ou quaisquer
materiais eleacutetricos natildeo podem utilizar o meacutetodo de diagnoacutestico por ressonacircncia
O objetivo deste capiacutetulo eacute identificar os problemas relacionados agrave mecacircnica no que
diz respeito ao modo como eacute realizado o exame Seraacute mostrado agora um dos
problemas encontrados durante a realizaccedilatildeo do exame com o paciente em repouso
estando ele com um carregamento nulo ou proacuteximo disto na regiatildeo femopatelar
51 Abordagem da Variaccedilatildeo da Pressatildeo na Superfiacutecie de Apoio
Para esta demonstraccedilatildeo a variaccedilatildeo da pressatildeo sofrida nos peacutes para situaccedilotildees reais
e tambeacutem para a situaccedilatildeo da ressonacircncia onde o paciente encontra-se deitado
Seraacute feito ainda uma avaliaccedilatildeo das forccedilas sobre os muacutesculos no joelho em duas
posiccedilotildees e para acircngulos diferentes
Em um primeiro estudo seraacute considerado uma pessoa deitada em repouso e com
sua distribuiccedilatildeo de massa homogecircnea e constante ao longo de todo corpo sendo
esta a situaccedilatildeo em que o paciente encontra-se no momento da ressonacircncia
magneacutetica temos
Massa = constante
A aacuterea de contato com a superfiacutecie
Aacuterea (estimada) = 2400 cm2
35
Considerando a massa do indiviacuteduo como 80 kg estimamos entatildeo a pressatildeo
exercida pela superfiacutecie do corpo em contato com a maca da ressonacircncia
Pressatildeo = F A
Sendo assim foi encontra uma pressatildeo de 0033 kgf cm2 para uma pessoa deitada
na maca da RM
Ilustrando a situaccedilatildeo de uma pessoa de peacute onde os peacutes estatildeo totalmente apoiados
no solo em repouso com a massa distribuiacuteda de maneira uniforme em toda a
superfiacutecie de contato
Aacuterea (estimada) = 132 cm2
Considerando o mesmo indiviacuteduo da situaccedilatildeo anterior teremos uma pressatildeo de
0606 kgf cm2
A uacuteltima situaccedilatildeo teraacute o mesmo indiviacuteduo com suas pernas flexionadas e com uma
aacuterea de apoio reduzida esta eacute uma situaccedilatildeo criacutetica para o joelho devido ao aumento
das tensotildees nos muacutesculos e tendotildees esta situaccedilatildeo seraacute abordada mais adiante
Aacuterea (estimada) = 80 cm2
Sendo assim a pressatildeo correspondente a esta situaccedilatildeo seraacute de 1 kgf cm2
Observando os resultados das situaccedilotildees anteriores eacute faacutecil de verificar a ocorrecircncia
de uma grande variaccedilatildeo da pressatildeo Comparando os resultados das situaccedilotildees onde
o indiviacuteduo estaacute de peacute com toda a superfiacutecie do peacute apoiada com o resultado do
indiviacuteduo na maca verifica-se que a pressatildeo eacute aproximadamente vinte vezes maior
e a situaccedilatildeo onde o indiviacuteduo encontra-se com a superfiacutecie do peacute parcialmente
apoiada a diferenccedila aumenta em mais de 30 vezes em relaccedilatildeo agrave posiccedilatildeo de exame
36
52 A Impossibilidade de Variaccedilatildeo do Acircngulo
Durante o exame de ressonacircncia magneacutetica o acircngulo do joelho na posiccedilatildeo eacute
travado entre 10 e 15deg como mostrado na figura 13
Durante um agachamento agraves forccedilas compressivas chegam proacuteximas a 8000 Kgf
com cargas elevadas (250 a 38250 kg) sendo praticamente a mesma nos acircngulos
entre 60deg a 130deg de flexatildeo de joelhos (NISSEL amp EKHOLM 1986) poreacutem ainda natildeo
foi estudado um valor limite para as estruturas resistirem a forccedilas compressivas
Deve-se lembrar no entanto que da mesma forma que a compressatildeo excessiva
pode ser lesiva para meniscos e cartilagens elas tem um papel importante na
estabilidade dos joelhos (NISSEL amp ELKHOLM 1986 MARKOLF et al 1981
SHOEMAKER amp MARKOLF 1985 YACK et al 1994) [12]
Figura 13ndash Acircngulo de posiccedilatildeo do joelho durante o exame
Logo concluiacute-se que em acircngulos menores que 60deg os esforccedilos na regiatildeo
femopatelar satildeo pequenos e haacute pouco desgaste da articulaccedilatildeo para acircngulos entre
60 e 130deg haacute grande esforccedilo e desgaste poreacutem em ambos os casos todos os
37
esforccedilos contribuem para a estabilidade do joelho A figura 14 ilustra claramente
que com a alteraccedilatildeo do acircngulo do joelho as forccedilas existentes aumentam
consideravelmente
Figura 14ndash Na figura 14 pode-se observar que Qp Rf(resultante) e Pa satildeo vetores forccedila que atuam
diretamente sobre a patela ao flexionar o joelho como jaacute foi abordado anteriormente as forccedilas
apresentam grandes aumentos O grupo de forccedilas representados pelos vetores Qt Rc(resultante) e
P(forccedila peso) atuam na articulaccedilatildeo do tornozelo e aumentam com a flexatildeo do joelho bem como o
aumento da forccedila normal(forccedila de contato do chatildeo com a ponta dos peacutes) que provoca um maior
momento na articulaccedilatildeo O conjunto de vetores representados por Rc(resultante) Qt e P satildeo vetores
que atuam na articulaccedilatildeo da anca do fecircmur e a bacia neste caso temos um pequeno aumento destes
com o aumento do acircngulo Por fim temos o conjunto de vetores representados por Pa Rt e
Rg(resultante) que atuam na articulaccedilatildeo entre o fecircmur e a tiacutebia
38
53 Contraccedilatildeo Isomeacutetrica e Isotocircnica
A relaccedilatildeo entre a forccedila muscular e seu comprimento durante uma contraccedilatildeo
determina o tipo de contraccedilatildeo muscular Eacute chamada contraccedilatildeo isomeacutetrica aquela em
que o efeito da formaccedilatildeo das pontes cruzadas implica no aumento da rigidez do
muacutesculo atingindo um estado de equiliacutebrio estaacutetico neste caso o muacutesculo natildeo
altera seu comprimento ainda que as pontes cruzadas estejam ativas para suportar
a carga aplicada Modificaccedilotildees na carga levam ao aumento ou a diminuiccedilatildeo da
rigidez do muacutesculo e a manutenccedilatildeo do comprimento O outro tipo de contraccedilatildeo
chamada isotocircnica ocorre quando o muacutesculo se encurta ainda que sob a accedilatildeo de
uma carga Tomando-se como exemplo a elevaccedilatildeo de um peso numa contraccedilatildeo
isomeacutetrica este estaria sendo sustentado estaticamente enquanto uma contraccedilatildeo
isotocircnica seria capaz de levantaacute-lo [6]
531 Relaccedilatildeo Comprimento - Forccedila Muscular
Quando o comprimento de um muacutesculo se encontra proacuteximo ao seu valor de
repouso tambeacutem chamado comprimento oacutetimo a maior quantidade possiacutevel de
cabeccedilas miosiacutenicas pode formar pontes cruzadas com as moleacuteculas de actina esta
situaccedilatildeo corresponde ao maior grau de superposiccedilatildeo entre os filamentos grosso e
fino Gordon et alli (1966) mediu a faixa de comprimento onde a maacutexima tensatildeo
ocorria numa fibra isolada do muacutesculo sartorius da ratilde de 94 a 106 do
comprimento oacutetimo (Figura 15 A)
Diminuindo gradativamente o comprimento do muacutesculo para ateacute um limite de 60
do comprimento oacutetimo a forccedila caiacutea a aproximadamente 80 da forccedila maacutexima -
evento relacionado provavelmente ao encontro de filamentos finos opostos
Encurtamentos mais pronunciados levavam agrave cessaccedilatildeo da forccedila muscular com o
provaacutevel choque dos filamentos grossos com as estruturas Z Por outro lado se o
muacutesculo era estirado acima do comprimento oacutetimo a forccedila muscular caia
gradativamente ateacute cerca de 130 deste comprimento Nesta condiccedilatildeo o
sarcocircmero distendido diminui o nuacutemero de pontes cruzadas ativas ateacute o limite ao
39
redor de 170 do comprimento oacutetimo onde a superposiccedilatildeo entre filamentos
grossos e finos jaacute natildeo ocorre
Em muacutesculos inteiros e natildeo apenas numa fibra isolada alongamentos a partir do
comprimento oacutetimo trazem consigo o aparecimento de uma forccedila elaacutestica passiva
exercida pelos elementos elaacutesticos natildeo contraacuteteis do muacutesculo perimiacutesio endomiacutesio
sarcolema assim como por elementos da proacutepria fibra muscular (Zajac 1989)
Dependendo ainda da ativaccedilatildeo a forccedila muscular fica reduzida a uma fraccedilatildeo da forccedila
maacutexima situaccedilatildeo em que nem todas as fibras satildeo recrutadas ou a somaccedilatildeo
temporal natildeo chegou ao maacuteximo (Figura 15 B)
Em muacutesculos do aparelho locomotor a modulaccedilatildeo da forccedila eacute feita
predominantemente pelo recrutamento ateacute cerca de 70 (50 a 85
dependendo do muacutesculo) da forccedila maacutexima valor a partir do qual as unidades
motoras passam a disparar com maior frequumlecircncia (Enoka 1993) [6]
40
Figura 15 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento A - Ativaccedilatildeo maacutexima B - Ativaccedilatildeo parcial (Zajac 1989)
532 Relaccedilatildeo Velocidade - Forccedila Muscular
Um muacutesculo isolado sujeito a uma carga constante por exemplo suportando um
peso se for estimulado inicialmente se encurtaraacute parando em seguida Variando-se
a carga eacute possiacutevel relacionaacute-la com a velocidade de encurtamento sendo obtida a
curva velocidade - forccedila muscular Quando a velocidade de encurtamento eacute maacutexima
o muacutesculo natildeo estaacute sujeito a nenhuma carga isto eacute a forccedila muscular eacute nula Se por
outro lado o muacutesculo natildeo consegue se encurtar ainda que seu comprimento seja
oacutetimo senatildeo apenas suportar a carga a velocidade eacute nula e a forccedila assume o valor
maacuteximo (Figura 16) Forccedilas maiores do que a maacutexima aplicadas ao muacutesculo levam
seu alongamento ateacute um limite de aproximadamente 180 da forccedila maacutexima
aumentos subsequumlentes de forccedila levariam a alongamentos draacutesticos no muacutesculo
41
Figura 16 - Relaccedilatildeo forccedila-velocidade para ativaccedilotildees maacutexima e parcial No eixo x estaacute representada a
velocidade de encurtamento a velocidade do muacutesculo com sinal oposto (Zajac 1989)
54 O Modelo de Hill
Os modelos derivados da proposta inicialmente apresentada por A V Hill em 1938
possuem caracteriacutesticas suficientemente simples e de faacutecil compreensatildeo e satildeo
capazes de modelar satisfatoriamente os principais fenocircmenos macroscoacutepicos
observados na contraccedilatildeo muscular e que os tornaram os mais utilizados ateacute entatildeo
em estudos de dinacircmica e controle de movimento Na Figura 17 podem ser
observados os componentes baacutesicos deste modelo um elemento contraacutetil (CE) no
qual a forccedila muscular eacute gerada a partir da energia quiacutemica disponiacutevel um elemento
elaacutestico em seacuterie (SEE) responsaacutevel pela resposta mecacircnica do muacutesculo agraves
alteraccedilotildees de comprimento raacutepidas Se um muacutesculo estaacute sendo submetido a
alongamentos natildeo-despreziacuteveis eacute comum a inclusatildeo de um elemento elaacutestico em
paralelo (PE) atuando como uma mola passiva [6]
42
Figura 17 - Estrutura funcional do modelo de Hill mostrando o elemento contraacutetil (CE) o elemento
elaacutestico em paralelo (PE) e o elemento elaacutestico em seacuterie (SEE) (Zajac 1989)
A partir de medidas de forccedila isotocircnica em muacutesculos tetanizados sabe-se que quando
esta aumenta os muacutesculos se contraem mais lentamente Foi proposta entatildeo por Hill
uma relaccedilatildeo empiacuterica hiperboacutelica que ajustava a dependecircncia da velocidade maacutexima
de contraccedilatildeo (V) com a forccedila muscular (F) (Figura 18)
(F+a)+(V+b)=const (41)
Tal que
V eacute a velocidade inicial (maacutexima) de encurtamento
F eacute a forccedila muscular
a e b satildeo as constantes sendo b = a (VmFm)
43
Figura 18 - Hipeacuterbole de Hill Os dados experimentais de contraccedilotildees isotocircnicas do muacutesculo sartorius
de ratilde foram ajustados com a equaccedilatildeo empiacuterica (VVm+025) (FFm+025) = 03123 neste teste
Vm=52 cms e Fm=65 gf (Talbot e Gessner 1973)
Hill obteve a relaccedilatildeo acima atraveacutes de medidas da potecircncia muscular que eacute a soma
das energias mecacircnica e teacutermica durante a contraccedilatildeo isotocircnica Inicialmente o calor
liberado na contraccedilatildeo isotocircnica (Qit) foi considerado como a soma do calor liberado
durante a contraccedilatildeo isomeacutetrica (Qim) e do calor liberado devido ao encurtamento (Qe)
Q Q Qit e im (42)
Hill constatou que Qe era proporcional apenas agrave distacircncia encurtada ou que sua
variaccedilatildeo temporal era proporcional a V No entanto Qit o calor total diminuiacutea com o
aumento da forccedila A potecircncia total no muacutesculo soma da potecircncia mecacircnica (fv) e do
calor extra dissipado por accedilatildeo da viscosidade no encurtamento (Qe) pode ser
expressa como
( )W fv Qe fv av b f fm (43)
44
Tal que fm eacute a forccedila muscular maacutexima (ou seja para v = 0) Somando ab + bf nos dois
lados da equaccedilatildeo acima
( )( ) ( )f a v b b a fm (44)
Mas Hill percebeu posteriormente que ldquoardquo dependia de f (Hill 1964)
a f f fm( ) 016 018 (45)
Apesar das equaccedilotildees 44 e 45 descreverem com maior precisatildeo a relaccedilatildeo forccedila-
velocidade a equaccedilatildeo original de Hill 41 continua sendo empregada com suficiente
credibilidade para muitos muacutesculos Wilkie (1950) notou que hipeacuterboles
geometricamente semelhantes eram obtidas para vaacuterios muacutesculos mostrando que a
variaccedilatildeo da velocidade com a forccedila ocorria de maneira ateacute certo ponto invariante
Normalizando a eq 41 pela forccedila maacutexima (fm) e pela velocidade maacutexima de contraccedilatildeo
sem carga (vm) vem
f
f
v
vm m
1
4
1
4
5
16 (46)
Uma vez que para muitos muacutesculos vale a relaccedilatildeo
a
f
b
vm m
1
4 (47)
Abott e Wilkie (1953) mostraram que a equaccedilatildeo de Hill normalizada eq 47 se aplica
para muacutesculos que se encontram em diversos estados de alongamento ou contraccedilatildeo
e natildeo apenas no comprimento oacutetimo Assim a forccedila do elemento contraacutetil eacute
completamente definida para uma estimulaccedilatildeo tetacircnica se a curva forccedila-comprimento
eacute levada em conta aleacutem da curva forccedila-velocidade A forccedila muscular eacute entatildeo uma
funccedilatildeo de duas variaacuteveis uma relaccedilatildeo forccedila-comprimento-velocidade (figura 19)
45
Figura 19 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento-velocidade para muacutesculo interno reto de rato (Zierler 1978)
Este modelo baacutesico possui alguns pequenos desvios dependendo das condiccedilotildees
especiacuteficas de operaccedilatildeo Muacutesculos que se contraem a partir de um comprimento inicial
elevado encurtam-se mais lentamente do que aqueles que estavam inicialmente
menos estendidos A duraccedilatildeo da estimulaccedilatildeo se longa diminui a velocidade de
contraccedilatildeo processo ligado provavelmente ao metabolismo energeacutetico (Zierler 1978)
A partir das relaccedilotildees expostas acima jaacute eacute possiacutevel calcular a potecircncia muscular
Sendo a taxa de calor gerado no encurtamento ( Qe ) proporcional agrave velocidade de
encurtamento
( )Q Q f f vit im m 016 018 (48)
Incluindo o termo fv da potecircncia mecacircnica e considerando a = 025 a potecircncia
muscular total entendida como a soma da taxa de produccedilatildeo de calor e da potecircncia
mecacircnica durante a contraccedilatildeo isotocircnica fica
W Q f v fvim m 0 25 (49)
46
E utilizando a relaccedilatildeo determinada por Hill para o calor isomeacutetrico
Qf v
im
m m
16 (410)
Tem-se que uma expressatildeo para a potecircncia muscular seria
Wf v v
v
f
f
v
v
m m
m m m
161 4 16 (411)
Que a partir da equaccedilatildeo 46 da hipeacuterbole normalizada de Hill (Talbot e Gessner
1973) pode ser expressa em funccedilatildeo apenas da velocidade de encurtamento ou da
forccedila muscular
Wf v
vv
vv
m m m
m
16
1 24
1 4 (412)
Wf v f
f
f f
f f
m m
m
m
m
161 1
4 75 20
16 64 (413)
A equaccedilatildeo de Hill normalizada (46) eacute a base para a determinaccedilatildeo da curva
velocidade-forccedila muscular As equaccedilotildees 411 e 412 por sua vez podem fornecer
importantes dados sobre consumo de energia muscular e o comportamento das
forccedilas para um estudo mais especiacutefico Em sistemas de estimulaccedilatildeo eleacutetrica neuro-
muscular poderatildeo ser uacuteteis no estabelecimento de estrateacutegias de controle
47
55 Estrutura Muscular na Articulaccedilatildeo
A seguir seratildeo apresentados os muacutesculos e ligamentos no movimento do joelho De
acordo com o mostrado na Figura 20 podemos observar a quantidade de muacutesculos
diretamente ligados ao joelho bem como os ligamentos que satildeo responsaacuteveis por
manter a integridade da articulaccedilatildeo
Figura 20 - Demonstrativa dos muacutesculos ligamentos e suas disposiccedilotildees
551 Os Muacutesculos da Articulaccedilatildeo
Doze muacutesculos atuam na articulaccedilatildeo do joelho e satildeo classificados em trecircs grupos
bull Jarrete
bull Quadriacuteceps da coxa e
bull Muacutesculos natildeo-classificados
5511 Jarrete
O grupo do jarrete inclui os muacutesculos semitendiacuteneo semimembranaacuteceo e biacuteceps da
coxa (cabeccedila longa e curta) Todos exceto a cabeccedila curta do biacuteceps atuam como
48
extensores do quadril Como os muacutesculos do jarrete demonstram uma linha de
traccedilatildeo posterior ao eixo de rotaccedilatildeo do joelho eles servem como flexores do joelho
Aleacutem de fletir o joelho os muacutesculos semimembranaacuteceo e semitendiacuteneo giram
medialmente a tiacutebia quando o joelho estaacute parcialmente fletido Na condiccedilatildeo de
sustentaccedilatildeo de peso esses muacutesculos tendem a girar lateralmente o fecircmur sobre a
tiacutebia Esses movimentos satildeo relativamente equivalentes
5512 O Quadriacuteceps da Coxa
O quadriacuteceps da coxa eacute constituiacutedo pelos muacutesculos reto da coxa e trecircs vastos (vasto
lateral medial e intermeacutedio) Apenas o reto da coxa atua em mais de uma
articulaccedilatildeo Contudo todos os membros causam inequivocadamente uma extensatildeo
potente do joelho e tambeacutem devido a sua inserccedilatildeo medial tendem a causar
rotaccedilatildeo medial da tiacutebia
O comportamento eleacutetrico do vasto medial estaacute relacionado agrave diminuiccedilatildeo da
magnitude do braccedilo de momento do quadriacuteceps para a extensatildeo do joelho durante
os 15ordm finais de movimento Os aumentos na atividade do vasto medial no final da
extensatildeo do joelho foram relacionados ao seu papel como estabilizador da patela
contra uma luxaccedilatildeo lateral Em geral ainda eacute relativamente seguro afirmar que todos
os muacutesculos do quadriacuteceps satildeo mais ou menos simultaneamente ativos durante a
extensatildeo do joelho e proporcionalmente ativos durante elevaccedilotildees e reduccedilotildees na
tensatildeo da extensatildeo
5513 O Grupo de Muacutesculos natildeo Classificados
O grupo de muacutesculos natildeo-classificados da articulaccedilatildeo do joelho inclui o sartoacuterio o
graacutecil o popliacuteteo o gastrocnecircmico e o plantar Os dois uacuteltimos atuam
predominantemente na articulaccedilatildeo do tornozelo embora passem atraacutes da
articulaccedilatildeo do joelho e possuam alguma capacidade de flexatildeo
49
O muacutesculo graacutecil considerado parte da massa muscular referida como adutores do
quadril no entanto ao atravessar a articulaccedilatildeo do joelho ele tende a causar um
torque associado agrave rotaccedilatildeo medial da tiacutebia bem como a flexatildeo do joelho
O sartoacuterio que eacute o muacutesculo mais longo do corpo tambeacutem se associa agrave rotaccedilatildeo
medial da tiacutebia e atua no quadril como flexor
O popliacuteteo eacute um muacutesculo profundo e pequeno situado atraacutes da articulaccedilatildeo do joelho
A orientaccedilatildeo de suas fibras o torna um rotador medial da tiacutebia Geralmente se
observa atividade do muacutesculo no iniacutecio da flexatildeo do joelho aleacutem de ajudar a
estabilizar o membro inferior sustentador do peso quando estaacute numa posiccedilatildeo com o
joelho fletido auxiliando o ligamento cruzado posterior a restringir esse movimento
indesejaacutevel
Figura 21 ndash Localizaccedilatildeo dos principais muacutesculos relacionados ao joelho [10]
552 Ligamentos
Ligamento Cruzado Anterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo permitindo
o movimento para frente
Ligamento Cruzado Posterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo
permitindo o movimento para traacutes mais ligamentos colaterais localizados nas
laterais do joelho responsaacuteveis pela estabilidade lateral e medial da articulaccedilatildeo
50
Os ligamentos tecircm como principal funccedilatildeo limitar os movimentos das articulaccedilotildees em
direccedilotildees indesejaacuteveis a fim de que natildeo ocorram lesotildees (danificaccedilotildees nas mesmas)
A caacutepsula fibrosa do joelho eacute suplementada e reforccedilada por cinco ligamentos
intriacutensecos
bull Ligamento Patelar
bull Ligamento Colateral Fibular
bull Ligamento Colateral Tibial
bull Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo
bull Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Estes satildeo frequumlentemente denominados ligamentos externos para diferenciaacute-los
dos ligamentos internos e ligamentos cruzados que se encontram dentro da caacutepsula
fibrosa
5521 Ligamento Patelar
Eacute a continuaccedilatildeo do tendatildeo do muacutesculo quadriacuteceps da coxa distal agrave patela Eacute
extremamente forte e contiacutenuo com a caacutepsula fibrosa da articulaccedilatildeo do joelho e eacute
palpado com maior facilidade quando a perna esta estendida Resiste agrave tendecircncia
da face tibial superior de deslocar-se para frente com referecircncia ao fecircmur durante
alguns tipos de movimento
5522 Ligamento Colateral Fibular (Lateral) e Ligamento Colateral Tibial
(Medial)
Esse ligamento tem mais importacircncia que o ligamento colateral fibular (lateral) no
que diz respeito agrave estabilidade do joelho
O ligamento colateral medial eacute composto de uma parte superficial o ligamento
colateral tibial e uma parte profunda ldquoo ligamento capsular medialrdquo Estas estruturas
satildeo importantes no controle da angulaccedilatildeo vara (voltado medialmente) e valga
(voltada lateralmente) rotaccedilatildeo tibial e deslocamento tibial antero-posterior Esses
51
ligamentos satildeo firmemente fixados ao menisco medial e a caacutepsula fibrosa da
articulaccedilatildeo do joelho
Os ligamentos colaterais tibial e fibular normalmente impedem a ruptura das faces
laterais da articulaccedilatildeo Satildeo firmemente estirados quando a perna eacute estendida
impedindo a rotaccedilatildeo da tiacutebia lateralmente ou do fecircmur medialmente Durante a
flexatildeo da perna eles se aproximam permitindo alguma rotaccedilatildeo da tiacutebia sobre o
fecircmur
Ligamento colateral medial possui duas porccedilotildees superficial e profunda Estabiliza a
joelho nos estresses em valgo
Ligamento colateral lateral ou fibular colateral Eacute o principal estabilizador ao estresse
em varo Faz parte do complexo ou canto posterolateral e resiste agrave rotaccedilatildeo externa
Figura 22ndash Ligamentos da articulaccedilatildeo do joelho
5523 Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo e Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Eles reforccedilam a parte de traz do joelho Ajudam a resistir qualquer tendecircncia
para a articulaccedilatildeo se mover aleacutem de seu limite de extensatildeo (hiperextensatildeo) Aleacutem
52
disso a direccedilatildeo de suas fibras sugere que eles limitem o movimento rotatoacuterio
5524 Ligamentos Cruzados
O mais fraco ligamento eacute o cruzado anterior que impede o deslocamento posterior
do fecircmur sobre a tiacutebia e a hiperextensatildeo da articulaccedilatildeo aleacutem de conter a tiacutebia que eacute
tracionada agrave frente quando a articulaccedilatildeo eacute fletida em acircngulo reto
O ligamento cruzado posterior que eacute estirado durante a flexatildeo da articulaccedilatildeo do
joelho impede a luxaccedilatildeo anterior do fecircmur sobre a tiacutebia ou a luxaccedilatildeo posterior da
tiacutebia Tambeacutem ajuda a evitar a hiperflexatildeo da articulaccedilatildeo do joelho
Estes ligamentos muito fortes situam-se no interior da caacutepsula articular unindo o
fecircmur e a tiacutebia Localizam-se entre os cocircndilos medial e lateral separados da
cavidade articular pela membrana sinovial
Satildeo faixas arredondadas que se cruzam obliquamente como um X e se denominam
anterior e posterior de acordo com seu local de fixaccedilatildeo na tiacutebia Estes ligamentos
satildeo essenciais para a estabilidade acircntero-posterior da articulaccedilatildeo do joelho
principalmente quando eacute fletido
Ligamento cruzado anterior Eacute responsaacutevel pela limitaccedilatildeo da translaccedilatildeo anterior e
rotaccedilatildeo da tiacutebia em relaccedilatildeo ao fecircmur
Ligamento cruzado posterior Evita a subluxaccedilatildeo posterior da tiacutebia em relaccedilatildeo ao
fecircmur
53
56 Movimentos de Rotaccedilatildeo e Translaccedilatildeo
No joelho existem movimentos de escorregamento do fecircmur sobre os meniscos
tornando o movimento ainda mais complexo Nas figuras 23 e 24 estatildeo identificadas
as proacuteteses de 1 e 4 eixos que nos datildeo uma boa visualizaccedilatildeo dos movimentos
relativos entre as superfiacutecies de um joelho
Figura 23 - Proacuteteses de um Eixo
Figura 24 - Proacuteteses de 4 eixos
Podemos observar a diferenccedila dos movimentos proporcionados por proacutetese e
concluiacutemos que o movimento da proacutetese de 4 eixos eacute o que mais se aproxima do
movimento real no joelho jaacute que proporciona o deslizamento entre as superfiacutecies
enquanto na proacutetese de 1 eixo ocorre apenas o movimento de rotaccedilatildeo em torno do
eixo
54
57 Conclusatildeo do Capiacutetulo
O meacutetodo atual de exame do joelho a ressonacircncia magneacutetica natildeo estaacute adequado
com a pesquisa biomecacircnica pois como pode ser observado neste capiacutetulo a
pressatildeo no joelho em movimento eacute no miacutenimo 30 vezes superior comparada agravequela
na maca de ressonacircncia assim como os acircngulos satildeo os mais variados possiacuteveis
proporcionando variaccedilatildeo ciacuteclica com baixas ou altas taxas de variaccedilatildeo das forccedilas
Com relaccedilatildeo ao meacutetodo de Hill pode-se ter uma noccedilatildeo dos gastos de energia
envolvidos na geraccedilatildeo dos movimentos e como varia a forccedila com a velocidade
muscular
Pode-se verificar tambeacutem a complexidade do joelho quando foram citados e
mostrado a quantidade de muacutesculos ligamentos e outras estruturas que o compotildee e
a sua complexibilidade bem como o movimento existente
55
6 PROPOSTA PARA A SOLUCcedilAtildeO MECAcircNICA
Propotildee-se entatildeo um sistema que simule a compressatildeo exercida sobre o joelho com
um carregamento estaacutetico com valor equivalente ao peso do paciente Isto seria
possiacutevel ao variar o carregamento e o acircngulo da articulaccedilatildeo que seria o ideal para
simular as atividades cotidianas como subir uma escada pular correr um
agachamento e outras situaccedilotildees onde o joelho eacute severamente solicitado
Situaccedilotildees como correr e pular necessitariam de um equipamento com software que
captassem imagens dinacircmicas para esta situaccedilatildeo a escolha seria por um simulador
de carga com caracteriacutesticas elaacutesticas desta forma com o movimento haveria
acreacutescimo ou decreacutescimo dos esforccedilos no joelho do paciente de acordo com a
variaccedilatildeo do comprimento da cinta elaacutestica A impossibilidade de realizaccedilatildeo de um
exame deste tipo eacute devido ao fato de natildeo haver um equipamento de RM que capta
imagens dinacircmicas aqui no estado do Espiacuterito Santo Figura 25 o que nos levou
a pensar em outra soluccedilatildeo para o caso
Figura 25 - Equipamento utilizado na ressonacircncia magneacutetica
56
Como a uacutenica possibilidade eacute de simular um carregamento com um acircngulo entre 10ordm
e 15ordm (acircngulo da bobina de captaccedilatildeo de imagem) na articulaccedilatildeo femopatelar e a
impossibilidade descrita no paraacutegrafo anterior pensamos entatildeo em um equipamento
que atendesse a esta situaccedilatildeo
Na Figura 26 observamos a forccedila F em direccedilatildeo perpendicular ao solo simulando a
forccedila peso desta maneira procuramos desenvolver um aparato que nos permitisse
simular a mesma direccedilatildeo A soluccedilatildeo foi um conjunto de cintas com baixa
elasticidade e boa resistecircncia mecacircnica agrave traccedilatildeo com dispositivo de travas O
equipamento natildeo possui componentes ferromagneacuteticos e medidores de forccedila
eletroeletrocircnicos
Figura 26 - Descriccedilatildeo da cinta e figura ilustrativa
A seguir podemos observar a figura 27 com o voluntaacuterio utilizando o equipamento
no momento anterior agrave ressonacircncia
57
Figura 27 ndash Paciente utilizando a cinta ao dar entrada na sala de exame
61 O Equipamento de Carga
O equipamento eacute composto por trecircs cintas dispostas do seguinte modo a primeira
cinta eacute responsaacutevel pelo carregamento do joelho tencionando o sistema a segunda
eacute responsaacutevel pela ligaccedilatildeo da cinta inferior a primeira com a superior a terceira e a
terceira cinta seraacute responsaacutevel por limitar o movimento que seraacute ajustada conforme
o tamanho do paciente
58
Figura 28 ndash Montagem do conjunto de cintas
62 Modificaccedilotildees Realizadas
Foram necessaacuterias algumas adaptaccedilotildees para que as cintas pudessem ser utilizadas
no equipamento de ressonacircncia magneacutetica pois havia alguns componentes
ferromagneacuteticos tais como mola e eixo Estes foram confeccionados em bronze e
as molas foram retiradas de maneira que natildeo alterasse a funcionalidade do
equipamento
59
7 O QUE SIGNIFICA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
Ressonacircncia Magneacutetica (RM) eacute uma ferramenta meacutedica moderna e precisa
disponiacutevel aos meacutedicos para a imagem seccional do interior do corpo Esta visatildeo
magneacutetica fornece aos meacutedicos uma quantidade de informaccedilotildees detalhadas sobre
a localizaccedilatildeo tamanho e composiccedilatildeo do tecido corporal a ser examinado Este
conhecimento pode ser decisivo no estabelecimento de um diagnoacutestico raacutepido e
preciso
A RM eacute um meacutetodo de investigar o corpo tatildeo complicado quanto parece A RM natildeo
usa raios-X De fato como o nome indica o procedimento eacute baseado nas
propriedades magneacuteticas dos aacutetomos que constituem todas as substacircncias incluindo
o corpo humano Em um campo magneacutetico forte como o produzido pelo scanner da
RM sinais eleacutetricos satildeo emitidos pelo nuacutecleo atocircmico do tecido corporal Esses
sinais satildeo interceptados por uma antena circular ao redor do paciente A intensidade
do sinal varia de acordo com o tipo de tecido Um computador designa os sinais aos
pontos correspondentes das aacutereas corporais em exame e transforma-as em imagem
na tela
71 Preparaccedilatildeo para o exame
Natildeo eacute necessaacuterio remover as roupas como eacute o caso em muitos exames de raio-X
poreacutem os pacientes satildeo solicitados a retirar todos os objetos que possam interferir
no processo de imagem principalmente aqueles contendo metal Isto inclui natildeo
somente brincos broches colares reloacutegios de pulso mas tambeacutem canetas
esferograacuteficas e chaves Os pacientes devem tambeacutem retirar placas dentaacuterias
removiacuteveis e informar o meacutedico se houver qualquer implante metaacutelico ou objeto
estranho incluindo
bull Marca-passo
bull Vaacutelvula cardiacuteaca artificial
bull Proacutetese vascular
60
bull Membro artificial
bull Unha ou placa metaacutelica
bull Estilhaccedilo ou tala de metal
bull Dispositivo intra-uterino (para contracepccedilatildeo)
bull O meacutedico deve ser informado se vocecirc estaacute graacutevida
Para o exame os pacientes satildeo conduzidos a um recosto almofadado no centro do
scanner da RM Eacute importante que o paciente sinta-se confortaacutevel para o iniacutecio e
permaneccedila calmo e quieto o quanto possiacutevel durante o exame jaacute que qualquer
movimento fiacutesico pode interferir com a precisatildeo das medidas ou alterar os resultados
dos testes
72 Seguranccedila durante o exame
Uma vez que a ressonacircncia magneacutetica natildeo envolve o uso de raios-X natildeo eacute
necessaacuterio tomar as mesmas medidas de precauccedilatildeo para exames de raios-X Pelo
conhecimento cientiacutefico atual a forccedila do campo magneacutetico necessaacuteria para obter
resultados precisos (ateacute 2 Tesla = 20000 vezes o campo magneacutetico da Terra) natildeo
possui efeito prejudicial
Nos uacuteltimos anos milhotildees de exames foram realizados sem quaisquer efeitos
colaterais conhecidos - durante ou apoacutes o exame Os exames de RM geralmente
natildeo podem ser realizados em pacientes com marca-passo cardiacuteaco
73 O que acontece durante o exame
Durante o exame o paciente deita-se no centro de uma abertura tipo tuacutenel do
scanner da RM o que natildeo eacute perigoso nem doloroso Poreacutem se o paciente natildeo gosta
da sensaccedilatildeo de se sentir preso ou sofrem de claustrofobia tomar um sedativo leve
com consulta do meacutedico pode ajudar
61
Cada imagem da RM leva de 5 a 15 minutos para ser obtida Durante o exame o
paciente ouviraacute um som de batida leve Natildeo haacute com que se preocupar Esse eacute o
funcionamento normal do scanner da RM
Quando eacute necessaacuterio obter vaacuterias imagens o recosto iraacute mover-se automaticamente
agrave posiccedilatildeo apropriada O paciente deve continuar o mais tranquumlilo possiacutevel
Dependendo do tipo do exame o tempo total do procedimento pode ser de ateacute 60
minutos
62
8 PARAcircMETROS QUE AFETAM O ASPECTO DAS IMAGENS
OBTIDAS ATRAVEacuteS DE RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
A seguir seraacute abordado os paracircmetros envolvidos para a obtenccedilatildeo das imagens dos
diferentes planos em que satildeo mostradas as imagens e por fim os resultados
obtidos nos experimentos com e sem o equipamento de carga
81 Paracircmetros que Afetam o Aspecto das Imagens Obtidas Atraveacutes de
Ressonacircncia Magneacutetica
O aspecto de uma imagem produzida atraveacutes de RM eacute determinado atraveacutes de
muitos paracircmetros Em geral estes paracircmetros podem ser divididos em (1) aqueles
que possuem um valor fixo determinado pela fiacutesica da RM e (2) aqueles que podem
ser modificados pelo usuaacuterio para alterar o aspecto da imagem
O objetivo de qualquer estudo de RM eacute gerar imagens da anatomia tecidual nas
quais a razatildeo contraste-ruiacutedo (RCR) eacute suficiente para permitir identificaccedilatildeo do
processo patoloacutegico Isto eacute realizado variando-se os paracircmetros definidos pelo
usuaacuterio para enfatizar diferenccedilas nos valores de paracircmetros intriacutensecos e para
enfatizar diferenccedilas na intensidade do sinal entre voxels contendo tecidos normais e
patoloacutegicos
811 Paracircmetros Intriacutensecos
Os paracircmetros intriacutensecos satildeo tecidos-dependentes e natildeo estatildeo sob controle do
operador Como exemplos de paracircmetros intriacutensecos estatildeo a densidade da aacutegua e a
gordura no tecido fluxo sanguiacuteneo e as velocidades de relaxamento dos momentos
magneacuteticos de volta ao equiliacutebrio apoacutes perturbaccedilatildeo Alguns paracircmetros intriacutensecos
satildeo invariaacuteveis entre todos os tecidos (por exemplo a intensidade do campo
magneacutetico)
63
O acuacutemulo de liacutequido de edema em torno de um tumor eacute uma patologia comum O
edema tem maior proporccedilatildeo de aacutegua que o tecido normal circundante e portanto
maior densidade de proacutetons por unidade de volume Este aumento da densidade de
proacutetons por unidade de volume pode ser observado utilizando-se meacutetodos de estudo
por RM Tipicamente imagens por RM ponderadas em densidade protocircnica satildeo
obtidas utilizando-se os menores TE e tempo de repeticcedilatildeo (TR) possiacuteveis que
permitem relaxamento T1 completo de todos os momentos magneacuteticos de volta ao
equiliacutebrio
8111 Tempos de Relaxamento
Apoacutes ser excitado o sinal de RM natildeo pode ser detectado para sempre Sofre
descaimento em virtude de dois tipos diferentes de processos de relaxamento (1) o
retorno do momento magneacutetico de volume ao equiliacutebrio teacutermico e (2) a perda de
coerecircncia da fase na magnetizaccedilatildeo final em virtude de interaccedilotildees com outros
momentos magneacuteticos no tecido
A velocidade com que estes processos retornam agrave magnetizaccedilatildeo final ao equiliacutebrio eacute
fundamental porque a experiecircncia com RM deve ser repetida para cada etapa de
codificaccedilatildeo de fase e o grau de magnetizaccedilatildeo disponiacutevel para o estudo depende da
forma como muitos dos momentos magneacuteticos satildeo realinhados com o campo
magneacutetico principal
8112 Tempos de Relaxamento T2 e T2
Apoacutes excitaccedilatildeo o sinal de RM presente no plano XY decai exponencialmente ateacute
zero com o tempo O tempo necessaacuterio para o desaparecimento irreversiacutevel de 63
do sinal eacute denominado tempo de relaxamento T2 ou tempo de relaxamento spin-spin
ou transversal Este descaimento eacute causado pelos muitos processos que produzem
uma perda de coerecircncia da fase no sinal de RM Apoacutes o pulso de RF todos os
momentos magneacuteticos inicialmente processam com fases idecircnticas (a precessatildeo eacute o
alinhamento dos momentos magneacuteticos em torno do campo principal) Entretanto
64
variaccedilotildees na intensidade efetiva do campo magneacutetico fazem com que os momentos
magneacuteticos processem em diferentes frequumlecircncias por curtos periacuteodos de tempo
8113 Tempo de Relaxamento T1
O tempo de relaxamento T1 (isto eacute spin-lattice ou tempo de relaxamento
longitudinal) eacute o tempo necessaacuterio para restabelecer 63 da populaccedilatildeo de equiliacutebrio
de momentos magneacuteticos Bo apoacutes o pulso de excitaccedilatildeo O relaxamento T1 eacute um
processo exponencial
O tempo de relaxamento T1 para qualquer material varia em funccedilatildeo da intensidade
do capo magneacutetico pois ocorrem mais variaccedilotildees na intensidade do capo magneacutetico
efetivo local em menores frequumlecircncias O tempo de relaxamento T1 eacute sempre maior
ou igual ao tempo de relaxamento T2
812 Paracircmetros Extriacutensecos
Muitos tipos de paracircmetros controlados pelo operador podem alterar o aspecto da
imagem Estes incluem eventos de determinaccedilatildeo do tempo como TR TE e em
estudos de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo de inversatildeo do spin Outros paracircmetros
que afetam o aspecto da imagem satildeo espessura do corte resoluccedilatildeo digital e CDV
O aspecto da imagem tambeacutem pode ser modificado aplicando-se mais de um pulso
de RF antes da coleta de dados
8121 TR e TE
Tipicamente satildeo necessaacuterias 128 ou 256 etapas de codificaccedilatildeo em uma aquisiccedilatildeo
de RM O TR eacute o tempo entre etapas consecutivas de codificaccedilatildeo de fase e o TE eacute
o tempo entre o pulso de RF perturbador inicial e o centro do periacuteodo de aquisiccedilatildeo
O TR geralmente eacute maior que o TE exceto para algumas sequumlecircncias raacutepidas como
aquisiccedilatildeo raacutepida estaacutegio estacionaacuterio apoacutes contraste e imagem raacutepida com
precessatildeo estaacutegio estacionaacuterio
65
813 Manipulaccedilatildeo dos Paracircmetros Extriacutensecos para Variar o Contraste da
Imagem
8131 Imagem de Ressonacircncia Magneacutetica Ponderada em TI e TR
Todas as imagens geradas por RM satildeo ponderadas em T1 em algum grau os
tempos de relaxamento T1 para aacutegua e gordura no corpo vaiam de 100 a 2000 ms
A fonte primaacuteria de atenuaccedilatildeo do sinal em uma imagem spin-eco eacute a saturaccedilatildeo
progressiva do momento magneacutetico pelos pulsos de seleccedilatildeo do corte repetitivos O
sinal da gordura eacute brilhante enquanto as intensidades de sinal do muacutesculo e liacutequido
em um cisto do menisco satildeo menores
8132 Ponderaccedilatildeo em densidade Protocircnica
As imagens onde o contraste eacute governado pela concentraccedilatildeo relativa de aacutegua no
tecido podem ser geradas utilizando-se TRrsquos longos (TR gt 20 ms) Estas imagens
satildeo denominadas imagens ponderadas em densidade protocircnicas As imagens
ponderadas em densidade protocircnica fornecem mais detalhes anatocircmicos porque
satildeo usadas para visualizar estruturas finas Estas satildeo obtidas e satildeo uacuteteis para
interpretaccedilatildeo de aacutereas de sinal de intensidade elevada observada na imagem
ponderada em T2 na qual os detalhes anatocircmicos estatildeo encobertos
8133 Ponderaccedilatildeo em T2 e TE
O liacutequido e o edema podem ser enfatizados em imagens produzidas por RM
utilizando-se longos tempos de TE porque possuem maiores tempos de
relaxamento T2 que os tecidos normais Com TEs longos o descaimento do sinal
exponencial devido ao relaxamento T2 atenua o sinal de liacutequido e edema mais
lentamente que o sinal da gordura muacutesculo ou tecidos conjuntivos normais
Portanto o liacutequido e o edema apresentam-se brilhantes em imagens por RM
ponderadas em T2 obtidas utilizando-se longos tempos TE e longos tempos TR A
seguir seraacute exposto um quadro com um breve resumo da interpretaccedilatildeo de RM
66
Resumo da interpretaccedilatildeo de IRM
Definiccedilotildees
Tempos de relaxamento Comportamento caracteriacutestico da magnetizaccedilatildeo tecidual
(propriedades dos tecidos)
T1 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons se
tornem inicialmente alinhados com o capo magneacutetico
estaacutetico (ou se realinhem apoacutes excitaccedilotildees repetidas)
T2 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons
saiam de fase uns em relaccedilatildeo aos outros apoacutes excitaccedilatildeo
por radiofrequumlecircncia (RF)
TR O tempo entre as excitaccedilotildees sucessivas de RF no tecido
(um TR curto seleciona proacutetons com T1 curto)
TE Sequumlecircncia em spin-eco tempo no qual o sinal de RF
tecidual (spin-eco) eacute recebido (um TE longo seleciona
proacutetons com T2 longo)
TI Sequumlecircncia de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo consumido
ateacute que a magnetizaccedilatildeo do tecido em recuperaccedilatildeo seja
defletido para recepccedilatildeo (tecido cuja magnetizaccedilatildeo passa
pelo zero no tempo TI produz intensidade zero)
Efeitos sobre a
Imagem
T1 Um T1 curto possibilita uma remagnetizaccedilatildeo raacutepida de
modo que a intensidade do sinal eacute grande (a gordura tem
T1 muito curto) e o tecido aparece brilhante o tecido com
T1 longo (como o liacutequido) natildeo se magnetiza plenamente
entre as excitaccedilotildees e apresenta um aspecto escuro na
imagem a inversatildeo-recuperaccedilatildeo com TI semelhante ao T1
de um tecido resulta em sinal nulo para este tecido (a
gordura pode ser zerada pelo emprego de um TI curto)
67
T2 Um T2 curto faz com que os proacutetons em precessatildeo saiam
rapidamente de fase levando agrave perda do sinal tecidos com
T2 curto (como o muacutesculo) tecircm aspecto escuro nas
imagens obtidas em TE longo tecidos com T2 longo (como
liacutequido ou tumor) mantecircm sua coerecircncia de fase por mais
tempo do que outros tecidos e apresentam um aspecto
brilhante nas imagens obtidas com um TE longo uma
teacutecnica ponderada em T2 utiliza um TR e um TE longos
Aspecto do tecido em sequumlecircncia de IRM
Spin-eco
Tecido Tempo de
relaxamento
Ponderaccedilatildeo T1
TE e TR curtos
Ponderaccedilatildeo T2
Tumor liacutequido T1 e T2 longos Escuro Claro
Muacutesculo T1 longo e T2 curto Escuro Escuro
Gordura T1 curto e T2 longo Claro Menos claro
Para finalizar nossa anaacutelise acerca dos paracircmetros podemos dizer que em uma
sequumlecircncia DP teremos valores curtos para TR e tambeacutem para TE ou seja teremos
T1 longo e T2 curto assim natildeo teremos sequumlecircncia ponderada em T1 como
tambeacutem natildeo teremos ponderada em T2 esta sequumlecircncia nos daraacute cor escura para
liacutequidos e gorduras entatildeo poderemos diferenciar os muacutesculos que teratildeo cor
brilhante podendo entatildeo diagnosticar problemas musculares
Para valores curtos de TR e TE teremos sequumlecircncia ponderada em T1 desta forma
as gorduras apareceratildeo com cor brilhante e os muacutesculos e liacutequidos apareceratildeo em
cor escura sendo uma oacutetima maneira de analisar o quatildeo intacta se encontra o tecido
infrapatelar ou gordura de Hoffa encontrada na regiatildeo femopatelar
68
Para valores longos de TR e TE teremos uma sequumlecircncia ponderada em T2 desta
forma as gorduras e muacutesculos se encontraratildeo em cor escura mas os liacutequidos
estaratildeo em cor brilhante assim poderemos diagnosticar a presenccedila de aacutegua e
edemas na regiatildeo patelofemoral Lembrando ainda que a gordura neste caso tem a
funccedilatildeo de lubrificantes para as superfiacutecies das cartilagens dos ossos a presenccedila de
aacutegua ou edemas prejudicam a lubrificaccedilatildeo na regiatildeo fazendo com que as
cartilagens venham a deteriorar-se
82 Planos de Imagem
Uma aquisiccedilatildeo axial atraveacutes da articulaccedilatildeo patelofemoral eacute usada como o localizador
inicial para imagens subsequumlentes nos planos sagital e coronal A patologia do
menisco eacute avaliada basicamente em imagens do plano sagital Entretanto a
morfologia e a intensidade de sinal das cartilagens do menisco devem ser avaliadas
secundariamente em imagens no plano coronal Os ligamentos cruzados satildeo mais
bem observados em imagens no plano sagital com o coronal e o axial para
visualizaccedilatildeo secundaacuteria e confirmaccedilatildeo da patologia Os ligamentos colateral medial
e lateral (LCM E LCL) satildeo claramente exibidos em imagens coronais e axiais e
tambeacutem podem ser identificados rotineiramente em imagens sagitais As superfiacutecies
da cartilagem articular dos compartimentos medial e lateral satildeo avaliadas nos planos
coronal e sagital A articulaccedilatildeo patelofemoral incluindo a faceta patelar e a
cartilagem articular do sulco troclear eacute mais bem observada em imagens axiais e
sagitais
821 Posicionamento do Paciente
Embora os estudos por imagem sejam realizados rotineiramente com o joelho
colocado em 10ordm a 15ordm de rotaccedilatildeo externa (para realinhar o ligamento cruzado
anterior [LCA] paralelo ao plano de imagem sagital) esta rotaccedilatildeo externa torna-se
menos importante quando satildeo usados cortes mais finos (lt 3 mm) A rotaccedilatildeo externa
excessiva do joelho resulta em alongamento das dimensotildees acircntero-posteriores do
cocircndilo femoral (principalmente o cocircndilo femoral lateral) e pode diminuir a
visualizaccedilatildeo precisa da anatomia do menisco Uma alternativa eacute usar imagens
69
sagitais em plano obliacutequo paralelo agrave orientaccedilatildeo do LCA avaliada em um localizador
axial
83 Abordagem Quanto aos Tipos de Planos Utilizados na RM
831 Imagens Axiais
As imagens no plano axial tecircm importante papel na avaliaccedilatildeo de rotina do joelho As
facetas patelares e a cartilagem articular devido agrave sua orientaccedilatildeo obliacutequa satildeo
demonstradas com maior precisatildeo em imagens axiais atraveacutes da articulaccedilatildeo
patelofemoral A doenccedila patelofemoral (isto eacute condromalaacutecia) pode ser super ou
subestimada quando usadas apenas imagens sagitais Imagens axiais com TF 3D
submilimeacutetrica satildeo usadas para definir padrotildees de lesatildeo circunferencial do menisco
e criar imagens compostas 3D utilizando-se uma estaccedilatildeo de trabalho As imagens
no plano axial tambeacutem satildeo usadas como localizador para determinar os planos
sagital e coronal Embora imagens axiais de rotina em 4 ou 5 mm natildeo satildeo sensiacuteveis
agrave patologia do menisco porque os cortes satildeo muito espessos Imagens sagitais que
secionam o menisco perpendicular agrave sua superfiacutecie proporcionam a melhor
demonstraccedilatildeo da anatomia e patologia interna do menisco
832 Imagens Sagitais
A dessecaccedilatildeo no plano sagital exibe os componentes dos ligamentos colaterais
medial e caacutepsula adjacente O compartimento patelofemoral o quadriacuteceps e o
tendatildeo patelar satildeo demonstrados em dissecaccedilotildees meacutedio-sagitais
O LCA e o LCP satildeo mais bem exibidos em imagens sagitais O LCL ou ligamento
colateral fibular e o tendatildeo do muacutesculo biacuteceps femoral tambeacutem podem ser
observados em cortes sagitais perifeacutericos
Em cortes meacutedio-sagitais os tendotildees quadriacuteceps e patelar que demonstram sinal
de baixa intensidade satildeo observados em suas fixaccedilotildees anteriores aos poacutelos
patelares superior e inferior respectivamente O coxim adiposo infrapatelar de Hoffa
70
estaacute situado diretamente posterior ao tendatildeo patelar e demonstra sinal de
intensidade brilhante (dependendo dos paracircmetros escolhidos) A cartilagem
articular patelar posterior exibe arco uniforme ou convexo em cortes atraveacutes das
facetas patelares medial e lateral Na ausecircncia de liacutequido articular a bursa patelar
colapsada natildeo eacute observada proximal ao poacutelo superior da patela
833 Imagens Coronais
A dissecaccedilatildeo anatocircmica coronal poacutestero-anterior demonstra a caacutepsula posterior o
tendatildeo popliacuteteo os ligamentos cruzados e menisco os ligamentos colaterais e e o
mecanismo extensor
Cortes meacutedio-coronais exibem a espinha tibial anterior enquanto as imagens
anteriores satildeo caracterizadas pelo sinal de alta intensidade do coxim adiposo
infrapatelar de Hoffa anterior ao compartimento lateral do joelho
71
9 COMPARATIVO DO SISTEMA MECAcircNICO COM O JOELHO
Ao iniciar nossa discussatildeo faremos uma comparaccedilatildeo entre a junta do joelho e um
par de buchas mecacircnicas a cartilagem presente em torno dos cocircndilos seraacute
comparada a uma bucha de desgaste o osso seraacute considerado como a peccedila
importante que natildeo poderaacute ser substituiacuteda e a gordura de Hoffa (tecido adiposo
infrapatelar) seraacute considerada como um lubrificante de elevada viscosidade
No sistema mecacircnico quando haacute uma contaminaccedilatildeo no lubrificante tem-se o
aumento do atrito e em consequumlecircncia o desgaste prematuro do conjunto A
presenccedila de aacutegua por exemplo causa uma alteraccedilatildeo da viscosidade do lubrificante
essa alteraccedilatildeo natildeo permite a formaccedilatildeo de cunha na regiatildeo de contato entre as
superfiacutecies assim no caso de elementos mecacircnicos poderemos ter microsoldas
ruiacutedos vibraccedilatildeo aquecimento e outros
Em semelhanccedila com este modelo faremos um comparativo em relaccedilatildeo ao joelho
que apresenta componentes com funccedilotildees muito proacuteximas de um par de buchas
mecacircnicas Com o passar do tempo as constantes situaccedilotildees que envolvem o joelho
no dia a dia sejam elas os esforccedilos em um jogo de futebol ou em um simples
agachamento vatildeo levar este conjunto a pressotildees elevadas e ainda a infiltraccedilotildees de
aacutegua por diversos motivos pancadas torccedilotildees etc Neste caso a presenccedila da aacutegua
assim como no sistema mecacircnico iraacute causar desgaste das cartilagens ocorrendo o
contato entre os cocircndilos o que futuramente poderaacute provocar por exemplo uma
artrite
No caso de um desgaste mecacircnico resolve-se o problema trocando o elemento de
desgaste e solucionando o problema de lubrificaccedilatildeo O que natildeo pode ser realizado
com tanta simplicidade no caso do joelho que requer um tratamento ou ateacute uma
intervenccedilatildeo ciruacutergica
72
91 Resultados dos testes
Foram realizados dois testes com e sem carga para que pudeacutessemos avaliar a
mudanccedila nos resultados da RM
911 O Primeiro Teste
O primeiro teste foi realizado no dia 25 de junho de 2005 no CDI (centro de
diagnoacutestico por imagem) localizado em Santa Luacutecia ndash Vitoacuteria O teste foi realizado
em uma pessoa de aparecircncia saudaacutevel sem histoacuterico de problemas no joelho e sem
ocorrecircncia de dor com idade de 28 anos
Os resultados obtidos natildeo apresentaram alteraccedilatildeo significativa das fissuras
912 O Segundo Teste
O segundo teste foi realizado no dia 18 julho de 2005 no mesmo local do teste
anterior O teste foi realizado com uma pessoa saudaacutevel com histoacuterico de problemas
no joelho e sem dores nos dias anteriores ao teste bem como nos dias posteriores
com idade de 54 anos
O resultado obtido com carga apresentou uma pequena variaccedilatildeo da fissura na
gordura de Hoffa
73
10 DISCUSSAtildeO DOS RESULTADOS E MELHORIAS
Neste capiacutetulo faremos uma abordagem sobre os resultados e uma proposta de
melhoria para o equipamento
101 Comentaacuterio dos Resultados
Nos resultados obtidos foram verificadas alteraccedilotildees na regiatildeo femopatelar quando
se aplica uma carga o que natildeo poderia ser obtido em um exame convencional de
ressonacircncia magneacutetica
No primeiro teste pode ser observada uma pequena diferenccedila devido agrave
aproximaccedilatildeo dos cocircndilos Considerando ser o indiviacuteduo uma pessoa saudaacutevel e
sem dores era de se esperar que o resultado natildeo apresentasse alguma anomalia
No segundo teste observou-se abertura de uma pequena fissura na gordura de
Hoffa o que tambeacutem se esperava pois a pessoa apresentava um histoacuterico de
problemas no joelho apesar de que ele natildeo apresentava sintomas de qualquer
anomalia no momento do teste
Visto que os testes natildeo puderam ser realizados com pessoas que tinham um
histoacuterico e uma situaccedilatildeo que caracterizasse um problema no joelho o que foi
determinante para os resultados e devido a impossibilidade de realizar testes nas
condiccedilotildees ideais descritas no quarto capiacutetulo bem como aos custos altiacutessimos que
envolvem os exames que foram realizados juntamente com os exames dos clientes
da cliacutenica sendo assim era de se esperar que os resultados natildeo causassem
diferenccedila de grande expressatildeo
74
102 Proposta de Melhoria
Visto que os resultados foram considerados satisfatoacuterios apesar das condiccedilotildees
adversas propomos possiacuteveis melhorias no que diz respeito agrave avaliaccedilatildeo da pressatildeo
exercida no joelho
Sugerimos entatildeo a utilizaccedilatildeo de palmilhas figuras 29 e 30 para avaliar a pressatildeo
equivalente exercida no joelho e o uso de um software por exemplo o Ansys
(elementos finitos) para criar uma nova imagem corrigida Isso seria viaacutevel e
interessante poreacutem exigiria mais aprofundamento e muito mais tempo o que poderaacute
ser realizado em futuros trabalhos
Figura 29 ndash Palmilhas para mediccedilatildeo da pressatildeo
Figura 30 ndash Resultado de uma anaacutelise de pressatildeo
75
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
[1] httpmriifscuspbrpaginasporttormprojetohistoricohtml acessado
em 11 de junho de 2005
[2] httpwwweagoracombrlerphpidnew=13596 acessado em 15 de
junho de 2005
[3] Rasch Philip j Cinesiologia e Anatomia Aplicada Editora Guanabara
Koogan 1991
[4] Kendall Henry Otis Kendall Florence Peterson Wadsworth Gladys
Elizabeth Muacutesculos Provas e Funccedilotildees Editora Manole Ltda 1980
[5] Haaga Hohn R Lanzieri Charles F Tomografia Computadorizada e
Ressonacircncia Magneacutetica do Corpo Humano Vol 2 Editora Guanabara Koogan
1996
[6] Antonio Raimundo dos Santos Metodologia Cientiacutefica a construccedilatildeo do
Conhecimento 6ordfed Editora DPampA 2004
[7] Tese de Mestrado do aluno Luciano Luporini Menegaldo Campinas
1997 SP ndash Brasil
[8] httpwwwgrupodojoelhocombrartigosanat_biomhtmc acessado em
16 de junho de 2005
[9] httpwwwgrupodojoelhocombrlcahtm acessado em 16 de junho de
2005
[10]httpwwwcorpohumanohpgigcombrsist_muscularsist_muscularhtml
acessado em 20 de junho de 2005
[11] httpwwwmsd-brazilcommsd43m_manualmm_sec5_47htm
acessado em 24 de junho de 2005
[12] httpgeocitiesyahoocombrcorpoemovview_musculacao_24htm
acessado em 25 de junho de 2005
[13]httpwwwtudosobredorcombrpaciente_templatephp3pagina=joelho
acessado em 06 de julho de 2005
[14] Stimac Gary k Introduccedilatildeo ao diagnoacutestico por imagens Editora
Guanabara Koogan 1994
25
315 Artrite
O termo artrite se refere agrave inflamaccedilatildeo nas articulaccedilotildees ou juntas do corpo humano
As juntas satildeo superfiacutecies onde haacute o contato entre dois ou mais ossos possibilitando
assim a mobilidade do esqueleto humano Satildeo estruturas muito complexas devido
aos seus diversos componentes e sua interaccedilatildeo entre os mesmos Existem vaacuterios
tipos de artrites que satildeo causadas por diversos fatores e doenccedilas Costuma-se
diferenciar a princiacutepio as artrites relacionadas com sintomas sistecircmicos (como
febre sinais inflamatoacuterios anemia etc) daquelas cujas manifestaccedilotildees se restringem
agraves articulaccedilotildees envolvidas
316 Osteoartrite
A osteoartrite eacute o tipo de artrite que mais afeta a populaccedilatildeo mundial levando agrave
diminuiccedilatildeo da qualidade de vida de milhotildees de pessoas em todo o mundo Afeta
principalmente os joelhos quadris e matildeos regiotildees muito importantes para a
independecircncia fiacutesica do ser humano Eacute uma causa muito importante de afastamento
do trabalho e de aposentadoria precoce Aleacutem disso eacute responsaacutevel por inuacutemeras
cirurgias numa populaccedilatildeo cujo risco ciruacutergico eacute muito elevado os idosos Durante
muito tempo pouco se sabia sobre como ocorriam as alteraccedilotildees articulares que
levam agrave debilidade fiacutesica Hoje sabe-se de vaacuterios fatores de risco para o
desenvolvimento do quadro cujo conhecimento tem facilitado uma melhor
abordagem terapecircutica e uma melhor prevenccedilatildeo da doenccedila
317 Artrite Reumatoacuteide
A artrite reumatoacuteide eacute uma doenccedila auto-imune em que se inflamam simetricamente
as articulaccedilotildees incluindo habitualmente as das matildeos e peacutes originando inchaccedilo dor
e muitas vezes levando agrave destruiccedilatildeo definitiva do interior da articulaccedilatildeo
A artrite reumatoacuteide tambeacutem pode desencadear uma variedade de sintomas em
todo o corpo Desconhece-se a sua causa exata embora sejam muitos os vaacuterios
fatores (inclusive a predisposiccedilatildeo geneacutetica) que podem influir na reaccedilatildeo auto-imune
26
Cerca de 1 da populaccedilatildeo sofre desta doenccedila que afeta as mulheres duas ou trecircs
vezes mais frequumlentemente que os homens A artrite reumatoacuteide apresenta-se em
primeiro lugar em indiviacuteduos entre os 25 e os 50 anos de idade mas pode fazecirc-lo
em qualquer idade Em alguns casos a doenccedila resolve-se de forma espontacircnea e o
tratamento alivia sintomas em trecircs de cada quatro pessoas Contudo pelo menos 1
em cada 10 pessoas fica incapacitada
Nesta doenccedila o sistema imunitaacuterio ataca o proacuteprio tecido que reveste e protege as
articulaccedilotildees Finalmente a cartilagem o osso e os ligamentos da articulaccedilatildeo
deterioram-se provocando a formaccedilatildeo de cicatrizes dentro da articulaccedilatildeo que se
deteriora a um ritmo muito variaacutevel
318 Gota
Eacute a presenccedila de depoacutesitos de cristais de aacutecido uacuterico no espaccedilo da articulaccedilatildeo que
causam uma intensa reaccedilatildeo inflamatoacuteria e dor Na maioria das vezes a gota eacute uma
forma de artrite com episoacutedios recorrentes O perfil mais comumente associado agrave
gota eacute de um homem com excesso de peso e com o peacute inflamado
319 Artrite Gotosa Aguda
A artrite gotosa aguda eacute o segundo estaacutegio da gota Eacute a artrite dolorosa que ataca
principalmente os membros inferiores quase sempre atingindo uma uacutenica
articulaccedilatildeo A articulaccedilatildeo mais acometida eacute a metatarso-falangiana do primeiro dedo
(do dedatildeo do peacute) chamada podagra (podos = peacute) Nesta fase os fluidos do corpo
saturados pelo aacutecido uacuterico formam cristais que ocasionam inflamaccedilatildeo
3110 Cisto de Baker
O cisto de Baker eacute um saco com liacutequido localizado na borda medial da fossa
popliacutetea do joelho Esse saco ciacutestico pode comunicar-se com a cavidade do joelho
estando associado com a degeneraccedilatildeo do corno posterior do menisco medial com
27
ou sem laceraccedilatildeo do menisco Com maior frequumlecircncia o cisto origina-se dos tendotildees
mediais dos muacutesculos iacutesquios - tibiais
3111 Bursite
Bursite eacute a inflamaccedilatildeo da bursa pequena bolsa contendo liacutequido que envolve as
articulaccedilotildees e funciona como amortecedor entre ossos tendotildees e tecidos
musculares A bursite ocorre principalmente nos ombros cotovelos e joelhos
3112 Doenccedila de Still de Adultos
Uma das formas cliacutenicas da doenccedila reumatoacuteide juvenil pode acometer adultos com
febre geralmente alta e intermitente como manifestaccedilatildeo cliacutenica inicial da doenccedila
Deformidades articulares raramente ocorrem e os testes laboratoriais e anticorpos
antinucleares satildeo negativos
3113 Condromalaacutecia Patelar
Termo utilizado para indicar uma condiccedilatildeo dolorosa devido agrave anormalidade
cartilaginosa na face posterior da patela pela fricccedilatildeo repetida desta regiatildeo sobre a
face articular do fecircmur Esta condiccedilatildeo pode levar a uma degeneraccedilatildeo gradual e
progressiva A cartilagem apresenta-se rugosa e estriada
3114 Doenccedila de Osgood-Schlatter
A doenccedila de Osgood-Schlatter eacute uma inflamaccedilatildeo do osso e da cartilagem na parte
superior da tiacutebia A doenccedila de Osgood-Schlatter ocorre entre os 10 e 15 anos mais
frequumlentemente em meninos Supotildee-se que a sua causa seja uma lesatildeo que ocorre
quando o tendatildeo patelar traciona excessivamente sobre o seu ponto de inserccedilatildeo na
parte superior da tiacutebia Geralmente a doenccedila afeta somente a tiacutebia
28
3115 Pseudogota
A pseudogota (doenccedila da deposiccedilatildeo de pirofosfato de caacutelcio dihidratado) eacute um
distuacuterbio caracterizado por crises intermitentes de artrite dolorosa causada por
depoacutesitos de cristais de pirofosfato de caacutelcio O distuacuterbio geralmente ocorre em
indiviacuteduos idosos e afeta igualmente os homens e as mulheres Em uacuteltima instacircncia
a pseudogota provoca degeneraccedilatildeo das articulaccedilotildees afetadas
3116 Artrite psoriaacutetica
A psoriacutease (uma doenccedila da pele que causa surto de erupccedilotildees cutacircneas
avermelhadas e escamosas espessamento das unhas e ponteado ungular) pode
preceder ou seguir-se agrave inflamaccedilatildeo articular A artrite afeta habitualmente as
articulaccedilotildees dos dedos da matildeo e do peacute embora tambeacutem possa afetar outras
articulaccedilotildees inclusive as ancas e a coluna vertebral As articulaccedilotildees podem inchar e
deformar-se quando a inflamaccedilatildeo eacute crocircnica Os sintomas articulares e cutacircneos
podem aparecer e desaparecer conjuntamente
3117 Siacutendrome de Reiter
A siacutendrome de Reiter eacute uma inflamaccedilatildeo das articulaccedilotildees e das inserccedilotildees tendinosas
nas articulaccedilotildees frequumlentemente acompanhada de inflamaccedilatildeo da conjuntiva e das
membranas mucosas como a da boca do trato urinaacuterio da vagina e do pecircnis e
tambeacutem de uma erupccedilatildeo cutacircnea caracteriacutestica A siacutendrome de Reiter eacute
denominada de artrite reativa porque a inflamaccedilatildeo articular parece ser uma reaccedilatildeo a
uma infecccedilatildeo originada em outra aacuterea do corpo que natildeo as articulaccedilotildees Essa
siacutendrome eacute mais comum em homens com 20 a 40 anos de idade
3118 Esclerodermia
A esclerodermia (esclerose sistecircmica) eacute uma doenccedila crocircnica caracterizada por
alteraccedilotildees degenerativas e endurecimento dos tecidos da pele articulaccedilotildees e
29
oacutergatildeos internos e pela dureza e espessamento anormais das paredes dos vasos
sanguiacuteneos
Desconhece-se a sua causa A perturbaccedilatildeo eacute quatro vezes mais frequumlente em
mulheres que em homens e nas crianccedilas eacute pouco comum A esclerodermia pode
apresentar-se como parte de uma doenccedila mista do tecido conjuntivo
Muitas vezes escuta-se um som aacutespero quando os tecidos inflamados entram em
contato particularmente nos joelhos e por baixo destes Os dedos os pulsos e os
cotovelos podem sofrer um processo de flexatildeo progressiva (contratura) devido ao
espessamento da pele Tambeacutem podem ocorrer feridas nas pontas dos dedos e nos
noacutes dos dedos
32 Tipos de Deformidades
Os tipos de deformidades relacionadas ao joelho satildeo as deformidades em varo e em
valgo Satildeo os problemas mais comuns congecircnitos e que se manifestam por volta
dos trecircs ou quatro anos de idade
321 Deformidade em Varo
A deformidade do joelho em varo eacute joelho para fora e perna para dentro tiacutepico de
cavaleiros O joelho varo pode ser causado tambeacutem pelo raquitismo e deficiecircncia de
vitamina D
322 Deformidade em Valgo
A deformidade do joelho em valgo eacute o joelho para dentro e perna para fora joelho
em ldquoXrdquo
30
4 O PORQUEcirc DO USO DA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
Estabelecendo uma comparaccedilatildeo entre os meacutetodos de diagnoacutestico por imagem
utilizados no joelho encontramos os raios-X e a ressonacircncia magneacutetica como sendo
os meacutetodos mais utilizados atualmente Neste capiacutetulo faremos uma breve
avaliaccedilatildeo de custo benefiacutecio entre estes dois meacutetodos
41 Pesquisa de Custo e de Exame Utilizado
Na utilizaccedilatildeo do meacutetodo de diagnoacutestico por raios-X obteacutem-se oacutetimos resultados na
avaliaccedilatildeo de fraturas oacutesseas presenccedila de objetos estranhos e proacuteteses como
observamos na figura 7 Mas este resultado natildeo se apresenta da mesma maneira
para muacutesculos e outros elementos que possam ser analisados na articulaccedilatildeo
tornando-se entatildeo um meacutetodo ineficaz para aplicaccedilotildees que estatildeo ligadas a
patologias
Figura 7 ndash Chapas de raio x [9]
O meacutetodo de utilizaccedilatildeo que preenche esta lacuna satildeo as ressonacircncias magneacuteticas
que revelam as patologias referentes aos muacutesculos cartilagens tendotildees
31
ligamentos vasos etc Como mostrado na figura 8 podemos observar os detalhes
da articulaccedilatildeo
Figura 8ndash Exame de RM
Para uma comparaccedilatildeo acerca do meacutetodo de captaccedilatildeo de imagem mais adequado a
ser utilizado realizamos uma pesquisa no Hospital Praia da Costa localizado no
municiacutepio de Vila Velha - ES com o ortopedista Henrique Morais formado em
medicina pela Faculdade de Medicina de Petroacutepolis A resposta veio a confirmar o
relatado acima os raios-X satildeo muito mais utilizados que a ressonacircncia magneacutetica
devido a simplicidade e ao baixo custo do exame
Para obtermos dados referentes a custos foi realizada uma pesquisa no Centro de
Diagnoacutestico por Imagem (CDI) localizado na Praia do Canto Vitoacuteria - ES onde
foram obtidos os seguintes resultados
O valor de um exame de ressonacircncia magneacutetica incluindo laudo e filme foi de R$
73000 (setecentos e trinta reais) para o raios-X o custo teria uma meacutedia de R$
1500 (quinze reais) por exame
Uma outra pesquisa foi realizada por Nabarrete em 1999 que tinha como objetivo
colher informaccedilotildees referentes aos diversos aspectos relacionados agraves lesotildees quais
os tipos mais frequumlentes e seus mecanismos mais comuns bem como as
32
caracteriacutesticas dos indiviacuteduos que em sua maioria foram do sexo masculino Os
resultados seratildeo apresentados nas figuras 9 10 11 e 12
Figura 9 - Ocorrecircncia de lesotildees e quais estruturas satildeo mais lesadas
Figura 10 - Esportes de contato que mais geram lesotildees nos ligamentos
Figura 11 - Neste graacutefico veremos os mecanismos causadores de lesotildees
33
Figura 12 - Procedimentos que foram utilizados para definiccedilatildeo do grau da lesatildeo
42 Conclusatildeo do Capiacutetulo
Apesar da teacutecnica dos raios-X ser o exame mais utilizado o de menor custo o mais
simples e mais raacutepido seraacute utilizado neste estudo a ressonacircncia magneacutetica pois
neste caso a preocupaccedilatildeo eacute mostrar o comportamento da estrutura do joelho com e
sem a aplicaccedilatildeo de carga e tal avaliaccedilatildeo soacute seraacute possiacutevel pelo o exame de RM pois
mostraraacute os diferentes tipos de tecidos do joelho e suas variaccedilotildees
34
5 DEFEITOS DA RM
O paciente em questatildeo ao dar entrada na sala de ressonacircncia natildeo poderaacute portar
nenhum tipo de material magneacutetico ou qualquer instrumento que venha gerar
artefatos no resultado do exame Os artefatos satildeo gerados atraveacutes de interferecircncia
com o campo magneacutetico Assim portadores de proacuteteses marcapasso ou quaisquer
materiais eleacutetricos natildeo podem utilizar o meacutetodo de diagnoacutestico por ressonacircncia
O objetivo deste capiacutetulo eacute identificar os problemas relacionados agrave mecacircnica no que
diz respeito ao modo como eacute realizado o exame Seraacute mostrado agora um dos
problemas encontrados durante a realizaccedilatildeo do exame com o paciente em repouso
estando ele com um carregamento nulo ou proacuteximo disto na regiatildeo femopatelar
51 Abordagem da Variaccedilatildeo da Pressatildeo na Superfiacutecie de Apoio
Para esta demonstraccedilatildeo a variaccedilatildeo da pressatildeo sofrida nos peacutes para situaccedilotildees reais
e tambeacutem para a situaccedilatildeo da ressonacircncia onde o paciente encontra-se deitado
Seraacute feito ainda uma avaliaccedilatildeo das forccedilas sobre os muacutesculos no joelho em duas
posiccedilotildees e para acircngulos diferentes
Em um primeiro estudo seraacute considerado uma pessoa deitada em repouso e com
sua distribuiccedilatildeo de massa homogecircnea e constante ao longo de todo corpo sendo
esta a situaccedilatildeo em que o paciente encontra-se no momento da ressonacircncia
magneacutetica temos
Massa = constante
A aacuterea de contato com a superfiacutecie
Aacuterea (estimada) = 2400 cm2
35
Considerando a massa do indiviacuteduo como 80 kg estimamos entatildeo a pressatildeo
exercida pela superfiacutecie do corpo em contato com a maca da ressonacircncia
Pressatildeo = F A
Sendo assim foi encontra uma pressatildeo de 0033 kgf cm2 para uma pessoa deitada
na maca da RM
Ilustrando a situaccedilatildeo de uma pessoa de peacute onde os peacutes estatildeo totalmente apoiados
no solo em repouso com a massa distribuiacuteda de maneira uniforme em toda a
superfiacutecie de contato
Aacuterea (estimada) = 132 cm2
Considerando o mesmo indiviacuteduo da situaccedilatildeo anterior teremos uma pressatildeo de
0606 kgf cm2
A uacuteltima situaccedilatildeo teraacute o mesmo indiviacuteduo com suas pernas flexionadas e com uma
aacuterea de apoio reduzida esta eacute uma situaccedilatildeo criacutetica para o joelho devido ao aumento
das tensotildees nos muacutesculos e tendotildees esta situaccedilatildeo seraacute abordada mais adiante
Aacuterea (estimada) = 80 cm2
Sendo assim a pressatildeo correspondente a esta situaccedilatildeo seraacute de 1 kgf cm2
Observando os resultados das situaccedilotildees anteriores eacute faacutecil de verificar a ocorrecircncia
de uma grande variaccedilatildeo da pressatildeo Comparando os resultados das situaccedilotildees onde
o indiviacuteduo estaacute de peacute com toda a superfiacutecie do peacute apoiada com o resultado do
indiviacuteduo na maca verifica-se que a pressatildeo eacute aproximadamente vinte vezes maior
e a situaccedilatildeo onde o indiviacuteduo encontra-se com a superfiacutecie do peacute parcialmente
apoiada a diferenccedila aumenta em mais de 30 vezes em relaccedilatildeo agrave posiccedilatildeo de exame
36
52 A Impossibilidade de Variaccedilatildeo do Acircngulo
Durante o exame de ressonacircncia magneacutetica o acircngulo do joelho na posiccedilatildeo eacute
travado entre 10 e 15deg como mostrado na figura 13
Durante um agachamento agraves forccedilas compressivas chegam proacuteximas a 8000 Kgf
com cargas elevadas (250 a 38250 kg) sendo praticamente a mesma nos acircngulos
entre 60deg a 130deg de flexatildeo de joelhos (NISSEL amp EKHOLM 1986) poreacutem ainda natildeo
foi estudado um valor limite para as estruturas resistirem a forccedilas compressivas
Deve-se lembrar no entanto que da mesma forma que a compressatildeo excessiva
pode ser lesiva para meniscos e cartilagens elas tem um papel importante na
estabilidade dos joelhos (NISSEL amp ELKHOLM 1986 MARKOLF et al 1981
SHOEMAKER amp MARKOLF 1985 YACK et al 1994) [12]
Figura 13ndash Acircngulo de posiccedilatildeo do joelho durante o exame
Logo concluiacute-se que em acircngulos menores que 60deg os esforccedilos na regiatildeo
femopatelar satildeo pequenos e haacute pouco desgaste da articulaccedilatildeo para acircngulos entre
60 e 130deg haacute grande esforccedilo e desgaste poreacutem em ambos os casos todos os
37
esforccedilos contribuem para a estabilidade do joelho A figura 14 ilustra claramente
que com a alteraccedilatildeo do acircngulo do joelho as forccedilas existentes aumentam
consideravelmente
Figura 14ndash Na figura 14 pode-se observar que Qp Rf(resultante) e Pa satildeo vetores forccedila que atuam
diretamente sobre a patela ao flexionar o joelho como jaacute foi abordado anteriormente as forccedilas
apresentam grandes aumentos O grupo de forccedilas representados pelos vetores Qt Rc(resultante) e
P(forccedila peso) atuam na articulaccedilatildeo do tornozelo e aumentam com a flexatildeo do joelho bem como o
aumento da forccedila normal(forccedila de contato do chatildeo com a ponta dos peacutes) que provoca um maior
momento na articulaccedilatildeo O conjunto de vetores representados por Rc(resultante) Qt e P satildeo vetores
que atuam na articulaccedilatildeo da anca do fecircmur e a bacia neste caso temos um pequeno aumento destes
com o aumento do acircngulo Por fim temos o conjunto de vetores representados por Pa Rt e
Rg(resultante) que atuam na articulaccedilatildeo entre o fecircmur e a tiacutebia
38
53 Contraccedilatildeo Isomeacutetrica e Isotocircnica
A relaccedilatildeo entre a forccedila muscular e seu comprimento durante uma contraccedilatildeo
determina o tipo de contraccedilatildeo muscular Eacute chamada contraccedilatildeo isomeacutetrica aquela em
que o efeito da formaccedilatildeo das pontes cruzadas implica no aumento da rigidez do
muacutesculo atingindo um estado de equiliacutebrio estaacutetico neste caso o muacutesculo natildeo
altera seu comprimento ainda que as pontes cruzadas estejam ativas para suportar
a carga aplicada Modificaccedilotildees na carga levam ao aumento ou a diminuiccedilatildeo da
rigidez do muacutesculo e a manutenccedilatildeo do comprimento O outro tipo de contraccedilatildeo
chamada isotocircnica ocorre quando o muacutesculo se encurta ainda que sob a accedilatildeo de
uma carga Tomando-se como exemplo a elevaccedilatildeo de um peso numa contraccedilatildeo
isomeacutetrica este estaria sendo sustentado estaticamente enquanto uma contraccedilatildeo
isotocircnica seria capaz de levantaacute-lo [6]
531 Relaccedilatildeo Comprimento - Forccedila Muscular
Quando o comprimento de um muacutesculo se encontra proacuteximo ao seu valor de
repouso tambeacutem chamado comprimento oacutetimo a maior quantidade possiacutevel de
cabeccedilas miosiacutenicas pode formar pontes cruzadas com as moleacuteculas de actina esta
situaccedilatildeo corresponde ao maior grau de superposiccedilatildeo entre os filamentos grosso e
fino Gordon et alli (1966) mediu a faixa de comprimento onde a maacutexima tensatildeo
ocorria numa fibra isolada do muacutesculo sartorius da ratilde de 94 a 106 do
comprimento oacutetimo (Figura 15 A)
Diminuindo gradativamente o comprimento do muacutesculo para ateacute um limite de 60
do comprimento oacutetimo a forccedila caiacutea a aproximadamente 80 da forccedila maacutexima -
evento relacionado provavelmente ao encontro de filamentos finos opostos
Encurtamentos mais pronunciados levavam agrave cessaccedilatildeo da forccedila muscular com o
provaacutevel choque dos filamentos grossos com as estruturas Z Por outro lado se o
muacutesculo era estirado acima do comprimento oacutetimo a forccedila muscular caia
gradativamente ateacute cerca de 130 deste comprimento Nesta condiccedilatildeo o
sarcocircmero distendido diminui o nuacutemero de pontes cruzadas ativas ateacute o limite ao
39
redor de 170 do comprimento oacutetimo onde a superposiccedilatildeo entre filamentos
grossos e finos jaacute natildeo ocorre
Em muacutesculos inteiros e natildeo apenas numa fibra isolada alongamentos a partir do
comprimento oacutetimo trazem consigo o aparecimento de uma forccedila elaacutestica passiva
exercida pelos elementos elaacutesticos natildeo contraacuteteis do muacutesculo perimiacutesio endomiacutesio
sarcolema assim como por elementos da proacutepria fibra muscular (Zajac 1989)
Dependendo ainda da ativaccedilatildeo a forccedila muscular fica reduzida a uma fraccedilatildeo da forccedila
maacutexima situaccedilatildeo em que nem todas as fibras satildeo recrutadas ou a somaccedilatildeo
temporal natildeo chegou ao maacuteximo (Figura 15 B)
Em muacutesculos do aparelho locomotor a modulaccedilatildeo da forccedila eacute feita
predominantemente pelo recrutamento ateacute cerca de 70 (50 a 85
dependendo do muacutesculo) da forccedila maacutexima valor a partir do qual as unidades
motoras passam a disparar com maior frequumlecircncia (Enoka 1993) [6]
40
Figura 15 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento A - Ativaccedilatildeo maacutexima B - Ativaccedilatildeo parcial (Zajac 1989)
532 Relaccedilatildeo Velocidade - Forccedila Muscular
Um muacutesculo isolado sujeito a uma carga constante por exemplo suportando um
peso se for estimulado inicialmente se encurtaraacute parando em seguida Variando-se
a carga eacute possiacutevel relacionaacute-la com a velocidade de encurtamento sendo obtida a
curva velocidade - forccedila muscular Quando a velocidade de encurtamento eacute maacutexima
o muacutesculo natildeo estaacute sujeito a nenhuma carga isto eacute a forccedila muscular eacute nula Se por
outro lado o muacutesculo natildeo consegue se encurtar ainda que seu comprimento seja
oacutetimo senatildeo apenas suportar a carga a velocidade eacute nula e a forccedila assume o valor
maacuteximo (Figura 16) Forccedilas maiores do que a maacutexima aplicadas ao muacutesculo levam
seu alongamento ateacute um limite de aproximadamente 180 da forccedila maacutexima
aumentos subsequumlentes de forccedila levariam a alongamentos draacutesticos no muacutesculo
41
Figura 16 - Relaccedilatildeo forccedila-velocidade para ativaccedilotildees maacutexima e parcial No eixo x estaacute representada a
velocidade de encurtamento a velocidade do muacutesculo com sinal oposto (Zajac 1989)
54 O Modelo de Hill
Os modelos derivados da proposta inicialmente apresentada por A V Hill em 1938
possuem caracteriacutesticas suficientemente simples e de faacutecil compreensatildeo e satildeo
capazes de modelar satisfatoriamente os principais fenocircmenos macroscoacutepicos
observados na contraccedilatildeo muscular e que os tornaram os mais utilizados ateacute entatildeo
em estudos de dinacircmica e controle de movimento Na Figura 17 podem ser
observados os componentes baacutesicos deste modelo um elemento contraacutetil (CE) no
qual a forccedila muscular eacute gerada a partir da energia quiacutemica disponiacutevel um elemento
elaacutestico em seacuterie (SEE) responsaacutevel pela resposta mecacircnica do muacutesculo agraves
alteraccedilotildees de comprimento raacutepidas Se um muacutesculo estaacute sendo submetido a
alongamentos natildeo-despreziacuteveis eacute comum a inclusatildeo de um elemento elaacutestico em
paralelo (PE) atuando como uma mola passiva [6]
42
Figura 17 - Estrutura funcional do modelo de Hill mostrando o elemento contraacutetil (CE) o elemento
elaacutestico em paralelo (PE) e o elemento elaacutestico em seacuterie (SEE) (Zajac 1989)
A partir de medidas de forccedila isotocircnica em muacutesculos tetanizados sabe-se que quando
esta aumenta os muacutesculos se contraem mais lentamente Foi proposta entatildeo por Hill
uma relaccedilatildeo empiacuterica hiperboacutelica que ajustava a dependecircncia da velocidade maacutexima
de contraccedilatildeo (V) com a forccedila muscular (F) (Figura 18)
(F+a)+(V+b)=const (41)
Tal que
V eacute a velocidade inicial (maacutexima) de encurtamento
F eacute a forccedila muscular
a e b satildeo as constantes sendo b = a (VmFm)
43
Figura 18 - Hipeacuterbole de Hill Os dados experimentais de contraccedilotildees isotocircnicas do muacutesculo sartorius
de ratilde foram ajustados com a equaccedilatildeo empiacuterica (VVm+025) (FFm+025) = 03123 neste teste
Vm=52 cms e Fm=65 gf (Talbot e Gessner 1973)
Hill obteve a relaccedilatildeo acima atraveacutes de medidas da potecircncia muscular que eacute a soma
das energias mecacircnica e teacutermica durante a contraccedilatildeo isotocircnica Inicialmente o calor
liberado na contraccedilatildeo isotocircnica (Qit) foi considerado como a soma do calor liberado
durante a contraccedilatildeo isomeacutetrica (Qim) e do calor liberado devido ao encurtamento (Qe)
Q Q Qit e im (42)
Hill constatou que Qe era proporcional apenas agrave distacircncia encurtada ou que sua
variaccedilatildeo temporal era proporcional a V No entanto Qit o calor total diminuiacutea com o
aumento da forccedila A potecircncia total no muacutesculo soma da potecircncia mecacircnica (fv) e do
calor extra dissipado por accedilatildeo da viscosidade no encurtamento (Qe) pode ser
expressa como
( )W fv Qe fv av b f fm (43)
44
Tal que fm eacute a forccedila muscular maacutexima (ou seja para v = 0) Somando ab + bf nos dois
lados da equaccedilatildeo acima
( )( ) ( )f a v b b a fm (44)
Mas Hill percebeu posteriormente que ldquoardquo dependia de f (Hill 1964)
a f f fm( ) 016 018 (45)
Apesar das equaccedilotildees 44 e 45 descreverem com maior precisatildeo a relaccedilatildeo forccedila-
velocidade a equaccedilatildeo original de Hill 41 continua sendo empregada com suficiente
credibilidade para muitos muacutesculos Wilkie (1950) notou que hipeacuterboles
geometricamente semelhantes eram obtidas para vaacuterios muacutesculos mostrando que a
variaccedilatildeo da velocidade com a forccedila ocorria de maneira ateacute certo ponto invariante
Normalizando a eq 41 pela forccedila maacutexima (fm) e pela velocidade maacutexima de contraccedilatildeo
sem carga (vm) vem
f
f
v
vm m
1
4
1
4
5
16 (46)
Uma vez que para muitos muacutesculos vale a relaccedilatildeo
a
f
b
vm m
1
4 (47)
Abott e Wilkie (1953) mostraram que a equaccedilatildeo de Hill normalizada eq 47 se aplica
para muacutesculos que se encontram em diversos estados de alongamento ou contraccedilatildeo
e natildeo apenas no comprimento oacutetimo Assim a forccedila do elemento contraacutetil eacute
completamente definida para uma estimulaccedilatildeo tetacircnica se a curva forccedila-comprimento
eacute levada em conta aleacutem da curva forccedila-velocidade A forccedila muscular eacute entatildeo uma
funccedilatildeo de duas variaacuteveis uma relaccedilatildeo forccedila-comprimento-velocidade (figura 19)
45
Figura 19 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento-velocidade para muacutesculo interno reto de rato (Zierler 1978)
Este modelo baacutesico possui alguns pequenos desvios dependendo das condiccedilotildees
especiacuteficas de operaccedilatildeo Muacutesculos que se contraem a partir de um comprimento inicial
elevado encurtam-se mais lentamente do que aqueles que estavam inicialmente
menos estendidos A duraccedilatildeo da estimulaccedilatildeo se longa diminui a velocidade de
contraccedilatildeo processo ligado provavelmente ao metabolismo energeacutetico (Zierler 1978)
A partir das relaccedilotildees expostas acima jaacute eacute possiacutevel calcular a potecircncia muscular
Sendo a taxa de calor gerado no encurtamento ( Qe ) proporcional agrave velocidade de
encurtamento
( )Q Q f f vit im m 016 018 (48)
Incluindo o termo fv da potecircncia mecacircnica e considerando a = 025 a potecircncia
muscular total entendida como a soma da taxa de produccedilatildeo de calor e da potecircncia
mecacircnica durante a contraccedilatildeo isotocircnica fica
W Q f v fvim m 0 25 (49)
46
E utilizando a relaccedilatildeo determinada por Hill para o calor isomeacutetrico
Qf v
im
m m
16 (410)
Tem-se que uma expressatildeo para a potecircncia muscular seria
Wf v v
v
f
f
v
v
m m
m m m
161 4 16 (411)
Que a partir da equaccedilatildeo 46 da hipeacuterbole normalizada de Hill (Talbot e Gessner
1973) pode ser expressa em funccedilatildeo apenas da velocidade de encurtamento ou da
forccedila muscular
Wf v
vv
vv
m m m
m
16
1 24
1 4 (412)
Wf v f
f
f f
f f
m m
m
m
m
161 1
4 75 20
16 64 (413)
A equaccedilatildeo de Hill normalizada (46) eacute a base para a determinaccedilatildeo da curva
velocidade-forccedila muscular As equaccedilotildees 411 e 412 por sua vez podem fornecer
importantes dados sobre consumo de energia muscular e o comportamento das
forccedilas para um estudo mais especiacutefico Em sistemas de estimulaccedilatildeo eleacutetrica neuro-
muscular poderatildeo ser uacuteteis no estabelecimento de estrateacutegias de controle
47
55 Estrutura Muscular na Articulaccedilatildeo
A seguir seratildeo apresentados os muacutesculos e ligamentos no movimento do joelho De
acordo com o mostrado na Figura 20 podemos observar a quantidade de muacutesculos
diretamente ligados ao joelho bem como os ligamentos que satildeo responsaacuteveis por
manter a integridade da articulaccedilatildeo
Figura 20 - Demonstrativa dos muacutesculos ligamentos e suas disposiccedilotildees
551 Os Muacutesculos da Articulaccedilatildeo
Doze muacutesculos atuam na articulaccedilatildeo do joelho e satildeo classificados em trecircs grupos
bull Jarrete
bull Quadriacuteceps da coxa e
bull Muacutesculos natildeo-classificados
5511 Jarrete
O grupo do jarrete inclui os muacutesculos semitendiacuteneo semimembranaacuteceo e biacuteceps da
coxa (cabeccedila longa e curta) Todos exceto a cabeccedila curta do biacuteceps atuam como
48
extensores do quadril Como os muacutesculos do jarrete demonstram uma linha de
traccedilatildeo posterior ao eixo de rotaccedilatildeo do joelho eles servem como flexores do joelho
Aleacutem de fletir o joelho os muacutesculos semimembranaacuteceo e semitendiacuteneo giram
medialmente a tiacutebia quando o joelho estaacute parcialmente fletido Na condiccedilatildeo de
sustentaccedilatildeo de peso esses muacutesculos tendem a girar lateralmente o fecircmur sobre a
tiacutebia Esses movimentos satildeo relativamente equivalentes
5512 O Quadriacuteceps da Coxa
O quadriacuteceps da coxa eacute constituiacutedo pelos muacutesculos reto da coxa e trecircs vastos (vasto
lateral medial e intermeacutedio) Apenas o reto da coxa atua em mais de uma
articulaccedilatildeo Contudo todos os membros causam inequivocadamente uma extensatildeo
potente do joelho e tambeacutem devido a sua inserccedilatildeo medial tendem a causar
rotaccedilatildeo medial da tiacutebia
O comportamento eleacutetrico do vasto medial estaacute relacionado agrave diminuiccedilatildeo da
magnitude do braccedilo de momento do quadriacuteceps para a extensatildeo do joelho durante
os 15ordm finais de movimento Os aumentos na atividade do vasto medial no final da
extensatildeo do joelho foram relacionados ao seu papel como estabilizador da patela
contra uma luxaccedilatildeo lateral Em geral ainda eacute relativamente seguro afirmar que todos
os muacutesculos do quadriacuteceps satildeo mais ou menos simultaneamente ativos durante a
extensatildeo do joelho e proporcionalmente ativos durante elevaccedilotildees e reduccedilotildees na
tensatildeo da extensatildeo
5513 O Grupo de Muacutesculos natildeo Classificados
O grupo de muacutesculos natildeo-classificados da articulaccedilatildeo do joelho inclui o sartoacuterio o
graacutecil o popliacuteteo o gastrocnecircmico e o plantar Os dois uacuteltimos atuam
predominantemente na articulaccedilatildeo do tornozelo embora passem atraacutes da
articulaccedilatildeo do joelho e possuam alguma capacidade de flexatildeo
49
O muacutesculo graacutecil considerado parte da massa muscular referida como adutores do
quadril no entanto ao atravessar a articulaccedilatildeo do joelho ele tende a causar um
torque associado agrave rotaccedilatildeo medial da tiacutebia bem como a flexatildeo do joelho
O sartoacuterio que eacute o muacutesculo mais longo do corpo tambeacutem se associa agrave rotaccedilatildeo
medial da tiacutebia e atua no quadril como flexor
O popliacuteteo eacute um muacutesculo profundo e pequeno situado atraacutes da articulaccedilatildeo do joelho
A orientaccedilatildeo de suas fibras o torna um rotador medial da tiacutebia Geralmente se
observa atividade do muacutesculo no iniacutecio da flexatildeo do joelho aleacutem de ajudar a
estabilizar o membro inferior sustentador do peso quando estaacute numa posiccedilatildeo com o
joelho fletido auxiliando o ligamento cruzado posterior a restringir esse movimento
indesejaacutevel
Figura 21 ndash Localizaccedilatildeo dos principais muacutesculos relacionados ao joelho [10]
552 Ligamentos
Ligamento Cruzado Anterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo permitindo
o movimento para frente
Ligamento Cruzado Posterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo
permitindo o movimento para traacutes mais ligamentos colaterais localizados nas
laterais do joelho responsaacuteveis pela estabilidade lateral e medial da articulaccedilatildeo
50
Os ligamentos tecircm como principal funccedilatildeo limitar os movimentos das articulaccedilotildees em
direccedilotildees indesejaacuteveis a fim de que natildeo ocorram lesotildees (danificaccedilotildees nas mesmas)
A caacutepsula fibrosa do joelho eacute suplementada e reforccedilada por cinco ligamentos
intriacutensecos
bull Ligamento Patelar
bull Ligamento Colateral Fibular
bull Ligamento Colateral Tibial
bull Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo
bull Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Estes satildeo frequumlentemente denominados ligamentos externos para diferenciaacute-los
dos ligamentos internos e ligamentos cruzados que se encontram dentro da caacutepsula
fibrosa
5521 Ligamento Patelar
Eacute a continuaccedilatildeo do tendatildeo do muacutesculo quadriacuteceps da coxa distal agrave patela Eacute
extremamente forte e contiacutenuo com a caacutepsula fibrosa da articulaccedilatildeo do joelho e eacute
palpado com maior facilidade quando a perna esta estendida Resiste agrave tendecircncia
da face tibial superior de deslocar-se para frente com referecircncia ao fecircmur durante
alguns tipos de movimento
5522 Ligamento Colateral Fibular (Lateral) e Ligamento Colateral Tibial
(Medial)
Esse ligamento tem mais importacircncia que o ligamento colateral fibular (lateral) no
que diz respeito agrave estabilidade do joelho
O ligamento colateral medial eacute composto de uma parte superficial o ligamento
colateral tibial e uma parte profunda ldquoo ligamento capsular medialrdquo Estas estruturas
satildeo importantes no controle da angulaccedilatildeo vara (voltado medialmente) e valga
(voltada lateralmente) rotaccedilatildeo tibial e deslocamento tibial antero-posterior Esses
51
ligamentos satildeo firmemente fixados ao menisco medial e a caacutepsula fibrosa da
articulaccedilatildeo do joelho
Os ligamentos colaterais tibial e fibular normalmente impedem a ruptura das faces
laterais da articulaccedilatildeo Satildeo firmemente estirados quando a perna eacute estendida
impedindo a rotaccedilatildeo da tiacutebia lateralmente ou do fecircmur medialmente Durante a
flexatildeo da perna eles se aproximam permitindo alguma rotaccedilatildeo da tiacutebia sobre o
fecircmur
Ligamento colateral medial possui duas porccedilotildees superficial e profunda Estabiliza a
joelho nos estresses em valgo
Ligamento colateral lateral ou fibular colateral Eacute o principal estabilizador ao estresse
em varo Faz parte do complexo ou canto posterolateral e resiste agrave rotaccedilatildeo externa
Figura 22ndash Ligamentos da articulaccedilatildeo do joelho
5523 Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo e Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Eles reforccedilam a parte de traz do joelho Ajudam a resistir qualquer tendecircncia
para a articulaccedilatildeo se mover aleacutem de seu limite de extensatildeo (hiperextensatildeo) Aleacutem
52
disso a direccedilatildeo de suas fibras sugere que eles limitem o movimento rotatoacuterio
5524 Ligamentos Cruzados
O mais fraco ligamento eacute o cruzado anterior que impede o deslocamento posterior
do fecircmur sobre a tiacutebia e a hiperextensatildeo da articulaccedilatildeo aleacutem de conter a tiacutebia que eacute
tracionada agrave frente quando a articulaccedilatildeo eacute fletida em acircngulo reto
O ligamento cruzado posterior que eacute estirado durante a flexatildeo da articulaccedilatildeo do
joelho impede a luxaccedilatildeo anterior do fecircmur sobre a tiacutebia ou a luxaccedilatildeo posterior da
tiacutebia Tambeacutem ajuda a evitar a hiperflexatildeo da articulaccedilatildeo do joelho
Estes ligamentos muito fortes situam-se no interior da caacutepsula articular unindo o
fecircmur e a tiacutebia Localizam-se entre os cocircndilos medial e lateral separados da
cavidade articular pela membrana sinovial
Satildeo faixas arredondadas que se cruzam obliquamente como um X e se denominam
anterior e posterior de acordo com seu local de fixaccedilatildeo na tiacutebia Estes ligamentos
satildeo essenciais para a estabilidade acircntero-posterior da articulaccedilatildeo do joelho
principalmente quando eacute fletido
Ligamento cruzado anterior Eacute responsaacutevel pela limitaccedilatildeo da translaccedilatildeo anterior e
rotaccedilatildeo da tiacutebia em relaccedilatildeo ao fecircmur
Ligamento cruzado posterior Evita a subluxaccedilatildeo posterior da tiacutebia em relaccedilatildeo ao
fecircmur
53
56 Movimentos de Rotaccedilatildeo e Translaccedilatildeo
No joelho existem movimentos de escorregamento do fecircmur sobre os meniscos
tornando o movimento ainda mais complexo Nas figuras 23 e 24 estatildeo identificadas
as proacuteteses de 1 e 4 eixos que nos datildeo uma boa visualizaccedilatildeo dos movimentos
relativos entre as superfiacutecies de um joelho
Figura 23 - Proacuteteses de um Eixo
Figura 24 - Proacuteteses de 4 eixos
Podemos observar a diferenccedila dos movimentos proporcionados por proacutetese e
concluiacutemos que o movimento da proacutetese de 4 eixos eacute o que mais se aproxima do
movimento real no joelho jaacute que proporciona o deslizamento entre as superfiacutecies
enquanto na proacutetese de 1 eixo ocorre apenas o movimento de rotaccedilatildeo em torno do
eixo
54
57 Conclusatildeo do Capiacutetulo
O meacutetodo atual de exame do joelho a ressonacircncia magneacutetica natildeo estaacute adequado
com a pesquisa biomecacircnica pois como pode ser observado neste capiacutetulo a
pressatildeo no joelho em movimento eacute no miacutenimo 30 vezes superior comparada agravequela
na maca de ressonacircncia assim como os acircngulos satildeo os mais variados possiacuteveis
proporcionando variaccedilatildeo ciacuteclica com baixas ou altas taxas de variaccedilatildeo das forccedilas
Com relaccedilatildeo ao meacutetodo de Hill pode-se ter uma noccedilatildeo dos gastos de energia
envolvidos na geraccedilatildeo dos movimentos e como varia a forccedila com a velocidade
muscular
Pode-se verificar tambeacutem a complexidade do joelho quando foram citados e
mostrado a quantidade de muacutesculos ligamentos e outras estruturas que o compotildee e
a sua complexibilidade bem como o movimento existente
55
6 PROPOSTA PARA A SOLUCcedilAtildeO MECAcircNICA
Propotildee-se entatildeo um sistema que simule a compressatildeo exercida sobre o joelho com
um carregamento estaacutetico com valor equivalente ao peso do paciente Isto seria
possiacutevel ao variar o carregamento e o acircngulo da articulaccedilatildeo que seria o ideal para
simular as atividades cotidianas como subir uma escada pular correr um
agachamento e outras situaccedilotildees onde o joelho eacute severamente solicitado
Situaccedilotildees como correr e pular necessitariam de um equipamento com software que
captassem imagens dinacircmicas para esta situaccedilatildeo a escolha seria por um simulador
de carga com caracteriacutesticas elaacutesticas desta forma com o movimento haveria
acreacutescimo ou decreacutescimo dos esforccedilos no joelho do paciente de acordo com a
variaccedilatildeo do comprimento da cinta elaacutestica A impossibilidade de realizaccedilatildeo de um
exame deste tipo eacute devido ao fato de natildeo haver um equipamento de RM que capta
imagens dinacircmicas aqui no estado do Espiacuterito Santo Figura 25 o que nos levou
a pensar em outra soluccedilatildeo para o caso
Figura 25 - Equipamento utilizado na ressonacircncia magneacutetica
56
Como a uacutenica possibilidade eacute de simular um carregamento com um acircngulo entre 10ordm
e 15ordm (acircngulo da bobina de captaccedilatildeo de imagem) na articulaccedilatildeo femopatelar e a
impossibilidade descrita no paraacutegrafo anterior pensamos entatildeo em um equipamento
que atendesse a esta situaccedilatildeo
Na Figura 26 observamos a forccedila F em direccedilatildeo perpendicular ao solo simulando a
forccedila peso desta maneira procuramos desenvolver um aparato que nos permitisse
simular a mesma direccedilatildeo A soluccedilatildeo foi um conjunto de cintas com baixa
elasticidade e boa resistecircncia mecacircnica agrave traccedilatildeo com dispositivo de travas O
equipamento natildeo possui componentes ferromagneacuteticos e medidores de forccedila
eletroeletrocircnicos
Figura 26 - Descriccedilatildeo da cinta e figura ilustrativa
A seguir podemos observar a figura 27 com o voluntaacuterio utilizando o equipamento
no momento anterior agrave ressonacircncia
57
Figura 27 ndash Paciente utilizando a cinta ao dar entrada na sala de exame
61 O Equipamento de Carga
O equipamento eacute composto por trecircs cintas dispostas do seguinte modo a primeira
cinta eacute responsaacutevel pelo carregamento do joelho tencionando o sistema a segunda
eacute responsaacutevel pela ligaccedilatildeo da cinta inferior a primeira com a superior a terceira e a
terceira cinta seraacute responsaacutevel por limitar o movimento que seraacute ajustada conforme
o tamanho do paciente
58
Figura 28 ndash Montagem do conjunto de cintas
62 Modificaccedilotildees Realizadas
Foram necessaacuterias algumas adaptaccedilotildees para que as cintas pudessem ser utilizadas
no equipamento de ressonacircncia magneacutetica pois havia alguns componentes
ferromagneacuteticos tais como mola e eixo Estes foram confeccionados em bronze e
as molas foram retiradas de maneira que natildeo alterasse a funcionalidade do
equipamento
59
7 O QUE SIGNIFICA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
Ressonacircncia Magneacutetica (RM) eacute uma ferramenta meacutedica moderna e precisa
disponiacutevel aos meacutedicos para a imagem seccional do interior do corpo Esta visatildeo
magneacutetica fornece aos meacutedicos uma quantidade de informaccedilotildees detalhadas sobre
a localizaccedilatildeo tamanho e composiccedilatildeo do tecido corporal a ser examinado Este
conhecimento pode ser decisivo no estabelecimento de um diagnoacutestico raacutepido e
preciso
A RM eacute um meacutetodo de investigar o corpo tatildeo complicado quanto parece A RM natildeo
usa raios-X De fato como o nome indica o procedimento eacute baseado nas
propriedades magneacuteticas dos aacutetomos que constituem todas as substacircncias incluindo
o corpo humano Em um campo magneacutetico forte como o produzido pelo scanner da
RM sinais eleacutetricos satildeo emitidos pelo nuacutecleo atocircmico do tecido corporal Esses
sinais satildeo interceptados por uma antena circular ao redor do paciente A intensidade
do sinal varia de acordo com o tipo de tecido Um computador designa os sinais aos
pontos correspondentes das aacutereas corporais em exame e transforma-as em imagem
na tela
71 Preparaccedilatildeo para o exame
Natildeo eacute necessaacuterio remover as roupas como eacute o caso em muitos exames de raio-X
poreacutem os pacientes satildeo solicitados a retirar todos os objetos que possam interferir
no processo de imagem principalmente aqueles contendo metal Isto inclui natildeo
somente brincos broches colares reloacutegios de pulso mas tambeacutem canetas
esferograacuteficas e chaves Os pacientes devem tambeacutem retirar placas dentaacuterias
removiacuteveis e informar o meacutedico se houver qualquer implante metaacutelico ou objeto
estranho incluindo
bull Marca-passo
bull Vaacutelvula cardiacuteaca artificial
bull Proacutetese vascular
60
bull Membro artificial
bull Unha ou placa metaacutelica
bull Estilhaccedilo ou tala de metal
bull Dispositivo intra-uterino (para contracepccedilatildeo)
bull O meacutedico deve ser informado se vocecirc estaacute graacutevida
Para o exame os pacientes satildeo conduzidos a um recosto almofadado no centro do
scanner da RM Eacute importante que o paciente sinta-se confortaacutevel para o iniacutecio e
permaneccedila calmo e quieto o quanto possiacutevel durante o exame jaacute que qualquer
movimento fiacutesico pode interferir com a precisatildeo das medidas ou alterar os resultados
dos testes
72 Seguranccedila durante o exame
Uma vez que a ressonacircncia magneacutetica natildeo envolve o uso de raios-X natildeo eacute
necessaacuterio tomar as mesmas medidas de precauccedilatildeo para exames de raios-X Pelo
conhecimento cientiacutefico atual a forccedila do campo magneacutetico necessaacuteria para obter
resultados precisos (ateacute 2 Tesla = 20000 vezes o campo magneacutetico da Terra) natildeo
possui efeito prejudicial
Nos uacuteltimos anos milhotildees de exames foram realizados sem quaisquer efeitos
colaterais conhecidos - durante ou apoacutes o exame Os exames de RM geralmente
natildeo podem ser realizados em pacientes com marca-passo cardiacuteaco
73 O que acontece durante o exame
Durante o exame o paciente deita-se no centro de uma abertura tipo tuacutenel do
scanner da RM o que natildeo eacute perigoso nem doloroso Poreacutem se o paciente natildeo gosta
da sensaccedilatildeo de se sentir preso ou sofrem de claustrofobia tomar um sedativo leve
com consulta do meacutedico pode ajudar
61
Cada imagem da RM leva de 5 a 15 minutos para ser obtida Durante o exame o
paciente ouviraacute um som de batida leve Natildeo haacute com que se preocupar Esse eacute o
funcionamento normal do scanner da RM
Quando eacute necessaacuterio obter vaacuterias imagens o recosto iraacute mover-se automaticamente
agrave posiccedilatildeo apropriada O paciente deve continuar o mais tranquumlilo possiacutevel
Dependendo do tipo do exame o tempo total do procedimento pode ser de ateacute 60
minutos
62
8 PARAcircMETROS QUE AFETAM O ASPECTO DAS IMAGENS
OBTIDAS ATRAVEacuteS DE RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
A seguir seraacute abordado os paracircmetros envolvidos para a obtenccedilatildeo das imagens dos
diferentes planos em que satildeo mostradas as imagens e por fim os resultados
obtidos nos experimentos com e sem o equipamento de carga
81 Paracircmetros que Afetam o Aspecto das Imagens Obtidas Atraveacutes de
Ressonacircncia Magneacutetica
O aspecto de uma imagem produzida atraveacutes de RM eacute determinado atraveacutes de
muitos paracircmetros Em geral estes paracircmetros podem ser divididos em (1) aqueles
que possuem um valor fixo determinado pela fiacutesica da RM e (2) aqueles que podem
ser modificados pelo usuaacuterio para alterar o aspecto da imagem
O objetivo de qualquer estudo de RM eacute gerar imagens da anatomia tecidual nas
quais a razatildeo contraste-ruiacutedo (RCR) eacute suficiente para permitir identificaccedilatildeo do
processo patoloacutegico Isto eacute realizado variando-se os paracircmetros definidos pelo
usuaacuterio para enfatizar diferenccedilas nos valores de paracircmetros intriacutensecos e para
enfatizar diferenccedilas na intensidade do sinal entre voxels contendo tecidos normais e
patoloacutegicos
811 Paracircmetros Intriacutensecos
Os paracircmetros intriacutensecos satildeo tecidos-dependentes e natildeo estatildeo sob controle do
operador Como exemplos de paracircmetros intriacutensecos estatildeo a densidade da aacutegua e a
gordura no tecido fluxo sanguiacuteneo e as velocidades de relaxamento dos momentos
magneacuteticos de volta ao equiliacutebrio apoacutes perturbaccedilatildeo Alguns paracircmetros intriacutensecos
satildeo invariaacuteveis entre todos os tecidos (por exemplo a intensidade do campo
magneacutetico)
63
O acuacutemulo de liacutequido de edema em torno de um tumor eacute uma patologia comum O
edema tem maior proporccedilatildeo de aacutegua que o tecido normal circundante e portanto
maior densidade de proacutetons por unidade de volume Este aumento da densidade de
proacutetons por unidade de volume pode ser observado utilizando-se meacutetodos de estudo
por RM Tipicamente imagens por RM ponderadas em densidade protocircnica satildeo
obtidas utilizando-se os menores TE e tempo de repeticcedilatildeo (TR) possiacuteveis que
permitem relaxamento T1 completo de todos os momentos magneacuteticos de volta ao
equiliacutebrio
8111 Tempos de Relaxamento
Apoacutes ser excitado o sinal de RM natildeo pode ser detectado para sempre Sofre
descaimento em virtude de dois tipos diferentes de processos de relaxamento (1) o
retorno do momento magneacutetico de volume ao equiliacutebrio teacutermico e (2) a perda de
coerecircncia da fase na magnetizaccedilatildeo final em virtude de interaccedilotildees com outros
momentos magneacuteticos no tecido
A velocidade com que estes processos retornam agrave magnetizaccedilatildeo final ao equiliacutebrio eacute
fundamental porque a experiecircncia com RM deve ser repetida para cada etapa de
codificaccedilatildeo de fase e o grau de magnetizaccedilatildeo disponiacutevel para o estudo depende da
forma como muitos dos momentos magneacuteticos satildeo realinhados com o campo
magneacutetico principal
8112 Tempos de Relaxamento T2 e T2
Apoacutes excitaccedilatildeo o sinal de RM presente no plano XY decai exponencialmente ateacute
zero com o tempo O tempo necessaacuterio para o desaparecimento irreversiacutevel de 63
do sinal eacute denominado tempo de relaxamento T2 ou tempo de relaxamento spin-spin
ou transversal Este descaimento eacute causado pelos muitos processos que produzem
uma perda de coerecircncia da fase no sinal de RM Apoacutes o pulso de RF todos os
momentos magneacuteticos inicialmente processam com fases idecircnticas (a precessatildeo eacute o
alinhamento dos momentos magneacuteticos em torno do campo principal) Entretanto
64
variaccedilotildees na intensidade efetiva do campo magneacutetico fazem com que os momentos
magneacuteticos processem em diferentes frequumlecircncias por curtos periacuteodos de tempo
8113 Tempo de Relaxamento T1
O tempo de relaxamento T1 (isto eacute spin-lattice ou tempo de relaxamento
longitudinal) eacute o tempo necessaacuterio para restabelecer 63 da populaccedilatildeo de equiliacutebrio
de momentos magneacuteticos Bo apoacutes o pulso de excitaccedilatildeo O relaxamento T1 eacute um
processo exponencial
O tempo de relaxamento T1 para qualquer material varia em funccedilatildeo da intensidade
do capo magneacutetico pois ocorrem mais variaccedilotildees na intensidade do capo magneacutetico
efetivo local em menores frequumlecircncias O tempo de relaxamento T1 eacute sempre maior
ou igual ao tempo de relaxamento T2
812 Paracircmetros Extriacutensecos
Muitos tipos de paracircmetros controlados pelo operador podem alterar o aspecto da
imagem Estes incluem eventos de determinaccedilatildeo do tempo como TR TE e em
estudos de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo de inversatildeo do spin Outros paracircmetros
que afetam o aspecto da imagem satildeo espessura do corte resoluccedilatildeo digital e CDV
O aspecto da imagem tambeacutem pode ser modificado aplicando-se mais de um pulso
de RF antes da coleta de dados
8121 TR e TE
Tipicamente satildeo necessaacuterias 128 ou 256 etapas de codificaccedilatildeo em uma aquisiccedilatildeo
de RM O TR eacute o tempo entre etapas consecutivas de codificaccedilatildeo de fase e o TE eacute
o tempo entre o pulso de RF perturbador inicial e o centro do periacuteodo de aquisiccedilatildeo
O TR geralmente eacute maior que o TE exceto para algumas sequumlecircncias raacutepidas como
aquisiccedilatildeo raacutepida estaacutegio estacionaacuterio apoacutes contraste e imagem raacutepida com
precessatildeo estaacutegio estacionaacuterio
65
813 Manipulaccedilatildeo dos Paracircmetros Extriacutensecos para Variar o Contraste da
Imagem
8131 Imagem de Ressonacircncia Magneacutetica Ponderada em TI e TR
Todas as imagens geradas por RM satildeo ponderadas em T1 em algum grau os
tempos de relaxamento T1 para aacutegua e gordura no corpo vaiam de 100 a 2000 ms
A fonte primaacuteria de atenuaccedilatildeo do sinal em uma imagem spin-eco eacute a saturaccedilatildeo
progressiva do momento magneacutetico pelos pulsos de seleccedilatildeo do corte repetitivos O
sinal da gordura eacute brilhante enquanto as intensidades de sinal do muacutesculo e liacutequido
em um cisto do menisco satildeo menores
8132 Ponderaccedilatildeo em densidade Protocircnica
As imagens onde o contraste eacute governado pela concentraccedilatildeo relativa de aacutegua no
tecido podem ser geradas utilizando-se TRrsquos longos (TR gt 20 ms) Estas imagens
satildeo denominadas imagens ponderadas em densidade protocircnicas As imagens
ponderadas em densidade protocircnica fornecem mais detalhes anatocircmicos porque
satildeo usadas para visualizar estruturas finas Estas satildeo obtidas e satildeo uacuteteis para
interpretaccedilatildeo de aacutereas de sinal de intensidade elevada observada na imagem
ponderada em T2 na qual os detalhes anatocircmicos estatildeo encobertos
8133 Ponderaccedilatildeo em T2 e TE
O liacutequido e o edema podem ser enfatizados em imagens produzidas por RM
utilizando-se longos tempos de TE porque possuem maiores tempos de
relaxamento T2 que os tecidos normais Com TEs longos o descaimento do sinal
exponencial devido ao relaxamento T2 atenua o sinal de liacutequido e edema mais
lentamente que o sinal da gordura muacutesculo ou tecidos conjuntivos normais
Portanto o liacutequido e o edema apresentam-se brilhantes em imagens por RM
ponderadas em T2 obtidas utilizando-se longos tempos TE e longos tempos TR A
seguir seraacute exposto um quadro com um breve resumo da interpretaccedilatildeo de RM
66
Resumo da interpretaccedilatildeo de IRM
Definiccedilotildees
Tempos de relaxamento Comportamento caracteriacutestico da magnetizaccedilatildeo tecidual
(propriedades dos tecidos)
T1 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons se
tornem inicialmente alinhados com o capo magneacutetico
estaacutetico (ou se realinhem apoacutes excitaccedilotildees repetidas)
T2 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons
saiam de fase uns em relaccedilatildeo aos outros apoacutes excitaccedilatildeo
por radiofrequumlecircncia (RF)
TR O tempo entre as excitaccedilotildees sucessivas de RF no tecido
(um TR curto seleciona proacutetons com T1 curto)
TE Sequumlecircncia em spin-eco tempo no qual o sinal de RF
tecidual (spin-eco) eacute recebido (um TE longo seleciona
proacutetons com T2 longo)
TI Sequumlecircncia de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo consumido
ateacute que a magnetizaccedilatildeo do tecido em recuperaccedilatildeo seja
defletido para recepccedilatildeo (tecido cuja magnetizaccedilatildeo passa
pelo zero no tempo TI produz intensidade zero)
Efeitos sobre a
Imagem
T1 Um T1 curto possibilita uma remagnetizaccedilatildeo raacutepida de
modo que a intensidade do sinal eacute grande (a gordura tem
T1 muito curto) e o tecido aparece brilhante o tecido com
T1 longo (como o liacutequido) natildeo se magnetiza plenamente
entre as excitaccedilotildees e apresenta um aspecto escuro na
imagem a inversatildeo-recuperaccedilatildeo com TI semelhante ao T1
de um tecido resulta em sinal nulo para este tecido (a
gordura pode ser zerada pelo emprego de um TI curto)
67
T2 Um T2 curto faz com que os proacutetons em precessatildeo saiam
rapidamente de fase levando agrave perda do sinal tecidos com
T2 curto (como o muacutesculo) tecircm aspecto escuro nas
imagens obtidas em TE longo tecidos com T2 longo (como
liacutequido ou tumor) mantecircm sua coerecircncia de fase por mais
tempo do que outros tecidos e apresentam um aspecto
brilhante nas imagens obtidas com um TE longo uma
teacutecnica ponderada em T2 utiliza um TR e um TE longos
Aspecto do tecido em sequumlecircncia de IRM
Spin-eco
Tecido Tempo de
relaxamento
Ponderaccedilatildeo T1
TE e TR curtos
Ponderaccedilatildeo T2
Tumor liacutequido T1 e T2 longos Escuro Claro
Muacutesculo T1 longo e T2 curto Escuro Escuro
Gordura T1 curto e T2 longo Claro Menos claro
Para finalizar nossa anaacutelise acerca dos paracircmetros podemos dizer que em uma
sequumlecircncia DP teremos valores curtos para TR e tambeacutem para TE ou seja teremos
T1 longo e T2 curto assim natildeo teremos sequumlecircncia ponderada em T1 como
tambeacutem natildeo teremos ponderada em T2 esta sequumlecircncia nos daraacute cor escura para
liacutequidos e gorduras entatildeo poderemos diferenciar os muacutesculos que teratildeo cor
brilhante podendo entatildeo diagnosticar problemas musculares
Para valores curtos de TR e TE teremos sequumlecircncia ponderada em T1 desta forma
as gorduras apareceratildeo com cor brilhante e os muacutesculos e liacutequidos apareceratildeo em
cor escura sendo uma oacutetima maneira de analisar o quatildeo intacta se encontra o tecido
infrapatelar ou gordura de Hoffa encontrada na regiatildeo femopatelar
68
Para valores longos de TR e TE teremos uma sequumlecircncia ponderada em T2 desta
forma as gorduras e muacutesculos se encontraratildeo em cor escura mas os liacutequidos
estaratildeo em cor brilhante assim poderemos diagnosticar a presenccedila de aacutegua e
edemas na regiatildeo patelofemoral Lembrando ainda que a gordura neste caso tem a
funccedilatildeo de lubrificantes para as superfiacutecies das cartilagens dos ossos a presenccedila de
aacutegua ou edemas prejudicam a lubrificaccedilatildeo na regiatildeo fazendo com que as
cartilagens venham a deteriorar-se
82 Planos de Imagem
Uma aquisiccedilatildeo axial atraveacutes da articulaccedilatildeo patelofemoral eacute usada como o localizador
inicial para imagens subsequumlentes nos planos sagital e coronal A patologia do
menisco eacute avaliada basicamente em imagens do plano sagital Entretanto a
morfologia e a intensidade de sinal das cartilagens do menisco devem ser avaliadas
secundariamente em imagens no plano coronal Os ligamentos cruzados satildeo mais
bem observados em imagens no plano sagital com o coronal e o axial para
visualizaccedilatildeo secundaacuteria e confirmaccedilatildeo da patologia Os ligamentos colateral medial
e lateral (LCM E LCL) satildeo claramente exibidos em imagens coronais e axiais e
tambeacutem podem ser identificados rotineiramente em imagens sagitais As superfiacutecies
da cartilagem articular dos compartimentos medial e lateral satildeo avaliadas nos planos
coronal e sagital A articulaccedilatildeo patelofemoral incluindo a faceta patelar e a
cartilagem articular do sulco troclear eacute mais bem observada em imagens axiais e
sagitais
821 Posicionamento do Paciente
Embora os estudos por imagem sejam realizados rotineiramente com o joelho
colocado em 10ordm a 15ordm de rotaccedilatildeo externa (para realinhar o ligamento cruzado
anterior [LCA] paralelo ao plano de imagem sagital) esta rotaccedilatildeo externa torna-se
menos importante quando satildeo usados cortes mais finos (lt 3 mm) A rotaccedilatildeo externa
excessiva do joelho resulta em alongamento das dimensotildees acircntero-posteriores do
cocircndilo femoral (principalmente o cocircndilo femoral lateral) e pode diminuir a
visualizaccedilatildeo precisa da anatomia do menisco Uma alternativa eacute usar imagens
69
sagitais em plano obliacutequo paralelo agrave orientaccedilatildeo do LCA avaliada em um localizador
axial
83 Abordagem Quanto aos Tipos de Planos Utilizados na RM
831 Imagens Axiais
As imagens no plano axial tecircm importante papel na avaliaccedilatildeo de rotina do joelho As
facetas patelares e a cartilagem articular devido agrave sua orientaccedilatildeo obliacutequa satildeo
demonstradas com maior precisatildeo em imagens axiais atraveacutes da articulaccedilatildeo
patelofemoral A doenccedila patelofemoral (isto eacute condromalaacutecia) pode ser super ou
subestimada quando usadas apenas imagens sagitais Imagens axiais com TF 3D
submilimeacutetrica satildeo usadas para definir padrotildees de lesatildeo circunferencial do menisco
e criar imagens compostas 3D utilizando-se uma estaccedilatildeo de trabalho As imagens
no plano axial tambeacutem satildeo usadas como localizador para determinar os planos
sagital e coronal Embora imagens axiais de rotina em 4 ou 5 mm natildeo satildeo sensiacuteveis
agrave patologia do menisco porque os cortes satildeo muito espessos Imagens sagitais que
secionam o menisco perpendicular agrave sua superfiacutecie proporcionam a melhor
demonstraccedilatildeo da anatomia e patologia interna do menisco
832 Imagens Sagitais
A dessecaccedilatildeo no plano sagital exibe os componentes dos ligamentos colaterais
medial e caacutepsula adjacente O compartimento patelofemoral o quadriacuteceps e o
tendatildeo patelar satildeo demonstrados em dissecaccedilotildees meacutedio-sagitais
O LCA e o LCP satildeo mais bem exibidos em imagens sagitais O LCL ou ligamento
colateral fibular e o tendatildeo do muacutesculo biacuteceps femoral tambeacutem podem ser
observados em cortes sagitais perifeacutericos
Em cortes meacutedio-sagitais os tendotildees quadriacuteceps e patelar que demonstram sinal
de baixa intensidade satildeo observados em suas fixaccedilotildees anteriores aos poacutelos
patelares superior e inferior respectivamente O coxim adiposo infrapatelar de Hoffa
70
estaacute situado diretamente posterior ao tendatildeo patelar e demonstra sinal de
intensidade brilhante (dependendo dos paracircmetros escolhidos) A cartilagem
articular patelar posterior exibe arco uniforme ou convexo em cortes atraveacutes das
facetas patelares medial e lateral Na ausecircncia de liacutequido articular a bursa patelar
colapsada natildeo eacute observada proximal ao poacutelo superior da patela
833 Imagens Coronais
A dissecaccedilatildeo anatocircmica coronal poacutestero-anterior demonstra a caacutepsula posterior o
tendatildeo popliacuteteo os ligamentos cruzados e menisco os ligamentos colaterais e e o
mecanismo extensor
Cortes meacutedio-coronais exibem a espinha tibial anterior enquanto as imagens
anteriores satildeo caracterizadas pelo sinal de alta intensidade do coxim adiposo
infrapatelar de Hoffa anterior ao compartimento lateral do joelho
71
9 COMPARATIVO DO SISTEMA MECAcircNICO COM O JOELHO
Ao iniciar nossa discussatildeo faremos uma comparaccedilatildeo entre a junta do joelho e um
par de buchas mecacircnicas a cartilagem presente em torno dos cocircndilos seraacute
comparada a uma bucha de desgaste o osso seraacute considerado como a peccedila
importante que natildeo poderaacute ser substituiacuteda e a gordura de Hoffa (tecido adiposo
infrapatelar) seraacute considerada como um lubrificante de elevada viscosidade
No sistema mecacircnico quando haacute uma contaminaccedilatildeo no lubrificante tem-se o
aumento do atrito e em consequumlecircncia o desgaste prematuro do conjunto A
presenccedila de aacutegua por exemplo causa uma alteraccedilatildeo da viscosidade do lubrificante
essa alteraccedilatildeo natildeo permite a formaccedilatildeo de cunha na regiatildeo de contato entre as
superfiacutecies assim no caso de elementos mecacircnicos poderemos ter microsoldas
ruiacutedos vibraccedilatildeo aquecimento e outros
Em semelhanccedila com este modelo faremos um comparativo em relaccedilatildeo ao joelho
que apresenta componentes com funccedilotildees muito proacuteximas de um par de buchas
mecacircnicas Com o passar do tempo as constantes situaccedilotildees que envolvem o joelho
no dia a dia sejam elas os esforccedilos em um jogo de futebol ou em um simples
agachamento vatildeo levar este conjunto a pressotildees elevadas e ainda a infiltraccedilotildees de
aacutegua por diversos motivos pancadas torccedilotildees etc Neste caso a presenccedila da aacutegua
assim como no sistema mecacircnico iraacute causar desgaste das cartilagens ocorrendo o
contato entre os cocircndilos o que futuramente poderaacute provocar por exemplo uma
artrite
No caso de um desgaste mecacircnico resolve-se o problema trocando o elemento de
desgaste e solucionando o problema de lubrificaccedilatildeo O que natildeo pode ser realizado
com tanta simplicidade no caso do joelho que requer um tratamento ou ateacute uma
intervenccedilatildeo ciruacutergica
72
91 Resultados dos testes
Foram realizados dois testes com e sem carga para que pudeacutessemos avaliar a
mudanccedila nos resultados da RM
911 O Primeiro Teste
O primeiro teste foi realizado no dia 25 de junho de 2005 no CDI (centro de
diagnoacutestico por imagem) localizado em Santa Luacutecia ndash Vitoacuteria O teste foi realizado
em uma pessoa de aparecircncia saudaacutevel sem histoacuterico de problemas no joelho e sem
ocorrecircncia de dor com idade de 28 anos
Os resultados obtidos natildeo apresentaram alteraccedilatildeo significativa das fissuras
912 O Segundo Teste
O segundo teste foi realizado no dia 18 julho de 2005 no mesmo local do teste
anterior O teste foi realizado com uma pessoa saudaacutevel com histoacuterico de problemas
no joelho e sem dores nos dias anteriores ao teste bem como nos dias posteriores
com idade de 54 anos
O resultado obtido com carga apresentou uma pequena variaccedilatildeo da fissura na
gordura de Hoffa
73
10 DISCUSSAtildeO DOS RESULTADOS E MELHORIAS
Neste capiacutetulo faremos uma abordagem sobre os resultados e uma proposta de
melhoria para o equipamento
101 Comentaacuterio dos Resultados
Nos resultados obtidos foram verificadas alteraccedilotildees na regiatildeo femopatelar quando
se aplica uma carga o que natildeo poderia ser obtido em um exame convencional de
ressonacircncia magneacutetica
No primeiro teste pode ser observada uma pequena diferenccedila devido agrave
aproximaccedilatildeo dos cocircndilos Considerando ser o indiviacuteduo uma pessoa saudaacutevel e
sem dores era de se esperar que o resultado natildeo apresentasse alguma anomalia
No segundo teste observou-se abertura de uma pequena fissura na gordura de
Hoffa o que tambeacutem se esperava pois a pessoa apresentava um histoacuterico de
problemas no joelho apesar de que ele natildeo apresentava sintomas de qualquer
anomalia no momento do teste
Visto que os testes natildeo puderam ser realizados com pessoas que tinham um
histoacuterico e uma situaccedilatildeo que caracterizasse um problema no joelho o que foi
determinante para os resultados e devido a impossibilidade de realizar testes nas
condiccedilotildees ideais descritas no quarto capiacutetulo bem como aos custos altiacutessimos que
envolvem os exames que foram realizados juntamente com os exames dos clientes
da cliacutenica sendo assim era de se esperar que os resultados natildeo causassem
diferenccedila de grande expressatildeo
74
102 Proposta de Melhoria
Visto que os resultados foram considerados satisfatoacuterios apesar das condiccedilotildees
adversas propomos possiacuteveis melhorias no que diz respeito agrave avaliaccedilatildeo da pressatildeo
exercida no joelho
Sugerimos entatildeo a utilizaccedilatildeo de palmilhas figuras 29 e 30 para avaliar a pressatildeo
equivalente exercida no joelho e o uso de um software por exemplo o Ansys
(elementos finitos) para criar uma nova imagem corrigida Isso seria viaacutevel e
interessante poreacutem exigiria mais aprofundamento e muito mais tempo o que poderaacute
ser realizado em futuros trabalhos
Figura 29 ndash Palmilhas para mediccedilatildeo da pressatildeo
Figura 30 ndash Resultado de uma anaacutelise de pressatildeo
75
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
[1] httpmriifscuspbrpaginasporttormprojetohistoricohtml acessado
em 11 de junho de 2005
[2] httpwwweagoracombrlerphpidnew=13596 acessado em 15 de
junho de 2005
[3] Rasch Philip j Cinesiologia e Anatomia Aplicada Editora Guanabara
Koogan 1991
[4] Kendall Henry Otis Kendall Florence Peterson Wadsworth Gladys
Elizabeth Muacutesculos Provas e Funccedilotildees Editora Manole Ltda 1980
[5] Haaga Hohn R Lanzieri Charles F Tomografia Computadorizada e
Ressonacircncia Magneacutetica do Corpo Humano Vol 2 Editora Guanabara Koogan
1996
[6] Antonio Raimundo dos Santos Metodologia Cientiacutefica a construccedilatildeo do
Conhecimento 6ordfed Editora DPampA 2004
[7] Tese de Mestrado do aluno Luciano Luporini Menegaldo Campinas
1997 SP ndash Brasil
[8] httpwwwgrupodojoelhocombrartigosanat_biomhtmc acessado em
16 de junho de 2005
[9] httpwwwgrupodojoelhocombrlcahtm acessado em 16 de junho de
2005
[10]httpwwwcorpohumanohpgigcombrsist_muscularsist_muscularhtml
acessado em 20 de junho de 2005
[11] httpwwwmsd-brazilcommsd43m_manualmm_sec5_47htm
acessado em 24 de junho de 2005
[12] httpgeocitiesyahoocombrcorpoemovview_musculacao_24htm
acessado em 25 de junho de 2005
[13]httpwwwtudosobredorcombrpaciente_templatephp3pagina=joelho
acessado em 06 de julho de 2005
[14] Stimac Gary k Introduccedilatildeo ao diagnoacutestico por imagens Editora
Guanabara Koogan 1994
26
Cerca de 1 da populaccedilatildeo sofre desta doenccedila que afeta as mulheres duas ou trecircs
vezes mais frequumlentemente que os homens A artrite reumatoacuteide apresenta-se em
primeiro lugar em indiviacuteduos entre os 25 e os 50 anos de idade mas pode fazecirc-lo
em qualquer idade Em alguns casos a doenccedila resolve-se de forma espontacircnea e o
tratamento alivia sintomas em trecircs de cada quatro pessoas Contudo pelo menos 1
em cada 10 pessoas fica incapacitada
Nesta doenccedila o sistema imunitaacuterio ataca o proacuteprio tecido que reveste e protege as
articulaccedilotildees Finalmente a cartilagem o osso e os ligamentos da articulaccedilatildeo
deterioram-se provocando a formaccedilatildeo de cicatrizes dentro da articulaccedilatildeo que se
deteriora a um ritmo muito variaacutevel
318 Gota
Eacute a presenccedila de depoacutesitos de cristais de aacutecido uacuterico no espaccedilo da articulaccedilatildeo que
causam uma intensa reaccedilatildeo inflamatoacuteria e dor Na maioria das vezes a gota eacute uma
forma de artrite com episoacutedios recorrentes O perfil mais comumente associado agrave
gota eacute de um homem com excesso de peso e com o peacute inflamado
319 Artrite Gotosa Aguda
A artrite gotosa aguda eacute o segundo estaacutegio da gota Eacute a artrite dolorosa que ataca
principalmente os membros inferiores quase sempre atingindo uma uacutenica
articulaccedilatildeo A articulaccedilatildeo mais acometida eacute a metatarso-falangiana do primeiro dedo
(do dedatildeo do peacute) chamada podagra (podos = peacute) Nesta fase os fluidos do corpo
saturados pelo aacutecido uacuterico formam cristais que ocasionam inflamaccedilatildeo
3110 Cisto de Baker
O cisto de Baker eacute um saco com liacutequido localizado na borda medial da fossa
popliacutetea do joelho Esse saco ciacutestico pode comunicar-se com a cavidade do joelho
estando associado com a degeneraccedilatildeo do corno posterior do menisco medial com
27
ou sem laceraccedilatildeo do menisco Com maior frequumlecircncia o cisto origina-se dos tendotildees
mediais dos muacutesculos iacutesquios - tibiais
3111 Bursite
Bursite eacute a inflamaccedilatildeo da bursa pequena bolsa contendo liacutequido que envolve as
articulaccedilotildees e funciona como amortecedor entre ossos tendotildees e tecidos
musculares A bursite ocorre principalmente nos ombros cotovelos e joelhos
3112 Doenccedila de Still de Adultos
Uma das formas cliacutenicas da doenccedila reumatoacuteide juvenil pode acometer adultos com
febre geralmente alta e intermitente como manifestaccedilatildeo cliacutenica inicial da doenccedila
Deformidades articulares raramente ocorrem e os testes laboratoriais e anticorpos
antinucleares satildeo negativos
3113 Condromalaacutecia Patelar
Termo utilizado para indicar uma condiccedilatildeo dolorosa devido agrave anormalidade
cartilaginosa na face posterior da patela pela fricccedilatildeo repetida desta regiatildeo sobre a
face articular do fecircmur Esta condiccedilatildeo pode levar a uma degeneraccedilatildeo gradual e
progressiva A cartilagem apresenta-se rugosa e estriada
3114 Doenccedila de Osgood-Schlatter
A doenccedila de Osgood-Schlatter eacute uma inflamaccedilatildeo do osso e da cartilagem na parte
superior da tiacutebia A doenccedila de Osgood-Schlatter ocorre entre os 10 e 15 anos mais
frequumlentemente em meninos Supotildee-se que a sua causa seja uma lesatildeo que ocorre
quando o tendatildeo patelar traciona excessivamente sobre o seu ponto de inserccedilatildeo na
parte superior da tiacutebia Geralmente a doenccedila afeta somente a tiacutebia
28
3115 Pseudogota
A pseudogota (doenccedila da deposiccedilatildeo de pirofosfato de caacutelcio dihidratado) eacute um
distuacuterbio caracterizado por crises intermitentes de artrite dolorosa causada por
depoacutesitos de cristais de pirofosfato de caacutelcio O distuacuterbio geralmente ocorre em
indiviacuteduos idosos e afeta igualmente os homens e as mulheres Em uacuteltima instacircncia
a pseudogota provoca degeneraccedilatildeo das articulaccedilotildees afetadas
3116 Artrite psoriaacutetica
A psoriacutease (uma doenccedila da pele que causa surto de erupccedilotildees cutacircneas
avermelhadas e escamosas espessamento das unhas e ponteado ungular) pode
preceder ou seguir-se agrave inflamaccedilatildeo articular A artrite afeta habitualmente as
articulaccedilotildees dos dedos da matildeo e do peacute embora tambeacutem possa afetar outras
articulaccedilotildees inclusive as ancas e a coluna vertebral As articulaccedilotildees podem inchar e
deformar-se quando a inflamaccedilatildeo eacute crocircnica Os sintomas articulares e cutacircneos
podem aparecer e desaparecer conjuntamente
3117 Siacutendrome de Reiter
A siacutendrome de Reiter eacute uma inflamaccedilatildeo das articulaccedilotildees e das inserccedilotildees tendinosas
nas articulaccedilotildees frequumlentemente acompanhada de inflamaccedilatildeo da conjuntiva e das
membranas mucosas como a da boca do trato urinaacuterio da vagina e do pecircnis e
tambeacutem de uma erupccedilatildeo cutacircnea caracteriacutestica A siacutendrome de Reiter eacute
denominada de artrite reativa porque a inflamaccedilatildeo articular parece ser uma reaccedilatildeo a
uma infecccedilatildeo originada em outra aacuterea do corpo que natildeo as articulaccedilotildees Essa
siacutendrome eacute mais comum em homens com 20 a 40 anos de idade
3118 Esclerodermia
A esclerodermia (esclerose sistecircmica) eacute uma doenccedila crocircnica caracterizada por
alteraccedilotildees degenerativas e endurecimento dos tecidos da pele articulaccedilotildees e
29
oacutergatildeos internos e pela dureza e espessamento anormais das paredes dos vasos
sanguiacuteneos
Desconhece-se a sua causa A perturbaccedilatildeo eacute quatro vezes mais frequumlente em
mulheres que em homens e nas crianccedilas eacute pouco comum A esclerodermia pode
apresentar-se como parte de uma doenccedila mista do tecido conjuntivo
Muitas vezes escuta-se um som aacutespero quando os tecidos inflamados entram em
contato particularmente nos joelhos e por baixo destes Os dedos os pulsos e os
cotovelos podem sofrer um processo de flexatildeo progressiva (contratura) devido ao
espessamento da pele Tambeacutem podem ocorrer feridas nas pontas dos dedos e nos
noacutes dos dedos
32 Tipos de Deformidades
Os tipos de deformidades relacionadas ao joelho satildeo as deformidades em varo e em
valgo Satildeo os problemas mais comuns congecircnitos e que se manifestam por volta
dos trecircs ou quatro anos de idade
321 Deformidade em Varo
A deformidade do joelho em varo eacute joelho para fora e perna para dentro tiacutepico de
cavaleiros O joelho varo pode ser causado tambeacutem pelo raquitismo e deficiecircncia de
vitamina D
322 Deformidade em Valgo
A deformidade do joelho em valgo eacute o joelho para dentro e perna para fora joelho
em ldquoXrdquo
30
4 O PORQUEcirc DO USO DA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
Estabelecendo uma comparaccedilatildeo entre os meacutetodos de diagnoacutestico por imagem
utilizados no joelho encontramos os raios-X e a ressonacircncia magneacutetica como sendo
os meacutetodos mais utilizados atualmente Neste capiacutetulo faremos uma breve
avaliaccedilatildeo de custo benefiacutecio entre estes dois meacutetodos
41 Pesquisa de Custo e de Exame Utilizado
Na utilizaccedilatildeo do meacutetodo de diagnoacutestico por raios-X obteacutem-se oacutetimos resultados na
avaliaccedilatildeo de fraturas oacutesseas presenccedila de objetos estranhos e proacuteteses como
observamos na figura 7 Mas este resultado natildeo se apresenta da mesma maneira
para muacutesculos e outros elementos que possam ser analisados na articulaccedilatildeo
tornando-se entatildeo um meacutetodo ineficaz para aplicaccedilotildees que estatildeo ligadas a
patologias
Figura 7 ndash Chapas de raio x [9]
O meacutetodo de utilizaccedilatildeo que preenche esta lacuna satildeo as ressonacircncias magneacuteticas
que revelam as patologias referentes aos muacutesculos cartilagens tendotildees
31
ligamentos vasos etc Como mostrado na figura 8 podemos observar os detalhes
da articulaccedilatildeo
Figura 8ndash Exame de RM
Para uma comparaccedilatildeo acerca do meacutetodo de captaccedilatildeo de imagem mais adequado a
ser utilizado realizamos uma pesquisa no Hospital Praia da Costa localizado no
municiacutepio de Vila Velha - ES com o ortopedista Henrique Morais formado em
medicina pela Faculdade de Medicina de Petroacutepolis A resposta veio a confirmar o
relatado acima os raios-X satildeo muito mais utilizados que a ressonacircncia magneacutetica
devido a simplicidade e ao baixo custo do exame
Para obtermos dados referentes a custos foi realizada uma pesquisa no Centro de
Diagnoacutestico por Imagem (CDI) localizado na Praia do Canto Vitoacuteria - ES onde
foram obtidos os seguintes resultados
O valor de um exame de ressonacircncia magneacutetica incluindo laudo e filme foi de R$
73000 (setecentos e trinta reais) para o raios-X o custo teria uma meacutedia de R$
1500 (quinze reais) por exame
Uma outra pesquisa foi realizada por Nabarrete em 1999 que tinha como objetivo
colher informaccedilotildees referentes aos diversos aspectos relacionados agraves lesotildees quais
os tipos mais frequumlentes e seus mecanismos mais comuns bem como as
32
caracteriacutesticas dos indiviacuteduos que em sua maioria foram do sexo masculino Os
resultados seratildeo apresentados nas figuras 9 10 11 e 12
Figura 9 - Ocorrecircncia de lesotildees e quais estruturas satildeo mais lesadas
Figura 10 - Esportes de contato que mais geram lesotildees nos ligamentos
Figura 11 - Neste graacutefico veremos os mecanismos causadores de lesotildees
33
Figura 12 - Procedimentos que foram utilizados para definiccedilatildeo do grau da lesatildeo
42 Conclusatildeo do Capiacutetulo
Apesar da teacutecnica dos raios-X ser o exame mais utilizado o de menor custo o mais
simples e mais raacutepido seraacute utilizado neste estudo a ressonacircncia magneacutetica pois
neste caso a preocupaccedilatildeo eacute mostrar o comportamento da estrutura do joelho com e
sem a aplicaccedilatildeo de carga e tal avaliaccedilatildeo soacute seraacute possiacutevel pelo o exame de RM pois
mostraraacute os diferentes tipos de tecidos do joelho e suas variaccedilotildees
34
5 DEFEITOS DA RM
O paciente em questatildeo ao dar entrada na sala de ressonacircncia natildeo poderaacute portar
nenhum tipo de material magneacutetico ou qualquer instrumento que venha gerar
artefatos no resultado do exame Os artefatos satildeo gerados atraveacutes de interferecircncia
com o campo magneacutetico Assim portadores de proacuteteses marcapasso ou quaisquer
materiais eleacutetricos natildeo podem utilizar o meacutetodo de diagnoacutestico por ressonacircncia
O objetivo deste capiacutetulo eacute identificar os problemas relacionados agrave mecacircnica no que
diz respeito ao modo como eacute realizado o exame Seraacute mostrado agora um dos
problemas encontrados durante a realizaccedilatildeo do exame com o paciente em repouso
estando ele com um carregamento nulo ou proacuteximo disto na regiatildeo femopatelar
51 Abordagem da Variaccedilatildeo da Pressatildeo na Superfiacutecie de Apoio
Para esta demonstraccedilatildeo a variaccedilatildeo da pressatildeo sofrida nos peacutes para situaccedilotildees reais
e tambeacutem para a situaccedilatildeo da ressonacircncia onde o paciente encontra-se deitado
Seraacute feito ainda uma avaliaccedilatildeo das forccedilas sobre os muacutesculos no joelho em duas
posiccedilotildees e para acircngulos diferentes
Em um primeiro estudo seraacute considerado uma pessoa deitada em repouso e com
sua distribuiccedilatildeo de massa homogecircnea e constante ao longo de todo corpo sendo
esta a situaccedilatildeo em que o paciente encontra-se no momento da ressonacircncia
magneacutetica temos
Massa = constante
A aacuterea de contato com a superfiacutecie
Aacuterea (estimada) = 2400 cm2
35
Considerando a massa do indiviacuteduo como 80 kg estimamos entatildeo a pressatildeo
exercida pela superfiacutecie do corpo em contato com a maca da ressonacircncia
Pressatildeo = F A
Sendo assim foi encontra uma pressatildeo de 0033 kgf cm2 para uma pessoa deitada
na maca da RM
Ilustrando a situaccedilatildeo de uma pessoa de peacute onde os peacutes estatildeo totalmente apoiados
no solo em repouso com a massa distribuiacuteda de maneira uniforme em toda a
superfiacutecie de contato
Aacuterea (estimada) = 132 cm2
Considerando o mesmo indiviacuteduo da situaccedilatildeo anterior teremos uma pressatildeo de
0606 kgf cm2
A uacuteltima situaccedilatildeo teraacute o mesmo indiviacuteduo com suas pernas flexionadas e com uma
aacuterea de apoio reduzida esta eacute uma situaccedilatildeo criacutetica para o joelho devido ao aumento
das tensotildees nos muacutesculos e tendotildees esta situaccedilatildeo seraacute abordada mais adiante
Aacuterea (estimada) = 80 cm2
Sendo assim a pressatildeo correspondente a esta situaccedilatildeo seraacute de 1 kgf cm2
Observando os resultados das situaccedilotildees anteriores eacute faacutecil de verificar a ocorrecircncia
de uma grande variaccedilatildeo da pressatildeo Comparando os resultados das situaccedilotildees onde
o indiviacuteduo estaacute de peacute com toda a superfiacutecie do peacute apoiada com o resultado do
indiviacuteduo na maca verifica-se que a pressatildeo eacute aproximadamente vinte vezes maior
e a situaccedilatildeo onde o indiviacuteduo encontra-se com a superfiacutecie do peacute parcialmente
apoiada a diferenccedila aumenta em mais de 30 vezes em relaccedilatildeo agrave posiccedilatildeo de exame
36
52 A Impossibilidade de Variaccedilatildeo do Acircngulo
Durante o exame de ressonacircncia magneacutetica o acircngulo do joelho na posiccedilatildeo eacute
travado entre 10 e 15deg como mostrado na figura 13
Durante um agachamento agraves forccedilas compressivas chegam proacuteximas a 8000 Kgf
com cargas elevadas (250 a 38250 kg) sendo praticamente a mesma nos acircngulos
entre 60deg a 130deg de flexatildeo de joelhos (NISSEL amp EKHOLM 1986) poreacutem ainda natildeo
foi estudado um valor limite para as estruturas resistirem a forccedilas compressivas
Deve-se lembrar no entanto que da mesma forma que a compressatildeo excessiva
pode ser lesiva para meniscos e cartilagens elas tem um papel importante na
estabilidade dos joelhos (NISSEL amp ELKHOLM 1986 MARKOLF et al 1981
SHOEMAKER amp MARKOLF 1985 YACK et al 1994) [12]
Figura 13ndash Acircngulo de posiccedilatildeo do joelho durante o exame
Logo concluiacute-se que em acircngulos menores que 60deg os esforccedilos na regiatildeo
femopatelar satildeo pequenos e haacute pouco desgaste da articulaccedilatildeo para acircngulos entre
60 e 130deg haacute grande esforccedilo e desgaste poreacutem em ambos os casos todos os
37
esforccedilos contribuem para a estabilidade do joelho A figura 14 ilustra claramente
que com a alteraccedilatildeo do acircngulo do joelho as forccedilas existentes aumentam
consideravelmente
Figura 14ndash Na figura 14 pode-se observar que Qp Rf(resultante) e Pa satildeo vetores forccedila que atuam
diretamente sobre a patela ao flexionar o joelho como jaacute foi abordado anteriormente as forccedilas
apresentam grandes aumentos O grupo de forccedilas representados pelos vetores Qt Rc(resultante) e
P(forccedila peso) atuam na articulaccedilatildeo do tornozelo e aumentam com a flexatildeo do joelho bem como o
aumento da forccedila normal(forccedila de contato do chatildeo com a ponta dos peacutes) que provoca um maior
momento na articulaccedilatildeo O conjunto de vetores representados por Rc(resultante) Qt e P satildeo vetores
que atuam na articulaccedilatildeo da anca do fecircmur e a bacia neste caso temos um pequeno aumento destes
com o aumento do acircngulo Por fim temos o conjunto de vetores representados por Pa Rt e
Rg(resultante) que atuam na articulaccedilatildeo entre o fecircmur e a tiacutebia
38
53 Contraccedilatildeo Isomeacutetrica e Isotocircnica
A relaccedilatildeo entre a forccedila muscular e seu comprimento durante uma contraccedilatildeo
determina o tipo de contraccedilatildeo muscular Eacute chamada contraccedilatildeo isomeacutetrica aquela em
que o efeito da formaccedilatildeo das pontes cruzadas implica no aumento da rigidez do
muacutesculo atingindo um estado de equiliacutebrio estaacutetico neste caso o muacutesculo natildeo
altera seu comprimento ainda que as pontes cruzadas estejam ativas para suportar
a carga aplicada Modificaccedilotildees na carga levam ao aumento ou a diminuiccedilatildeo da
rigidez do muacutesculo e a manutenccedilatildeo do comprimento O outro tipo de contraccedilatildeo
chamada isotocircnica ocorre quando o muacutesculo se encurta ainda que sob a accedilatildeo de
uma carga Tomando-se como exemplo a elevaccedilatildeo de um peso numa contraccedilatildeo
isomeacutetrica este estaria sendo sustentado estaticamente enquanto uma contraccedilatildeo
isotocircnica seria capaz de levantaacute-lo [6]
531 Relaccedilatildeo Comprimento - Forccedila Muscular
Quando o comprimento de um muacutesculo se encontra proacuteximo ao seu valor de
repouso tambeacutem chamado comprimento oacutetimo a maior quantidade possiacutevel de
cabeccedilas miosiacutenicas pode formar pontes cruzadas com as moleacuteculas de actina esta
situaccedilatildeo corresponde ao maior grau de superposiccedilatildeo entre os filamentos grosso e
fino Gordon et alli (1966) mediu a faixa de comprimento onde a maacutexima tensatildeo
ocorria numa fibra isolada do muacutesculo sartorius da ratilde de 94 a 106 do
comprimento oacutetimo (Figura 15 A)
Diminuindo gradativamente o comprimento do muacutesculo para ateacute um limite de 60
do comprimento oacutetimo a forccedila caiacutea a aproximadamente 80 da forccedila maacutexima -
evento relacionado provavelmente ao encontro de filamentos finos opostos
Encurtamentos mais pronunciados levavam agrave cessaccedilatildeo da forccedila muscular com o
provaacutevel choque dos filamentos grossos com as estruturas Z Por outro lado se o
muacutesculo era estirado acima do comprimento oacutetimo a forccedila muscular caia
gradativamente ateacute cerca de 130 deste comprimento Nesta condiccedilatildeo o
sarcocircmero distendido diminui o nuacutemero de pontes cruzadas ativas ateacute o limite ao
39
redor de 170 do comprimento oacutetimo onde a superposiccedilatildeo entre filamentos
grossos e finos jaacute natildeo ocorre
Em muacutesculos inteiros e natildeo apenas numa fibra isolada alongamentos a partir do
comprimento oacutetimo trazem consigo o aparecimento de uma forccedila elaacutestica passiva
exercida pelos elementos elaacutesticos natildeo contraacuteteis do muacutesculo perimiacutesio endomiacutesio
sarcolema assim como por elementos da proacutepria fibra muscular (Zajac 1989)
Dependendo ainda da ativaccedilatildeo a forccedila muscular fica reduzida a uma fraccedilatildeo da forccedila
maacutexima situaccedilatildeo em que nem todas as fibras satildeo recrutadas ou a somaccedilatildeo
temporal natildeo chegou ao maacuteximo (Figura 15 B)
Em muacutesculos do aparelho locomotor a modulaccedilatildeo da forccedila eacute feita
predominantemente pelo recrutamento ateacute cerca de 70 (50 a 85
dependendo do muacutesculo) da forccedila maacutexima valor a partir do qual as unidades
motoras passam a disparar com maior frequumlecircncia (Enoka 1993) [6]
40
Figura 15 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento A - Ativaccedilatildeo maacutexima B - Ativaccedilatildeo parcial (Zajac 1989)
532 Relaccedilatildeo Velocidade - Forccedila Muscular
Um muacutesculo isolado sujeito a uma carga constante por exemplo suportando um
peso se for estimulado inicialmente se encurtaraacute parando em seguida Variando-se
a carga eacute possiacutevel relacionaacute-la com a velocidade de encurtamento sendo obtida a
curva velocidade - forccedila muscular Quando a velocidade de encurtamento eacute maacutexima
o muacutesculo natildeo estaacute sujeito a nenhuma carga isto eacute a forccedila muscular eacute nula Se por
outro lado o muacutesculo natildeo consegue se encurtar ainda que seu comprimento seja
oacutetimo senatildeo apenas suportar a carga a velocidade eacute nula e a forccedila assume o valor
maacuteximo (Figura 16) Forccedilas maiores do que a maacutexima aplicadas ao muacutesculo levam
seu alongamento ateacute um limite de aproximadamente 180 da forccedila maacutexima
aumentos subsequumlentes de forccedila levariam a alongamentos draacutesticos no muacutesculo
41
Figura 16 - Relaccedilatildeo forccedila-velocidade para ativaccedilotildees maacutexima e parcial No eixo x estaacute representada a
velocidade de encurtamento a velocidade do muacutesculo com sinal oposto (Zajac 1989)
54 O Modelo de Hill
Os modelos derivados da proposta inicialmente apresentada por A V Hill em 1938
possuem caracteriacutesticas suficientemente simples e de faacutecil compreensatildeo e satildeo
capazes de modelar satisfatoriamente os principais fenocircmenos macroscoacutepicos
observados na contraccedilatildeo muscular e que os tornaram os mais utilizados ateacute entatildeo
em estudos de dinacircmica e controle de movimento Na Figura 17 podem ser
observados os componentes baacutesicos deste modelo um elemento contraacutetil (CE) no
qual a forccedila muscular eacute gerada a partir da energia quiacutemica disponiacutevel um elemento
elaacutestico em seacuterie (SEE) responsaacutevel pela resposta mecacircnica do muacutesculo agraves
alteraccedilotildees de comprimento raacutepidas Se um muacutesculo estaacute sendo submetido a
alongamentos natildeo-despreziacuteveis eacute comum a inclusatildeo de um elemento elaacutestico em
paralelo (PE) atuando como uma mola passiva [6]
42
Figura 17 - Estrutura funcional do modelo de Hill mostrando o elemento contraacutetil (CE) o elemento
elaacutestico em paralelo (PE) e o elemento elaacutestico em seacuterie (SEE) (Zajac 1989)
A partir de medidas de forccedila isotocircnica em muacutesculos tetanizados sabe-se que quando
esta aumenta os muacutesculos se contraem mais lentamente Foi proposta entatildeo por Hill
uma relaccedilatildeo empiacuterica hiperboacutelica que ajustava a dependecircncia da velocidade maacutexima
de contraccedilatildeo (V) com a forccedila muscular (F) (Figura 18)
(F+a)+(V+b)=const (41)
Tal que
V eacute a velocidade inicial (maacutexima) de encurtamento
F eacute a forccedila muscular
a e b satildeo as constantes sendo b = a (VmFm)
43
Figura 18 - Hipeacuterbole de Hill Os dados experimentais de contraccedilotildees isotocircnicas do muacutesculo sartorius
de ratilde foram ajustados com a equaccedilatildeo empiacuterica (VVm+025) (FFm+025) = 03123 neste teste
Vm=52 cms e Fm=65 gf (Talbot e Gessner 1973)
Hill obteve a relaccedilatildeo acima atraveacutes de medidas da potecircncia muscular que eacute a soma
das energias mecacircnica e teacutermica durante a contraccedilatildeo isotocircnica Inicialmente o calor
liberado na contraccedilatildeo isotocircnica (Qit) foi considerado como a soma do calor liberado
durante a contraccedilatildeo isomeacutetrica (Qim) e do calor liberado devido ao encurtamento (Qe)
Q Q Qit e im (42)
Hill constatou que Qe era proporcional apenas agrave distacircncia encurtada ou que sua
variaccedilatildeo temporal era proporcional a V No entanto Qit o calor total diminuiacutea com o
aumento da forccedila A potecircncia total no muacutesculo soma da potecircncia mecacircnica (fv) e do
calor extra dissipado por accedilatildeo da viscosidade no encurtamento (Qe) pode ser
expressa como
( )W fv Qe fv av b f fm (43)
44
Tal que fm eacute a forccedila muscular maacutexima (ou seja para v = 0) Somando ab + bf nos dois
lados da equaccedilatildeo acima
( )( ) ( )f a v b b a fm (44)
Mas Hill percebeu posteriormente que ldquoardquo dependia de f (Hill 1964)
a f f fm( ) 016 018 (45)
Apesar das equaccedilotildees 44 e 45 descreverem com maior precisatildeo a relaccedilatildeo forccedila-
velocidade a equaccedilatildeo original de Hill 41 continua sendo empregada com suficiente
credibilidade para muitos muacutesculos Wilkie (1950) notou que hipeacuterboles
geometricamente semelhantes eram obtidas para vaacuterios muacutesculos mostrando que a
variaccedilatildeo da velocidade com a forccedila ocorria de maneira ateacute certo ponto invariante
Normalizando a eq 41 pela forccedila maacutexima (fm) e pela velocidade maacutexima de contraccedilatildeo
sem carga (vm) vem
f
f
v
vm m
1
4
1
4
5
16 (46)
Uma vez que para muitos muacutesculos vale a relaccedilatildeo
a
f
b
vm m
1
4 (47)
Abott e Wilkie (1953) mostraram que a equaccedilatildeo de Hill normalizada eq 47 se aplica
para muacutesculos que se encontram em diversos estados de alongamento ou contraccedilatildeo
e natildeo apenas no comprimento oacutetimo Assim a forccedila do elemento contraacutetil eacute
completamente definida para uma estimulaccedilatildeo tetacircnica se a curva forccedila-comprimento
eacute levada em conta aleacutem da curva forccedila-velocidade A forccedila muscular eacute entatildeo uma
funccedilatildeo de duas variaacuteveis uma relaccedilatildeo forccedila-comprimento-velocidade (figura 19)
45
Figura 19 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento-velocidade para muacutesculo interno reto de rato (Zierler 1978)
Este modelo baacutesico possui alguns pequenos desvios dependendo das condiccedilotildees
especiacuteficas de operaccedilatildeo Muacutesculos que se contraem a partir de um comprimento inicial
elevado encurtam-se mais lentamente do que aqueles que estavam inicialmente
menos estendidos A duraccedilatildeo da estimulaccedilatildeo se longa diminui a velocidade de
contraccedilatildeo processo ligado provavelmente ao metabolismo energeacutetico (Zierler 1978)
A partir das relaccedilotildees expostas acima jaacute eacute possiacutevel calcular a potecircncia muscular
Sendo a taxa de calor gerado no encurtamento ( Qe ) proporcional agrave velocidade de
encurtamento
( )Q Q f f vit im m 016 018 (48)
Incluindo o termo fv da potecircncia mecacircnica e considerando a = 025 a potecircncia
muscular total entendida como a soma da taxa de produccedilatildeo de calor e da potecircncia
mecacircnica durante a contraccedilatildeo isotocircnica fica
W Q f v fvim m 0 25 (49)
46
E utilizando a relaccedilatildeo determinada por Hill para o calor isomeacutetrico
Qf v
im
m m
16 (410)
Tem-se que uma expressatildeo para a potecircncia muscular seria
Wf v v
v
f
f
v
v
m m
m m m
161 4 16 (411)
Que a partir da equaccedilatildeo 46 da hipeacuterbole normalizada de Hill (Talbot e Gessner
1973) pode ser expressa em funccedilatildeo apenas da velocidade de encurtamento ou da
forccedila muscular
Wf v
vv
vv
m m m
m
16
1 24
1 4 (412)
Wf v f
f
f f
f f
m m
m
m
m
161 1
4 75 20
16 64 (413)
A equaccedilatildeo de Hill normalizada (46) eacute a base para a determinaccedilatildeo da curva
velocidade-forccedila muscular As equaccedilotildees 411 e 412 por sua vez podem fornecer
importantes dados sobre consumo de energia muscular e o comportamento das
forccedilas para um estudo mais especiacutefico Em sistemas de estimulaccedilatildeo eleacutetrica neuro-
muscular poderatildeo ser uacuteteis no estabelecimento de estrateacutegias de controle
47
55 Estrutura Muscular na Articulaccedilatildeo
A seguir seratildeo apresentados os muacutesculos e ligamentos no movimento do joelho De
acordo com o mostrado na Figura 20 podemos observar a quantidade de muacutesculos
diretamente ligados ao joelho bem como os ligamentos que satildeo responsaacuteveis por
manter a integridade da articulaccedilatildeo
Figura 20 - Demonstrativa dos muacutesculos ligamentos e suas disposiccedilotildees
551 Os Muacutesculos da Articulaccedilatildeo
Doze muacutesculos atuam na articulaccedilatildeo do joelho e satildeo classificados em trecircs grupos
bull Jarrete
bull Quadriacuteceps da coxa e
bull Muacutesculos natildeo-classificados
5511 Jarrete
O grupo do jarrete inclui os muacutesculos semitendiacuteneo semimembranaacuteceo e biacuteceps da
coxa (cabeccedila longa e curta) Todos exceto a cabeccedila curta do biacuteceps atuam como
48
extensores do quadril Como os muacutesculos do jarrete demonstram uma linha de
traccedilatildeo posterior ao eixo de rotaccedilatildeo do joelho eles servem como flexores do joelho
Aleacutem de fletir o joelho os muacutesculos semimembranaacuteceo e semitendiacuteneo giram
medialmente a tiacutebia quando o joelho estaacute parcialmente fletido Na condiccedilatildeo de
sustentaccedilatildeo de peso esses muacutesculos tendem a girar lateralmente o fecircmur sobre a
tiacutebia Esses movimentos satildeo relativamente equivalentes
5512 O Quadriacuteceps da Coxa
O quadriacuteceps da coxa eacute constituiacutedo pelos muacutesculos reto da coxa e trecircs vastos (vasto
lateral medial e intermeacutedio) Apenas o reto da coxa atua em mais de uma
articulaccedilatildeo Contudo todos os membros causam inequivocadamente uma extensatildeo
potente do joelho e tambeacutem devido a sua inserccedilatildeo medial tendem a causar
rotaccedilatildeo medial da tiacutebia
O comportamento eleacutetrico do vasto medial estaacute relacionado agrave diminuiccedilatildeo da
magnitude do braccedilo de momento do quadriacuteceps para a extensatildeo do joelho durante
os 15ordm finais de movimento Os aumentos na atividade do vasto medial no final da
extensatildeo do joelho foram relacionados ao seu papel como estabilizador da patela
contra uma luxaccedilatildeo lateral Em geral ainda eacute relativamente seguro afirmar que todos
os muacutesculos do quadriacuteceps satildeo mais ou menos simultaneamente ativos durante a
extensatildeo do joelho e proporcionalmente ativos durante elevaccedilotildees e reduccedilotildees na
tensatildeo da extensatildeo
5513 O Grupo de Muacutesculos natildeo Classificados
O grupo de muacutesculos natildeo-classificados da articulaccedilatildeo do joelho inclui o sartoacuterio o
graacutecil o popliacuteteo o gastrocnecircmico e o plantar Os dois uacuteltimos atuam
predominantemente na articulaccedilatildeo do tornozelo embora passem atraacutes da
articulaccedilatildeo do joelho e possuam alguma capacidade de flexatildeo
49
O muacutesculo graacutecil considerado parte da massa muscular referida como adutores do
quadril no entanto ao atravessar a articulaccedilatildeo do joelho ele tende a causar um
torque associado agrave rotaccedilatildeo medial da tiacutebia bem como a flexatildeo do joelho
O sartoacuterio que eacute o muacutesculo mais longo do corpo tambeacutem se associa agrave rotaccedilatildeo
medial da tiacutebia e atua no quadril como flexor
O popliacuteteo eacute um muacutesculo profundo e pequeno situado atraacutes da articulaccedilatildeo do joelho
A orientaccedilatildeo de suas fibras o torna um rotador medial da tiacutebia Geralmente se
observa atividade do muacutesculo no iniacutecio da flexatildeo do joelho aleacutem de ajudar a
estabilizar o membro inferior sustentador do peso quando estaacute numa posiccedilatildeo com o
joelho fletido auxiliando o ligamento cruzado posterior a restringir esse movimento
indesejaacutevel
Figura 21 ndash Localizaccedilatildeo dos principais muacutesculos relacionados ao joelho [10]
552 Ligamentos
Ligamento Cruzado Anterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo permitindo
o movimento para frente
Ligamento Cruzado Posterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo
permitindo o movimento para traacutes mais ligamentos colaterais localizados nas
laterais do joelho responsaacuteveis pela estabilidade lateral e medial da articulaccedilatildeo
50
Os ligamentos tecircm como principal funccedilatildeo limitar os movimentos das articulaccedilotildees em
direccedilotildees indesejaacuteveis a fim de que natildeo ocorram lesotildees (danificaccedilotildees nas mesmas)
A caacutepsula fibrosa do joelho eacute suplementada e reforccedilada por cinco ligamentos
intriacutensecos
bull Ligamento Patelar
bull Ligamento Colateral Fibular
bull Ligamento Colateral Tibial
bull Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo
bull Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Estes satildeo frequumlentemente denominados ligamentos externos para diferenciaacute-los
dos ligamentos internos e ligamentos cruzados que se encontram dentro da caacutepsula
fibrosa
5521 Ligamento Patelar
Eacute a continuaccedilatildeo do tendatildeo do muacutesculo quadriacuteceps da coxa distal agrave patela Eacute
extremamente forte e contiacutenuo com a caacutepsula fibrosa da articulaccedilatildeo do joelho e eacute
palpado com maior facilidade quando a perna esta estendida Resiste agrave tendecircncia
da face tibial superior de deslocar-se para frente com referecircncia ao fecircmur durante
alguns tipos de movimento
5522 Ligamento Colateral Fibular (Lateral) e Ligamento Colateral Tibial
(Medial)
Esse ligamento tem mais importacircncia que o ligamento colateral fibular (lateral) no
que diz respeito agrave estabilidade do joelho
O ligamento colateral medial eacute composto de uma parte superficial o ligamento
colateral tibial e uma parte profunda ldquoo ligamento capsular medialrdquo Estas estruturas
satildeo importantes no controle da angulaccedilatildeo vara (voltado medialmente) e valga
(voltada lateralmente) rotaccedilatildeo tibial e deslocamento tibial antero-posterior Esses
51
ligamentos satildeo firmemente fixados ao menisco medial e a caacutepsula fibrosa da
articulaccedilatildeo do joelho
Os ligamentos colaterais tibial e fibular normalmente impedem a ruptura das faces
laterais da articulaccedilatildeo Satildeo firmemente estirados quando a perna eacute estendida
impedindo a rotaccedilatildeo da tiacutebia lateralmente ou do fecircmur medialmente Durante a
flexatildeo da perna eles se aproximam permitindo alguma rotaccedilatildeo da tiacutebia sobre o
fecircmur
Ligamento colateral medial possui duas porccedilotildees superficial e profunda Estabiliza a
joelho nos estresses em valgo
Ligamento colateral lateral ou fibular colateral Eacute o principal estabilizador ao estresse
em varo Faz parte do complexo ou canto posterolateral e resiste agrave rotaccedilatildeo externa
Figura 22ndash Ligamentos da articulaccedilatildeo do joelho
5523 Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo e Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Eles reforccedilam a parte de traz do joelho Ajudam a resistir qualquer tendecircncia
para a articulaccedilatildeo se mover aleacutem de seu limite de extensatildeo (hiperextensatildeo) Aleacutem
52
disso a direccedilatildeo de suas fibras sugere que eles limitem o movimento rotatoacuterio
5524 Ligamentos Cruzados
O mais fraco ligamento eacute o cruzado anterior que impede o deslocamento posterior
do fecircmur sobre a tiacutebia e a hiperextensatildeo da articulaccedilatildeo aleacutem de conter a tiacutebia que eacute
tracionada agrave frente quando a articulaccedilatildeo eacute fletida em acircngulo reto
O ligamento cruzado posterior que eacute estirado durante a flexatildeo da articulaccedilatildeo do
joelho impede a luxaccedilatildeo anterior do fecircmur sobre a tiacutebia ou a luxaccedilatildeo posterior da
tiacutebia Tambeacutem ajuda a evitar a hiperflexatildeo da articulaccedilatildeo do joelho
Estes ligamentos muito fortes situam-se no interior da caacutepsula articular unindo o
fecircmur e a tiacutebia Localizam-se entre os cocircndilos medial e lateral separados da
cavidade articular pela membrana sinovial
Satildeo faixas arredondadas que se cruzam obliquamente como um X e se denominam
anterior e posterior de acordo com seu local de fixaccedilatildeo na tiacutebia Estes ligamentos
satildeo essenciais para a estabilidade acircntero-posterior da articulaccedilatildeo do joelho
principalmente quando eacute fletido
Ligamento cruzado anterior Eacute responsaacutevel pela limitaccedilatildeo da translaccedilatildeo anterior e
rotaccedilatildeo da tiacutebia em relaccedilatildeo ao fecircmur
Ligamento cruzado posterior Evita a subluxaccedilatildeo posterior da tiacutebia em relaccedilatildeo ao
fecircmur
53
56 Movimentos de Rotaccedilatildeo e Translaccedilatildeo
No joelho existem movimentos de escorregamento do fecircmur sobre os meniscos
tornando o movimento ainda mais complexo Nas figuras 23 e 24 estatildeo identificadas
as proacuteteses de 1 e 4 eixos que nos datildeo uma boa visualizaccedilatildeo dos movimentos
relativos entre as superfiacutecies de um joelho
Figura 23 - Proacuteteses de um Eixo
Figura 24 - Proacuteteses de 4 eixos
Podemos observar a diferenccedila dos movimentos proporcionados por proacutetese e
concluiacutemos que o movimento da proacutetese de 4 eixos eacute o que mais se aproxima do
movimento real no joelho jaacute que proporciona o deslizamento entre as superfiacutecies
enquanto na proacutetese de 1 eixo ocorre apenas o movimento de rotaccedilatildeo em torno do
eixo
54
57 Conclusatildeo do Capiacutetulo
O meacutetodo atual de exame do joelho a ressonacircncia magneacutetica natildeo estaacute adequado
com a pesquisa biomecacircnica pois como pode ser observado neste capiacutetulo a
pressatildeo no joelho em movimento eacute no miacutenimo 30 vezes superior comparada agravequela
na maca de ressonacircncia assim como os acircngulos satildeo os mais variados possiacuteveis
proporcionando variaccedilatildeo ciacuteclica com baixas ou altas taxas de variaccedilatildeo das forccedilas
Com relaccedilatildeo ao meacutetodo de Hill pode-se ter uma noccedilatildeo dos gastos de energia
envolvidos na geraccedilatildeo dos movimentos e como varia a forccedila com a velocidade
muscular
Pode-se verificar tambeacutem a complexidade do joelho quando foram citados e
mostrado a quantidade de muacutesculos ligamentos e outras estruturas que o compotildee e
a sua complexibilidade bem como o movimento existente
55
6 PROPOSTA PARA A SOLUCcedilAtildeO MECAcircNICA
Propotildee-se entatildeo um sistema que simule a compressatildeo exercida sobre o joelho com
um carregamento estaacutetico com valor equivalente ao peso do paciente Isto seria
possiacutevel ao variar o carregamento e o acircngulo da articulaccedilatildeo que seria o ideal para
simular as atividades cotidianas como subir uma escada pular correr um
agachamento e outras situaccedilotildees onde o joelho eacute severamente solicitado
Situaccedilotildees como correr e pular necessitariam de um equipamento com software que
captassem imagens dinacircmicas para esta situaccedilatildeo a escolha seria por um simulador
de carga com caracteriacutesticas elaacutesticas desta forma com o movimento haveria
acreacutescimo ou decreacutescimo dos esforccedilos no joelho do paciente de acordo com a
variaccedilatildeo do comprimento da cinta elaacutestica A impossibilidade de realizaccedilatildeo de um
exame deste tipo eacute devido ao fato de natildeo haver um equipamento de RM que capta
imagens dinacircmicas aqui no estado do Espiacuterito Santo Figura 25 o que nos levou
a pensar em outra soluccedilatildeo para o caso
Figura 25 - Equipamento utilizado na ressonacircncia magneacutetica
56
Como a uacutenica possibilidade eacute de simular um carregamento com um acircngulo entre 10ordm
e 15ordm (acircngulo da bobina de captaccedilatildeo de imagem) na articulaccedilatildeo femopatelar e a
impossibilidade descrita no paraacutegrafo anterior pensamos entatildeo em um equipamento
que atendesse a esta situaccedilatildeo
Na Figura 26 observamos a forccedila F em direccedilatildeo perpendicular ao solo simulando a
forccedila peso desta maneira procuramos desenvolver um aparato que nos permitisse
simular a mesma direccedilatildeo A soluccedilatildeo foi um conjunto de cintas com baixa
elasticidade e boa resistecircncia mecacircnica agrave traccedilatildeo com dispositivo de travas O
equipamento natildeo possui componentes ferromagneacuteticos e medidores de forccedila
eletroeletrocircnicos
Figura 26 - Descriccedilatildeo da cinta e figura ilustrativa
A seguir podemos observar a figura 27 com o voluntaacuterio utilizando o equipamento
no momento anterior agrave ressonacircncia
57
Figura 27 ndash Paciente utilizando a cinta ao dar entrada na sala de exame
61 O Equipamento de Carga
O equipamento eacute composto por trecircs cintas dispostas do seguinte modo a primeira
cinta eacute responsaacutevel pelo carregamento do joelho tencionando o sistema a segunda
eacute responsaacutevel pela ligaccedilatildeo da cinta inferior a primeira com a superior a terceira e a
terceira cinta seraacute responsaacutevel por limitar o movimento que seraacute ajustada conforme
o tamanho do paciente
58
Figura 28 ndash Montagem do conjunto de cintas
62 Modificaccedilotildees Realizadas
Foram necessaacuterias algumas adaptaccedilotildees para que as cintas pudessem ser utilizadas
no equipamento de ressonacircncia magneacutetica pois havia alguns componentes
ferromagneacuteticos tais como mola e eixo Estes foram confeccionados em bronze e
as molas foram retiradas de maneira que natildeo alterasse a funcionalidade do
equipamento
59
7 O QUE SIGNIFICA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
Ressonacircncia Magneacutetica (RM) eacute uma ferramenta meacutedica moderna e precisa
disponiacutevel aos meacutedicos para a imagem seccional do interior do corpo Esta visatildeo
magneacutetica fornece aos meacutedicos uma quantidade de informaccedilotildees detalhadas sobre
a localizaccedilatildeo tamanho e composiccedilatildeo do tecido corporal a ser examinado Este
conhecimento pode ser decisivo no estabelecimento de um diagnoacutestico raacutepido e
preciso
A RM eacute um meacutetodo de investigar o corpo tatildeo complicado quanto parece A RM natildeo
usa raios-X De fato como o nome indica o procedimento eacute baseado nas
propriedades magneacuteticas dos aacutetomos que constituem todas as substacircncias incluindo
o corpo humano Em um campo magneacutetico forte como o produzido pelo scanner da
RM sinais eleacutetricos satildeo emitidos pelo nuacutecleo atocircmico do tecido corporal Esses
sinais satildeo interceptados por uma antena circular ao redor do paciente A intensidade
do sinal varia de acordo com o tipo de tecido Um computador designa os sinais aos
pontos correspondentes das aacutereas corporais em exame e transforma-as em imagem
na tela
71 Preparaccedilatildeo para o exame
Natildeo eacute necessaacuterio remover as roupas como eacute o caso em muitos exames de raio-X
poreacutem os pacientes satildeo solicitados a retirar todos os objetos que possam interferir
no processo de imagem principalmente aqueles contendo metal Isto inclui natildeo
somente brincos broches colares reloacutegios de pulso mas tambeacutem canetas
esferograacuteficas e chaves Os pacientes devem tambeacutem retirar placas dentaacuterias
removiacuteveis e informar o meacutedico se houver qualquer implante metaacutelico ou objeto
estranho incluindo
bull Marca-passo
bull Vaacutelvula cardiacuteaca artificial
bull Proacutetese vascular
60
bull Membro artificial
bull Unha ou placa metaacutelica
bull Estilhaccedilo ou tala de metal
bull Dispositivo intra-uterino (para contracepccedilatildeo)
bull O meacutedico deve ser informado se vocecirc estaacute graacutevida
Para o exame os pacientes satildeo conduzidos a um recosto almofadado no centro do
scanner da RM Eacute importante que o paciente sinta-se confortaacutevel para o iniacutecio e
permaneccedila calmo e quieto o quanto possiacutevel durante o exame jaacute que qualquer
movimento fiacutesico pode interferir com a precisatildeo das medidas ou alterar os resultados
dos testes
72 Seguranccedila durante o exame
Uma vez que a ressonacircncia magneacutetica natildeo envolve o uso de raios-X natildeo eacute
necessaacuterio tomar as mesmas medidas de precauccedilatildeo para exames de raios-X Pelo
conhecimento cientiacutefico atual a forccedila do campo magneacutetico necessaacuteria para obter
resultados precisos (ateacute 2 Tesla = 20000 vezes o campo magneacutetico da Terra) natildeo
possui efeito prejudicial
Nos uacuteltimos anos milhotildees de exames foram realizados sem quaisquer efeitos
colaterais conhecidos - durante ou apoacutes o exame Os exames de RM geralmente
natildeo podem ser realizados em pacientes com marca-passo cardiacuteaco
73 O que acontece durante o exame
Durante o exame o paciente deita-se no centro de uma abertura tipo tuacutenel do
scanner da RM o que natildeo eacute perigoso nem doloroso Poreacutem se o paciente natildeo gosta
da sensaccedilatildeo de se sentir preso ou sofrem de claustrofobia tomar um sedativo leve
com consulta do meacutedico pode ajudar
61
Cada imagem da RM leva de 5 a 15 minutos para ser obtida Durante o exame o
paciente ouviraacute um som de batida leve Natildeo haacute com que se preocupar Esse eacute o
funcionamento normal do scanner da RM
Quando eacute necessaacuterio obter vaacuterias imagens o recosto iraacute mover-se automaticamente
agrave posiccedilatildeo apropriada O paciente deve continuar o mais tranquumlilo possiacutevel
Dependendo do tipo do exame o tempo total do procedimento pode ser de ateacute 60
minutos
62
8 PARAcircMETROS QUE AFETAM O ASPECTO DAS IMAGENS
OBTIDAS ATRAVEacuteS DE RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
A seguir seraacute abordado os paracircmetros envolvidos para a obtenccedilatildeo das imagens dos
diferentes planos em que satildeo mostradas as imagens e por fim os resultados
obtidos nos experimentos com e sem o equipamento de carga
81 Paracircmetros que Afetam o Aspecto das Imagens Obtidas Atraveacutes de
Ressonacircncia Magneacutetica
O aspecto de uma imagem produzida atraveacutes de RM eacute determinado atraveacutes de
muitos paracircmetros Em geral estes paracircmetros podem ser divididos em (1) aqueles
que possuem um valor fixo determinado pela fiacutesica da RM e (2) aqueles que podem
ser modificados pelo usuaacuterio para alterar o aspecto da imagem
O objetivo de qualquer estudo de RM eacute gerar imagens da anatomia tecidual nas
quais a razatildeo contraste-ruiacutedo (RCR) eacute suficiente para permitir identificaccedilatildeo do
processo patoloacutegico Isto eacute realizado variando-se os paracircmetros definidos pelo
usuaacuterio para enfatizar diferenccedilas nos valores de paracircmetros intriacutensecos e para
enfatizar diferenccedilas na intensidade do sinal entre voxels contendo tecidos normais e
patoloacutegicos
811 Paracircmetros Intriacutensecos
Os paracircmetros intriacutensecos satildeo tecidos-dependentes e natildeo estatildeo sob controle do
operador Como exemplos de paracircmetros intriacutensecos estatildeo a densidade da aacutegua e a
gordura no tecido fluxo sanguiacuteneo e as velocidades de relaxamento dos momentos
magneacuteticos de volta ao equiliacutebrio apoacutes perturbaccedilatildeo Alguns paracircmetros intriacutensecos
satildeo invariaacuteveis entre todos os tecidos (por exemplo a intensidade do campo
magneacutetico)
63
O acuacutemulo de liacutequido de edema em torno de um tumor eacute uma patologia comum O
edema tem maior proporccedilatildeo de aacutegua que o tecido normal circundante e portanto
maior densidade de proacutetons por unidade de volume Este aumento da densidade de
proacutetons por unidade de volume pode ser observado utilizando-se meacutetodos de estudo
por RM Tipicamente imagens por RM ponderadas em densidade protocircnica satildeo
obtidas utilizando-se os menores TE e tempo de repeticcedilatildeo (TR) possiacuteveis que
permitem relaxamento T1 completo de todos os momentos magneacuteticos de volta ao
equiliacutebrio
8111 Tempos de Relaxamento
Apoacutes ser excitado o sinal de RM natildeo pode ser detectado para sempre Sofre
descaimento em virtude de dois tipos diferentes de processos de relaxamento (1) o
retorno do momento magneacutetico de volume ao equiliacutebrio teacutermico e (2) a perda de
coerecircncia da fase na magnetizaccedilatildeo final em virtude de interaccedilotildees com outros
momentos magneacuteticos no tecido
A velocidade com que estes processos retornam agrave magnetizaccedilatildeo final ao equiliacutebrio eacute
fundamental porque a experiecircncia com RM deve ser repetida para cada etapa de
codificaccedilatildeo de fase e o grau de magnetizaccedilatildeo disponiacutevel para o estudo depende da
forma como muitos dos momentos magneacuteticos satildeo realinhados com o campo
magneacutetico principal
8112 Tempos de Relaxamento T2 e T2
Apoacutes excitaccedilatildeo o sinal de RM presente no plano XY decai exponencialmente ateacute
zero com o tempo O tempo necessaacuterio para o desaparecimento irreversiacutevel de 63
do sinal eacute denominado tempo de relaxamento T2 ou tempo de relaxamento spin-spin
ou transversal Este descaimento eacute causado pelos muitos processos que produzem
uma perda de coerecircncia da fase no sinal de RM Apoacutes o pulso de RF todos os
momentos magneacuteticos inicialmente processam com fases idecircnticas (a precessatildeo eacute o
alinhamento dos momentos magneacuteticos em torno do campo principal) Entretanto
64
variaccedilotildees na intensidade efetiva do campo magneacutetico fazem com que os momentos
magneacuteticos processem em diferentes frequumlecircncias por curtos periacuteodos de tempo
8113 Tempo de Relaxamento T1
O tempo de relaxamento T1 (isto eacute spin-lattice ou tempo de relaxamento
longitudinal) eacute o tempo necessaacuterio para restabelecer 63 da populaccedilatildeo de equiliacutebrio
de momentos magneacuteticos Bo apoacutes o pulso de excitaccedilatildeo O relaxamento T1 eacute um
processo exponencial
O tempo de relaxamento T1 para qualquer material varia em funccedilatildeo da intensidade
do capo magneacutetico pois ocorrem mais variaccedilotildees na intensidade do capo magneacutetico
efetivo local em menores frequumlecircncias O tempo de relaxamento T1 eacute sempre maior
ou igual ao tempo de relaxamento T2
812 Paracircmetros Extriacutensecos
Muitos tipos de paracircmetros controlados pelo operador podem alterar o aspecto da
imagem Estes incluem eventos de determinaccedilatildeo do tempo como TR TE e em
estudos de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo de inversatildeo do spin Outros paracircmetros
que afetam o aspecto da imagem satildeo espessura do corte resoluccedilatildeo digital e CDV
O aspecto da imagem tambeacutem pode ser modificado aplicando-se mais de um pulso
de RF antes da coleta de dados
8121 TR e TE
Tipicamente satildeo necessaacuterias 128 ou 256 etapas de codificaccedilatildeo em uma aquisiccedilatildeo
de RM O TR eacute o tempo entre etapas consecutivas de codificaccedilatildeo de fase e o TE eacute
o tempo entre o pulso de RF perturbador inicial e o centro do periacuteodo de aquisiccedilatildeo
O TR geralmente eacute maior que o TE exceto para algumas sequumlecircncias raacutepidas como
aquisiccedilatildeo raacutepida estaacutegio estacionaacuterio apoacutes contraste e imagem raacutepida com
precessatildeo estaacutegio estacionaacuterio
65
813 Manipulaccedilatildeo dos Paracircmetros Extriacutensecos para Variar o Contraste da
Imagem
8131 Imagem de Ressonacircncia Magneacutetica Ponderada em TI e TR
Todas as imagens geradas por RM satildeo ponderadas em T1 em algum grau os
tempos de relaxamento T1 para aacutegua e gordura no corpo vaiam de 100 a 2000 ms
A fonte primaacuteria de atenuaccedilatildeo do sinal em uma imagem spin-eco eacute a saturaccedilatildeo
progressiva do momento magneacutetico pelos pulsos de seleccedilatildeo do corte repetitivos O
sinal da gordura eacute brilhante enquanto as intensidades de sinal do muacutesculo e liacutequido
em um cisto do menisco satildeo menores
8132 Ponderaccedilatildeo em densidade Protocircnica
As imagens onde o contraste eacute governado pela concentraccedilatildeo relativa de aacutegua no
tecido podem ser geradas utilizando-se TRrsquos longos (TR gt 20 ms) Estas imagens
satildeo denominadas imagens ponderadas em densidade protocircnicas As imagens
ponderadas em densidade protocircnica fornecem mais detalhes anatocircmicos porque
satildeo usadas para visualizar estruturas finas Estas satildeo obtidas e satildeo uacuteteis para
interpretaccedilatildeo de aacutereas de sinal de intensidade elevada observada na imagem
ponderada em T2 na qual os detalhes anatocircmicos estatildeo encobertos
8133 Ponderaccedilatildeo em T2 e TE
O liacutequido e o edema podem ser enfatizados em imagens produzidas por RM
utilizando-se longos tempos de TE porque possuem maiores tempos de
relaxamento T2 que os tecidos normais Com TEs longos o descaimento do sinal
exponencial devido ao relaxamento T2 atenua o sinal de liacutequido e edema mais
lentamente que o sinal da gordura muacutesculo ou tecidos conjuntivos normais
Portanto o liacutequido e o edema apresentam-se brilhantes em imagens por RM
ponderadas em T2 obtidas utilizando-se longos tempos TE e longos tempos TR A
seguir seraacute exposto um quadro com um breve resumo da interpretaccedilatildeo de RM
66
Resumo da interpretaccedilatildeo de IRM
Definiccedilotildees
Tempos de relaxamento Comportamento caracteriacutestico da magnetizaccedilatildeo tecidual
(propriedades dos tecidos)
T1 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons se
tornem inicialmente alinhados com o capo magneacutetico
estaacutetico (ou se realinhem apoacutes excitaccedilotildees repetidas)
T2 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons
saiam de fase uns em relaccedilatildeo aos outros apoacutes excitaccedilatildeo
por radiofrequumlecircncia (RF)
TR O tempo entre as excitaccedilotildees sucessivas de RF no tecido
(um TR curto seleciona proacutetons com T1 curto)
TE Sequumlecircncia em spin-eco tempo no qual o sinal de RF
tecidual (spin-eco) eacute recebido (um TE longo seleciona
proacutetons com T2 longo)
TI Sequumlecircncia de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo consumido
ateacute que a magnetizaccedilatildeo do tecido em recuperaccedilatildeo seja
defletido para recepccedilatildeo (tecido cuja magnetizaccedilatildeo passa
pelo zero no tempo TI produz intensidade zero)
Efeitos sobre a
Imagem
T1 Um T1 curto possibilita uma remagnetizaccedilatildeo raacutepida de
modo que a intensidade do sinal eacute grande (a gordura tem
T1 muito curto) e o tecido aparece brilhante o tecido com
T1 longo (como o liacutequido) natildeo se magnetiza plenamente
entre as excitaccedilotildees e apresenta um aspecto escuro na
imagem a inversatildeo-recuperaccedilatildeo com TI semelhante ao T1
de um tecido resulta em sinal nulo para este tecido (a
gordura pode ser zerada pelo emprego de um TI curto)
67
T2 Um T2 curto faz com que os proacutetons em precessatildeo saiam
rapidamente de fase levando agrave perda do sinal tecidos com
T2 curto (como o muacutesculo) tecircm aspecto escuro nas
imagens obtidas em TE longo tecidos com T2 longo (como
liacutequido ou tumor) mantecircm sua coerecircncia de fase por mais
tempo do que outros tecidos e apresentam um aspecto
brilhante nas imagens obtidas com um TE longo uma
teacutecnica ponderada em T2 utiliza um TR e um TE longos
Aspecto do tecido em sequumlecircncia de IRM
Spin-eco
Tecido Tempo de
relaxamento
Ponderaccedilatildeo T1
TE e TR curtos
Ponderaccedilatildeo T2
Tumor liacutequido T1 e T2 longos Escuro Claro
Muacutesculo T1 longo e T2 curto Escuro Escuro
Gordura T1 curto e T2 longo Claro Menos claro
Para finalizar nossa anaacutelise acerca dos paracircmetros podemos dizer que em uma
sequumlecircncia DP teremos valores curtos para TR e tambeacutem para TE ou seja teremos
T1 longo e T2 curto assim natildeo teremos sequumlecircncia ponderada em T1 como
tambeacutem natildeo teremos ponderada em T2 esta sequumlecircncia nos daraacute cor escura para
liacutequidos e gorduras entatildeo poderemos diferenciar os muacutesculos que teratildeo cor
brilhante podendo entatildeo diagnosticar problemas musculares
Para valores curtos de TR e TE teremos sequumlecircncia ponderada em T1 desta forma
as gorduras apareceratildeo com cor brilhante e os muacutesculos e liacutequidos apareceratildeo em
cor escura sendo uma oacutetima maneira de analisar o quatildeo intacta se encontra o tecido
infrapatelar ou gordura de Hoffa encontrada na regiatildeo femopatelar
68
Para valores longos de TR e TE teremos uma sequumlecircncia ponderada em T2 desta
forma as gorduras e muacutesculos se encontraratildeo em cor escura mas os liacutequidos
estaratildeo em cor brilhante assim poderemos diagnosticar a presenccedila de aacutegua e
edemas na regiatildeo patelofemoral Lembrando ainda que a gordura neste caso tem a
funccedilatildeo de lubrificantes para as superfiacutecies das cartilagens dos ossos a presenccedila de
aacutegua ou edemas prejudicam a lubrificaccedilatildeo na regiatildeo fazendo com que as
cartilagens venham a deteriorar-se
82 Planos de Imagem
Uma aquisiccedilatildeo axial atraveacutes da articulaccedilatildeo patelofemoral eacute usada como o localizador
inicial para imagens subsequumlentes nos planos sagital e coronal A patologia do
menisco eacute avaliada basicamente em imagens do plano sagital Entretanto a
morfologia e a intensidade de sinal das cartilagens do menisco devem ser avaliadas
secundariamente em imagens no plano coronal Os ligamentos cruzados satildeo mais
bem observados em imagens no plano sagital com o coronal e o axial para
visualizaccedilatildeo secundaacuteria e confirmaccedilatildeo da patologia Os ligamentos colateral medial
e lateral (LCM E LCL) satildeo claramente exibidos em imagens coronais e axiais e
tambeacutem podem ser identificados rotineiramente em imagens sagitais As superfiacutecies
da cartilagem articular dos compartimentos medial e lateral satildeo avaliadas nos planos
coronal e sagital A articulaccedilatildeo patelofemoral incluindo a faceta patelar e a
cartilagem articular do sulco troclear eacute mais bem observada em imagens axiais e
sagitais
821 Posicionamento do Paciente
Embora os estudos por imagem sejam realizados rotineiramente com o joelho
colocado em 10ordm a 15ordm de rotaccedilatildeo externa (para realinhar o ligamento cruzado
anterior [LCA] paralelo ao plano de imagem sagital) esta rotaccedilatildeo externa torna-se
menos importante quando satildeo usados cortes mais finos (lt 3 mm) A rotaccedilatildeo externa
excessiva do joelho resulta em alongamento das dimensotildees acircntero-posteriores do
cocircndilo femoral (principalmente o cocircndilo femoral lateral) e pode diminuir a
visualizaccedilatildeo precisa da anatomia do menisco Uma alternativa eacute usar imagens
69
sagitais em plano obliacutequo paralelo agrave orientaccedilatildeo do LCA avaliada em um localizador
axial
83 Abordagem Quanto aos Tipos de Planos Utilizados na RM
831 Imagens Axiais
As imagens no plano axial tecircm importante papel na avaliaccedilatildeo de rotina do joelho As
facetas patelares e a cartilagem articular devido agrave sua orientaccedilatildeo obliacutequa satildeo
demonstradas com maior precisatildeo em imagens axiais atraveacutes da articulaccedilatildeo
patelofemoral A doenccedila patelofemoral (isto eacute condromalaacutecia) pode ser super ou
subestimada quando usadas apenas imagens sagitais Imagens axiais com TF 3D
submilimeacutetrica satildeo usadas para definir padrotildees de lesatildeo circunferencial do menisco
e criar imagens compostas 3D utilizando-se uma estaccedilatildeo de trabalho As imagens
no plano axial tambeacutem satildeo usadas como localizador para determinar os planos
sagital e coronal Embora imagens axiais de rotina em 4 ou 5 mm natildeo satildeo sensiacuteveis
agrave patologia do menisco porque os cortes satildeo muito espessos Imagens sagitais que
secionam o menisco perpendicular agrave sua superfiacutecie proporcionam a melhor
demonstraccedilatildeo da anatomia e patologia interna do menisco
832 Imagens Sagitais
A dessecaccedilatildeo no plano sagital exibe os componentes dos ligamentos colaterais
medial e caacutepsula adjacente O compartimento patelofemoral o quadriacuteceps e o
tendatildeo patelar satildeo demonstrados em dissecaccedilotildees meacutedio-sagitais
O LCA e o LCP satildeo mais bem exibidos em imagens sagitais O LCL ou ligamento
colateral fibular e o tendatildeo do muacutesculo biacuteceps femoral tambeacutem podem ser
observados em cortes sagitais perifeacutericos
Em cortes meacutedio-sagitais os tendotildees quadriacuteceps e patelar que demonstram sinal
de baixa intensidade satildeo observados em suas fixaccedilotildees anteriores aos poacutelos
patelares superior e inferior respectivamente O coxim adiposo infrapatelar de Hoffa
70
estaacute situado diretamente posterior ao tendatildeo patelar e demonstra sinal de
intensidade brilhante (dependendo dos paracircmetros escolhidos) A cartilagem
articular patelar posterior exibe arco uniforme ou convexo em cortes atraveacutes das
facetas patelares medial e lateral Na ausecircncia de liacutequido articular a bursa patelar
colapsada natildeo eacute observada proximal ao poacutelo superior da patela
833 Imagens Coronais
A dissecaccedilatildeo anatocircmica coronal poacutestero-anterior demonstra a caacutepsula posterior o
tendatildeo popliacuteteo os ligamentos cruzados e menisco os ligamentos colaterais e e o
mecanismo extensor
Cortes meacutedio-coronais exibem a espinha tibial anterior enquanto as imagens
anteriores satildeo caracterizadas pelo sinal de alta intensidade do coxim adiposo
infrapatelar de Hoffa anterior ao compartimento lateral do joelho
71
9 COMPARATIVO DO SISTEMA MECAcircNICO COM O JOELHO
Ao iniciar nossa discussatildeo faremos uma comparaccedilatildeo entre a junta do joelho e um
par de buchas mecacircnicas a cartilagem presente em torno dos cocircndilos seraacute
comparada a uma bucha de desgaste o osso seraacute considerado como a peccedila
importante que natildeo poderaacute ser substituiacuteda e a gordura de Hoffa (tecido adiposo
infrapatelar) seraacute considerada como um lubrificante de elevada viscosidade
No sistema mecacircnico quando haacute uma contaminaccedilatildeo no lubrificante tem-se o
aumento do atrito e em consequumlecircncia o desgaste prematuro do conjunto A
presenccedila de aacutegua por exemplo causa uma alteraccedilatildeo da viscosidade do lubrificante
essa alteraccedilatildeo natildeo permite a formaccedilatildeo de cunha na regiatildeo de contato entre as
superfiacutecies assim no caso de elementos mecacircnicos poderemos ter microsoldas
ruiacutedos vibraccedilatildeo aquecimento e outros
Em semelhanccedila com este modelo faremos um comparativo em relaccedilatildeo ao joelho
que apresenta componentes com funccedilotildees muito proacuteximas de um par de buchas
mecacircnicas Com o passar do tempo as constantes situaccedilotildees que envolvem o joelho
no dia a dia sejam elas os esforccedilos em um jogo de futebol ou em um simples
agachamento vatildeo levar este conjunto a pressotildees elevadas e ainda a infiltraccedilotildees de
aacutegua por diversos motivos pancadas torccedilotildees etc Neste caso a presenccedila da aacutegua
assim como no sistema mecacircnico iraacute causar desgaste das cartilagens ocorrendo o
contato entre os cocircndilos o que futuramente poderaacute provocar por exemplo uma
artrite
No caso de um desgaste mecacircnico resolve-se o problema trocando o elemento de
desgaste e solucionando o problema de lubrificaccedilatildeo O que natildeo pode ser realizado
com tanta simplicidade no caso do joelho que requer um tratamento ou ateacute uma
intervenccedilatildeo ciruacutergica
72
91 Resultados dos testes
Foram realizados dois testes com e sem carga para que pudeacutessemos avaliar a
mudanccedila nos resultados da RM
911 O Primeiro Teste
O primeiro teste foi realizado no dia 25 de junho de 2005 no CDI (centro de
diagnoacutestico por imagem) localizado em Santa Luacutecia ndash Vitoacuteria O teste foi realizado
em uma pessoa de aparecircncia saudaacutevel sem histoacuterico de problemas no joelho e sem
ocorrecircncia de dor com idade de 28 anos
Os resultados obtidos natildeo apresentaram alteraccedilatildeo significativa das fissuras
912 O Segundo Teste
O segundo teste foi realizado no dia 18 julho de 2005 no mesmo local do teste
anterior O teste foi realizado com uma pessoa saudaacutevel com histoacuterico de problemas
no joelho e sem dores nos dias anteriores ao teste bem como nos dias posteriores
com idade de 54 anos
O resultado obtido com carga apresentou uma pequena variaccedilatildeo da fissura na
gordura de Hoffa
73
10 DISCUSSAtildeO DOS RESULTADOS E MELHORIAS
Neste capiacutetulo faremos uma abordagem sobre os resultados e uma proposta de
melhoria para o equipamento
101 Comentaacuterio dos Resultados
Nos resultados obtidos foram verificadas alteraccedilotildees na regiatildeo femopatelar quando
se aplica uma carga o que natildeo poderia ser obtido em um exame convencional de
ressonacircncia magneacutetica
No primeiro teste pode ser observada uma pequena diferenccedila devido agrave
aproximaccedilatildeo dos cocircndilos Considerando ser o indiviacuteduo uma pessoa saudaacutevel e
sem dores era de se esperar que o resultado natildeo apresentasse alguma anomalia
No segundo teste observou-se abertura de uma pequena fissura na gordura de
Hoffa o que tambeacutem se esperava pois a pessoa apresentava um histoacuterico de
problemas no joelho apesar de que ele natildeo apresentava sintomas de qualquer
anomalia no momento do teste
Visto que os testes natildeo puderam ser realizados com pessoas que tinham um
histoacuterico e uma situaccedilatildeo que caracterizasse um problema no joelho o que foi
determinante para os resultados e devido a impossibilidade de realizar testes nas
condiccedilotildees ideais descritas no quarto capiacutetulo bem como aos custos altiacutessimos que
envolvem os exames que foram realizados juntamente com os exames dos clientes
da cliacutenica sendo assim era de se esperar que os resultados natildeo causassem
diferenccedila de grande expressatildeo
74
102 Proposta de Melhoria
Visto que os resultados foram considerados satisfatoacuterios apesar das condiccedilotildees
adversas propomos possiacuteveis melhorias no que diz respeito agrave avaliaccedilatildeo da pressatildeo
exercida no joelho
Sugerimos entatildeo a utilizaccedilatildeo de palmilhas figuras 29 e 30 para avaliar a pressatildeo
equivalente exercida no joelho e o uso de um software por exemplo o Ansys
(elementos finitos) para criar uma nova imagem corrigida Isso seria viaacutevel e
interessante poreacutem exigiria mais aprofundamento e muito mais tempo o que poderaacute
ser realizado em futuros trabalhos
Figura 29 ndash Palmilhas para mediccedilatildeo da pressatildeo
Figura 30 ndash Resultado de uma anaacutelise de pressatildeo
75
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
[1] httpmriifscuspbrpaginasporttormprojetohistoricohtml acessado
em 11 de junho de 2005
[2] httpwwweagoracombrlerphpidnew=13596 acessado em 15 de
junho de 2005
[3] Rasch Philip j Cinesiologia e Anatomia Aplicada Editora Guanabara
Koogan 1991
[4] Kendall Henry Otis Kendall Florence Peterson Wadsworth Gladys
Elizabeth Muacutesculos Provas e Funccedilotildees Editora Manole Ltda 1980
[5] Haaga Hohn R Lanzieri Charles F Tomografia Computadorizada e
Ressonacircncia Magneacutetica do Corpo Humano Vol 2 Editora Guanabara Koogan
1996
[6] Antonio Raimundo dos Santos Metodologia Cientiacutefica a construccedilatildeo do
Conhecimento 6ordfed Editora DPampA 2004
[7] Tese de Mestrado do aluno Luciano Luporini Menegaldo Campinas
1997 SP ndash Brasil
[8] httpwwwgrupodojoelhocombrartigosanat_biomhtmc acessado em
16 de junho de 2005
[9] httpwwwgrupodojoelhocombrlcahtm acessado em 16 de junho de
2005
[10]httpwwwcorpohumanohpgigcombrsist_muscularsist_muscularhtml
acessado em 20 de junho de 2005
[11] httpwwwmsd-brazilcommsd43m_manualmm_sec5_47htm
acessado em 24 de junho de 2005
[12] httpgeocitiesyahoocombrcorpoemovview_musculacao_24htm
acessado em 25 de junho de 2005
[13]httpwwwtudosobredorcombrpaciente_templatephp3pagina=joelho
acessado em 06 de julho de 2005
[14] Stimac Gary k Introduccedilatildeo ao diagnoacutestico por imagens Editora
Guanabara Koogan 1994
27
ou sem laceraccedilatildeo do menisco Com maior frequumlecircncia o cisto origina-se dos tendotildees
mediais dos muacutesculos iacutesquios - tibiais
3111 Bursite
Bursite eacute a inflamaccedilatildeo da bursa pequena bolsa contendo liacutequido que envolve as
articulaccedilotildees e funciona como amortecedor entre ossos tendotildees e tecidos
musculares A bursite ocorre principalmente nos ombros cotovelos e joelhos
3112 Doenccedila de Still de Adultos
Uma das formas cliacutenicas da doenccedila reumatoacuteide juvenil pode acometer adultos com
febre geralmente alta e intermitente como manifestaccedilatildeo cliacutenica inicial da doenccedila
Deformidades articulares raramente ocorrem e os testes laboratoriais e anticorpos
antinucleares satildeo negativos
3113 Condromalaacutecia Patelar
Termo utilizado para indicar uma condiccedilatildeo dolorosa devido agrave anormalidade
cartilaginosa na face posterior da patela pela fricccedilatildeo repetida desta regiatildeo sobre a
face articular do fecircmur Esta condiccedilatildeo pode levar a uma degeneraccedilatildeo gradual e
progressiva A cartilagem apresenta-se rugosa e estriada
3114 Doenccedila de Osgood-Schlatter
A doenccedila de Osgood-Schlatter eacute uma inflamaccedilatildeo do osso e da cartilagem na parte
superior da tiacutebia A doenccedila de Osgood-Schlatter ocorre entre os 10 e 15 anos mais
frequumlentemente em meninos Supotildee-se que a sua causa seja uma lesatildeo que ocorre
quando o tendatildeo patelar traciona excessivamente sobre o seu ponto de inserccedilatildeo na
parte superior da tiacutebia Geralmente a doenccedila afeta somente a tiacutebia
28
3115 Pseudogota
A pseudogota (doenccedila da deposiccedilatildeo de pirofosfato de caacutelcio dihidratado) eacute um
distuacuterbio caracterizado por crises intermitentes de artrite dolorosa causada por
depoacutesitos de cristais de pirofosfato de caacutelcio O distuacuterbio geralmente ocorre em
indiviacuteduos idosos e afeta igualmente os homens e as mulheres Em uacuteltima instacircncia
a pseudogota provoca degeneraccedilatildeo das articulaccedilotildees afetadas
3116 Artrite psoriaacutetica
A psoriacutease (uma doenccedila da pele que causa surto de erupccedilotildees cutacircneas
avermelhadas e escamosas espessamento das unhas e ponteado ungular) pode
preceder ou seguir-se agrave inflamaccedilatildeo articular A artrite afeta habitualmente as
articulaccedilotildees dos dedos da matildeo e do peacute embora tambeacutem possa afetar outras
articulaccedilotildees inclusive as ancas e a coluna vertebral As articulaccedilotildees podem inchar e
deformar-se quando a inflamaccedilatildeo eacute crocircnica Os sintomas articulares e cutacircneos
podem aparecer e desaparecer conjuntamente
3117 Siacutendrome de Reiter
A siacutendrome de Reiter eacute uma inflamaccedilatildeo das articulaccedilotildees e das inserccedilotildees tendinosas
nas articulaccedilotildees frequumlentemente acompanhada de inflamaccedilatildeo da conjuntiva e das
membranas mucosas como a da boca do trato urinaacuterio da vagina e do pecircnis e
tambeacutem de uma erupccedilatildeo cutacircnea caracteriacutestica A siacutendrome de Reiter eacute
denominada de artrite reativa porque a inflamaccedilatildeo articular parece ser uma reaccedilatildeo a
uma infecccedilatildeo originada em outra aacuterea do corpo que natildeo as articulaccedilotildees Essa
siacutendrome eacute mais comum em homens com 20 a 40 anos de idade
3118 Esclerodermia
A esclerodermia (esclerose sistecircmica) eacute uma doenccedila crocircnica caracterizada por
alteraccedilotildees degenerativas e endurecimento dos tecidos da pele articulaccedilotildees e
29
oacutergatildeos internos e pela dureza e espessamento anormais das paredes dos vasos
sanguiacuteneos
Desconhece-se a sua causa A perturbaccedilatildeo eacute quatro vezes mais frequumlente em
mulheres que em homens e nas crianccedilas eacute pouco comum A esclerodermia pode
apresentar-se como parte de uma doenccedila mista do tecido conjuntivo
Muitas vezes escuta-se um som aacutespero quando os tecidos inflamados entram em
contato particularmente nos joelhos e por baixo destes Os dedos os pulsos e os
cotovelos podem sofrer um processo de flexatildeo progressiva (contratura) devido ao
espessamento da pele Tambeacutem podem ocorrer feridas nas pontas dos dedos e nos
noacutes dos dedos
32 Tipos de Deformidades
Os tipos de deformidades relacionadas ao joelho satildeo as deformidades em varo e em
valgo Satildeo os problemas mais comuns congecircnitos e que se manifestam por volta
dos trecircs ou quatro anos de idade
321 Deformidade em Varo
A deformidade do joelho em varo eacute joelho para fora e perna para dentro tiacutepico de
cavaleiros O joelho varo pode ser causado tambeacutem pelo raquitismo e deficiecircncia de
vitamina D
322 Deformidade em Valgo
A deformidade do joelho em valgo eacute o joelho para dentro e perna para fora joelho
em ldquoXrdquo
30
4 O PORQUEcirc DO USO DA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
Estabelecendo uma comparaccedilatildeo entre os meacutetodos de diagnoacutestico por imagem
utilizados no joelho encontramos os raios-X e a ressonacircncia magneacutetica como sendo
os meacutetodos mais utilizados atualmente Neste capiacutetulo faremos uma breve
avaliaccedilatildeo de custo benefiacutecio entre estes dois meacutetodos
41 Pesquisa de Custo e de Exame Utilizado
Na utilizaccedilatildeo do meacutetodo de diagnoacutestico por raios-X obteacutem-se oacutetimos resultados na
avaliaccedilatildeo de fraturas oacutesseas presenccedila de objetos estranhos e proacuteteses como
observamos na figura 7 Mas este resultado natildeo se apresenta da mesma maneira
para muacutesculos e outros elementos que possam ser analisados na articulaccedilatildeo
tornando-se entatildeo um meacutetodo ineficaz para aplicaccedilotildees que estatildeo ligadas a
patologias
Figura 7 ndash Chapas de raio x [9]
O meacutetodo de utilizaccedilatildeo que preenche esta lacuna satildeo as ressonacircncias magneacuteticas
que revelam as patologias referentes aos muacutesculos cartilagens tendotildees
31
ligamentos vasos etc Como mostrado na figura 8 podemos observar os detalhes
da articulaccedilatildeo
Figura 8ndash Exame de RM
Para uma comparaccedilatildeo acerca do meacutetodo de captaccedilatildeo de imagem mais adequado a
ser utilizado realizamos uma pesquisa no Hospital Praia da Costa localizado no
municiacutepio de Vila Velha - ES com o ortopedista Henrique Morais formado em
medicina pela Faculdade de Medicina de Petroacutepolis A resposta veio a confirmar o
relatado acima os raios-X satildeo muito mais utilizados que a ressonacircncia magneacutetica
devido a simplicidade e ao baixo custo do exame
Para obtermos dados referentes a custos foi realizada uma pesquisa no Centro de
Diagnoacutestico por Imagem (CDI) localizado na Praia do Canto Vitoacuteria - ES onde
foram obtidos os seguintes resultados
O valor de um exame de ressonacircncia magneacutetica incluindo laudo e filme foi de R$
73000 (setecentos e trinta reais) para o raios-X o custo teria uma meacutedia de R$
1500 (quinze reais) por exame
Uma outra pesquisa foi realizada por Nabarrete em 1999 que tinha como objetivo
colher informaccedilotildees referentes aos diversos aspectos relacionados agraves lesotildees quais
os tipos mais frequumlentes e seus mecanismos mais comuns bem como as
32
caracteriacutesticas dos indiviacuteduos que em sua maioria foram do sexo masculino Os
resultados seratildeo apresentados nas figuras 9 10 11 e 12
Figura 9 - Ocorrecircncia de lesotildees e quais estruturas satildeo mais lesadas
Figura 10 - Esportes de contato que mais geram lesotildees nos ligamentos
Figura 11 - Neste graacutefico veremos os mecanismos causadores de lesotildees
33
Figura 12 - Procedimentos que foram utilizados para definiccedilatildeo do grau da lesatildeo
42 Conclusatildeo do Capiacutetulo
Apesar da teacutecnica dos raios-X ser o exame mais utilizado o de menor custo o mais
simples e mais raacutepido seraacute utilizado neste estudo a ressonacircncia magneacutetica pois
neste caso a preocupaccedilatildeo eacute mostrar o comportamento da estrutura do joelho com e
sem a aplicaccedilatildeo de carga e tal avaliaccedilatildeo soacute seraacute possiacutevel pelo o exame de RM pois
mostraraacute os diferentes tipos de tecidos do joelho e suas variaccedilotildees
34
5 DEFEITOS DA RM
O paciente em questatildeo ao dar entrada na sala de ressonacircncia natildeo poderaacute portar
nenhum tipo de material magneacutetico ou qualquer instrumento que venha gerar
artefatos no resultado do exame Os artefatos satildeo gerados atraveacutes de interferecircncia
com o campo magneacutetico Assim portadores de proacuteteses marcapasso ou quaisquer
materiais eleacutetricos natildeo podem utilizar o meacutetodo de diagnoacutestico por ressonacircncia
O objetivo deste capiacutetulo eacute identificar os problemas relacionados agrave mecacircnica no que
diz respeito ao modo como eacute realizado o exame Seraacute mostrado agora um dos
problemas encontrados durante a realizaccedilatildeo do exame com o paciente em repouso
estando ele com um carregamento nulo ou proacuteximo disto na regiatildeo femopatelar
51 Abordagem da Variaccedilatildeo da Pressatildeo na Superfiacutecie de Apoio
Para esta demonstraccedilatildeo a variaccedilatildeo da pressatildeo sofrida nos peacutes para situaccedilotildees reais
e tambeacutem para a situaccedilatildeo da ressonacircncia onde o paciente encontra-se deitado
Seraacute feito ainda uma avaliaccedilatildeo das forccedilas sobre os muacutesculos no joelho em duas
posiccedilotildees e para acircngulos diferentes
Em um primeiro estudo seraacute considerado uma pessoa deitada em repouso e com
sua distribuiccedilatildeo de massa homogecircnea e constante ao longo de todo corpo sendo
esta a situaccedilatildeo em que o paciente encontra-se no momento da ressonacircncia
magneacutetica temos
Massa = constante
A aacuterea de contato com a superfiacutecie
Aacuterea (estimada) = 2400 cm2
35
Considerando a massa do indiviacuteduo como 80 kg estimamos entatildeo a pressatildeo
exercida pela superfiacutecie do corpo em contato com a maca da ressonacircncia
Pressatildeo = F A
Sendo assim foi encontra uma pressatildeo de 0033 kgf cm2 para uma pessoa deitada
na maca da RM
Ilustrando a situaccedilatildeo de uma pessoa de peacute onde os peacutes estatildeo totalmente apoiados
no solo em repouso com a massa distribuiacuteda de maneira uniforme em toda a
superfiacutecie de contato
Aacuterea (estimada) = 132 cm2
Considerando o mesmo indiviacuteduo da situaccedilatildeo anterior teremos uma pressatildeo de
0606 kgf cm2
A uacuteltima situaccedilatildeo teraacute o mesmo indiviacuteduo com suas pernas flexionadas e com uma
aacuterea de apoio reduzida esta eacute uma situaccedilatildeo criacutetica para o joelho devido ao aumento
das tensotildees nos muacutesculos e tendotildees esta situaccedilatildeo seraacute abordada mais adiante
Aacuterea (estimada) = 80 cm2
Sendo assim a pressatildeo correspondente a esta situaccedilatildeo seraacute de 1 kgf cm2
Observando os resultados das situaccedilotildees anteriores eacute faacutecil de verificar a ocorrecircncia
de uma grande variaccedilatildeo da pressatildeo Comparando os resultados das situaccedilotildees onde
o indiviacuteduo estaacute de peacute com toda a superfiacutecie do peacute apoiada com o resultado do
indiviacuteduo na maca verifica-se que a pressatildeo eacute aproximadamente vinte vezes maior
e a situaccedilatildeo onde o indiviacuteduo encontra-se com a superfiacutecie do peacute parcialmente
apoiada a diferenccedila aumenta em mais de 30 vezes em relaccedilatildeo agrave posiccedilatildeo de exame
36
52 A Impossibilidade de Variaccedilatildeo do Acircngulo
Durante o exame de ressonacircncia magneacutetica o acircngulo do joelho na posiccedilatildeo eacute
travado entre 10 e 15deg como mostrado na figura 13
Durante um agachamento agraves forccedilas compressivas chegam proacuteximas a 8000 Kgf
com cargas elevadas (250 a 38250 kg) sendo praticamente a mesma nos acircngulos
entre 60deg a 130deg de flexatildeo de joelhos (NISSEL amp EKHOLM 1986) poreacutem ainda natildeo
foi estudado um valor limite para as estruturas resistirem a forccedilas compressivas
Deve-se lembrar no entanto que da mesma forma que a compressatildeo excessiva
pode ser lesiva para meniscos e cartilagens elas tem um papel importante na
estabilidade dos joelhos (NISSEL amp ELKHOLM 1986 MARKOLF et al 1981
SHOEMAKER amp MARKOLF 1985 YACK et al 1994) [12]
Figura 13ndash Acircngulo de posiccedilatildeo do joelho durante o exame
Logo concluiacute-se que em acircngulos menores que 60deg os esforccedilos na regiatildeo
femopatelar satildeo pequenos e haacute pouco desgaste da articulaccedilatildeo para acircngulos entre
60 e 130deg haacute grande esforccedilo e desgaste poreacutem em ambos os casos todos os
37
esforccedilos contribuem para a estabilidade do joelho A figura 14 ilustra claramente
que com a alteraccedilatildeo do acircngulo do joelho as forccedilas existentes aumentam
consideravelmente
Figura 14ndash Na figura 14 pode-se observar que Qp Rf(resultante) e Pa satildeo vetores forccedila que atuam
diretamente sobre a patela ao flexionar o joelho como jaacute foi abordado anteriormente as forccedilas
apresentam grandes aumentos O grupo de forccedilas representados pelos vetores Qt Rc(resultante) e
P(forccedila peso) atuam na articulaccedilatildeo do tornozelo e aumentam com a flexatildeo do joelho bem como o
aumento da forccedila normal(forccedila de contato do chatildeo com a ponta dos peacutes) que provoca um maior
momento na articulaccedilatildeo O conjunto de vetores representados por Rc(resultante) Qt e P satildeo vetores
que atuam na articulaccedilatildeo da anca do fecircmur e a bacia neste caso temos um pequeno aumento destes
com o aumento do acircngulo Por fim temos o conjunto de vetores representados por Pa Rt e
Rg(resultante) que atuam na articulaccedilatildeo entre o fecircmur e a tiacutebia
38
53 Contraccedilatildeo Isomeacutetrica e Isotocircnica
A relaccedilatildeo entre a forccedila muscular e seu comprimento durante uma contraccedilatildeo
determina o tipo de contraccedilatildeo muscular Eacute chamada contraccedilatildeo isomeacutetrica aquela em
que o efeito da formaccedilatildeo das pontes cruzadas implica no aumento da rigidez do
muacutesculo atingindo um estado de equiliacutebrio estaacutetico neste caso o muacutesculo natildeo
altera seu comprimento ainda que as pontes cruzadas estejam ativas para suportar
a carga aplicada Modificaccedilotildees na carga levam ao aumento ou a diminuiccedilatildeo da
rigidez do muacutesculo e a manutenccedilatildeo do comprimento O outro tipo de contraccedilatildeo
chamada isotocircnica ocorre quando o muacutesculo se encurta ainda que sob a accedilatildeo de
uma carga Tomando-se como exemplo a elevaccedilatildeo de um peso numa contraccedilatildeo
isomeacutetrica este estaria sendo sustentado estaticamente enquanto uma contraccedilatildeo
isotocircnica seria capaz de levantaacute-lo [6]
531 Relaccedilatildeo Comprimento - Forccedila Muscular
Quando o comprimento de um muacutesculo se encontra proacuteximo ao seu valor de
repouso tambeacutem chamado comprimento oacutetimo a maior quantidade possiacutevel de
cabeccedilas miosiacutenicas pode formar pontes cruzadas com as moleacuteculas de actina esta
situaccedilatildeo corresponde ao maior grau de superposiccedilatildeo entre os filamentos grosso e
fino Gordon et alli (1966) mediu a faixa de comprimento onde a maacutexima tensatildeo
ocorria numa fibra isolada do muacutesculo sartorius da ratilde de 94 a 106 do
comprimento oacutetimo (Figura 15 A)
Diminuindo gradativamente o comprimento do muacutesculo para ateacute um limite de 60
do comprimento oacutetimo a forccedila caiacutea a aproximadamente 80 da forccedila maacutexima -
evento relacionado provavelmente ao encontro de filamentos finos opostos
Encurtamentos mais pronunciados levavam agrave cessaccedilatildeo da forccedila muscular com o
provaacutevel choque dos filamentos grossos com as estruturas Z Por outro lado se o
muacutesculo era estirado acima do comprimento oacutetimo a forccedila muscular caia
gradativamente ateacute cerca de 130 deste comprimento Nesta condiccedilatildeo o
sarcocircmero distendido diminui o nuacutemero de pontes cruzadas ativas ateacute o limite ao
39
redor de 170 do comprimento oacutetimo onde a superposiccedilatildeo entre filamentos
grossos e finos jaacute natildeo ocorre
Em muacutesculos inteiros e natildeo apenas numa fibra isolada alongamentos a partir do
comprimento oacutetimo trazem consigo o aparecimento de uma forccedila elaacutestica passiva
exercida pelos elementos elaacutesticos natildeo contraacuteteis do muacutesculo perimiacutesio endomiacutesio
sarcolema assim como por elementos da proacutepria fibra muscular (Zajac 1989)
Dependendo ainda da ativaccedilatildeo a forccedila muscular fica reduzida a uma fraccedilatildeo da forccedila
maacutexima situaccedilatildeo em que nem todas as fibras satildeo recrutadas ou a somaccedilatildeo
temporal natildeo chegou ao maacuteximo (Figura 15 B)
Em muacutesculos do aparelho locomotor a modulaccedilatildeo da forccedila eacute feita
predominantemente pelo recrutamento ateacute cerca de 70 (50 a 85
dependendo do muacutesculo) da forccedila maacutexima valor a partir do qual as unidades
motoras passam a disparar com maior frequumlecircncia (Enoka 1993) [6]
40
Figura 15 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento A - Ativaccedilatildeo maacutexima B - Ativaccedilatildeo parcial (Zajac 1989)
532 Relaccedilatildeo Velocidade - Forccedila Muscular
Um muacutesculo isolado sujeito a uma carga constante por exemplo suportando um
peso se for estimulado inicialmente se encurtaraacute parando em seguida Variando-se
a carga eacute possiacutevel relacionaacute-la com a velocidade de encurtamento sendo obtida a
curva velocidade - forccedila muscular Quando a velocidade de encurtamento eacute maacutexima
o muacutesculo natildeo estaacute sujeito a nenhuma carga isto eacute a forccedila muscular eacute nula Se por
outro lado o muacutesculo natildeo consegue se encurtar ainda que seu comprimento seja
oacutetimo senatildeo apenas suportar a carga a velocidade eacute nula e a forccedila assume o valor
maacuteximo (Figura 16) Forccedilas maiores do que a maacutexima aplicadas ao muacutesculo levam
seu alongamento ateacute um limite de aproximadamente 180 da forccedila maacutexima
aumentos subsequumlentes de forccedila levariam a alongamentos draacutesticos no muacutesculo
41
Figura 16 - Relaccedilatildeo forccedila-velocidade para ativaccedilotildees maacutexima e parcial No eixo x estaacute representada a
velocidade de encurtamento a velocidade do muacutesculo com sinal oposto (Zajac 1989)
54 O Modelo de Hill
Os modelos derivados da proposta inicialmente apresentada por A V Hill em 1938
possuem caracteriacutesticas suficientemente simples e de faacutecil compreensatildeo e satildeo
capazes de modelar satisfatoriamente os principais fenocircmenos macroscoacutepicos
observados na contraccedilatildeo muscular e que os tornaram os mais utilizados ateacute entatildeo
em estudos de dinacircmica e controle de movimento Na Figura 17 podem ser
observados os componentes baacutesicos deste modelo um elemento contraacutetil (CE) no
qual a forccedila muscular eacute gerada a partir da energia quiacutemica disponiacutevel um elemento
elaacutestico em seacuterie (SEE) responsaacutevel pela resposta mecacircnica do muacutesculo agraves
alteraccedilotildees de comprimento raacutepidas Se um muacutesculo estaacute sendo submetido a
alongamentos natildeo-despreziacuteveis eacute comum a inclusatildeo de um elemento elaacutestico em
paralelo (PE) atuando como uma mola passiva [6]
42
Figura 17 - Estrutura funcional do modelo de Hill mostrando o elemento contraacutetil (CE) o elemento
elaacutestico em paralelo (PE) e o elemento elaacutestico em seacuterie (SEE) (Zajac 1989)
A partir de medidas de forccedila isotocircnica em muacutesculos tetanizados sabe-se que quando
esta aumenta os muacutesculos se contraem mais lentamente Foi proposta entatildeo por Hill
uma relaccedilatildeo empiacuterica hiperboacutelica que ajustava a dependecircncia da velocidade maacutexima
de contraccedilatildeo (V) com a forccedila muscular (F) (Figura 18)
(F+a)+(V+b)=const (41)
Tal que
V eacute a velocidade inicial (maacutexima) de encurtamento
F eacute a forccedila muscular
a e b satildeo as constantes sendo b = a (VmFm)
43
Figura 18 - Hipeacuterbole de Hill Os dados experimentais de contraccedilotildees isotocircnicas do muacutesculo sartorius
de ratilde foram ajustados com a equaccedilatildeo empiacuterica (VVm+025) (FFm+025) = 03123 neste teste
Vm=52 cms e Fm=65 gf (Talbot e Gessner 1973)
Hill obteve a relaccedilatildeo acima atraveacutes de medidas da potecircncia muscular que eacute a soma
das energias mecacircnica e teacutermica durante a contraccedilatildeo isotocircnica Inicialmente o calor
liberado na contraccedilatildeo isotocircnica (Qit) foi considerado como a soma do calor liberado
durante a contraccedilatildeo isomeacutetrica (Qim) e do calor liberado devido ao encurtamento (Qe)
Q Q Qit e im (42)
Hill constatou que Qe era proporcional apenas agrave distacircncia encurtada ou que sua
variaccedilatildeo temporal era proporcional a V No entanto Qit o calor total diminuiacutea com o
aumento da forccedila A potecircncia total no muacutesculo soma da potecircncia mecacircnica (fv) e do
calor extra dissipado por accedilatildeo da viscosidade no encurtamento (Qe) pode ser
expressa como
( )W fv Qe fv av b f fm (43)
44
Tal que fm eacute a forccedila muscular maacutexima (ou seja para v = 0) Somando ab + bf nos dois
lados da equaccedilatildeo acima
( )( ) ( )f a v b b a fm (44)
Mas Hill percebeu posteriormente que ldquoardquo dependia de f (Hill 1964)
a f f fm( ) 016 018 (45)
Apesar das equaccedilotildees 44 e 45 descreverem com maior precisatildeo a relaccedilatildeo forccedila-
velocidade a equaccedilatildeo original de Hill 41 continua sendo empregada com suficiente
credibilidade para muitos muacutesculos Wilkie (1950) notou que hipeacuterboles
geometricamente semelhantes eram obtidas para vaacuterios muacutesculos mostrando que a
variaccedilatildeo da velocidade com a forccedila ocorria de maneira ateacute certo ponto invariante
Normalizando a eq 41 pela forccedila maacutexima (fm) e pela velocidade maacutexima de contraccedilatildeo
sem carga (vm) vem
f
f
v
vm m
1
4
1
4
5
16 (46)
Uma vez que para muitos muacutesculos vale a relaccedilatildeo
a
f
b
vm m
1
4 (47)
Abott e Wilkie (1953) mostraram que a equaccedilatildeo de Hill normalizada eq 47 se aplica
para muacutesculos que se encontram em diversos estados de alongamento ou contraccedilatildeo
e natildeo apenas no comprimento oacutetimo Assim a forccedila do elemento contraacutetil eacute
completamente definida para uma estimulaccedilatildeo tetacircnica se a curva forccedila-comprimento
eacute levada em conta aleacutem da curva forccedila-velocidade A forccedila muscular eacute entatildeo uma
funccedilatildeo de duas variaacuteveis uma relaccedilatildeo forccedila-comprimento-velocidade (figura 19)
45
Figura 19 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento-velocidade para muacutesculo interno reto de rato (Zierler 1978)
Este modelo baacutesico possui alguns pequenos desvios dependendo das condiccedilotildees
especiacuteficas de operaccedilatildeo Muacutesculos que se contraem a partir de um comprimento inicial
elevado encurtam-se mais lentamente do que aqueles que estavam inicialmente
menos estendidos A duraccedilatildeo da estimulaccedilatildeo se longa diminui a velocidade de
contraccedilatildeo processo ligado provavelmente ao metabolismo energeacutetico (Zierler 1978)
A partir das relaccedilotildees expostas acima jaacute eacute possiacutevel calcular a potecircncia muscular
Sendo a taxa de calor gerado no encurtamento ( Qe ) proporcional agrave velocidade de
encurtamento
( )Q Q f f vit im m 016 018 (48)
Incluindo o termo fv da potecircncia mecacircnica e considerando a = 025 a potecircncia
muscular total entendida como a soma da taxa de produccedilatildeo de calor e da potecircncia
mecacircnica durante a contraccedilatildeo isotocircnica fica
W Q f v fvim m 0 25 (49)
46
E utilizando a relaccedilatildeo determinada por Hill para o calor isomeacutetrico
Qf v
im
m m
16 (410)
Tem-se que uma expressatildeo para a potecircncia muscular seria
Wf v v
v
f
f
v
v
m m
m m m
161 4 16 (411)
Que a partir da equaccedilatildeo 46 da hipeacuterbole normalizada de Hill (Talbot e Gessner
1973) pode ser expressa em funccedilatildeo apenas da velocidade de encurtamento ou da
forccedila muscular
Wf v
vv
vv
m m m
m
16
1 24
1 4 (412)
Wf v f
f
f f
f f
m m
m
m
m
161 1
4 75 20
16 64 (413)
A equaccedilatildeo de Hill normalizada (46) eacute a base para a determinaccedilatildeo da curva
velocidade-forccedila muscular As equaccedilotildees 411 e 412 por sua vez podem fornecer
importantes dados sobre consumo de energia muscular e o comportamento das
forccedilas para um estudo mais especiacutefico Em sistemas de estimulaccedilatildeo eleacutetrica neuro-
muscular poderatildeo ser uacuteteis no estabelecimento de estrateacutegias de controle
47
55 Estrutura Muscular na Articulaccedilatildeo
A seguir seratildeo apresentados os muacutesculos e ligamentos no movimento do joelho De
acordo com o mostrado na Figura 20 podemos observar a quantidade de muacutesculos
diretamente ligados ao joelho bem como os ligamentos que satildeo responsaacuteveis por
manter a integridade da articulaccedilatildeo
Figura 20 - Demonstrativa dos muacutesculos ligamentos e suas disposiccedilotildees
551 Os Muacutesculos da Articulaccedilatildeo
Doze muacutesculos atuam na articulaccedilatildeo do joelho e satildeo classificados em trecircs grupos
bull Jarrete
bull Quadriacuteceps da coxa e
bull Muacutesculos natildeo-classificados
5511 Jarrete
O grupo do jarrete inclui os muacutesculos semitendiacuteneo semimembranaacuteceo e biacuteceps da
coxa (cabeccedila longa e curta) Todos exceto a cabeccedila curta do biacuteceps atuam como
48
extensores do quadril Como os muacutesculos do jarrete demonstram uma linha de
traccedilatildeo posterior ao eixo de rotaccedilatildeo do joelho eles servem como flexores do joelho
Aleacutem de fletir o joelho os muacutesculos semimembranaacuteceo e semitendiacuteneo giram
medialmente a tiacutebia quando o joelho estaacute parcialmente fletido Na condiccedilatildeo de
sustentaccedilatildeo de peso esses muacutesculos tendem a girar lateralmente o fecircmur sobre a
tiacutebia Esses movimentos satildeo relativamente equivalentes
5512 O Quadriacuteceps da Coxa
O quadriacuteceps da coxa eacute constituiacutedo pelos muacutesculos reto da coxa e trecircs vastos (vasto
lateral medial e intermeacutedio) Apenas o reto da coxa atua em mais de uma
articulaccedilatildeo Contudo todos os membros causam inequivocadamente uma extensatildeo
potente do joelho e tambeacutem devido a sua inserccedilatildeo medial tendem a causar
rotaccedilatildeo medial da tiacutebia
O comportamento eleacutetrico do vasto medial estaacute relacionado agrave diminuiccedilatildeo da
magnitude do braccedilo de momento do quadriacuteceps para a extensatildeo do joelho durante
os 15ordm finais de movimento Os aumentos na atividade do vasto medial no final da
extensatildeo do joelho foram relacionados ao seu papel como estabilizador da patela
contra uma luxaccedilatildeo lateral Em geral ainda eacute relativamente seguro afirmar que todos
os muacutesculos do quadriacuteceps satildeo mais ou menos simultaneamente ativos durante a
extensatildeo do joelho e proporcionalmente ativos durante elevaccedilotildees e reduccedilotildees na
tensatildeo da extensatildeo
5513 O Grupo de Muacutesculos natildeo Classificados
O grupo de muacutesculos natildeo-classificados da articulaccedilatildeo do joelho inclui o sartoacuterio o
graacutecil o popliacuteteo o gastrocnecircmico e o plantar Os dois uacuteltimos atuam
predominantemente na articulaccedilatildeo do tornozelo embora passem atraacutes da
articulaccedilatildeo do joelho e possuam alguma capacidade de flexatildeo
49
O muacutesculo graacutecil considerado parte da massa muscular referida como adutores do
quadril no entanto ao atravessar a articulaccedilatildeo do joelho ele tende a causar um
torque associado agrave rotaccedilatildeo medial da tiacutebia bem como a flexatildeo do joelho
O sartoacuterio que eacute o muacutesculo mais longo do corpo tambeacutem se associa agrave rotaccedilatildeo
medial da tiacutebia e atua no quadril como flexor
O popliacuteteo eacute um muacutesculo profundo e pequeno situado atraacutes da articulaccedilatildeo do joelho
A orientaccedilatildeo de suas fibras o torna um rotador medial da tiacutebia Geralmente se
observa atividade do muacutesculo no iniacutecio da flexatildeo do joelho aleacutem de ajudar a
estabilizar o membro inferior sustentador do peso quando estaacute numa posiccedilatildeo com o
joelho fletido auxiliando o ligamento cruzado posterior a restringir esse movimento
indesejaacutevel
Figura 21 ndash Localizaccedilatildeo dos principais muacutesculos relacionados ao joelho [10]
552 Ligamentos
Ligamento Cruzado Anterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo permitindo
o movimento para frente
Ligamento Cruzado Posterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo
permitindo o movimento para traacutes mais ligamentos colaterais localizados nas
laterais do joelho responsaacuteveis pela estabilidade lateral e medial da articulaccedilatildeo
50
Os ligamentos tecircm como principal funccedilatildeo limitar os movimentos das articulaccedilotildees em
direccedilotildees indesejaacuteveis a fim de que natildeo ocorram lesotildees (danificaccedilotildees nas mesmas)
A caacutepsula fibrosa do joelho eacute suplementada e reforccedilada por cinco ligamentos
intriacutensecos
bull Ligamento Patelar
bull Ligamento Colateral Fibular
bull Ligamento Colateral Tibial
bull Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo
bull Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Estes satildeo frequumlentemente denominados ligamentos externos para diferenciaacute-los
dos ligamentos internos e ligamentos cruzados que se encontram dentro da caacutepsula
fibrosa
5521 Ligamento Patelar
Eacute a continuaccedilatildeo do tendatildeo do muacutesculo quadriacuteceps da coxa distal agrave patela Eacute
extremamente forte e contiacutenuo com a caacutepsula fibrosa da articulaccedilatildeo do joelho e eacute
palpado com maior facilidade quando a perna esta estendida Resiste agrave tendecircncia
da face tibial superior de deslocar-se para frente com referecircncia ao fecircmur durante
alguns tipos de movimento
5522 Ligamento Colateral Fibular (Lateral) e Ligamento Colateral Tibial
(Medial)
Esse ligamento tem mais importacircncia que o ligamento colateral fibular (lateral) no
que diz respeito agrave estabilidade do joelho
O ligamento colateral medial eacute composto de uma parte superficial o ligamento
colateral tibial e uma parte profunda ldquoo ligamento capsular medialrdquo Estas estruturas
satildeo importantes no controle da angulaccedilatildeo vara (voltado medialmente) e valga
(voltada lateralmente) rotaccedilatildeo tibial e deslocamento tibial antero-posterior Esses
51
ligamentos satildeo firmemente fixados ao menisco medial e a caacutepsula fibrosa da
articulaccedilatildeo do joelho
Os ligamentos colaterais tibial e fibular normalmente impedem a ruptura das faces
laterais da articulaccedilatildeo Satildeo firmemente estirados quando a perna eacute estendida
impedindo a rotaccedilatildeo da tiacutebia lateralmente ou do fecircmur medialmente Durante a
flexatildeo da perna eles se aproximam permitindo alguma rotaccedilatildeo da tiacutebia sobre o
fecircmur
Ligamento colateral medial possui duas porccedilotildees superficial e profunda Estabiliza a
joelho nos estresses em valgo
Ligamento colateral lateral ou fibular colateral Eacute o principal estabilizador ao estresse
em varo Faz parte do complexo ou canto posterolateral e resiste agrave rotaccedilatildeo externa
Figura 22ndash Ligamentos da articulaccedilatildeo do joelho
5523 Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo e Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Eles reforccedilam a parte de traz do joelho Ajudam a resistir qualquer tendecircncia
para a articulaccedilatildeo se mover aleacutem de seu limite de extensatildeo (hiperextensatildeo) Aleacutem
52
disso a direccedilatildeo de suas fibras sugere que eles limitem o movimento rotatoacuterio
5524 Ligamentos Cruzados
O mais fraco ligamento eacute o cruzado anterior que impede o deslocamento posterior
do fecircmur sobre a tiacutebia e a hiperextensatildeo da articulaccedilatildeo aleacutem de conter a tiacutebia que eacute
tracionada agrave frente quando a articulaccedilatildeo eacute fletida em acircngulo reto
O ligamento cruzado posterior que eacute estirado durante a flexatildeo da articulaccedilatildeo do
joelho impede a luxaccedilatildeo anterior do fecircmur sobre a tiacutebia ou a luxaccedilatildeo posterior da
tiacutebia Tambeacutem ajuda a evitar a hiperflexatildeo da articulaccedilatildeo do joelho
Estes ligamentos muito fortes situam-se no interior da caacutepsula articular unindo o
fecircmur e a tiacutebia Localizam-se entre os cocircndilos medial e lateral separados da
cavidade articular pela membrana sinovial
Satildeo faixas arredondadas que se cruzam obliquamente como um X e se denominam
anterior e posterior de acordo com seu local de fixaccedilatildeo na tiacutebia Estes ligamentos
satildeo essenciais para a estabilidade acircntero-posterior da articulaccedilatildeo do joelho
principalmente quando eacute fletido
Ligamento cruzado anterior Eacute responsaacutevel pela limitaccedilatildeo da translaccedilatildeo anterior e
rotaccedilatildeo da tiacutebia em relaccedilatildeo ao fecircmur
Ligamento cruzado posterior Evita a subluxaccedilatildeo posterior da tiacutebia em relaccedilatildeo ao
fecircmur
53
56 Movimentos de Rotaccedilatildeo e Translaccedilatildeo
No joelho existem movimentos de escorregamento do fecircmur sobre os meniscos
tornando o movimento ainda mais complexo Nas figuras 23 e 24 estatildeo identificadas
as proacuteteses de 1 e 4 eixos que nos datildeo uma boa visualizaccedilatildeo dos movimentos
relativos entre as superfiacutecies de um joelho
Figura 23 - Proacuteteses de um Eixo
Figura 24 - Proacuteteses de 4 eixos
Podemos observar a diferenccedila dos movimentos proporcionados por proacutetese e
concluiacutemos que o movimento da proacutetese de 4 eixos eacute o que mais se aproxima do
movimento real no joelho jaacute que proporciona o deslizamento entre as superfiacutecies
enquanto na proacutetese de 1 eixo ocorre apenas o movimento de rotaccedilatildeo em torno do
eixo
54
57 Conclusatildeo do Capiacutetulo
O meacutetodo atual de exame do joelho a ressonacircncia magneacutetica natildeo estaacute adequado
com a pesquisa biomecacircnica pois como pode ser observado neste capiacutetulo a
pressatildeo no joelho em movimento eacute no miacutenimo 30 vezes superior comparada agravequela
na maca de ressonacircncia assim como os acircngulos satildeo os mais variados possiacuteveis
proporcionando variaccedilatildeo ciacuteclica com baixas ou altas taxas de variaccedilatildeo das forccedilas
Com relaccedilatildeo ao meacutetodo de Hill pode-se ter uma noccedilatildeo dos gastos de energia
envolvidos na geraccedilatildeo dos movimentos e como varia a forccedila com a velocidade
muscular
Pode-se verificar tambeacutem a complexidade do joelho quando foram citados e
mostrado a quantidade de muacutesculos ligamentos e outras estruturas que o compotildee e
a sua complexibilidade bem como o movimento existente
55
6 PROPOSTA PARA A SOLUCcedilAtildeO MECAcircNICA
Propotildee-se entatildeo um sistema que simule a compressatildeo exercida sobre o joelho com
um carregamento estaacutetico com valor equivalente ao peso do paciente Isto seria
possiacutevel ao variar o carregamento e o acircngulo da articulaccedilatildeo que seria o ideal para
simular as atividades cotidianas como subir uma escada pular correr um
agachamento e outras situaccedilotildees onde o joelho eacute severamente solicitado
Situaccedilotildees como correr e pular necessitariam de um equipamento com software que
captassem imagens dinacircmicas para esta situaccedilatildeo a escolha seria por um simulador
de carga com caracteriacutesticas elaacutesticas desta forma com o movimento haveria
acreacutescimo ou decreacutescimo dos esforccedilos no joelho do paciente de acordo com a
variaccedilatildeo do comprimento da cinta elaacutestica A impossibilidade de realizaccedilatildeo de um
exame deste tipo eacute devido ao fato de natildeo haver um equipamento de RM que capta
imagens dinacircmicas aqui no estado do Espiacuterito Santo Figura 25 o que nos levou
a pensar em outra soluccedilatildeo para o caso
Figura 25 - Equipamento utilizado na ressonacircncia magneacutetica
56
Como a uacutenica possibilidade eacute de simular um carregamento com um acircngulo entre 10ordm
e 15ordm (acircngulo da bobina de captaccedilatildeo de imagem) na articulaccedilatildeo femopatelar e a
impossibilidade descrita no paraacutegrafo anterior pensamos entatildeo em um equipamento
que atendesse a esta situaccedilatildeo
Na Figura 26 observamos a forccedila F em direccedilatildeo perpendicular ao solo simulando a
forccedila peso desta maneira procuramos desenvolver um aparato que nos permitisse
simular a mesma direccedilatildeo A soluccedilatildeo foi um conjunto de cintas com baixa
elasticidade e boa resistecircncia mecacircnica agrave traccedilatildeo com dispositivo de travas O
equipamento natildeo possui componentes ferromagneacuteticos e medidores de forccedila
eletroeletrocircnicos
Figura 26 - Descriccedilatildeo da cinta e figura ilustrativa
A seguir podemos observar a figura 27 com o voluntaacuterio utilizando o equipamento
no momento anterior agrave ressonacircncia
57
Figura 27 ndash Paciente utilizando a cinta ao dar entrada na sala de exame
61 O Equipamento de Carga
O equipamento eacute composto por trecircs cintas dispostas do seguinte modo a primeira
cinta eacute responsaacutevel pelo carregamento do joelho tencionando o sistema a segunda
eacute responsaacutevel pela ligaccedilatildeo da cinta inferior a primeira com a superior a terceira e a
terceira cinta seraacute responsaacutevel por limitar o movimento que seraacute ajustada conforme
o tamanho do paciente
58
Figura 28 ndash Montagem do conjunto de cintas
62 Modificaccedilotildees Realizadas
Foram necessaacuterias algumas adaptaccedilotildees para que as cintas pudessem ser utilizadas
no equipamento de ressonacircncia magneacutetica pois havia alguns componentes
ferromagneacuteticos tais como mola e eixo Estes foram confeccionados em bronze e
as molas foram retiradas de maneira que natildeo alterasse a funcionalidade do
equipamento
59
7 O QUE SIGNIFICA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
Ressonacircncia Magneacutetica (RM) eacute uma ferramenta meacutedica moderna e precisa
disponiacutevel aos meacutedicos para a imagem seccional do interior do corpo Esta visatildeo
magneacutetica fornece aos meacutedicos uma quantidade de informaccedilotildees detalhadas sobre
a localizaccedilatildeo tamanho e composiccedilatildeo do tecido corporal a ser examinado Este
conhecimento pode ser decisivo no estabelecimento de um diagnoacutestico raacutepido e
preciso
A RM eacute um meacutetodo de investigar o corpo tatildeo complicado quanto parece A RM natildeo
usa raios-X De fato como o nome indica o procedimento eacute baseado nas
propriedades magneacuteticas dos aacutetomos que constituem todas as substacircncias incluindo
o corpo humano Em um campo magneacutetico forte como o produzido pelo scanner da
RM sinais eleacutetricos satildeo emitidos pelo nuacutecleo atocircmico do tecido corporal Esses
sinais satildeo interceptados por uma antena circular ao redor do paciente A intensidade
do sinal varia de acordo com o tipo de tecido Um computador designa os sinais aos
pontos correspondentes das aacutereas corporais em exame e transforma-as em imagem
na tela
71 Preparaccedilatildeo para o exame
Natildeo eacute necessaacuterio remover as roupas como eacute o caso em muitos exames de raio-X
poreacutem os pacientes satildeo solicitados a retirar todos os objetos que possam interferir
no processo de imagem principalmente aqueles contendo metal Isto inclui natildeo
somente brincos broches colares reloacutegios de pulso mas tambeacutem canetas
esferograacuteficas e chaves Os pacientes devem tambeacutem retirar placas dentaacuterias
removiacuteveis e informar o meacutedico se houver qualquer implante metaacutelico ou objeto
estranho incluindo
bull Marca-passo
bull Vaacutelvula cardiacuteaca artificial
bull Proacutetese vascular
60
bull Membro artificial
bull Unha ou placa metaacutelica
bull Estilhaccedilo ou tala de metal
bull Dispositivo intra-uterino (para contracepccedilatildeo)
bull O meacutedico deve ser informado se vocecirc estaacute graacutevida
Para o exame os pacientes satildeo conduzidos a um recosto almofadado no centro do
scanner da RM Eacute importante que o paciente sinta-se confortaacutevel para o iniacutecio e
permaneccedila calmo e quieto o quanto possiacutevel durante o exame jaacute que qualquer
movimento fiacutesico pode interferir com a precisatildeo das medidas ou alterar os resultados
dos testes
72 Seguranccedila durante o exame
Uma vez que a ressonacircncia magneacutetica natildeo envolve o uso de raios-X natildeo eacute
necessaacuterio tomar as mesmas medidas de precauccedilatildeo para exames de raios-X Pelo
conhecimento cientiacutefico atual a forccedila do campo magneacutetico necessaacuteria para obter
resultados precisos (ateacute 2 Tesla = 20000 vezes o campo magneacutetico da Terra) natildeo
possui efeito prejudicial
Nos uacuteltimos anos milhotildees de exames foram realizados sem quaisquer efeitos
colaterais conhecidos - durante ou apoacutes o exame Os exames de RM geralmente
natildeo podem ser realizados em pacientes com marca-passo cardiacuteaco
73 O que acontece durante o exame
Durante o exame o paciente deita-se no centro de uma abertura tipo tuacutenel do
scanner da RM o que natildeo eacute perigoso nem doloroso Poreacutem se o paciente natildeo gosta
da sensaccedilatildeo de se sentir preso ou sofrem de claustrofobia tomar um sedativo leve
com consulta do meacutedico pode ajudar
61
Cada imagem da RM leva de 5 a 15 minutos para ser obtida Durante o exame o
paciente ouviraacute um som de batida leve Natildeo haacute com que se preocupar Esse eacute o
funcionamento normal do scanner da RM
Quando eacute necessaacuterio obter vaacuterias imagens o recosto iraacute mover-se automaticamente
agrave posiccedilatildeo apropriada O paciente deve continuar o mais tranquumlilo possiacutevel
Dependendo do tipo do exame o tempo total do procedimento pode ser de ateacute 60
minutos
62
8 PARAcircMETROS QUE AFETAM O ASPECTO DAS IMAGENS
OBTIDAS ATRAVEacuteS DE RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
A seguir seraacute abordado os paracircmetros envolvidos para a obtenccedilatildeo das imagens dos
diferentes planos em que satildeo mostradas as imagens e por fim os resultados
obtidos nos experimentos com e sem o equipamento de carga
81 Paracircmetros que Afetam o Aspecto das Imagens Obtidas Atraveacutes de
Ressonacircncia Magneacutetica
O aspecto de uma imagem produzida atraveacutes de RM eacute determinado atraveacutes de
muitos paracircmetros Em geral estes paracircmetros podem ser divididos em (1) aqueles
que possuem um valor fixo determinado pela fiacutesica da RM e (2) aqueles que podem
ser modificados pelo usuaacuterio para alterar o aspecto da imagem
O objetivo de qualquer estudo de RM eacute gerar imagens da anatomia tecidual nas
quais a razatildeo contraste-ruiacutedo (RCR) eacute suficiente para permitir identificaccedilatildeo do
processo patoloacutegico Isto eacute realizado variando-se os paracircmetros definidos pelo
usuaacuterio para enfatizar diferenccedilas nos valores de paracircmetros intriacutensecos e para
enfatizar diferenccedilas na intensidade do sinal entre voxels contendo tecidos normais e
patoloacutegicos
811 Paracircmetros Intriacutensecos
Os paracircmetros intriacutensecos satildeo tecidos-dependentes e natildeo estatildeo sob controle do
operador Como exemplos de paracircmetros intriacutensecos estatildeo a densidade da aacutegua e a
gordura no tecido fluxo sanguiacuteneo e as velocidades de relaxamento dos momentos
magneacuteticos de volta ao equiliacutebrio apoacutes perturbaccedilatildeo Alguns paracircmetros intriacutensecos
satildeo invariaacuteveis entre todos os tecidos (por exemplo a intensidade do campo
magneacutetico)
63
O acuacutemulo de liacutequido de edema em torno de um tumor eacute uma patologia comum O
edema tem maior proporccedilatildeo de aacutegua que o tecido normal circundante e portanto
maior densidade de proacutetons por unidade de volume Este aumento da densidade de
proacutetons por unidade de volume pode ser observado utilizando-se meacutetodos de estudo
por RM Tipicamente imagens por RM ponderadas em densidade protocircnica satildeo
obtidas utilizando-se os menores TE e tempo de repeticcedilatildeo (TR) possiacuteveis que
permitem relaxamento T1 completo de todos os momentos magneacuteticos de volta ao
equiliacutebrio
8111 Tempos de Relaxamento
Apoacutes ser excitado o sinal de RM natildeo pode ser detectado para sempre Sofre
descaimento em virtude de dois tipos diferentes de processos de relaxamento (1) o
retorno do momento magneacutetico de volume ao equiliacutebrio teacutermico e (2) a perda de
coerecircncia da fase na magnetizaccedilatildeo final em virtude de interaccedilotildees com outros
momentos magneacuteticos no tecido
A velocidade com que estes processos retornam agrave magnetizaccedilatildeo final ao equiliacutebrio eacute
fundamental porque a experiecircncia com RM deve ser repetida para cada etapa de
codificaccedilatildeo de fase e o grau de magnetizaccedilatildeo disponiacutevel para o estudo depende da
forma como muitos dos momentos magneacuteticos satildeo realinhados com o campo
magneacutetico principal
8112 Tempos de Relaxamento T2 e T2
Apoacutes excitaccedilatildeo o sinal de RM presente no plano XY decai exponencialmente ateacute
zero com o tempo O tempo necessaacuterio para o desaparecimento irreversiacutevel de 63
do sinal eacute denominado tempo de relaxamento T2 ou tempo de relaxamento spin-spin
ou transversal Este descaimento eacute causado pelos muitos processos que produzem
uma perda de coerecircncia da fase no sinal de RM Apoacutes o pulso de RF todos os
momentos magneacuteticos inicialmente processam com fases idecircnticas (a precessatildeo eacute o
alinhamento dos momentos magneacuteticos em torno do campo principal) Entretanto
64
variaccedilotildees na intensidade efetiva do campo magneacutetico fazem com que os momentos
magneacuteticos processem em diferentes frequumlecircncias por curtos periacuteodos de tempo
8113 Tempo de Relaxamento T1
O tempo de relaxamento T1 (isto eacute spin-lattice ou tempo de relaxamento
longitudinal) eacute o tempo necessaacuterio para restabelecer 63 da populaccedilatildeo de equiliacutebrio
de momentos magneacuteticos Bo apoacutes o pulso de excitaccedilatildeo O relaxamento T1 eacute um
processo exponencial
O tempo de relaxamento T1 para qualquer material varia em funccedilatildeo da intensidade
do capo magneacutetico pois ocorrem mais variaccedilotildees na intensidade do capo magneacutetico
efetivo local em menores frequumlecircncias O tempo de relaxamento T1 eacute sempre maior
ou igual ao tempo de relaxamento T2
812 Paracircmetros Extriacutensecos
Muitos tipos de paracircmetros controlados pelo operador podem alterar o aspecto da
imagem Estes incluem eventos de determinaccedilatildeo do tempo como TR TE e em
estudos de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo de inversatildeo do spin Outros paracircmetros
que afetam o aspecto da imagem satildeo espessura do corte resoluccedilatildeo digital e CDV
O aspecto da imagem tambeacutem pode ser modificado aplicando-se mais de um pulso
de RF antes da coleta de dados
8121 TR e TE
Tipicamente satildeo necessaacuterias 128 ou 256 etapas de codificaccedilatildeo em uma aquisiccedilatildeo
de RM O TR eacute o tempo entre etapas consecutivas de codificaccedilatildeo de fase e o TE eacute
o tempo entre o pulso de RF perturbador inicial e o centro do periacuteodo de aquisiccedilatildeo
O TR geralmente eacute maior que o TE exceto para algumas sequumlecircncias raacutepidas como
aquisiccedilatildeo raacutepida estaacutegio estacionaacuterio apoacutes contraste e imagem raacutepida com
precessatildeo estaacutegio estacionaacuterio
65
813 Manipulaccedilatildeo dos Paracircmetros Extriacutensecos para Variar o Contraste da
Imagem
8131 Imagem de Ressonacircncia Magneacutetica Ponderada em TI e TR
Todas as imagens geradas por RM satildeo ponderadas em T1 em algum grau os
tempos de relaxamento T1 para aacutegua e gordura no corpo vaiam de 100 a 2000 ms
A fonte primaacuteria de atenuaccedilatildeo do sinal em uma imagem spin-eco eacute a saturaccedilatildeo
progressiva do momento magneacutetico pelos pulsos de seleccedilatildeo do corte repetitivos O
sinal da gordura eacute brilhante enquanto as intensidades de sinal do muacutesculo e liacutequido
em um cisto do menisco satildeo menores
8132 Ponderaccedilatildeo em densidade Protocircnica
As imagens onde o contraste eacute governado pela concentraccedilatildeo relativa de aacutegua no
tecido podem ser geradas utilizando-se TRrsquos longos (TR gt 20 ms) Estas imagens
satildeo denominadas imagens ponderadas em densidade protocircnicas As imagens
ponderadas em densidade protocircnica fornecem mais detalhes anatocircmicos porque
satildeo usadas para visualizar estruturas finas Estas satildeo obtidas e satildeo uacuteteis para
interpretaccedilatildeo de aacutereas de sinal de intensidade elevada observada na imagem
ponderada em T2 na qual os detalhes anatocircmicos estatildeo encobertos
8133 Ponderaccedilatildeo em T2 e TE
O liacutequido e o edema podem ser enfatizados em imagens produzidas por RM
utilizando-se longos tempos de TE porque possuem maiores tempos de
relaxamento T2 que os tecidos normais Com TEs longos o descaimento do sinal
exponencial devido ao relaxamento T2 atenua o sinal de liacutequido e edema mais
lentamente que o sinal da gordura muacutesculo ou tecidos conjuntivos normais
Portanto o liacutequido e o edema apresentam-se brilhantes em imagens por RM
ponderadas em T2 obtidas utilizando-se longos tempos TE e longos tempos TR A
seguir seraacute exposto um quadro com um breve resumo da interpretaccedilatildeo de RM
66
Resumo da interpretaccedilatildeo de IRM
Definiccedilotildees
Tempos de relaxamento Comportamento caracteriacutestico da magnetizaccedilatildeo tecidual
(propriedades dos tecidos)
T1 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons se
tornem inicialmente alinhados com o capo magneacutetico
estaacutetico (ou se realinhem apoacutes excitaccedilotildees repetidas)
T2 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons
saiam de fase uns em relaccedilatildeo aos outros apoacutes excitaccedilatildeo
por radiofrequumlecircncia (RF)
TR O tempo entre as excitaccedilotildees sucessivas de RF no tecido
(um TR curto seleciona proacutetons com T1 curto)
TE Sequumlecircncia em spin-eco tempo no qual o sinal de RF
tecidual (spin-eco) eacute recebido (um TE longo seleciona
proacutetons com T2 longo)
TI Sequumlecircncia de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo consumido
ateacute que a magnetizaccedilatildeo do tecido em recuperaccedilatildeo seja
defletido para recepccedilatildeo (tecido cuja magnetizaccedilatildeo passa
pelo zero no tempo TI produz intensidade zero)
Efeitos sobre a
Imagem
T1 Um T1 curto possibilita uma remagnetizaccedilatildeo raacutepida de
modo que a intensidade do sinal eacute grande (a gordura tem
T1 muito curto) e o tecido aparece brilhante o tecido com
T1 longo (como o liacutequido) natildeo se magnetiza plenamente
entre as excitaccedilotildees e apresenta um aspecto escuro na
imagem a inversatildeo-recuperaccedilatildeo com TI semelhante ao T1
de um tecido resulta em sinal nulo para este tecido (a
gordura pode ser zerada pelo emprego de um TI curto)
67
T2 Um T2 curto faz com que os proacutetons em precessatildeo saiam
rapidamente de fase levando agrave perda do sinal tecidos com
T2 curto (como o muacutesculo) tecircm aspecto escuro nas
imagens obtidas em TE longo tecidos com T2 longo (como
liacutequido ou tumor) mantecircm sua coerecircncia de fase por mais
tempo do que outros tecidos e apresentam um aspecto
brilhante nas imagens obtidas com um TE longo uma
teacutecnica ponderada em T2 utiliza um TR e um TE longos
Aspecto do tecido em sequumlecircncia de IRM
Spin-eco
Tecido Tempo de
relaxamento
Ponderaccedilatildeo T1
TE e TR curtos
Ponderaccedilatildeo T2
Tumor liacutequido T1 e T2 longos Escuro Claro
Muacutesculo T1 longo e T2 curto Escuro Escuro
Gordura T1 curto e T2 longo Claro Menos claro
Para finalizar nossa anaacutelise acerca dos paracircmetros podemos dizer que em uma
sequumlecircncia DP teremos valores curtos para TR e tambeacutem para TE ou seja teremos
T1 longo e T2 curto assim natildeo teremos sequumlecircncia ponderada em T1 como
tambeacutem natildeo teremos ponderada em T2 esta sequumlecircncia nos daraacute cor escura para
liacutequidos e gorduras entatildeo poderemos diferenciar os muacutesculos que teratildeo cor
brilhante podendo entatildeo diagnosticar problemas musculares
Para valores curtos de TR e TE teremos sequumlecircncia ponderada em T1 desta forma
as gorduras apareceratildeo com cor brilhante e os muacutesculos e liacutequidos apareceratildeo em
cor escura sendo uma oacutetima maneira de analisar o quatildeo intacta se encontra o tecido
infrapatelar ou gordura de Hoffa encontrada na regiatildeo femopatelar
68
Para valores longos de TR e TE teremos uma sequumlecircncia ponderada em T2 desta
forma as gorduras e muacutesculos se encontraratildeo em cor escura mas os liacutequidos
estaratildeo em cor brilhante assim poderemos diagnosticar a presenccedila de aacutegua e
edemas na regiatildeo patelofemoral Lembrando ainda que a gordura neste caso tem a
funccedilatildeo de lubrificantes para as superfiacutecies das cartilagens dos ossos a presenccedila de
aacutegua ou edemas prejudicam a lubrificaccedilatildeo na regiatildeo fazendo com que as
cartilagens venham a deteriorar-se
82 Planos de Imagem
Uma aquisiccedilatildeo axial atraveacutes da articulaccedilatildeo patelofemoral eacute usada como o localizador
inicial para imagens subsequumlentes nos planos sagital e coronal A patologia do
menisco eacute avaliada basicamente em imagens do plano sagital Entretanto a
morfologia e a intensidade de sinal das cartilagens do menisco devem ser avaliadas
secundariamente em imagens no plano coronal Os ligamentos cruzados satildeo mais
bem observados em imagens no plano sagital com o coronal e o axial para
visualizaccedilatildeo secundaacuteria e confirmaccedilatildeo da patologia Os ligamentos colateral medial
e lateral (LCM E LCL) satildeo claramente exibidos em imagens coronais e axiais e
tambeacutem podem ser identificados rotineiramente em imagens sagitais As superfiacutecies
da cartilagem articular dos compartimentos medial e lateral satildeo avaliadas nos planos
coronal e sagital A articulaccedilatildeo patelofemoral incluindo a faceta patelar e a
cartilagem articular do sulco troclear eacute mais bem observada em imagens axiais e
sagitais
821 Posicionamento do Paciente
Embora os estudos por imagem sejam realizados rotineiramente com o joelho
colocado em 10ordm a 15ordm de rotaccedilatildeo externa (para realinhar o ligamento cruzado
anterior [LCA] paralelo ao plano de imagem sagital) esta rotaccedilatildeo externa torna-se
menos importante quando satildeo usados cortes mais finos (lt 3 mm) A rotaccedilatildeo externa
excessiva do joelho resulta em alongamento das dimensotildees acircntero-posteriores do
cocircndilo femoral (principalmente o cocircndilo femoral lateral) e pode diminuir a
visualizaccedilatildeo precisa da anatomia do menisco Uma alternativa eacute usar imagens
69
sagitais em plano obliacutequo paralelo agrave orientaccedilatildeo do LCA avaliada em um localizador
axial
83 Abordagem Quanto aos Tipos de Planos Utilizados na RM
831 Imagens Axiais
As imagens no plano axial tecircm importante papel na avaliaccedilatildeo de rotina do joelho As
facetas patelares e a cartilagem articular devido agrave sua orientaccedilatildeo obliacutequa satildeo
demonstradas com maior precisatildeo em imagens axiais atraveacutes da articulaccedilatildeo
patelofemoral A doenccedila patelofemoral (isto eacute condromalaacutecia) pode ser super ou
subestimada quando usadas apenas imagens sagitais Imagens axiais com TF 3D
submilimeacutetrica satildeo usadas para definir padrotildees de lesatildeo circunferencial do menisco
e criar imagens compostas 3D utilizando-se uma estaccedilatildeo de trabalho As imagens
no plano axial tambeacutem satildeo usadas como localizador para determinar os planos
sagital e coronal Embora imagens axiais de rotina em 4 ou 5 mm natildeo satildeo sensiacuteveis
agrave patologia do menisco porque os cortes satildeo muito espessos Imagens sagitais que
secionam o menisco perpendicular agrave sua superfiacutecie proporcionam a melhor
demonstraccedilatildeo da anatomia e patologia interna do menisco
832 Imagens Sagitais
A dessecaccedilatildeo no plano sagital exibe os componentes dos ligamentos colaterais
medial e caacutepsula adjacente O compartimento patelofemoral o quadriacuteceps e o
tendatildeo patelar satildeo demonstrados em dissecaccedilotildees meacutedio-sagitais
O LCA e o LCP satildeo mais bem exibidos em imagens sagitais O LCL ou ligamento
colateral fibular e o tendatildeo do muacutesculo biacuteceps femoral tambeacutem podem ser
observados em cortes sagitais perifeacutericos
Em cortes meacutedio-sagitais os tendotildees quadriacuteceps e patelar que demonstram sinal
de baixa intensidade satildeo observados em suas fixaccedilotildees anteriores aos poacutelos
patelares superior e inferior respectivamente O coxim adiposo infrapatelar de Hoffa
70
estaacute situado diretamente posterior ao tendatildeo patelar e demonstra sinal de
intensidade brilhante (dependendo dos paracircmetros escolhidos) A cartilagem
articular patelar posterior exibe arco uniforme ou convexo em cortes atraveacutes das
facetas patelares medial e lateral Na ausecircncia de liacutequido articular a bursa patelar
colapsada natildeo eacute observada proximal ao poacutelo superior da patela
833 Imagens Coronais
A dissecaccedilatildeo anatocircmica coronal poacutestero-anterior demonstra a caacutepsula posterior o
tendatildeo popliacuteteo os ligamentos cruzados e menisco os ligamentos colaterais e e o
mecanismo extensor
Cortes meacutedio-coronais exibem a espinha tibial anterior enquanto as imagens
anteriores satildeo caracterizadas pelo sinal de alta intensidade do coxim adiposo
infrapatelar de Hoffa anterior ao compartimento lateral do joelho
71
9 COMPARATIVO DO SISTEMA MECAcircNICO COM O JOELHO
Ao iniciar nossa discussatildeo faremos uma comparaccedilatildeo entre a junta do joelho e um
par de buchas mecacircnicas a cartilagem presente em torno dos cocircndilos seraacute
comparada a uma bucha de desgaste o osso seraacute considerado como a peccedila
importante que natildeo poderaacute ser substituiacuteda e a gordura de Hoffa (tecido adiposo
infrapatelar) seraacute considerada como um lubrificante de elevada viscosidade
No sistema mecacircnico quando haacute uma contaminaccedilatildeo no lubrificante tem-se o
aumento do atrito e em consequumlecircncia o desgaste prematuro do conjunto A
presenccedila de aacutegua por exemplo causa uma alteraccedilatildeo da viscosidade do lubrificante
essa alteraccedilatildeo natildeo permite a formaccedilatildeo de cunha na regiatildeo de contato entre as
superfiacutecies assim no caso de elementos mecacircnicos poderemos ter microsoldas
ruiacutedos vibraccedilatildeo aquecimento e outros
Em semelhanccedila com este modelo faremos um comparativo em relaccedilatildeo ao joelho
que apresenta componentes com funccedilotildees muito proacuteximas de um par de buchas
mecacircnicas Com o passar do tempo as constantes situaccedilotildees que envolvem o joelho
no dia a dia sejam elas os esforccedilos em um jogo de futebol ou em um simples
agachamento vatildeo levar este conjunto a pressotildees elevadas e ainda a infiltraccedilotildees de
aacutegua por diversos motivos pancadas torccedilotildees etc Neste caso a presenccedila da aacutegua
assim como no sistema mecacircnico iraacute causar desgaste das cartilagens ocorrendo o
contato entre os cocircndilos o que futuramente poderaacute provocar por exemplo uma
artrite
No caso de um desgaste mecacircnico resolve-se o problema trocando o elemento de
desgaste e solucionando o problema de lubrificaccedilatildeo O que natildeo pode ser realizado
com tanta simplicidade no caso do joelho que requer um tratamento ou ateacute uma
intervenccedilatildeo ciruacutergica
72
91 Resultados dos testes
Foram realizados dois testes com e sem carga para que pudeacutessemos avaliar a
mudanccedila nos resultados da RM
911 O Primeiro Teste
O primeiro teste foi realizado no dia 25 de junho de 2005 no CDI (centro de
diagnoacutestico por imagem) localizado em Santa Luacutecia ndash Vitoacuteria O teste foi realizado
em uma pessoa de aparecircncia saudaacutevel sem histoacuterico de problemas no joelho e sem
ocorrecircncia de dor com idade de 28 anos
Os resultados obtidos natildeo apresentaram alteraccedilatildeo significativa das fissuras
912 O Segundo Teste
O segundo teste foi realizado no dia 18 julho de 2005 no mesmo local do teste
anterior O teste foi realizado com uma pessoa saudaacutevel com histoacuterico de problemas
no joelho e sem dores nos dias anteriores ao teste bem como nos dias posteriores
com idade de 54 anos
O resultado obtido com carga apresentou uma pequena variaccedilatildeo da fissura na
gordura de Hoffa
73
10 DISCUSSAtildeO DOS RESULTADOS E MELHORIAS
Neste capiacutetulo faremos uma abordagem sobre os resultados e uma proposta de
melhoria para o equipamento
101 Comentaacuterio dos Resultados
Nos resultados obtidos foram verificadas alteraccedilotildees na regiatildeo femopatelar quando
se aplica uma carga o que natildeo poderia ser obtido em um exame convencional de
ressonacircncia magneacutetica
No primeiro teste pode ser observada uma pequena diferenccedila devido agrave
aproximaccedilatildeo dos cocircndilos Considerando ser o indiviacuteduo uma pessoa saudaacutevel e
sem dores era de se esperar que o resultado natildeo apresentasse alguma anomalia
No segundo teste observou-se abertura de uma pequena fissura na gordura de
Hoffa o que tambeacutem se esperava pois a pessoa apresentava um histoacuterico de
problemas no joelho apesar de que ele natildeo apresentava sintomas de qualquer
anomalia no momento do teste
Visto que os testes natildeo puderam ser realizados com pessoas que tinham um
histoacuterico e uma situaccedilatildeo que caracterizasse um problema no joelho o que foi
determinante para os resultados e devido a impossibilidade de realizar testes nas
condiccedilotildees ideais descritas no quarto capiacutetulo bem como aos custos altiacutessimos que
envolvem os exames que foram realizados juntamente com os exames dos clientes
da cliacutenica sendo assim era de se esperar que os resultados natildeo causassem
diferenccedila de grande expressatildeo
74
102 Proposta de Melhoria
Visto que os resultados foram considerados satisfatoacuterios apesar das condiccedilotildees
adversas propomos possiacuteveis melhorias no que diz respeito agrave avaliaccedilatildeo da pressatildeo
exercida no joelho
Sugerimos entatildeo a utilizaccedilatildeo de palmilhas figuras 29 e 30 para avaliar a pressatildeo
equivalente exercida no joelho e o uso de um software por exemplo o Ansys
(elementos finitos) para criar uma nova imagem corrigida Isso seria viaacutevel e
interessante poreacutem exigiria mais aprofundamento e muito mais tempo o que poderaacute
ser realizado em futuros trabalhos
Figura 29 ndash Palmilhas para mediccedilatildeo da pressatildeo
Figura 30 ndash Resultado de uma anaacutelise de pressatildeo
75
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
[1] httpmriifscuspbrpaginasporttormprojetohistoricohtml acessado
em 11 de junho de 2005
[2] httpwwweagoracombrlerphpidnew=13596 acessado em 15 de
junho de 2005
[3] Rasch Philip j Cinesiologia e Anatomia Aplicada Editora Guanabara
Koogan 1991
[4] Kendall Henry Otis Kendall Florence Peterson Wadsworth Gladys
Elizabeth Muacutesculos Provas e Funccedilotildees Editora Manole Ltda 1980
[5] Haaga Hohn R Lanzieri Charles F Tomografia Computadorizada e
Ressonacircncia Magneacutetica do Corpo Humano Vol 2 Editora Guanabara Koogan
1996
[6] Antonio Raimundo dos Santos Metodologia Cientiacutefica a construccedilatildeo do
Conhecimento 6ordfed Editora DPampA 2004
[7] Tese de Mestrado do aluno Luciano Luporini Menegaldo Campinas
1997 SP ndash Brasil
[8] httpwwwgrupodojoelhocombrartigosanat_biomhtmc acessado em
16 de junho de 2005
[9] httpwwwgrupodojoelhocombrlcahtm acessado em 16 de junho de
2005
[10]httpwwwcorpohumanohpgigcombrsist_muscularsist_muscularhtml
acessado em 20 de junho de 2005
[11] httpwwwmsd-brazilcommsd43m_manualmm_sec5_47htm
acessado em 24 de junho de 2005
[12] httpgeocitiesyahoocombrcorpoemovview_musculacao_24htm
acessado em 25 de junho de 2005
[13]httpwwwtudosobredorcombrpaciente_templatephp3pagina=joelho
acessado em 06 de julho de 2005
[14] Stimac Gary k Introduccedilatildeo ao diagnoacutestico por imagens Editora
Guanabara Koogan 1994
28
3115 Pseudogota
A pseudogota (doenccedila da deposiccedilatildeo de pirofosfato de caacutelcio dihidratado) eacute um
distuacuterbio caracterizado por crises intermitentes de artrite dolorosa causada por
depoacutesitos de cristais de pirofosfato de caacutelcio O distuacuterbio geralmente ocorre em
indiviacuteduos idosos e afeta igualmente os homens e as mulheres Em uacuteltima instacircncia
a pseudogota provoca degeneraccedilatildeo das articulaccedilotildees afetadas
3116 Artrite psoriaacutetica
A psoriacutease (uma doenccedila da pele que causa surto de erupccedilotildees cutacircneas
avermelhadas e escamosas espessamento das unhas e ponteado ungular) pode
preceder ou seguir-se agrave inflamaccedilatildeo articular A artrite afeta habitualmente as
articulaccedilotildees dos dedos da matildeo e do peacute embora tambeacutem possa afetar outras
articulaccedilotildees inclusive as ancas e a coluna vertebral As articulaccedilotildees podem inchar e
deformar-se quando a inflamaccedilatildeo eacute crocircnica Os sintomas articulares e cutacircneos
podem aparecer e desaparecer conjuntamente
3117 Siacutendrome de Reiter
A siacutendrome de Reiter eacute uma inflamaccedilatildeo das articulaccedilotildees e das inserccedilotildees tendinosas
nas articulaccedilotildees frequumlentemente acompanhada de inflamaccedilatildeo da conjuntiva e das
membranas mucosas como a da boca do trato urinaacuterio da vagina e do pecircnis e
tambeacutem de uma erupccedilatildeo cutacircnea caracteriacutestica A siacutendrome de Reiter eacute
denominada de artrite reativa porque a inflamaccedilatildeo articular parece ser uma reaccedilatildeo a
uma infecccedilatildeo originada em outra aacuterea do corpo que natildeo as articulaccedilotildees Essa
siacutendrome eacute mais comum em homens com 20 a 40 anos de idade
3118 Esclerodermia
A esclerodermia (esclerose sistecircmica) eacute uma doenccedila crocircnica caracterizada por
alteraccedilotildees degenerativas e endurecimento dos tecidos da pele articulaccedilotildees e
29
oacutergatildeos internos e pela dureza e espessamento anormais das paredes dos vasos
sanguiacuteneos
Desconhece-se a sua causa A perturbaccedilatildeo eacute quatro vezes mais frequumlente em
mulheres que em homens e nas crianccedilas eacute pouco comum A esclerodermia pode
apresentar-se como parte de uma doenccedila mista do tecido conjuntivo
Muitas vezes escuta-se um som aacutespero quando os tecidos inflamados entram em
contato particularmente nos joelhos e por baixo destes Os dedos os pulsos e os
cotovelos podem sofrer um processo de flexatildeo progressiva (contratura) devido ao
espessamento da pele Tambeacutem podem ocorrer feridas nas pontas dos dedos e nos
noacutes dos dedos
32 Tipos de Deformidades
Os tipos de deformidades relacionadas ao joelho satildeo as deformidades em varo e em
valgo Satildeo os problemas mais comuns congecircnitos e que se manifestam por volta
dos trecircs ou quatro anos de idade
321 Deformidade em Varo
A deformidade do joelho em varo eacute joelho para fora e perna para dentro tiacutepico de
cavaleiros O joelho varo pode ser causado tambeacutem pelo raquitismo e deficiecircncia de
vitamina D
322 Deformidade em Valgo
A deformidade do joelho em valgo eacute o joelho para dentro e perna para fora joelho
em ldquoXrdquo
30
4 O PORQUEcirc DO USO DA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
Estabelecendo uma comparaccedilatildeo entre os meacutetodos de diagnoacutestico por imagem
utilizados no joelho encontramos os raios-X e a ressonacircncia magneacutetica como sendo
os meacutetodos mais utilizados atualmente Neste capiacutetulo faremos uma breve
avaliaccedilatildeo de custo benefiacutecio entre estes dois meacutetodos
41 Pesquisa de Custo e de Exame Utilizado
Na utilizaccedilatildeo do meacutetodo de diagnoacutestico por raios-X obteacutem-se oacutetimos resultados na
avaliaccedilatildeo de fraturas oacutesseas presenccedila de objetos estranhos e proacuteteses como
observamos na figura 7 Mas este resultado natildeo se apresenta da mesma maneira
para muacutesculos e outros elementos que possam ser analisados na articulaccedilatildeo
tornando-se entatildeo um meacutetodo ineficaz para aplicaccedilotildees que estatildeo ligadas a
patologias
Figura 7 ndash Chapas de raio x [9]
O meacutetodo de utilizaccedilatildeo que preenche esta lacuna satildeo as ressonacircncias magneacuteticas
que revelam as patologias referentes aos muacutesculos cartilagens tendotildees
31
ligamentos vasos etc Como mostrado na figura 8 podemos observar os detalhes
da articulaccedilatildeo
Figura 8ndash Exame de RM
Para uma comparaccedilatildeo acerca do meacutetodo de captaccedilatildeo de imagem mais adequado a
ser utilizado realizamos uma pesquisa no Hospital Praia da Costa localizado no
municiacutepio de Vila Velha - ES com o ortopedista Henrique Morais formado em
medicina pela Faculdade de Medicina de Petroacutepolis A resposta veio a confirmar o
relatado acima os raios-X satildeo muito mais utilizados que a ressonacircncia magneacutetica
devido a simplicidade e ao baixo custo do exame
Para obtermos dados referentes a custos foi realizada uma pesquisa no Centro de
Diagnoacutestico por Imagem (CDI) localizado na Praia do Canto Vitoacuteria - ES onde
foram obtidos os seguintes resultados
O valor de um exame de ressonacircncia magneacutetica incluindo laudo e filme foi de R$
73000 (setecentos e trinta reais) para o raios-X o custo teria uma meacutedia de R$
1500 (quinze reais) por exame
Uma outra pesquisa foi realizada por Nabarrete em 1999 que tinha como objetivo
colher informaccedilotildees referentes aos diversos aspectos relacionados agraves lesotildees quais
os tipos mais frequumlentes e seus mecanismos mais comuns bem como as
32
caracteriacutesticas dos indiviacuteduos que em sua maioria foram do sexo masculino Os
resultados seratildeo apresentados nas figuras 9 10 11 e 12
Figura 9 - Ocorrecircncia de lesotildees e quais estruturas satildeo mais lesadas
Figura 10 - Esportes de contato que mais geram lesotildees nos ligamentos
Figura 11 - Neste graacutefico veremos os mecanismos causadores de lesotildees
33
Figura 12 - Procedimentos que foram utilizados para definiccedilatildeo do grau da lesatildeo
42 Conclusatildeo do Capiacutetulo
Apesar da teacutecnica dos raios-X ser o exame mais utilizado o de menor custo o mais
simples e mais raacutepido seraacute utilizado neste estudo a ressonacircncia magneacutetica pois
neste caso a preocupaccedilatildeo eacute mostrar o comportamento da estrutura do joelho com e
sem a aplicaccedilatildeo de carga e tal avaliaccedilatildeo soacute seraacute possiacutevel pelo o exame de RM pois
mostraraacute os diferentes tipos de tecidos do joelho e suas variaccedilotildees
34
5 DEFEITOS DA RM
O paciente em questatildeo ao dar entrada na sala de ressonacircncia natildeo poderaacute portar
nenhum tipo de material magneacutetico ou qualquer instrumento que venha gerar
artefatos no resultado do exame Os artefatos satildeo gerados atraveacutes de interferecircncia
com o campo magneacutetico Assim portadores de proacuteteses marcapasso ou quaisquer
materiais eleacutetricos natildeo podem utilizar o meacutetodo de diagnoacutestico por ressonacircncia
O objetivo deste capiacutetulo eacute identificar os problemas relacionados agrave mecacircnica no que
diz respeito ao modo como eacute realizado o exame Seraacute mostrado agora um dos
problemas encontrados durante a realizaccedilatildeo do exame com o paciente em repouso
estando ele com um carregamento nulo ou proacuteximo disto na regiatildeo femopatelar
51 Abordagem da Variaccedilatildeo da Pressatildeo na Superfiacutecie de Apoio
Para esta demonstraccedilatildeo a variaccedilatildeo da pressatildeo sofrida nos peacutes para situaccedilotildees reais
e tambeacutem para a situaccedilatildeo da ressonacircncia onde o paciente encontra-se deitado
Seraacute feito ainda uma avaliaccedilatildeo das forccedilas sobre os muacutesculos no joelho em duas
posiccedilotildees e para acircngulos diferentes
Em um primeiro estudo seraacute considerado uma pessoa deitada em repouso e com
sua distribuiccedilatildeo de massa homogecircnea e constante ao longo de todo corpo sendo
esta a situaccedilatildeo em que o paciente encontra-se no momento da ressonacircncia
magneacutetica temos
Massa = constante
A aacuterea de contato com a superfiacutecie
Aacuterea (estimada) = 2400 cm2
35
Considerando a massa do indiviacuteduo como 80 kg estimamos entatildeo a pressatildeo
exercida pela superfiacutecie do corpo em contato com a maca da ressonacircncia
Pressatildeo = F A
Sendo assim foi encontra uma pressatildeo de 0033 kgf cm2 para uma pessoa deitada
na maca da RM
Ilustrando a situaccedilatildeo de uma pessoa de peacute onde os peacutes estatildeo totalmente apoiados
no solo em repouso com a massa distribuiacuteda de maneira uniforme em toda a
superfiacutecie de contato
Aacuterea (estimada) = 132 cm2
Considerando o mesmo indiviacuteduo da situaccedilatildeo anterior teremos uma pressatildeo de
0606 kgf cm2
A uacuteltima situaccedilatildeo teraacute o mesmo indiviacuteduo com suas pernas flexionadas e com uma
aacuterea de apoio reduzida esta eacute uma situaccedilatildeo criacutetica para o joelho devido ao aumento
das tensotildees nos muacutesculos e tendotildees esta situaccedilatildeo seraacute abordada mais adiante
Aacuterea (estimada) = 80 cm2
Sendo assim a pressatildeo correspondente a esta situaccedilatildeo seraacute de 1 kgf cm2
Observando os resultados das situaccedilotildees anteriores eacute faacutecil de verificar a ocorrecircncia
de uma grande variaccedilatildeo da pressatildeo Comparando os resultados das situaccedilotildees onde
o indiviacuteduo estaacute de peacute com toda a superfiacutecie do peacute apoiada com o resultado do
indiviacuteduo na maca verifica-se que a pressatildeo eacute aproximadamente vinte vezes maior
e a situaccedilatildeo onde o indiviacuteduo encontra-se com a superfiacutecie do peacute parcialmente
apoiada a diferenccedila aumenta em mais de 30 vezes em relaccedilatildeo agrave posiccedilatildeo de exame
36
52 A Impossibilidade de Variaccedilatildeo do Acircngulo
Durante o exame de ressonacircncia magneacutetica o acircngulo do joelho na posiccedilatildeo eacute
travado entre 10 e 15deg como mostrado na figura 13
Durante um agachamento agraves forccedilas compressivas chegam proacuteximas a 8000 Kgf
com cargas elevadas (250 a 38250 kg) sendo praticamente a mesma nos acircngulos
entre 60deg a 130deg de flexatildeo de joelhos (NISSEL amp EKHOLM 1986) poreacutem ainda natildeo
foi estudado um valor limite para as estruturas resistirem a forccedilas compressivas
Deve-se lembrar no entanto que da mesma forma que a compressatildeo excessiva
pode ser lesiva para meniscos e cartilagens elas tem um papel importante na
estabilidade dos joelhos (NISSEL amp ELKHOLM 1986 MARKOLF et al 1981
SHOEMAKER amp MARKOLF 1985 YACK et al 1994) [12]
Figura 13ndash Acircngulo de posiccedilatildeo do joelho durante o exame
Logo concluiacute-se que em acircngulos menores que 60deg os esforccedilos na regiatildeo
femopatelar satildeo pequenos e haacute pouco desgaste da articulaccedilatildeo para acircngulos entre
60 e 130deg haacute grande esforccedilo e desgaste poreacutem em ambos os casos todos os
37
esforccedilos contribuem para a estabilidade do joelho A figura 14 ilustra claramente
que com a alteraccedilatildeo do acircngulo do joelho as forccedilas existentes aumentam
consideravelmente
Figura 14ndash Na figura 14 pode-se observar que Qp Rf(resultante) e Pa satildeo vetores forccedila que atuam
diretamente sobre a patela ao flexionar o joelho como jaacute foi abordado anteriormente as forccedilas
apresentam grandes aumentos O grupo de forccedilas representados pelos vetores Qt Rc(resultante) e
P(forccedila peso) atuam na articulaccedilatildeo do tornozelo e aumentam com a flexatildeo do joelho bem como o
aumento da forccedila normal(forccedila de contato do chatildeo com a ponta dos peacutes) que provoca um maior
momento na articulaccedilatildeo O conjunto de vetores representados por Rc(resultante) Qt e P satildeo vetores
que atuam na articulaccedilatildeo da anca do fecircmur e a bacia neste caso temos um pequeno aumento destes
com o aumento do acircngulo Por fim temos o conjunto de vetores representados por Pa Rt e
Rg(resultante) que atuam na articulaccedilatildeo entre o fecircmur e a tiacutebia
38
53 Contraccedilatildeo Isomeacutetrica e Isotocircnica
A relaccedilatildeo entre a forccedila muscular e seu comprimento durante uma contraccedilatildeo
determina o tipo de contraccedilatildeo muscular Eacute chamada contraccedilatildeo isomeacutetrica aquela em
que o efeito da formaccedilatildeo das pontes cruzadas implica no aumento da rigidez do
muacutesculo atingindo um estado de equiliacutebrio estaacutetico neste caso o muacutesculo natildeo
altera seu comprimento ainda que as pontes cruzadas estejam ativas para suportar
a carga aplicada Modificaccedilotildees na carga levam ao aumento ou a diminuiccedilatildeo da
rigidez do muacutesculo e a manutenccedilatildeo do comprimento O outro tipo de contraccedilatildeo
chamada isotocircnica ocorre quando o muacutesculo se encurta ainda que sob a accedilatildeo de
uma carga Tomando-se como exemplo a elevaccedilatildeo de um peso numa contraccedilatildeo
isomeacutetrica este estaria sendo sustentado estaticamente enquanto uma contraccedilatildeo
isotocircnica seria capaz de levantaacute-lo [6]
531 Relaccedilatildeo Comprimento - Forccedila Muscular
Quando o comprimento de um muacutesculo se encontra proacuteximo ao seu valor de
repouso tambeacutem chamado comprimento oacutetimo a maior quantidade possiacutevel de
cabeccedilas miosiacutenicas pode formar pontes cruzadas com as moleacuteculas de actina esta
situaccedilatildeo corresponde ao maior grau de superposiccedilatildeo entre os filamentos grosso e
fino Gordon et alli (1966) mediu a faixa de comprimento onde a maacutexima tensatildeo
ocorria numa fibra isolada do muacutesculo sartorius da ratilde de 94 a 106 do
comprimento oacutetimo (Figura 15 A)
Diminuindo gradativamente o comprimento do muacutesculo para ateacute um limite de 60
do comprimento oacutetimo a forccedila caiacutea a aproximadamente 80 da forccedila maacutexima -
evento relacionado provavelmente ao encontro de filamentos finos opostos
Encurtamentos mais pronunciados levavam agrave cessaccedilatildeo da forccedila muscular com o
provaacutevel choque dos filamentos grossos com as estruturas Z Por outro lado se o
muacutesculo era estirado acima do comprimento oacutetimo a forccedila muscular caia
gradativamente ateacute cerca de 130 deste comprimento Nesta condiccedilatildeo o
sarcocircmero distendido diminui o nuacutemero de pontes cruzadas ativas ateacute o limite ao
39
redor de 170 do comprimento oacutetimo onde a superposiccedilatildeo entre filamentos
grossos e finos jaacute natildeo ocorre
Em muacutesculos inteiros e natildeo apenas numa fibra isolada alongamentos a partir do
comprimento oacutetimo trazem consigo o aparecimento de uma forccedila elaacutestica passiva
exercida pelos elementos elaacutesticos natildeo contraacuteteis do muacutesculo perimiacutesio endomiacutesio
sarcolema assim como por elementos da proacutepria fibra muscular (Zajac 1989)
Dependendo ainda da ativaccedilatildeo a forccedila muscular fica reduzida a uma fraccedilatildeo da forccedila
maacutexima situaccedilatildeo em que nem todas as fibras satildeo recrutadas ou a somaccedilatildeo
temporal natildeo chegou ao maacuteximo (Figura 15 B)
Em muacutesculos do aparelho locomotor a modulaccedilatildeo da forccedila eacute feita
predominantemente pelo recrutamento ateacute cerca de 70 (50 a 85
dependendo do muacutesculo) da forccedila maacutexima valor a partir do qual as unidades
motoras passam a disparar com maior frequumlecircncia (Enoka 1993) [6]
40
Figura 15 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento A - Ativaccedilatildeo maacutexima B - Ativaccedilatildeo parcial (Zajac 1989)
532 Relaccedilatildeo Velocidade - Forccedila Muscular
Um muacutesculo isolado sujeito a uma carga constante por exemplo suportando um
peso se for estimulado inicialmente se encurtaraacute parando em seguida Variando-se
a carga eacute possiacutevel relacionaacute-la com a velocidade de encurtamento sendo obtida a
curva velocidade - forccedila muscular Quando a velocidade de encurtamento eacute maacutexima
o muacutesculo natildeo estaacute sujeito a nenhuma carga isto eacute a forccedila muscular eacute nula Se por
outro lado o muacutesculo natildeo consegue se encurtar ainda que seu comprimento seja
oacutetimo senatildeo apenas suportar a carga a velocidade eacute nula e a forccedila assume o valor
maacuteximo (Figura 16) Forccedilas maiores do que a maacutexima aplicadas ao muacutesculo levam
seu alongamento ateacute um limite de aproximadamente 180 da forccedila maacutexima
aumentos subsequumlentes de forccedila levariam a alongamentos draacutesticos no muacutesculo
41
Figura 16 - Relaccedilatildeo forccedila-velocidade para ativaccedilotildees maacutexima e parcial No eixo x estaacute representada a
velocidade de encurtamento a velocidade do muacutesculo com sinal oposto (Zajac 1989)
54 O Modelo de Hill
Os modelos derivados da proposta inicialmente apresentada por A V Hill em 1938
possuem caracteriacutesticas suficientemente simples e de faacutecil compreensatildeo e satildeo
capazes de modelar satisfatoriamente os principais fenocircmenos macroscoacutepicos
observados na contraccedilatildeo muscular e que os tornaram os mais utilizados ateacute entatildeo
em estudos de dinacircmica e controle de movimento Na Figura 17 podem ser
observados os componentes baacutesicos deste modelo um elemento contraacutetil (CE) no
qual a forccedila muscular eacute gerada a partir da energia quiacutemica disponiacutevel um elemento
elaacutestico em seacuterie (SEE) responsaacutevel pela resposta mecacircnica do muacutesculo agraves
alteraccedilotildees de comprimento raacutepidas Se um muacutesculo estaacute sendo submetido a
alongamentos natildeo-despreziacuteveis eacute comum a inclusatildeo de um elemento elaacutestico em
paralelo (PE) atuando como uma mola passiva [6]
42
Figura 17 - Estrutura funcional do modelo de Hill mostrando o elemento contraacutetil (CE) o elemento
elaacutestico em paralelo (PE) e o elemento elaacutestico em seacuterie (SEE) (Zajac 1989)
A partir de medidas de forccedila isotocircnica em muacutesculos tetanizados sabe-se que quando
esta aumenta os muacutesculos se contraem mais lentamente Foi proposta entatildeo por Hill
uma relaccedilatildeo empiacuterica hiperboacutelica que ajustava a dependecircncia da velocidade maacutexima
de contraccedilatildeo (V) com a forccedila muscular (F) (Figura 18)
(F+a)+(V+b)=const (41)
Tal que
V eacute a velocidade inicial (maacutexima) de encurtamento
F eacute a forccedila muscular
a e b satildeo as constantes sendo b = a (VmFm)
43
Figura 18 - Hipeacuterbole de Hill Os dados experimentais de contraccedilotildees isotocircnicas do muacutesculo sartorius
de ratilde foram ajustados com a equaccedilatildeo empiacuterica (VVm+025) (FFm+025) = 03123 neste teste
Vm=52 cms e Fm=65 gf (Talbot e Gessner 1973)
Hill obteve a relaccedilatildeo acima atraveacutes de medidas da potecircncia muscular que eacute a soma
das energias mecacircnica e teacutermica durante a contraccedilatildeo isotocircnica Inicialmente o calor
liberado na contraccedilatildeo isotocircnica (Qit) foi considerado como a soma do calor liberado
durante a contraccedilatildeo isomeacutetrica (Qim) e do calor liberado devido ao encurtamento (Qe)
Q Q Qit e im (42)
Hill constatou que Qe era proporcional apenas agrave distacircncia encurtada ou que sua
variaccedilatildeo temporal era proporcional a V No entanto Qit o calor total diminuiacutea com o
aumento da forccedila A potecircncia total no muacutesculo soma da potecircncia mecacircnica (fv) e do
calor extra dissipado por accedilatildeo da viscosidade no encurtamento (Qe) pode ser
expressa como
( )W fv Qe fv av b f fm (43)
44
Tal que fm eacute a forccedila muscular maacutexima (ou seja para v = 0) Somando ab + bf nos dois
lados da equaccedilatildeo acima
( )( ) ( )f a v b b a fm (44)
Mas Hill percebeu posteriormente que ldquoardquo dependia de f (Hill 1964)
a f f fm( ) 016 018 (45)
Apesar das equaccedilotildees 44 e 45 descreverem com maior precisatildeo a relaccedilatildeo forccedila-
velocidade a equaccedilatildeo original de Hill 41 continua sendo empregada com suficiente
credibilidade para muitos muacutesculos Wilkie (1950) notou que hipeacuterboles
geometricamente semelhantes eram obtidas para vaacuterios muacutesculos mostrando que a
variaccedilatildeo da velocidade com a forccedila ocorria de maneira ateacute certo ponto invariante
Normalizando a eq 41 pela forccedila maacutexima (fm) e pela velocidade maacutexima de contraccedilatildeo
sem carga (vm) vem
f
f
v
vm m
1
4
1
4
5
16 (46)
Uma vez que para muitos muacutesculos vale a relaccedilatildeo
a
f
b
vm m
1
4 (47)
Abott e Wilkie (1953) mostraram que a equaccedilatildeo de Hill normalizada eq 47 se aplica
para muacutesculos que se encontram em diversos estados de alongamento ou contraccedilatildeo
e natildeo apenas no comprimento oacutetimo Assim a forccedila do elemento contraacutetil eacute
completamente definida para uma estimulaccedilatildeo tetacircnica se a curva forccedila-comprimento
eacute levada em conta aleacutem da curva forccedila-velocidade A forccedila muscular eacute entatildeo uma
funccedilatildeo de duas variaacuteveis uma relaccedilatildeo forccedila-comprimento-velocidade (figura 19)
45
Figura 19 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento-velocidade para muacutesculo interno reto de rato (Zierler 1978)
Este modelo baacutesico possui alguns pequenos desvios dependendo das condiccedilotildees
especiacuteficas de operaccedilatildeo Muacutesculos que se contraem a partir de um comprimento inicial
elevado encurtam-se mais lentamente do que aqueles que estavam inicialmente
menos estendidos A duraccedilatildeo da estimulaccedilatildeo se longa diminui a velocidade de
contraccedilatildeo processo ligado provavelmente ao metabolismo energeacutetico (Zierler 1978)
A partir das relaccedilotildees expostas acima jaacute eacute possiacutevel calcular a potecircncia muscular
Sendo a taxa de calor gerado no encurtamento ( Qe ) proporcional agrave velocidade de
encurtamento
( )Q Q f f vit im m 016 018 (48)
Incluindo o termo fv da potecircncia mecacircnica e considerando a = 025 a potecircncia
muscular total entendida como a soma da taxa de produccedilatildeo de calor e da potecircncia
mecacircnica durante a contraccedilatildeo isotocircnica fica
W Q f v fvim m 0 25 (49)
46
E utilizando a relaccedilatildeo determinada por Hill para o calor isomeacutetrico
Qf v
im
m m
16 (410)
Tem-se que uma expressatildeo para a potecircncia muscular seria
Wf v v
v
f
f
v
v
m m
m m m
161 4 16 (411)
Que a partir da equaccedilatildeo 46 da hipeacuterbole normalizada de Hill (Talbot e Gessner
1973) pode ser expressa em funccedilatildeo apenas da velocidade de encurtamento ou da
forccedila muscular
Wf v
vv
vv
m m m
m
16
1 24
1 4 (412)
Wf v f
f
f f
f f
m m
m
m
m
161 1
4 75 20
16 64 (413)
A equaccedilatildeo de Hill normalizada (46) eacute a base para a determinaccedilatildeo da curva
velocidade-forccedila muscular As equaccedilotildees 411 e 412 por sua vez podem fornecer
importantes dados sobre consumo de energia muscular e o comportamento das
forccedilas para um estudo mais especiacutefico Em sistemas de estimulaccedilatildeo eleacutetrica neuro-
muscular poderatildeo ser uacuteteis no estabelecimento de estrateacutegias de controle
47
55 Estrutura Muscular na Articulaccedilatildeo
A seguir seratildeo apresentados os muacutesculos e ligamentos no movimento do joelho De
acordo com o mostrado na Figura 20 podemos observar a quantidade de muacutesculos
diretamente ligados ao joelho bem como os ligamentos que satildeo responsaacuteveis por
manter a integridade da articulaccedilatildeo
Figura 20 - Demonstrativa dos muacutesculos ligamentos e suas disposiccedilotildees
551 Os Muacutesculos da Articulaccedilatildeo
Doze muacutesculos atuam na articulaccedilatildeo do joelho e satildeo classificados em trecircs grupos
bull Jarrete
bull Quadriacuteceps da coxa e
bull Muacutesculos natildeo-classificados
5511 Jarrete
O grupo do jarrete inclui os muacutesculos semitendiacuteneo semimembranaacuteceo e biacuteceps da
coxa (cabeccedila longa e curta) Todos exceto a cabeccedila curta do biacuteceps atuam como
48
extensores do quadril Como os muacutesculos do jarrete demonstram uma linha de
traccedilatildeo posterior ao eixo de rotaccedilatildeo do joelho eles servem como flexores do joelho
Aleacutem de fletir o joelho os muacutesculos semimembranaacuteceo e semitendiacuteneo giram
medialmente a tiacutebia quando o joelho estaacute parcialmente fletido Na condiccedilatildeo de
sustentaccedilatildeo de peso esses muacutesculos tendem a girar lateralmente o fecircmur sobre a
tiacutebia Esses movimentos satildeo relativamente equivalentes
5512 O Quadriacuteceps da Coxa
O quadriacuteceps da coxa eacute constituiacutedo pelos muacutesculos reto da coxa e trecircs vastos (vasto
lateral medial e intermeacutedio) Apenas o reto da coxa atua em mais de uma
articulaccedilatildeo Contudo todos os membros causam inequivocadamente uma extensatildeo
potente do joelho e tambeacutem devido a sua inserccedilatildeo medial tendem a causar
rotaccedilatildeo medial da tiacutebia
O comportamento eleacutetrico do vasto medial estaacute relacionado agrave diminuiccedilatildeo da
magnitude do braccedilo de momento do quadriacuteceps para a extensatildeo do joelho durante
os 15ordm finais de movimento Os aumentos na atividade do vasto medial no final da
extensatildeo do joelho foram relacionados ao seu papel como estabilizador da patela
contra uma luxaccedilatildeo lateral Em geral ainda eacute relativamente seguro afirmar que todos
os muacutesculos do quadriacuteceps satildeo mais ou menos simultaneamente ativos durante a
extensatildeo do joelho e proporcionalmente ativos durante elevaccedilotildees e reduccedilotildees na
tensatildeo da extensatildeo
5513 O Grupo de Muacutesculos natildeo Classificados
O grupo de muacutesculos natildeo-classificados da articulaccedilatildeo do joelho inclui o sartoacuterio o
graacutecil o popliacuteteo o gastrocnecircmico e o plantar Os dois uacuteltimos atuam
predominantemente na articulaccedilatildeo do tornozelo embora passem atraacutes da
articulaccedilatildeo do joelho e possuam alguma capacidade de flexatildeo
49
O muacutesculo graacutecil considerado parte da massa muscular referida como adutores do
quadril no entanto ao atravessar a articulaccedilatildeo do joelho ele tende a causar um
torque associado agrave rotaccedilatildeo medial da tiacutebia bem como a flexatildeo do joelho
O sartoacuterio que eacute o muacutesculo mais longo do corpo tambeacutem se associa agrave rotaccedilatildeo
medial da tiacutebia e atua no quadril como flexor
O popliacuteteo eacute um muacutesculo profundo e pequeno situado atraacutes da articulaccedilatildeo do joelho
A orientaccedilatildeo de suas fibras o torna um rotador medial da tiacutebia Geralmente se
observa atividade do muacutesculo no iniacutecio da flexatildeo do joelho aleacutem de ajudar a
estabilizar o membro inferior sustentador do peso quando estaacute numa posiccedilatildeo com o
joelho fletido auxiliando o ligamento cruzado posterior a restringir esse movimento
indesejaacutevel
Figura 21 ndash Localizaccedilatildeo dos principais muacutesculos relacionados ao joelho [10]
552 Ligamentos
Ligamento Cruzado Anterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo permitindo
o movimento para frente
Ligamento Cruzado Posterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo
permitindo o movimento para traacutes mais ligamentos colaterais localizados nas
laterais do joelho responsaacuteveis pela estabilidade lateral e medial da articulaccedilatildeo
50
Os ligamentos tecircm como principal funccedilatildeo limitar os movimentos das articulaccedilotildees em
direccedilotildees indesejaacuteveis a fim de que natildeo ocorram lesotildees (danificaccedilotildees nas mesmas)
A caacutepsula fibrosa do joelho eacute suplementada e reforccedilada por cinco ligamentos
intriacutensecos
bull Ligamento Patelar
bull Ligamento Colateral Fibular
bull Ligamento Colateral Tibial
bull Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo
bull Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Estes satildeo frequumlentemente denominados ligamentos externos para diferenciaacute-los
dos ligamentos internos e ligamentos cruzados que se encontram dentro da caacutepsula
fibrosa
5521 Ligamento Patelar
Eacute a continuaccedilatildeo do tendatildeo do muacutesculo quadriacuteceps da coxa distal agrave patela Eacute
extremamente forte e contiacutenuo com a caacutepsula fibrosa da articulaccedilatildeo do joelho e eacute
palpado com maior facilidade quando a perna esta estendida Resiste agrave tendecircncia
da face tibial superior de deslocar-se para frente com referecircncia ao fecircmur durante
alguns tipos de movimento
5522 Ligamento Colateral Fibular (Lateral) e Ligamento Colateral Tibial
(Medial)
Esse ligamento tem mais importacircncia que o ligamento colateral fibular (lateral) no
que diz respeito agrave estabilidade do joelho
O ligamento colateral medial eacute composto de uma parte superficial o ligamento
colateral tibial e uma parte profunda ldquoo ligamento capsular medialrdquo Estas estruturas
satildeo importantes no controle da angulaccedilatildeo vara (voltado medialmente) e valga
(voltada lateralmente) rotaccedilatildeo tibial e deslocamento tibial antero-posterior Esses
51
ligamentos satildeo firmemente fixados ao menisco medial e a caacutepsula fibrosa da
articulaccedilatildeo do joelho
Os ligamentos colaterais tibial e fibular normalmente impedem a ruptura das faces
laterais da articulaccedilatildeo Satildeo firmemente estirados quando a perna eacute estendida
impedindo a rotaccedilatildeo da tiacutebia lateralmente ou do fecircmur medialmente Durante a
flexatildeo da perna eles se aproximam permitindo alguma rotaccedilatildeo da tiacutebia sobre o
fecircmur
Ligamento colateral medial possui duas porccedilotildees superficial e profunda Estabiliza a
joelho nos estresses em valgo
Ligamento colateral lateral ou fibular colateral Eacute o principal estabilizador ao estresse
em varo Faz parte do complexo ou canto posterolateral e resiste agrave rotaccedilatildeo externa
Figura 22ndash Ligamentos da articulaccedilatildeo do joelho
5523 Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo e Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Eles reforccedilam a parte de traz do joelho Ajudam a resistir qualquer tendecircncia
para a articulaccedilatildeo se mover aleacutem de seu limite de extensatildeo (hiperextensatildeo) Aleacutem
52
disso a direccedilatildeo de suas fibras sugere que eles limitem o movimento rotatoacuterio
5524 Ligamentos Cruzados
O mais fraco ligamento eacute o cruzado anterior que impede o deslocamento posterior
do fecircmur sobre a tiacutebia e a hiperextensatildeo da articulaccedilatildeo aleacutem de conter a tiacutebia que eacute
tracionada agrave frente quando a articulaccedilatildeo eacute fletida em acircngulo reto
O ligamento cruzado posterior que eacute estirado durante a flexatildeo da articulaccedilatildeo do
joelho impede a luxaccedilatildeo anterior do fecircmur sobre a tiacutebia ou a luxaccedilatildeo posterior da
tiacutebia Tambeacutem ajuda a evitar a hiperflexatildeo da articulaccedilatildeo do joelho
Estes ligamentos muito fortes situam-se no interior da caacutepsula articular unindo o
fecircmur e a tiacutebia Localizam-se entre os cocircndilos medial e lateral separados da
cavidade articular pela membrana sinovial
Satildeo faixas arredondadas que se cruzam obliquamente como um X e se denominam
anterior e posterior de acordo com seu local de fixaccedilatildeo na tiacutebia Estes ligamentos
satildeo essenciais para a estabilidade acircntero-posterior da articulaccedilatildeo do joelho
principalmente quando eacute fletido
Ligamento cruzado anterior Eacute responsaacutevel pela limitaccedilatildeo da translaccedilatildeo anterior e
rotaccedilatildeo da tiacutebia em relaccedilatildeo ao fecircmur
Ligamento cruzado posterior Evita a subluxaccedilatildeo posterior da tiacutebia em relaccedilatildeo ao
fecircmur
53
56 Movimentos de Rotaccedilatildeo e Translaccedilatildeo
No joelho existem movimentos de escorregamento do fecircmur sobre os meniscos
tornando o movimento ainda mais complexo Nas figuras 23 e 24 estatildeo identificadas
as proacuteteses de 1 e 4 eixos que nos datildeo uma boa visualizaccedilatildeo dos movimentos
relativos entre as superfiacutecies de um joelho
Figura 23 - Proacuteteses de um Eixo
Figura 24 - Proacuteteses de 4 eixos
Podemos observar a diferenccedila dos movimentos proporcionados por proacutetese e
concluiacutemos que o movimento da proacutetese de 4 eixos eacute o que mais se aproxima do
movimento real no joelho jaacute que proporciona o deslizamento entre as superfiacutecies
enquanto na proacutetese de 1 eixo ocorre apenas o movimento de rotaccedilatildeo em torno do
eixo
54
57 Conclusatildeo do Capiacutetulo
O meacutetodo atual de exame do joelho a ressonacircncia magneacutetica natildeo estaacute adequado
com a pesquisa biomecacircnica pois como pode ser observado neste capiacutetulo a
pressatildeo no joelho em movimento eacute no miacutenimo 30 vezes superior comparada agravequela
na maca de ressonacircncia assim como os acircngulos satildeo os mais variados possiacuteveis
proporcionando variaccedilatildeo ciacuteclica com baixas ou altas taxas de variaccedilatildeo das forccedilas
Com relaccedilatildeo ao meacutetodo de Hill pode-se ter uma noccedilatildeo dos gastos de energia
envolvidos na geraccedilatildeo dos movimentos e como varia a forccedila com a velocidade
muscular
Pode-se verificar tambeacutem a complexidade do joelho quando foram citados e
mostrado a quantidade de muacutesculos ligamentos e outras estruturas que o compotildee e
a sua complexibilidade bem como o movimento existente
55
6 PROPOSTA PARA A SOLUCcedilAtildeO MECAcircNICA
Propotildee-se entatildeo um sistema que simule a compressatildeo exercida sobre o joelho com
um carregamento estaacutetico com valor equivalente ao peso do paciente Isto seria
possiacutevel ao variar o carregamento e o acircngulo da articulaccedilatildeo que seria o ideal para
simular as atividades cotidianas como subir uma escada pular correr um
agachamento e outras situaccedilotildees onde o joelho eacute severamente solicitado
Situaccedilotildees como correr e pular necessitariam de um equipamento com software que
captassem imagens dinacircmicas para esta situaccedilatildeo a escolha seria por um simulador
de carga com caracteriacutesticas elaacutesticas desta forma com o movimento haveria
acreacutescimo ou decreacutescimo dos esforccedilos no joelho do paciente de acordo com a
variaccedilatildeo do comprimento da cinta elaacutestica A impossibilidade de realizaccedilatildeo de um
exame deste tipo eacute devido ao fato de natildeo haver um equipamento de RM que capta
imagens dinacircmicas aqui no estado do Espiacuterito Santo Figura 25 o que nos levou
a pensar em outra soluccedilatildeo para o caso
Figura 25 - Equipamento utilizado na ressonacircncia magneacutetica
56
Como a uacutenica possibilidade eacute de simular um carregamento com um acircngulo entre 10ordm
e 15ordm (acircngulo da bobina de captaccedilatildeo de imagem) na articulaccedilatildeo femopatelar e a
impossibilidade descrita no paraacutegrafo anterior pensamos entatildeo em um equipamento
que atendesse a esta situaccedilatildeo
Na Figura 26 observamos a forccedila F em direccedilatildeo perpendicular ao solo simulando a
forccedila peso desta maneira procuramos desenvolver um aparato que nos permitisse
simular a mesma direccedilatildeo A soluccedilatildeo foi um conjunto de cintas com baixa
elasticidade e boa resistecircncia mecacircnica agrave traccedilatildeo com dispositivo de travas O
equipamento natildeo possui componentes ferromagneacuteticos e medidores de forccedila
eletroeletrocircnicos
Figura 26 - Descriccedilatildeo da cinta e figura ilustrativa
A seguir podemos observar a figura 27 com o voluntaacuterio utilizando o equipamento
no momento anterior agrave ressonacircncia
57
Figura 27 ndash Paciente utilizando a cinta ao dar entrada na sala de exame
61 O Equipamento de Carga
O equipamento eacute composto por trecircs cintas dispostas do seguinte modo a primeira
cinta eacute responsaacutevel pelo carregamento do joelho tencionando o sistema a segunda
eacute responsaacutevel pela ligaccedilatildeo da cinta inferior a primeira com a superior a terceira e a
terceira cinta seraacute responsaacutevel por limitar o movimento que seraacute ajustada conforme
o tamanho do paciente
58
Figura 28 ndash Montagem do conjunto de cintas
62 Modificaccedilotildees Realizadas
Foram necessaacuterias algumas adaptaccedilotildees para que as cintas pudessem ser utilizadas
no equipamento de ressonacircncia magneacutetica pois havia alguns componentes
ferromagneacuteticos tais como mola e eixo Estes foram confeccionados em bronze e
as molas foram retiradas de maneira que natildeo alterasse a funcionalidade do
equipamento
59
7 O QUE SIGNIFICA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
Ressonacircncia Magneacutetica (RM) eacute uma ferramenta meacutedica moderna e precisa
disponiacutevel aos meacutedicos para a imagem seccional do interior do corpo Esta visatildeo
magneacutetica fornece aos meacutedicos uma quantidade de informaccedilotildees detalhadas sobre
a localizaccedilatildeo tamanho e composiccedilatildeo do tecido corporal a ser examinado Este
conhecimento pode ser decisivo no estabelecimento de um diagnoacutestico raacutepido e
preciso
A RM eacute um meacutetodo de investigar o corpo tatildeo complicado quanto parece A RM natildeo
usa raios-X De fato como o nome indica o procedimento eacute baseado nas
propriedades magneacuteticas dos aacutetomos que constituem todas as substacircncias incluindo
o corpo humano Em um campo magneacutetico forte como o produzido pelo scanner da
RM sinais eleacutetricos satildeo emitidos pelo nuacutecleo atocircmico do tecido corporal Esses
sinais satildeo interceptados por uma antena circular ao redor do paciente A intensidade
do sinal varia de acordo com o tipo de tecido Um computador designa os sinais aos
pontos correspondentes das aacutereas corporais em exame e transforma-as em imagem
na tela
71 Preparaccedilatildeo para o exame
Natildeo eacute necessaacuterio remover as roupas como eacute o caso em muitos exames de raio-X
poreacutem os pacientes satildeo solicitados a retirar todos os objetos que possam interferir
no processo de imagem principalmente aqueles contendo metal Isto inclui natildeo
somente brincos broches colares reloacutegios de pulso mas tambeacutem canetas
esferograacuteficas e chaves Os pacientes devem tambeacutem retirar placas dentaacuterias
removiacuteveis e informar o meacutedico se houver qualquer implante metaacutelico ou objeto
estranho incluindo
bull Marca-passo
bull Vaacutelvula cardiacuteaca artificial
bull Proacutetese vascular
60
bull Membro artificial
bull Unha ou placa metaacutelica
bull Estilhaccedilo ou tala de metal
bull Dispositivo intra-uterino (para contracepccedilatildeo)
bull O meacutedico deve ser informado se vocecirc estaacute graacutevida
Para o exame os pacientes satildeo conduzidos a um recosto almofadado no centro do
scanner da RM Eacute importante que o paciente sinta-se confortaacutevel para o iniacutecio e
permaneccedila calmo e quieto o quanto possiacutevel durante o exame jaacute que qualquer
movimento fiacutesico pode interferir com a precisatildeo das medidas ou alterar os resultados
dos testes
72 Seguranccedila durante o exame
Uma vez que a ressonacircncia magneacutetica natildeo envolve o uso de raios-X natildeo eacute
necessaacuterio tomar as mesmas medidas de precauccedilatildeo para exames de raios-X Pelo
conhecimento cientiacutefico atual a forccedila do campo magneacutetico necessaacuteria para obter
resultados precisos (ateacute 2 Tesla = 20000 vezes o campo magneacutetico da Terra) natildeo
possui efeito prejudicial
Nos uacuteltimos anos milhotildees de exames foram realizados sem quaisquer efeitos
colaterais conhecidos - durante ou apoacutes o exame Os exames de RM geralmente
natildeo podem ser realizados em pacientes com marca-passo cardiacuteaco
73 O que acontece durante o exame
Durante o exame o paciente deita-se no centro de uma abertura tipo tuacutenel do
scanner da RM o que natildeo eacute perigoso nem doloroso Poreacutem se o paciente natildeo gosta
da sensaccedilatildeo de se sentir preso ou sofrem de claustrofobia tomar um sedativo leve
com consulta do meacutedico pode ajudar
61
Cada imagem da RM leva de 5 a 15 minutos para ser obtida Durante o exame o
paciente ouviraacute um som de batida leve Natildeo haacute com que se preocupar Esse eacute o
funcionamento normal do scanner da RM
Quando eacute necessaacuterio obter vaacuterias imagens o recosto iraacute mover-se automaticamente
agrave posiccedilatildeo apropriada O paciente deve continuar o mais tranquumlilo possiacutevel
Dependendo do tipo do exame o tempo total do procedimento pode ser de ateacute 60
minutos
62
8 PARAcircMETROS QUE AFETAM O ASPECTO DAS IMAGENS
OBTIDAS ATRAVEacuteS DE RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
A seguir seraacute abordado os paracircmetros envolvidos para a obtenccedilatildeo das imagens dos
diferentes planos em que satildeo mostradas as imagens e por fim os resultados
obtidos nos experimentos com e sem o equipamento de carga
81 Paracircmetros que Afetam o Aspecto das Imagens Obtidas Atraveacutes de
Ressonacircncia Magneacutetica
O aspecto de uma imagem produzida atraveacutes de RM eacute determinado atraveacutes de
muitos paracircmetros Em geral estes paracircmetros podem ser divididos em (1) aqueles
que possuem um valor fixo determinado pela fiacutesica da RM e (2) aqueles que podem
ser modificados pelo usuaacuterio para alterar o aspecto da imagem
O objetivo de qualquer estudo de RM eacute gerar imagens da anatomia tecidual nas
quais a razatildeo contraste-ruiacutedo (RCR) eacute suficiente para permitir identificaccedilatildeo do
processo patoloacutegico Isto eacute realizado variando-se os paracircmetros definidos pelo
usuaacuterio para enfatizar diferenccedilas nos valores de paracircmetros intriacutensecos e para
enfatizar diferenccedilas na intensidade do sinal entre voxels contendo tecidos normais e
patoloacutegicos
811 Paracircmetros Intriacutensecos
Os paracircmetros intriacutensecos satildeo tecidos-dependentes e natildeo estatildeo sob controle do
operador Como exemplos de paracircmetros intriacutensecos estatildeo a densidade da aacutegua e a
gordura no tecido fluxo sanguiacuteneo e as velocidades de relaxamento dos momentos
magneacuteticos de volta ao equiliacutebrio apoacutes perturbaccedilatildeo Alguns paracircmetros intriacutensecos
satildeo invariaacuteveis entre todos os tecidos (por exemplo a intensidade do campo
magneacutetico)
63
O acuacutemulo de liacutequido de edema em torno de um tumor eacute uma patologia comum O
edema tem maior proporccedilatildeo de aacutegua que o tecido normal circundante e portanto
maior densidade de proacutetons por unidade de volume Este aumento da densidade de
proacutetons por unidade de volume pode ser observado utilizando-se meacutetodos de estudo
por RM Tipicamente imagens por RM ponderadas em densidade protocircnica satildeo
obtidas utilizando-se os menores TE e tempo de repeticcedilatildeo (TR) possiacuteveis que
permitem relaxamento T1 completo de todos os momentos magneacuteticos de volta ao
equiliacutebrio
8111 Tempos de Relaxamento
Apoacutes ser excitado o sinal de RM natildeo pode ser detectado para sempre Sofre
descaimento em virtude de dois tipos diferentes de processos de relaxamento (1) o
retorno do momento magneacutetico de volume ao equiliacutebrio teacutermico e (2) a perda de
coerecircncia da fase na magnetizaccedilatildeo final em virtude de interaccedilotildees com outros
momentos magneacuteticos no tecido
A velocidade com que estes processos retornam agrave magnetizaccedilatildeo final ao equiliacutebrio eacute
fundamental porque a experiecircncia com RM deve ser repetida para cada etapa de
codificaccedilatildeo de fase e o grau de magnetizaccedilatildeo disponiacutevel para o estudo depende da
forma como muitos dos momentos magneacuteticos satildeo realinhados com o campo
magneacutetico principal
8112 Tempos de Relaxamento T2 e T2
Apoacutes excitaccedilatildeo o sinal de RM presente no plano XY decai exponencialmente ateacute
zero com o tempo O tempo necessaacuterio para o desaparecimento irreversiacutevel de 63
do sinal eacute denominado tempo de relaxamento T2 ou tempo de relaxamento spin-spin
ou transversal Este descaimento eacute causado pelos muitos processos que produzem
uma perda de coerecircncia da fase no sinal de RM Apoacutes o pulso de RF todos os
momentos magneacuteticos inicialmente processam com fases idecircnticas (a precessatildeo eacute o
alinhamento dos momentos magneacuteticos em torno do campo principal) Entretanto
64
variaccedilotildees na intensidade efetiva do campo magneacutetico fazem com que os momentos
magneacuteticos processem em diferentes frequumlecircncias por curtos periacuteodos de tempo
8113 Tempo de Relaxamento T1
O tempo de relaxamento T1 (isto eacute spin-lattice ou tempo de relaxamento
longitudinal) eacute o tempo necessaacuterio para restabelecer 63 da populaccedilatildeo de equiliacutebrio
de momentos magneacuteticos Bo apoacutes o pulso de excitaccedilatildeo O relaxamento T1 eacute um
processo exponencial
O tempo de relaxamento T1 para qualquer material varia em funccedilatildeo da intensidade
do capo magneacutetico pois ocorrem mais variaccedilotildees na intensidade do capo magneacutetico
efetivo local em menores frequumlecircncias O tempo de relaxamento T1 eacute sempre maior
ou igual ao tempo de relaxamento T2
812 Paracircmetros Extriacutensecos
Muitos tipos de paracircmetros controlados pelo operador podem alterar o aspecto da
imagem Estes incluem eventos de determinaccedilatildeo do tempo como TR TE e em
estudos de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo de inversatildeo do spin Outros paracircmetros
que afetam o aspecto da imagem satildeo espessura do corte resoluccedilatildeo digital e CDV
O aspecto da imagem tambeacutem pode ser modificado aplicando-se mais de um pulso
de RF antes da coleta de dados
8121 TR e TE
Tipicamente satildeo necessaacuterias 128 ou 256 etapas de codificaccedilatildeo em uma aquisiccedilatildeo
de RM O TR eacute o tempo entre etapas consecutivas de codificaccedilatildeo de fase e o TE eacute
o tempo entre o pulso de RF perturbador inicial e o centro do periacuteodo de aquisiccedilatildeo
O TR geralmente eacute maior que o TE exceto para algumas sequumlecircncias raacutepidas como
aquisiccedilatildeo raacutepida estaacutegio estacionaacuterio apoacutes contraste e imagem raacutepida com
precessatildeo estaacutegio estacionaacuterio
65
813 Manipulaccedilatildeo dos Paracircmetros Extriacutensecos para Variar o Contraste da
Imagem
8131 Imagem de Ressonacircncia Magneacutetica Ponderada em TI e TR
Todas as imagens geradas por RM satildeo ponderadas em T1 em algum grau os
tempos de relaxamento T1 para aacutegua e gordura no corpo vaiam de 100 a 2000 ms
A fonte primaacuteria de atenuaccedilatildeo do sinal em uma imagem spin-eco eacute a saturaccedilatildeo
progressiva do momento magneacutetico pelos pulsos de seleccedilatildeo do corte repetitivos O
sinal da gordura eacute brilhante enquanto as intensidades de sinal do muacutesculo e liacutequido
em um cisto do menisco satildeo menores
8132 Ponderaccedilatildeo em densidade Protocircnica
As imagens onde o contraste eacute governado pela concentraccedilatildeo relativa de aacutegua no
tecido podem ser geradas utilizando-se TRrsquos longos (TR gt 20 ms) Estas imagens
satildeo denominadas imagens ponderadas em densidade protocircnicas As imagens
ponderadas em densidade protocircnica fornecem mais detalhes anatocircmicos porque
satildeo usadas para visualizar estruturas finas Estas satildeo obtidas e satildeo uacuteteis para
interpretaccedilatildeo de aacutereas de sinal de intensidade elevada observada na imagem
ponderada em T2 na qual os detalhes anatocircmicos estatildeo encobertos
8133 Ponderaccedilatildeo em T2 e TE
O liacutequido e o edema podem ser enfatizados em imagens produzidas por RM
utilizando-se longos tempos de TE porque possuem maiores tempos de
relaxamento T2 que os tecidos normais Com TEs longos o descaimento do sinal
exponencial devido ao relaxamento T2 atenua o sinal de liacutequido e edema mais
lentamente que o sinal da gordura muacutesculo ou tecidos conjuntivos normais
Portanto o liacutequido e o edema apresentam-se brilhantes em imagens por RM
ponderadas em T2 obtidas utilizando-se longos tempos TE e longos tempos TR A
seguir seraacute exposto um quadro com um breve resumo da interpretaccedilatildeo de RM
66
Resumo da interpretaccedilatildeo de IRM
Definiccedilotildees
Tempos de relaxamento Comportamento caracteriacutestico da magnetizaccedilatildeo tecidual
(propriedades dos tecidos)
T1 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons se
tornem inicialmente alinhados com o capo magneacutetico
estaacutetico (ou se realinhem apoacutes excitaccedilotildees repetidas)
T2 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons
saiam de fase uns em relaccedilatildeo aos outros apoacutes excitaccedilatildeo
por radiofrequumlecircncia (RF)
TR O tempo entre as excitaccedilotildees sucessivas de RF no tecido
(um TR curto seleciona proacutetons com T1 curto)
TE Sequumlecircncia em spin-eco tempo no qual o sinal de RF
tecidual (spin-eco) eacute recebido (um TE longo seleciona
proacutetons com T2 longo)
TI Sequumlecircncia de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo consumido
ateacute que a magnetizaccedilatildeo do tecido em recuperaccedilatildeo seja
defletido para recepccedilatildeo (tecido cuja magnetizaccedilatildeo passa
pelo zero no tempo TI produz intensidade zero)
Efeitos sobre a
Imagem
T1 Um T1 curto possibilita uma remagnetizaccedilatildeo raacutepida de
modo que a intensidade do sinal eacute grande (a gordura tem
T1 muito curto) e o tecido aparece brilhante o tecido com
T1 longo (como o liacutequido) natildeo se magnetiza plenamente
entre as excitaccedilotildees e apresenta um aspecto escuro na
imagem a inversatildeo-recuperaccedilatildeo com TI semelhante ao T1
de um tecido resulta em sinal nulo para este tecido (a
gordura pode ser zerada pelo emprego de um TI curto)
67
T2 Um T2 curto faz com que os proacutetons em precessatildeo saiam
rapidamente de fase levando agrave perda do sinal tecidos com
T2 curto (como o muacutesculo) tecircm aspecto escuro nas
imagens obtidas em TE longo tecidos com T2 longo (como
liacutequido ou tumor) mantecircm sua coerecircncia de fase por mais
tempo do que outros tecidos e apresentam um aspecto
brilhante nas imagens obtidas com um TE longo uma
teacutecnica ponderada em T2 utiliza um TR e um TE longos
Aspecto do tecido em sequumlecircncia de IRM
Spin-eco
Tecido Tempo de
relaxamento
Ponderaccedilatildeo T1
TE e TR curtos
Ponderaccedilatildeo T2
Tumor liacutequido T1 e T2 longos Escuro Claro
Muacutesculo T1 longo e T2 curto Escuro Escuro
Gordura T1 curto e T2 longo Claro Menos claro
Para finalizar nossa anaacutelise acerca dos paracircmetros podemos dizer que em uma
sequumlecircncia DP teremos valores curtos para TR e tambeacutem para TE ou seja teremos
T1 longo e T2 curto assim natildeo teremos sequumlecircncia ponderada em T1 como
tambeacutem natildeo teremos ponderada em T2 esta sequumlecircncia nos daraacute cor escura para
liacutequidos e gorduras entatildeo poderemos diferenciar os muacutesculos que teratildeo cor
brilhante podendo entatildeo diagnosticar problemas musculares
Para valores curtos de TR e TE teremos sequumlecircncia ponderada em T1 desta forma
as gorduras apareceratildeo com cor brilhante e os muacutesculos e liacutequidos apareceratildeo em
cor escura sendo uma oacutetima maneira de analisar o quatildeo intacta se encontra o tecido
infrapatelar ou gordura de Hoffa encontrada na regiatildeo femopatelar
68
Para valores longos de TR e TE teremos uma sequumlecircncia ponderada em T2 desta
forma as gorduras e muacutesculos se encontraratildeo em cor escura mas os liacutequidos
estaratildeo em cor brilhante assim poderemos diagnosticar a presenccedila de aacutegua e
edemas na regiatildeo patelofemoral Lembrando ainda que a gordura neste caso tem a
funccedilatildeo de lubrificantes para as superfiacutecies das cartilagens dos ossos a presenccedila de
aacutegua ou edemas prejudicam a lubrificaccedilatildeo na regiatildeo fazendo com que as
cartilagens venham a deteriorar-se
82 Planos de Imagem
Uma aquisiccedilatildeo axial atraveacutes da articulaccedilatildeo patelofemoral eacute usada como o localizador
inicial para imagens subsequumlentes nos planos sagital e coronal A patologia do
menisco eacute avaliada basicamente em imagens do plano sagital Entretanto a
morfologia e a intensidade de sinal das cartilagens do menisco devem ser avaliadas
secundariamente em imagens no plano coronal Os ligamentos cruzados satildeo mais
bem observados em imagens no plano sagital com o coronal e o axial para
visualizaccedilatildeo secundaacuteria e confirmaccedilatildeo da patologia Os ligamentos colateral medial
e lateral (LCM E LCL) satildeo claramente exibidos em imagens coronais e axiais e
tambeacutem podem ser identificados rotineiramente em imagens sagitais As superfiacutecies
da cartilagem articular dos compartimentos medial e lateral satildeo avaliadas nos planos
coronal e sagital A articulaccedilatildeo patelofemoral incluindo a faceta patelar e a
cartilagem articular do sulco troclear eacute mais bem observada em imagens axiais e
sagitais
821 Posicionamento do Paciente
Embora os estudos por imagem sejam realizados rotineiramente com o joelho
colocado em 10ordm a 15ordm de rotaccedilatildeo externa (para realinhar o ligamento cruzado
anterior [LCA] paralelo ao plano de imagem sagital) esta rotaccedilatildeo externa torna-se
menos importante quando satildeo usados cortes mais finos (lt 3 mm) A rotaccedilatildeo externa
excessiva do joelho resulta em alongamento das dimensotildees acircntero-posteriores do
cocircndilo femoral (principalmente o cocircndilo femoral lateral) e pode diminuir a
visualizaccedilatildeo precisa da anatomia do menisco Uma alternativa eacute usar imagens
69
sagitais em plano obliacutequo paralelo agrave orientaccedilatildeo do LCA avaliada em um localizador
axial
83 Abordagem Quanto aos Tipos de Planos Utilizados na RM
831 Imagens Axiais
As imagens no plano axial tecircm importante papel na avaliaccedilatildeo de rotina do joelho As
facetas patelares e a cartilagem articular devido agrave sua orientaccedilatildeo obliacutequa satildeo
demonstradas com maior precisatildeo em imagens axiais atraveacutes da articulaccedilatildeo
patelofemoral A doenccedila patelofemoral (isto eacute condromalaacutecia) pode ser super ou
subestimada quando usadas apenas imagens sagitais Imagens axiais com TF 3D
submilimeacutetrica satildeo usadas para definir padrotildees de lesatildeo circunferencial do menisco
e criar imagens compostas 3D utilizando-se uma estaccedilatildeo de trabalho As imagens
no plano axial tambeacutem satildeo usadas como localizador para determinar os planos
sagital e coronal Embora imagens axiais de rotina em 4 ou 5 mm natildeo satildeo sensiacuteveis
agrave patologia do menisco porque os cortes satildeo muito espessos Imagens sagitais que
secionam o menisco perpendicular agrave sua superfiacutecie proporcionam a melhor
demonstraccedilatildeo da anatomia e patologia interna do menisco
832 Imagens Sagitais
A dessecaccedilatildeo no plano sagital exibe os componentes dos ligamentos colaterais
medial e caacutepsula adjacente O compartimento patelofemoral o quadriacuteceps e o
tendatildeo patelar satildeo demonstrados em dissecaccedilotildees meacutedio-sagitais
O LCA e o LCP satildeo mais bem exibidos em imagens sagitais O LCL ou ligamento
colateral fibular e o tendatildeo do muacutesculo biacuteceps femoral tambeacutem podem ser
observados em cortes sagitais perifeacutericos
Em cortes meacutedio-sagitais os tendotildees quadriacuteceps e patelar que demonstram sinal
de baixa intensidade satildeo observados em suas fixaccedilotildees anteriores aos poacutelos
patelares superior e inferior respectivamente O coxim adiposo infrapatelar de Hoffa
70
estaacute situado diretamente posterior ao tendatildeo patelar e demonstra sinal de
intensidade brilhante (dependendo dos paracircmetros escolhidos) A cartilagem
articular patelar posterior exibe arco uniforme ou convexo em cortes atraveacutes das
facetas patelares medial e lateral Na ausecircncia de liacutequido articular a bursa patelar
colapsada natildeo eacute observada proximal ao poacutelo superior da patela
833 Imagens Coronais
A dissecaccedilatildeo anatocircmica coronal poacutestero-anterior demonstra a caacutepsula posterior o
tendatildeo popliacuteteo os ligamentos cruzados e menisco os ligamentos colaterais e e o
mecanismo extensor
Cortes meacutedio-coronais exibem a espinha tibial anterior enquanto as imagens
anteriores satildeo caracterizadas pelo sinal de alta intensidade do coxim adiposo
infrapatelar de Hoffa anterior ao compartimento lateral do joelho
71
9 COMPARATIVO DO SISTEMA MECAcircNICO COM O JOELHO
Ao iniciar nossa discussatildeo faremos uma comparaccedilatildeo entre a junta do joelho e um
par de buchas mecacircnicas a cartilagem presente em torno dos cocircndilos seraacute
comparada a uma bucha de desgaste o osso seraacute considerado como a peccedila
importante que natildeo poderaacute ser substituiacuteda e a gordura de Hoffa (tecido adiposo
infrapatelar) seraacute considerada como um lubrificante de elevada viscosidade
No sistema mecacircnico quando haacute uma contaminaccedilatildeo no lubrificante tem-se o
aumento do atrito e em consequumlecircncia o desgaste prematuro do conjunto A
presenccedila de aacutegua por exemplo causa uma alteraccedilatildeo da viscosidade do lubrificante
essa alteraccedilatildeo natildeo permite a formaccedilatildeo de cunha na regiatildeo de contato entre as
superfiacutecies assim no caso de elementos mecacircnicos poderemos ter microsoldas
ruiacutedos vibraccedilatildeo aquecimento e outros
Em semelhanccedila com este modelo faremos um comparativo em relaccedilatildeo ao joelho
que apresenta componentes com funccedilotildees muito proacuteximas de um par de buchas
mecacircnicas Com o passar do tempo as constantes situaccedilotildees que envolvem o joelho
no dia a dia sejam elas os esforccedilos em um jogo de futebol ou em um simples
agachamento vatildeo levar este conjunto a pressotildees elevadas e ainda a infiltraccedilotildees de
aacutegua por diversos motivos pancadas torccedilotildees etc Neste caso a presenccedila da aacutegua
assim como no sistema mecacircnico iraacute causar desgaste das cartilagens ocorrendo o
contato entre os cocircndilos o que futuramente poderaacute provocar por exemplo uma
artrite
No caso de um desgaste mecacircnico resolve-se o problema trocando o elemento de
desgaste e solucionando o problema de lubrificaccedilatildeo O que natildeo pode ser realizado
com tanta simplicidade no caso do joelho que requer um tratamento ou ateacute uma
intervenccedilatildeo ciruacutergica
72
91 Resultados dos testes
Foram realizados dois testes com e sem carga para que pudeacutessemos avaliar a
mudanccedila nos resultados da RM
911 O Primeiro Teste
O primeiro teste foi realizado no dia 25 de junho de 2005 no CDI (centro de
diagnoacutestico por imagem) localizado em Santa Luacutecia ndash Vitoacuteria O teste foi realizado
em uma pessoa de aparecircncia saudaacutevel sem histoacuterico de problemas no joelho e sem
ocorrecircncia de dor com idade de 28 anos
Os resultados obtidos natildeo apresentaram alteraccedilatildeo significativa das fissuras
912 O Segundo Teste
O segundo teste foi realizado no dia 18 julho de 2005 no mesmo local do teste
anterior O teste foi realizado com uma pessoa saudaacutevel com histoacuterico de problemas
no joelho e sem dores nos dias anteriores ao teste bem como nos dias posteriores
com idade de 54 anos
O resultado obtido com carga apresentou uma pequena variaccedilatildeo da fissura na
gordura de Hoffa
73
10 DISCUSSAtildeO DOS RESULTADOS E MELHORIAS
Neste capiacutetulo faremos uma abordagem sobre os resultados e uma proposta de
melhoria para o equipamento
101 Comentaacuterio dos Resultados
Nos resultados obtidos foram verificadas alteraccedilotildees na regiatildeo femopatelar quando
se aplica uma carga o que natildeo poderia ser obtido em um exame convencional de
ressonacircncia magneacutetica
No primeiro teste pode ser observada uma pequena diferenccedila devido agrave
aproximaccedilatildeo dos cocircndilos Considerando ser o indiviacuteduo uma pessoa saudaacutevel e
sem dores era de se esperar que o resultado natildeo apresentasse alguma anomalia
No segundo teste observou-se abertura de uma pequena fissura na gordura de
Hoffa o que tambeacutem se esperava pois a pessoa apresentava um histoacuterico de
problemas no joelho apesar de que ele natildeo apresentava sintomas de qualquer
anomalia no momento do teste
Visto que os testes natildeo puderam ser realizados com pessoas que tinham um
histoacuterico e uma situaccedilatildeo que caracterizasse um problema no joelho o que foi
determinante para os resultados e devido a impossibilidade de realizar testes nas
condiccedilotildees ideais descritas no quarto capiacutetulo bem como aos custos altiacutessimos que
envolvem os exames que foram realizados juntamente com os exames dos clientes
da cliacutenica sendo assim era de se esperar que os resultados natildeo causassem
diferenccedila de grande expressatildeo
74
102 Proposta de Melhoria
Visto que os resultados foram considerados satisfatoacuterios apesar das condiccedilotildees
adversas propomos possiacuteveis melhorias no que diz respeito agrave avaliaccedilatildeo da pressatildeo
exercida no joelho
Sugerimos entatildeo a utilizaccedilatildeo de palmilhas figuras 29 e 30 para avaliar a pressatildeo
equivalente exercida no joelho e o uso de um software por exemplo o Ansys
(elementos finitos) para criar uma nova imagem corrigida Isso seria viaacutevel e
interessante poreacutem exigiria mais aprofundamento e muito mais tempo o que poderaacute
ser realizado em futuros trabalhos
Figura 29 ndash Palmilhas para mediccedilatildeo da pressatildeo
Figura 30 ndash Resultado de uma anaacutelise de pressatildeo
75
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
[1] httpmriifscuspbrpaginasporttormprojetohistoricohtml acessado
em 11 de junho de 2005
[2] httpwwweagoracombrlerphpidnew=13596 acessado em 15 de
junho de 2005
[3] Rasch Philip j Cinesiologia e Anatomia Aplicada Editora Guanabara
Koogan 1991
[4] Kendall Henry Otis Kendall Florence Peterson Wadsworth Gladys
Elizabeth Muacutesculos Provas e Funccedilotildees Editora Manole Ltda 1980
[5] Haaga Hohn R Lanzieri Charles F Tomografia Computadorizada e
Ressonacircncia Magneacutetica do Corpo Humano Vol 2 Editora Guanabara Koogan
1996
[6] Antonio Raimundo dos Santos Metodologia Cientiacutefica a construccedilatildeo do
Conhecimento 6ordfed Editora DPampA 2004
[7] Tese de Mestrado do aluno Luciano Luporini Menegaldo Campinas
1997 SP ndash Brasil
[8] httpwwwgrupodojoelhocombrartigosanat_biomhtmc acessado em
16 de junho de 2005
[9] httpwwwgrupodojoelhocombrlcahtm acessado em 16 de junho de
2005
[10]httpwwwcorpohumanohpgigcombrsist_muscularsist_muscularhtml
acessado em 20 de junho de 2005
[11] httpwwwmsd-brazilcommsd43m_manualmm_sec5_47htm
acessado em 24 de junho de 2005
[12] httpgeocitiesyahoocombrcorpoemovview_musculacao_24htm
acessado em 25 de junho de 2005
[13]httpwwwtudosobredorcombrpaciente_templatephp3pagina=joelho
acessado em 06 de julho de 2005
[14] Stimac Gary k Introduccedilatildeo ao diagnoacutestico por imagens Editora
Guanabara Koogan 1994
29
oacutergatildeos internos e pela dureza e espessamento anormais das paredes dos vasos
sanguiacuteneos
Desconhece-se a sua causa A perturbaccedilatildeo eacute quatro vezes mais frequumlente em
mulheres que em homens e nas crianccedilas eacute pouco comum A esclerodermia pode
apresentar-se como parte de uma doenccedila mista do tecido conjuntivo
Muitas vezes escuta-se um som aacutespero quando os tecidos inflamados entram em
contato particularmente nos joelhos e por baixo destes Os dedos os pulsos e os
cotovelos podem sofrer um processo de flexatildeo progressiva (contratura) devido ao
espessamento da pele Tambeacutem podem ocorrer feridas nas pontas dos dedos e nos
noacutes dos dedos
32 Tipos de Deformidades
Os tipos de deformidades relacionadas ao joelho satildeo as deformidades em varo e em
valgo Satildeo os problemas mais comuns congecircnitos e que se manifestam por volta
dos trecircs ou quatro anos de idade
321 Deformidade em Varo
A deformidade do joelho em varo eacute joelho para fora e perna para dentro tiacutepico de
cavaleiros O joelho varo pode ser causado tambeacutem pelo raquitismo e deficiecircncia de
vitamina D
322 Deformidade em Valgo
A deformidade do joelho em valgo eacute o joelho para dentro e perna para fora joelho
em ldquoXrdquo
30
4 O PORQUEcirc DO USO DA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
Estabelecendo uma comparaccedilatildeo entre os meacutetodos de diagnoacutestico por imagem
utilizados no joelho encontramos os raios-X e a ressonacircncia magneacutetica como sendo
os meacutetodos mais utilizados atualmente Neste capiacutetulo faremos uma breve
avaliaccedilatildeo de custo benefiacutecio entre estes dois meacutetodos
41 Pesquisa de Custo e de Exame Utilizado
Na utilizaccedilatildeo do meacutetodo de diagnoacutestico por raios-X obteacutem-se oacutetimos resultados na
avaliaccedilatildeo de fraturas oacutesseas presenccedila de objetos estranhos e proacuteteses como
observamos na figura 7 Mas este resultado natildeo se apresenta da mesma maneira
para muacutesculos e outros elementos que possam ser analisados na articulaccedilatildeo
tornando-se entatildeo um meacutetodo ineficaz para aplicaccedilotildees que estatildeo ligadas a
patologias
Figura 7 ndash Chapas de raio x [9]
O meacutetodo de utilizaccedilatildeo que preenche esta lacuna satildeo as ressonacircncias magneacuteticas
que revelam as patologias referentes aos muacutesculos cartilagens tendotildees
31
ligamentos vasos etc Como mostrado na figura 8 podemos observar os detalhes
da articulaccedilatildeo
Figura 8ndash Exame de RM
Para uma comparaccedilatildeo acerca do meacutetodo de captaccedilatildeo de imagem mais adequado a
ser utilizado realizamos uma pesquisa no Hospital Praia da Costa localizado no
municiacutepio de Vila Velha - ES com o ortopedista Henrique Morais formado em
medicina pela Faculdade de Medicina de Petroacutepolis A resposta veio a confirmar o
relatado acima os raios-X satildeo muito mais utilizados que a ressonacircncia magneacutetica
devido a simplicidade e ao baixo custo do exame
Para obtermos dados referentes a custos foi realizada uma pesquisa no Centro de
Diagnoacutestico por Imagem (CDI) localizado na Praia do Canto Vitoacuteria - ES onde
foram obtidos os seguintes resultados
O valor de um exame de ressonacircncia magneacutetica incluindo laudo e filme foi de R$
73000 (setecentos e trinta reais) para o raios-X o custo teria uma meacutedia de R$
1500 (quinze reais) por exame
Uma outra pesquisa foi realizada por Nabarrete em 1999 que tinha como objetivo
colher informaccedilotildees referentes aos diversos aspectos relacionados agraves lesotildees quais
os tipos mais frequumlentes e seus mecanismos mais comuns bem como as
32
caracteriacutesticas dos indiviacuteduos que em sua maioria foram do sexo masculino Os
resultados seratildeo apresentados nas figuras 9 10 11 e 12
Figura 9 - Ocorrecircncia de lesotildees e quais estruturas satildeo mais lesadas
Figura 10 - Esportes de contato que mais geram lesotildees nos ligamentos
Figura 11 - Neste graacutefico veremos os mecanismos causadores de lesotildees
33
Figura 12 - Procedimentos que foram utilizados para definiccedilatildeo do grau da lesatildeo
42 Conclusatildeo do Capiacutetulo
Apesar da teacutecnica dos raios-X ser o exame mais utilizado o de menor custo o mais
simples e mais raacutepido seraacute utilizado neste estudo a ressonacircncia magneacutetica pois
neste caso a preocupaccedilatildeo eacute mostrar o comportamento da estrutura do joelho com e
sem a aplicaccedilatildeo de carga e tal avaliaccedilatildeo soacute seraacute possiacutevel pelo o exame de RM pois
mostraraacute os diferentes tipos de tecidos do joelho e suas variaccedilotildees
34
5 DEFEITOS DA RM
O paciente em questatildeo ao dar entrada na sala de ressonacircncia natildeo poderaacute portar
nenhum tipo de material magneacutetico ou qualquer instrumento que venha gerar
artefatos no resultado do exame Os artefatos satildeo gerados atraveacutes de interferecircncia
com o campo magneacutetico Assim portadores de proacuteteses marcapasso ou quaisquer
materiais eleacutetricos natildeo podem utilizar o meacutetodo de diagnoacutestico por ressonacircncia
O objetivo deste capiacutetulo eacute identificar os problemas relacionados agrave mecacircnica no que
diz respeito ao modo como eacute realizado o exame Seraacute mostrado agora um dos
problemas encontrados durante a realizaccedilatildeo do exame com o paciente em repouso
estando ele com um carregamento nulo ou proacuteximo disto na regiatildeo femopatelar
51 Abordagem da Variaccedilatildeo da Pressatildeo na Superfiacutecie de Apoio
Para esta demonstraccedilatildeo a variaccedilatildeo da pressatildeo sofrida nos peacutes para situaccedilotildees reais
e tambeacutem para a situaccedilatildeo da ressonacircncia onde o paciente encontra-se deitado
Seraacute feito ainda uma avaliaccedilatildeo das forccedilas sobre os muacutesculos no joelho em duas
posiccedilotildees e para acircngulos diferentes
Em um primeiro estudo seraacute considerado uma pessoa deitada em repouso e com
sua distribuiccedilatildeo de massa homogecircnea e constante ao longo de todo corpo sendo
esta a situaccedilatildeo em que o paciente encontra-se no momento da ressonacircncia
magneacutetica temos
Massa = constante
A aacuterea de contato com a superfiacutecie
Aacuterea (estimada) = 2400 cm2
35
Considerando a massa do indiviacuteduo como 80 kg estimamos entatildeo a pressatildeo
exercida pela superfiacutecie do corpo em contato com a maca da ressonacircncia
Pressatildeo = F A
Sendo assim foi encontra uma pressatildeo de 0033 kgf cm2 para uma pessoa deitada
na maca da RM
Ilustrando a situaccedilatildeo de uma pessoa de peacute onde os peacutes estatildeo totalmente apoiados
no solo em repouso com a massa distribuiacuteda de maneira uniforme em toda a
superfiacutecie de contato
Aacuterea (estimada) = 132 cm2
Considerando o mesmo indiviacuteduo da situaccedilatildeo anterior teremos uma pressatildeo de
0606 kgf cm2
A uacuteltima situaccedilatildeo teraacute o mesmo indiviacuteduo com suas pernas flexionadas e com uma
aacuterea de apoio reduzida esta eacute uma situaccedilatildeo criacutetica para o joelho devido ao aumento
das tensotildees nos muacutesculos e tendotildees esta situaccedilatildeo seraacute abordada mais adiante
Aacuterea (estimada) = 80 cm2
Sendo assim a pressatildeo correspondente a esta situaccedilatildeo seraacute de 1 kgf cm2
Observando os resultados das situaccedilotildees anteriores eacute faacutecil de verificar a ocorrecircncia
de uma grande variaccedilatildeo da pressatildeo Comparando os resultados das situaccedilotildees onde
o indiviacuteduo estaacute de peacute com toda a superfiacutecie do peacute apoiada com o resultado do
indiviacuteduo na maca verifica-se que a pressatildeo eacute aproximadamente vinte vezes maior
e a situaccedilatildeo onde o indiviacuteduo encontra-se com a superfiacutecie do peacute parcialmente
apoiada a diferenccedila aumenta em mais de 30 vezes em relaccedilatildeo agrave posiccedilatildeo de exame
36
52 A Impossibilidade de Variaccedilatildeo do Acircngulo
Durante o exame de ressonacircncia magneacutetica o acircngulo do joelho na posiccedilatildeo eacute
travado entre 10 e 15deg como mostrado na figura 13
Durante um agachamento agraves forccedilas compressivas chegam proacuteximas a 8000 Kgf
com cargas elevadas (250 a 38250 kg) sendo praticamente a mesma nos acircngulos
entre 60deg a 130deg de flexatildeo de joelhos (NISSEL amp EKHOLM 1986) poreacutem ainda natildeo
foi estudado um valor limite para as estruturas resistirem a forccedilas compressivas
Deve-se lembrar no entanto que da mesma forma que a compressatildeo excessiva
pode ser lesiva para meniscos e cartilagens elas tem um papel importante na
estabilidade dos joelhos (NISSEL amp ELKHOLM 1986 MARKOLF et al 1981
SHOEMAKER amp MARKOLF 1985 YACK et al 1994) [12]
Figura 13ndash Acircngulo de posiccedilatildeo do joelho durante o exame
Logo concluiacute-se que em acircngulos menores que 60deg os esforccedilos na regiatildeo
femopatelar satildeo pequenos e haacute pouco desgaste da articulaccedilatildeo para acircngulos entre
60 e 130deg haacute grande esforccedilo e desgaste poreacutem em ambos os casos todos os
37
esforccedilos contribuem para a estabilidade do joelho A figura 14 ilustra claramente
que com a alteraccedilatildeo do acircngulo do joelho as forccedilas existentes aumentam
consideravelmente
Figura 14ndash Na figura 14 pode-se observar que Qp Rf(resultante) e Pa satildeo vetores forccedila que atuam
diretamente sobre a patela ao flexionar o joelho como jaacute foi abordado anteriormente as forccedilas
apresentam grandes aumentos O grupo de forccedilas representados pelos vetores Qt Rc(resultante) e
P(forccedila peso) atuam na articulaccedilatildeo do tornozelo e aumentam com a flexatildeo do joelho bem como o
aumento da forccedila normal(forccedila de contato do chatildeo com a ponta dos peacutes) que provoca um maior
momento na articulaccedilatildeo O conjunto de vetores representados por Rc(resultante) Qt e P satildeo vetores
que atuam na articulaccedilatildeo da anca do fecircmur e a bacia neste caso temos um pequeno aumento destes
com o aumento do acircngulo Por fim temos o conjunto de vetores representados por Pa Rt e
Rg(resultante) que atuam na articulaccedilatildeo entre o fecircmur e a tiacutebia
38
53 Contraccedilatildeo Isomeacutetrica e Isotocircnica
A relaccedilatildeo entre a forccedila muscular e seu comprimento durante uma contraccedilatildeo
determina o tipo de contraccedilatildeo muscular Eacute chamada contraccedilatildeo isomeacutetrica aquela em
que o efeito da formaccedilatildeo das pontes cruzadas implica no aumento da rigidez do
muacutesculo atingindo um estado de equiliacutebrio estaacutetico neste caso o muacutesculo natildeo
altera seu comprimento ainda que as pontes cruzadas estejam ativas para suportar
a carga aplicada Modificaccedilotildees na carga levam ao aumento ou a diminuiccedilatildeo da
rigidez do muacutesculo e a manutenccedilatildeo do comprimento O outro tipo de contraccedilatildeo
chamada isotocircnica ocorre quando o muacutesculo se encurta ainda que sob a accedilatildeo de
uma carga Tomando-se como exemplo a elevaccedilatildeo de um peso numa contraccedilatildeo
isomeacutetrica este estaria sendo sustentado estaticamente enquanto uma contraccedilatildeo
isotocircnica seria capaz de levantaacute-lo [6]
531 Relaccedilatildeo Comprimento - Forccedila Muscular
Quando o comprimento de um muacutesculo se encontra proacuteximo ao seu valor de
repouso tambeacutem chamado comprimento oacutetimo a maior quantidade possiacutevel de
cabeccedilas miosiacutenicas pode formar pontes cruzadas com as moleacuteculas de actina esta
situaccedilatildeo corresponde ao maior grau de superposiccedilatildeo entre os filamentos grosso e
fino Gordon et alli (1966) mediu a faixa de comprimento onde a maacutexima tensatildeo
ocorria numa fibra isolada do muacutesculo sartorius da ratilde de 94 a 106 do
comprimento oacutetimo (Figura 15 A)
Diminuindo gradativamente o comprimento do muacutesculo para ateacute um limite de 60
do comprimento oacutetimo a forccedila caiacutea a aproximadamente 80 da forccedila maacutexima -
evento relacionado provavelmente ao encontro de filamentos finos opostos
Encurtamentos mais pronunciados levavam agrave cessaccedilatildeo da forccedila muscular com o
provaacutevel choque dos filamentos grossos com as estruturas Z Por outro lado se o
muacutesculo era estirado acima do comprimento oacutetimo a forccedila muscular caia
gradativamente ateacute cerca de 130 deste comprimento Nesta condiccedilatildeo o
sarcocircmero distendido diminui o nuacutemero de pontes cruzadas ativas ateacute o limite ao
39
redor de 170 do comprimento oacutetimo onde a superposiccedilatildeo entre filamentos
grossos e finos jaacute natildeo ocorre
Em muacutesculos inteiros e natildeo apenas numa fibra isolada alongamentos a partir do
comprimento oacutetimo trazem consigo o aparecimento de uma forccedila elaacutestica passiva
exercida pelos elementos elaacutesticos natildeo contraacuteteis do muacutesculo perimiacutesio endomiacutesio
sarcolema assim como por elementos da proacutepria fibra muscular (Zajac 1989)
Dependendo ainda da ativaccedilatildeo a forccedila muscular fica reduzida a uma fraccedilatildeo da forccedila
maacutexima situaccedilatildeo em que nem todas as fibras satildeo recrutadas ou a somaccedilatildeo
temporal natildeo chegou ao maacuteximo (Figura 15 B)
Em muacutesculos do aparelho locomotor a modulaccedilatildeo da forccedila eacute feita
predominantemente pelo recrutamento ateacute cerca de 70 (50 a 85
dependendo do muacutesculo) da forccedila maacutexima valor a partir do qual as unidades
motoras passam a disparar com maior frequumlecircncia (Enoka 1993) [6]
40
Figura 15 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento A - Ativaccedilatildeo maacutexima B - Ativaccedilatildeo parcial (Zajac 1989)
532 Relaccedilatildeo Velocidade - Forccedila Muscular
Um muacutesculo isolado sujeito a uma carga constante por exemplo suportando um
peso se for estimulado inicialmente se encurtaraacute parando em seguida Variando-se
a carga eacute possiacutevel relacionaacute-la com a velocidade de encurtamento sendo obtida a
curva velocidade - forccedila muscular Quando a velocidade de encurtamento eacute maacutexima
o muacutesculo natildeo estaacute sujeito a nenhuma carga isto eacute a forccedila muscular eacute nula Se por
outro lado o muacutesculo natildeo consegue se encurtar ainda que seu comprimento seja
oacutetimo senatildeo apenas suportar a carga a velocidade eacute nula e a forccedila assume o valor
maacuteximo (Figura 16) Forccedilas maiores do que a maacutexima aplicadas ao muacutesculo levam
seu alongamento ateacute um limite de aproximadamente 180 da forccedila maacutexima
aumentos subsequumlentes de forccedila levariam a alongamentos draacutesticos no muacutesculo
41
Figura 16 - Relaccedilatildeo forccedila-velocidade para ativaccedilotildees maacutexima e parcial No eixo x estaacute representada a
velocidade de encurtamento a velocidade do muacutesculo com sinal oposto (Zajac 1989)
54 O Modelo de Hill
Os modelos derivados da proposta inicialmente apresentada por A V Hill em 1938
possuem caracteriacutesticas suficientemente simples e de faacutecil compreensatildeo e satildeo
capazes de modelar satisfatoriamente os principais fenocircmenos macroscoacutepicos
observados na contraccedilatildeo muscular e que os tornaram os mais utilizados ateacute entatildeo
em estudos de dinacircmica e controle de movimento Na Figura 17 podem ser
observados os componentes baacutesicos deste modelo um elemento contraacutetil (CE) no
qual a forccedila muscular eacute gerada a partir da energia quiacutemica disponiacutevel um elemento
elaacutestico em seacuterie (SEE) responsaacutevel pela resposta mecacircnica do muacutesculo agraves
alteraccedilotildees de comprimento raacutepidas Se um muacutesculo estaacute sendo submetido a
alongamentos natildeo-despreziacuteveis eacute comum a inclusatildeo de um elemento elaacutestico em
paralelo (PE) atuando como uma mola passiva [6]
42
Figura 17 - Estrutura funcional do modelo de Hill mostrando o elemento contraacutetil (CE) o elemento
elaacutestico em paralelo (PE) e o elemento elaacutestico em seacuterie (SEE) (Zajac 1989)
A partir de medidas de forccedila isotocircnica em muacutesculos tetanizados sabe-se que quando
esta aumenta os muacutesculos se contraem mais lentamente Foi proposta entatildeo por Hill
uma relaccedilatildeo empiacuterica hiperboacutelica que ajustava a dependecircncia da velocidade maacutexima
de contraccedilatildeo (V) com a forccedila muscular (F) (Figura 18)
(F+a)+(V+b)=const (41)
Tal que
V eacute a velocidade inicial (maacutexima) de encurtamento
F eacute a forccedila muscular
a e b satildeo as constantes sendo b = a (VmFm)
43
Figura 18 - Hipeacuterbole de Hill Os dados experimentais de contraccedilotildees isotocircnicas do muacutesculo sartorius
de ratilde foram ajustados com a equaccedilatildeo empiacuterica (VVm+025) (FFm+025) = 03123 neste teste
Vm=52 cms e Fm=65 gf (Talbot e Gessner 1973)
Hill obteve a relaccedilatildeo acima atraveacutes de medidas da potecircncia muscular que eacute a soma
das energias mecacircnica e teacutermica durante a contraccedilatildeo isotocircnica Inicialmente o calor
liberado na contraccedilatildeo isotocircnica (Qit) foi considerado como a soma do calor liberado
durante a contraccedilatildeo isomeacutetrica (Qim) e do calor liberado devido ao encurtamento (Qe)
Q Q Qit e im (42)
Hill constatou que Qe era proporcional apenas agrave distacircncia encurtada ou que sua
variaccedilatildeo temporal era proporcional a V No entanto Qit o calor total diminuiacutea com o
aumento da forccedila A potecircncia total no muacutesculo soma da potecircncia mecacircnica (fv) e do
calor extra dissipado por accedilatildeo da viscosidade no encurtamento (Qe) pode ser
expressa como
( )W fv Qe fv av b f fm (43)
44
Tal que fm eacute a forccedila muscular maacutexima (ou seja para v = 0) Somando ab + bf nos dois
lados da equaccedilatildeo acima
( )( ) ( )f a v b b a fm (44)
Mas Hill percebeu posteriormente que ldquoardquo dependia de f (Hill 1964)
a f f fm( ) 016 018 (45)
Apesar das equaccedilotildees 44 e 45 descreverem com maior precisatildeo a relaccedilatildeo forccedila-
velocidade a equaccedilatildeo original de Hill 41 continua sendo empregada com suficiente
credibilidade para muitos muacutesculos Wilkie (1950) notou que hipeacuterboles
geometricamente semelhantes eram obtidas para vaacuterios muacutesculos mostrando que a
variaccedilatildeo da velocidade com a forccedila ocorria de maneira ateacute certo ponto invariante
Normalizando a eq 41 pela forccedila maacutexima (fm) e pela velocidade maacutexima de contraccedilatildeo
sem carga (vm) vem
f
f
v
vm m
1
4
1
4
5
16 (46)
Uma vez que para muitos muacutesculos vale a relaccedilatildeo
a
f
b
vm m
1
4 (47)
Abott e Wilkie (1953) mostraram que a equaccedilatildeo de Hill normalizada eq 47 se aplica
para muacutesculos que se encontram em diversos estados de alongamento ou contraccedilatildeo
e natildeo apenas no comprimento oacutetimo Assim a forccedila do elemento contraacutetil eacute
completamente definida para uma estimulaccedilatildeo tetacircnica se a curva forccedila-comprimento
eacute levada em conta aleacutem da curva forccedila-velocidade A forccedila muscular eacute entatildeo uma
funccedilatildeo de duas variaacuteveis uma relaccedilatildeo forccedila-comprimento-velocidade (figura 19)
45
Figura 19 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento-velocidade para muacutesculo interno reto de rato (Zierler 1978)
Este modelo baacutesico possui alguns pequenos desvios dependendo das condiccedilotildees
especiacuteficas de operaccedilatildeo Muacutesculos que se contraem a partir de um comprimento inicial
elevado encurtam-se mais lentamente do que aqueles que estavam inicialmente
menos estendidos A duraccedilatildeo da estimulaccedilatildeo se longa diminui a velocidade de
contraccedilatildeo processo ligado provavelmente ao metabolismo energeacutetico (Zierler 1978)
A partir das relaccedilotildees expostas acima jaacute eacute possiacutevel calcular a potecircncia muscular
Sendo a taxa de calor gerado no encurtamento ( Qe ) proporcional agrave velocidade de
encurtamento
( )Q Q f f vit im m 016 018 (48)
Incluindo o termo fv da potecircncia mecacircnica e considerando a = 025 a potecircncia
muscular total entendida como a soma da taxa de produccedilatildeo de calor e da potecircncia
mecacircnica durante a contraccedilatildeo isotocircnica fica
W Q f v fvim m 0 25 (49)
46
E utilizando a relaccedilatildeo determinada por Hill para o calor isomeacutetrico
Qf v
im
m m
16 (410)
Tem-se que uma expressatildeo para a potecircncia muscular seria
Wf v v
v
f
f
v
v
m m
m m m
161 4 16 (411)
Que a partir da equaccedilatildeo 46 da hipeacuterbole normalizada de Hill (Talbot e Gessner
1973) pode ser expressa em funccedilatildeo apenas da velocidade de encurtamento ou da
forccedila muscular
Wf v
vv
vv
m m m
m
16
1 24
1 4 (412)
Wf v f
f
f f
f f
m m
m
m
m
161 1
4 75 20
16 64 (413)
A equaccedilatildeo de Hill normalizada (46) eacute a base para a determinaccedilatildeo da curva
velocidade-forccedila muscular As equaccedilotildees 411 e 412 por sua vez podem fornecer
importantes dados sobre consumo de energia muscular e o comportamento das
forccedilas para um estudo mais especiacutefico Em sistemas de estimulaccedilatildeo eleacutetrica neuro-
muscular poderatildeo ser uacuteteis no estabelecimento de estrateacutegias de controle
47
55 Estrutura Muscular na Articulaccedilatildeo
A seguir seratildeo apresentados os muacutesculos e ligamentos no movimento do joelho De
acordo com o mostrado na Figura 20 podemos observar a quantidade de muacutesculos
diretamente ligados ao joelho bem como os ligamentos que satildeo responsaacuteveis por
manter a integridade da articulaccedilatildeo
Figura 20 - Demonstrativa dos muacutesculos ligamentos e suas disposiccedilotildees
551 Os Muacutesculos da Articulaccedilatildeo
Doze muacutesculos atuam na articulaccedilatildeo do joelho e satildeo classificados em trecircs grupos
bull Jarrete
bull Quadriacuteceps da coxa e
bull Muacutesculos natildeo-classificados
5511 Jarrete
O grupo do jarrete inclui os muacutesculos semitendiacuteneo semimembranaacuteceo e biacuteceps da
coxa (cabeccedila longa e curta) Todos exceto a cabeccedila curta do biacuteceps atuam como
48
extensores do quadril Como os muacutesculos do jarrete demonstram uma linha de
traccedilatildeo posterior ao eixo de rotaccedilatildeo do joelho eles servem como flexores do joelho
Aleacutem de fletir o joelho os muacutesculos semimembranaacuteceo e semitendiacuteneo giram
medialmente a tiacutebia quando o joelho estaacute parcialmente fletido Na condiccedilatildeo de
sustentaccedilatildeo de peso esses muacutesculos tendem a girar lateralmente o fecircmur sobre a
tiacutebia Esses movimentos satildeo relativamente equivalentes
5512 O Quadriacuteceps da Coxa
O quadriacuteceps da coxa eacute constituiacutedo pelos muacutesculos reto da coxa e trecircs vastos (vasto
lateral medial e intermeacutedio) Apenas o reto da coxa atua em mais de uma
articulaccedilatildeo Contudo todos os membros causam inequivocadamente uma extensatildeo
potente do joelho e tambeacutem devido a sua inserccedilatildeo medial tendem a causar
rotaccedilatildeo medial da tiacutebia
O comportamento eleacutetrico do vasto medial estaacute relacionado agrave diminuiccedilatildeo da
magnitude do braccedilo de momento do quadriacuteceps para a extensatildeo do joelho durante
os 15ordm finais de movimento Os aumentos na atividade do vasto medial no final da
extensatildeo do joelho foram relacionados ao seu papel como estabilizador da patela
contra uma luxaccedilatildeo lateral Em geral ainda eacute relativamente seguro afirmar que todos
os muacutesculos do quadriacuteceps satildeo mais ou menos simultaneamente ativos durante a
extensatildeo do joelho e proporcionalmente ativos durante elevaccedilotildees e reduccedilotildees na
tensatildeo da extensatildeo
5513 O Grupo de Muacutesculos natildeo Classificados
O grupo de muacutesculos natildeo-classificados da articulaccedilatildeo do joelho inclui o sartoacuterio o
graacutecil o popliacuteteo o gastrocnecircmico e o plantar Os dois uacuteltimos atuam
predominantemente na articulaccedilatildeo do tornozelo embora passem atraacutes da
articulaccedilatildeo do joelho e possuam alguma capacidade de flexatildeo
49
O muacutesculo graacutecil considerado parte da massa muscular referida como adutores do
quadril no entanto ao atravessar a articulaccedilatildeo do joelho ele tende a causar um
torque associado agrave rotaccedilatildeo medial da tiacutebia bem como a flexatildeo do joelho
O sartoacuterio que eacute o muacutesculo mais longo do corpo tambeacutem se associa agrave rotaccedilatildeo
medial da tiacutebia e atua no quadril como flexor
O popliacuteteo eacute um muacutesculo profundo e pequeno situado atraacutes da articulaccedilatildeo do joelho
A orientaccedilatildeo de suas fibras o torna um rotador medial da tiacutebia Geralmente se
observa atividade do muacutesculo no iniacutecio da flexatildeo do joelho aleacutem de ajudar a
estabilizar o membro inferior sustentador do peso quando estaacute numa posiccedilatildeo com o
joelho fletido auxiliando o ligamento cruzado posterior a restringir esse movimento
indesejaacutevel
Figura 21 ndash Localizaccedilatildeo dos principais muacutesculos relacionados ao joelho [10]
552 Ligamentos
Ligamento Cruzado Anterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo permitindo
o movimento para frente
Ligamento Cruzado Posterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo
permitindo o movimento para traacutes mais ligamentos colaterais localizados nas
laterais do joelho responsaacuteveis pela estabilidade lateral e medial da articulaccedilatildeo
50
Os ligamentos tecircm como principal funccedilatildeo limitar os movimentos das articulaccedilotildees em
direccedilotildees indesejaacuteveis a fim de que natildeo ocorram lesotildees (danificaccedilotildees nas mesmas)
A caacutepsula fibrosa do joelho eacute suplementada e reforccedilada por cinco ligamentos
intriacutensecos
bull Ligamento Patelar
bull Ligamento Colateral Fibular
bull Ligamento Colateral Tibial
bull Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo
bull Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Estes satildeo frequumlentemente denominados ligamentos externos para diferenciaacute-los
dos ligamentos internos e ligamentos cruzados que se encontram dentro da caacutepsula
fibrosa
5521 Ligamento Patelar
Eacute a continuaccedilatildeo do tendatildeo do muacutesculo quadriacuteceps da coxa distal agrave patela Eacute
extremamente forte e contiacutenuo com a caacutepsula fibrosa da articulaccedilatildeo do joelho e eacute
palpado com maior facilidade quando a perna esta estendida Resiste agrave tendecircncia
da face tibial superior de deslocar-se para frente com referecircncia ao fecircmur durante
alguns tipos de movimento
5522 Ligamento Colateral Fibular (Lateral) e Ligamento Colateral Tibial
(Medial)
Esse ligamento tem mais importacircncia que o ligamento colateral fibular (lateral) no
que diz respeito agrave estabilidade do joelho
O ligamento colateral medial eacute composto de uma parte superficial o ligamento
colateral tibial e uma parte profunda ldquoo ligamento capsular medialrdquo Estas estruturas
satildeo importantes no controle da angulaccedilatildeo vara (voltado medialmente) e valga
(voltada lateralmente) rotaccedilatildeo tibial e deslocamento tibial antero-posterior Esses
51
ligamentos satildeo firmemente fixados ao menisco medial e a caacutepsula fibrosa da
articulaccedilatildeo do joelho
Os ligamentos colaterais tibial e fibular normalmente impedem a ruptura das faces
laterais da articulaccedilatildeo Satildeo firmemente estirados quando a perna eacute estendida
impedindo a rotaccedilatildeo da tiacutebia lateralmente ou do fecircmur medialmente Durante a
flexatildeo da perna eles se aproximam permitindo alguma rotaccedilatildeo da tiacutebia sobre o
fecircmur
Ligamento colateral medial possui duas porccedilotildees superficial e profunda Estabiliza a
joelho nos estresses em valgo
Ligamento colateral lateral ou fibular colateral Eacute o principal estabilizador ao estresse
em varo Faz parte do complexo ou canto posterolateral e resiste agrave rotaccedilatildeo externa
Figura 22ndash Ligamentos da articulaccedilatildeo do joelho
5523 Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo e Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Eles reforccedilam a parte de traz do joelho Ajudam a resistir qualquer tendecircncia
para a articulaccedilatildeo se mover aleacutem de seu limite de extensatildeo (hiperextensatildeo) Aleacutem
52
disso a direccedilatildeo de suas fibras sugere que eles limitem o movimento rotatoacuterio
5524 Ligamentos Cruzados
O mais fraco ligamento eacute o cruzado anterior que impede o deslocamento posterior
do fecircmur sobre a tiacutebia e a hiperextensatildeo da articulaccedilatildeo aleacutem de conter a tiacutebia que eacute
tracionada agrave frente quando a articulaccedilatildeo eacute fletida em acircngulo reto
O ligamento cruzado posterior que eacute estirado durante a flexatildeo da articulaccedilatildeo do
joelho impede a luxaccedilatildeo anterior do fecircmur sobre a tiacutebia ou a luxaccedilatildeo posterior da
tiacutebia Tambeacutem ajuda a evitar a hiperflexatildeo da articulaccedilatildeo do joelho
Estes ligamentos muito fortes situam-se no interior da caacutepsula articular unindo o
fecircmur e a tiacutebia Localizam-se entre os cocircndilos medial e lateral separados da
cavidade articular pela membrana sinovial
Satildeo faixas arredondadas que se cruzam obliquamente como um X e se denominam
anterior e posterior de acordo com seu local de fixaccedilatildeo na tiacutebia Estes ligamentos
satildeo essenciais para a estabilidade acircntero-posterior da articulaccedilatildeo do joelho
principalmente quando eacute fletido
Ligamento cruzado anterior Eacute responsaacutevel pela limitaccedilatildeo da translaccedilatildeo anterior e
rotaccedilatildeo da tiacutebia em relaccedilatildeo ao fecircmur
Ligamento cruzado posterior Evita a subluxaccedilatildeo posterior da tiacutebia em relaccedilatildeo ao
fecircmur
53
56 Movimentos de Rotaccedilatildeo e Translaccedilatildeo
No joelho existem movimentos de escorregamento do fecircmur sobre os meniscos
tornando o movimento ainda mais complexo Nas figuras 23 e 24 estatildeo identificadas
as proacuteteses de 1 e 4 eixos que nos datildeo uma boa visualizaccedilatildeo dos movimentos
relativos entre as superfiacutecies de um joelho
Figura 23 - Proacuteteses de um Eixo
Figura 24 - Proacuteteses de 4 eixos
Podemos observar a diferenccedila dos movimentos proporcionados por proacutetese e
concluiacutemos que o movimento da proacutetese de 4 eixos eacute o que mais se aproxima do
movimento real no joelho jaacute que proporciona o deslizamento entre as superfiacutecies
enquanto na proacutetese de 1 eixo ocorre apenas o movimento de rotaccedilatildeo em torno do
eixo
54
57 Conclusatildeo do Capiacutetulo
O meacutetodo atual de exame do joelho a ressonacircncia magneacutetica natildeo estaacute adequado
com a pesquisa biomecacircnica pois como pode ser observado neste capiacutetulo a
pressatildeo no joelho em movimento eacute no miacutenimo 30 vezes superior comparada agravequela
na maca de ressonacircncia assim como os acircngulos satildeo os mais variados possiacuteveis
proporcionando variaccedilatildeo ciacuteclica com baixas ou altas taxas de variaccedilatildeo das forccedilas
Com relaccedilatildeo ao meacutetodo de Hill pode-se ter uma noccedilatildeo dos gastos de energia
envolvidos na geraccedilatildeo dos movimentos e como varia a forccedila com a velocidade
muscular
Pode-se verificar tambeacutem a complexidade do joelho quando foram citados e
mostrado a quantidade de muacutesculos ligamentos e outras estruturas que o compotildee e
a sua complexibilidade bem como o movimento existente
55
6 PROPOSTA PARA A SOLUCcedilAtildeO MECAcircNICA
Propotildee-se entatildeo um sistema que simule a compressatildeo exercida sobre o joelho com
um carregamento estaacutetico com valor equivalente ao peso do paciente Isto seria
possiacutevel ao variar o carregamento e o acircngulo da articulaccedilatildeo que seria o ideal para
simular as atividades cotidianas como subir uma escada pular correr um
agachamento e outras situaccedilotildees onde o joelho eacute severamente solicitado
Situaccedilotildees como correr e pular necessitariam de um equipamento com software que
captassem imagens dinacircmicas para esta situaccedilatildeo a escolha seria por um simulador
de carga com caracteriacutesticas elaacutesticas desta forma com o movimento haveria
acreacutescimo ou decreacutescimo dos esforccedilos no joelho do paciente de acordo com a
variaccedilatildeo do comprimento da cinta elaacutestica A impossibilidade de realizaccedilatildeo de um
exame deste tipo eacute devido ao fato de natildeo haver um equipamento de RM que capta
imagens dinacircmicas aqui no estado do Espiacuterito Santo Figura 25 o que nos levou
a pensar em outra soluccedilatildeo para o caso
Figura 25 - Equipamento utilizado na ressonacircncia magneacutetica
56
Como a uacutenica possibilidade eacute de simular um carregamento com um acircngulo entre 10ordm
e 15ordm (acircngulo da bobina de captaccedilatildeo de imagem) na articulaccedilatildeo femopatelar e a
impossibilidade descrita no paraacutegrafo anterior pensamos entatildeo em um equipamento
que atendesse a esta situaccedilatildeo
Na Figura 26 observamos a forccedila F em direccedilatildeo perpendicular ao solo simulando a
forccedila peso desta maneira procuramos desenvolver um aparato que nos permitisse
simular a mesma direccedilatildeo A soluccedilatildeo foi um conjunto de cintas com baixa
elasticidade e boa resistecircncia mecacircnica agrave traccedilatildeo com dispositivo de travas O
equipamento natildeo possui componentes ferromagneacuteticos e medidores de forccedila
eletroeletrocircnicos
Figura 26 - Descriccedilatildeo da cinta e figura ilustrativa
A seguir podemos observar a figura 27 com o voluntaacuterio utilizando o equipamento
no momento anterior agrave ressonacircncia
57
Figura 27 ndash Paciente utilizando a cinta ao dar entrada na sala de exame
61 O Equipamento de Carga
O equipamento eacute composto por trecircs cintas dispostas do seguinte modo a primeira
cinta eacute responsaacutevel pelo carregamento do joelho tencionando o sistema a segunda
eacute responsaacutevel pela ligaccedilatildeo da cinta inferior a primeira com a superior a terceira e a
terceira cinta seraacute responsaacutevel por limitar o movimento que seraacute ajustada conforme
o tamanho do paciente
58
Figura 28 ndash Montagem do conjunto de cintas
62 Modificaccedilotildees Realizadas
Foram necessaacuterias algumas adaptaccedilotildees para que as cintas pudessem ser utilizadas
no equipamento de ressonacircncia magneacutetica pois havia alguns componentes
ferromagneacuteticos tais como mola e eixo Estes foram confeccionados em bronze e
as molas foram retiradas de maneira que natildeo alterasse a funcionalidade do
equipamento
59
7 O QUE SIGNIFICA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
Ressonacircncia Magneacutetica (RM) eacute uma ferramenta meacutedica moderna e precisa
disponiacutevel aos meacutedicos para a imagem seccional do interior do corpo Esta visatildeo
magneacutetica fornece aos meacutedicos uma quantidade de informaccedilotildees detalhadas sobre
a localizaccedilatildeo tamanho e composiccedilatildeo do tecido corporal a ser examinado Este
conhecimento pode ser decisivo no estabelecimento de um diagnoacutestico raacutepido e
preciso
A RM eacute um meacutetodo de investigar o corpo tatildeo complicado quanto parece A RM natildeo
usa raios-X De fato como o nome indica o procedimento eacute baseado nas
propriedades magneacuteticas dos aacutetomos que constituem todas as substacircncias incluindo
o corpo humano Em um campo magneacutetico forte como o produzido pelo scanner da
RM sinais eleacutetricos satildeo emitidos pelo nuacutecleo atocircmico do tecido corporal Esses
sinais satildeo interceptados por uma antena circular ao redor do paciente A intensidade
do sinal varia de acordo com o tipo de tecido Um computador designa os sinais aos
pontos correspondentes das aacutereas corporais em exame e transforma-as em imagem
na tela
71 Preparaccedilatildeo para o exame
Natildeo eacute necessaacuterio remover as roupas como eacute o caso em muitos exames de raio-X
poreacutem os pacientes satildeo solicitados a retirar todos os objetos que possam interferir
no processo de imagem principalmente aqueles contendo metal Isto inclui natildeo
somente brincos broches colares reloacutegios de pulso mas tambeacutem canetas
esferograacuteficas e chaves Os pacientes devem tambeacutem retirar placas dentaacuterias
removiacuteveis e informar o meacutedico se houver qualquer implante metaacutelico ou objeto
estranho incluindo
bull Marca-passo
bull Vaacutelvula cardiacuteaca artificial
bull Proacutetese vascular
60
bull Membro artificial
bull Unha ou placa metaacutelica
bull Estilhaccedilo ou tala de metal
bull Dispositivo intra-uterino (para contracepccedilatildeo)
bull O meacutedico deve ser informado se vocecirc estaacute graacutevida
Para o exame os pacientes satildeo conduzidos a um recosto almofadado no centro do
scanner da RM Eacute importante que o paciente sinta-se confortaacutevel para o iniacutecio e
permaneccedila calmo e quieto o quanto possiacutevel durante o exame jaacute que qualquer
movimento fiacutesico pode interferir com a precisatildeo das medidas ou alterar os resultados
dos testes
72 Seguranccedila durante o exame
Uma vez que a ressonacircncia magneacutetica natildeo envolve o uso de raios-X natildeo eacute
necessaacuterio tomar as mesmas medidas de precauccedilatildeo para exames de raios-X Pelo
conhecimento cientiacutefico atual a forccedila do campo magneacutetico necessaacuteria para obter
resultados precisos (ateacute 2 Tesla = 20000 vezes o campo magneacutetico da Terra) natildeo
possui efeito prejudicial
Nos uacuteltimos anos milhotildees de exames foram realizados sem quaisquer efeitos
colaterais conhecidos - durante ou apoacutes o exame Os exames de RM geralmente
natildeo podem ser realizados em pacientes com marca-passo cardiacuteaco
73 O que acontece durante o exame
Durante o exame o paciente deita-se no centro de uma abertura tipo tuacutenel do
scanner da RM o que natildeo eacute perigoso nem doloroso Poreacutem se o paciente natildeo gosta
da sensaccedilatildeo de se sentir preso ou sofrem de claustrofobia tomar um sedativo leve
com consulta do meacutedico pode ajudar
61
Cada imagem da RM leva de 5 a 15 minutos para ser obtida Durante o exame o
paciente ouviraacute um som de batida leve Natildeo haacute com que se preocupar Esse eacute o
funcionamento normal do scanner da RM
Quando eacute necessaacuterio obter vaacuterias imagens o recosto iraacute mover-se automaticamente
agrave posiccedilatildeo apropriada O paciente deve continuar o mais tranquumlilo possiacutevel
Dependendo do tipo do exame o tempo total do procedimento pode ser de ateacute 60
minutos
62
8 PARAcircMETROS QUE AFETAM O ASPECTO DAS IMAGENS
OBTIDAS ATRAVEacuteS DE RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
A seguir seraacute abordado os paracircmetros envolvidos para a obtenccedilatildeo das imagens dos
diferentes planos em que satildeo mostradas as imagens e por fim os resultados
obtidos nos experimentos com e sem o equipamento de carga
81 Paracircmetros que Afetam o Aspecto das Imagens Obtidas Atraveacutes de
Ressonacircncia Magneacutetica
O aspecto de uma imagem produzida atraveacutes de RM eacute determinado atraveacutes de
muitos paracircmetros Em geral estes paracircmetros podem ser divididos em (1) aqueles
que possuem um valor fixo determinado pela fiacutesica da RM e (2) aqueles que podem
ser modificados pelo usuaacuterio para alterar o aspecto da imagem
O objetivo de qualquer estudo de RM eacute gerar imagens da anatomia tecidual nas
quais a razatildeo contraste-ruiacutedo (RCR) eacute suficiente para permitir identificaccedilatildeo do
processo patoloacutegico Isto eacute realizado variando-se os paracircmetros definidos pelo
usuaacuterio para enfatizar diferenccedilas nos valores de paracircmetros intriacutensecos e para
enfatizar diferenccedilas na intensidade do sinal entre voxels contendo tecidos normais e
patoloacutegicos
811 Paracircmetros Intriacutensecos
Os paracircmetros intriacutensecos satildeo tecidos-dependentes e natildeo estatildeo sob controle do
operador Como exemplos de paracircmetros intriacutensecos estatildeo a densidade da aacutegua e a
gordura no tecido fluxo sanguiacuteneo e as velocidades de relaxamento dos momentos
magneacuteticos de volta ao equiliacutebrio apoacutes perturbaccedilatildeo Alguns paracircmetros intriacutensecos
satildeo invariaacuteveis entre todos os tecidos (por exemplo a intensidade do campo
magneacutetico)
63
O acuacutemulo de liacutequido de edema em torno de um tumor eacute uma patologia comum O
edema tem maior proporccedilatildeo de aacutegua que o tecido normal circundante e portanto
maior densidade de proacutetons por unidade de volume Este aumento da densidade de
proacutetons por unidade de volume pode ser observado utilizando-se meacutetodos de estudo
por RM Tipicamente imagens por RM ponderadas em densidade protocircnica satildeo
obtidas utilizando-se os menores TE e tempo de repeticcedilatildeo (TR) possiacuteveis que
permitem relaxamento T1 completo de todos os momentos magneacuteticos de volta ao
equiliacutebrio
8111 Tempos de Relaxamento
Apoacutes ser excitado o sinal de RM natildeo pode ser detectado para sempre Sofre
descaimento em virtude de dois tipos diferentes de processos de relaxamento (1) o
retorno do momento magneacutetico de volume ao equiliacutebrio teacutermico e (2) a perda de
coerecircncia da fase na magnetizaccedilatildeo final em virtude de interaccedilotildees com outros
momentos magneacuteticos no tecido
A velocidade com que estes processos retornam agrave magnetizaccedilatildeo final ao equiliacutebrio eacute
fundamental porque a experiecircncia com RM deve ser repetida para cada etapa de
codificaccedilatildeo de fase e o grau de magnetizaccedilatildeo disponiacutevel para o estudo depende da
forma como muitos dos momentos magneacuteticos satildeo realinhados com o campo
magneacutetico principal
8112 Tempos de Relaxamento T2 e T2
Apoacutes excitaccedilatildeo o sinal de RM presente no plano XY decai exponencialmente ateacute
zero com o tempo O tempo necessaacuterio para o desaparecimento irreversiacutevel de 63
do sinal eacute denominado tempo de relaxamento T2 ou tempo de relaxamento spin-spin
ou transversal Este descaimento eacute causado pelos muitos processos que produzem
uma perda de coerecircncia da fase no sinal de RM Apoacutes o pulso de RF todos os
momentos magneacuteticos inicialmente processam com fases idecircnticas (a precessatildeo eacute o
alinhamento dos momentos magneacuteticos em torno do campo principal) Entretanto
64
variaccedilotildees na intensidade efetiva do campo magneacutetico fazem com que os momentos
magneacuteticos processem em diferentes frequumlecircncias por curtos periacuteodos de tempo
8113 Tempo de Relaxamento T1
O tempo de relaxamento T1 (isto eacute spin-lattice ou tempo de relaxamento
longitudinal) eacute o tempo necessaacuterio para restabelecer 63 da populaccedilatildeo de equiliacutebrio
de momentos magneacuteticos Bo apoacutes o pulso de excitaccedilatildeo O relaxamento T1 eacute um
processo exponencial
O tempo de relaxamento T1 para qualquer material varia em funccedilatildeo da intensidade
do capo magneacutetico pois ocorrem mais variaccedilotildees na intensidade do capo magneacutetico
efetivo local em menores frequumlecircncias O tempo de relaxamento T1 eacute sempre maior
ou igual ao tempo de relaxamento T2
812 Paracircmetros Extriacutensecos
Muitos tipos de paracircmetros controlados pelo operador podem alterar o aspecto da
imagem Estes incluem eventos de determinaccedilatildeo do tempo como TR TE e em
estudos de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo de inversatildeo do spin Outros paracircmetros
que afetam o aspecto da imagem satildeo espessura do corte resoluccedilatildeo digital e CDV
O aspecto da imagem tambeacutem pode ser modificado aplicando-se mais de um pulso
de RF antes da coleta de dados
8121 TR e TE
Tipicamente satildeo necessaacuterias 128 ou 256 etapas de codificaccedilatildeo em uma aquisiccedilatildeo
de RM O TR eacute o tempo entre etapas consecutivas de codificaccedilatildeo de fase e o TE eacute
o tempo entre o pulso de RF perturbador inicial e o centro do periacuteodo de aquisiccedilatildeo
O TR geralmente eacute maior que o TE exceto para algumas sequumlecircncias raacutepidas como
aquisiccedilatildeo raacutepida estaacutegio estacionaacuterio apoacutes contraste e imagem raacutepida com
precessatildeo estaacutegio estacionaacuterio
65
813 Manipulaccedilatildeo dos Paracircmetros Extriacutensecos para Variar o Contraste da
Imagem
8131 Imagem de Ressonacircncia Magneacutetica Ponderada em TI e TR
Todas as imagens geradas por RM satildeo ponderadas em T1 em algum grau os
tempos de relaxamento T1 para aacutegua e gordura no corpo vaiam de 100 a 2000 ms
A fonte primaacuteria de atenuaccedilatildeo do sinal em uma imagem spin-eco eacute a saturaccedilatildeo
progressiva do momento magneacutetico pelos pulsos de seleccedilatildeo do corte repetitivos O
sinal da gordura eacute brilhante enquanto as intensidades de sinal do muacutesculo e liacutequido
em um cisto do menisco satildeo menores
8132 Ponderaccedilatildeo em densidade Protocircnica
As imagens onde o contraste eacute governado pela concentraccedilatildeo relativa de aacutegua no
tecido podem ser geradas utilizando-se TRrsquos longos (TR gt 20 ms) Estas imagens
satildeo denominadas imagens ponderadas em densidade protocircnicas As imagens
ponderadas em densidade protocircnica fornecem mais detalhes anatocircmicos porque
satildeo usadas para visualizar estruturas finas Estas satildeo obtidas e satildeo uacuteteis para
interpretaccedilatildeo de aacutereas de sinal de intensidade elevada observada na imagem
ponderada em T2 na qual os detalhes anatocircmicos estatildeo encobertos
8133 Ponderaccedilatildeo em T2 e TE
O liacutequido e o edema podem ser enfatizados em imagens produzidas por RM
utilizando-se longos tempos de TE porque possuem maiores tempos de
relaxamento T2 que os tecidos normais Com TEs longos o descaimento do sinal
exponencial devido ao relaxamento T2 atenua o sinal de liacutequido e edema mais
lentamente que o sinal da gordura muacutesculo ou tecidos conjuntivos normais
Portanto o liacutequido e o edema apresentam-se brilhantes em imagens por RM
ponderadas em T2 obtidas utilizando-se longos tempos TE e longos tempos TR A
seguir seraacute exposto um quadro com um breve resumo da interpretaccedilatildeo de RM
66
Resumo da interpretaccedilatildeo de IRM
Definiccedilotildees
Tempos de relaxamento Comportamento caracteriacutestico da magnetizaccedilatildeo tecidual
(propriedades dos tecidos)
T1 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons se
tornem inicialmente alinhados com o capo magneacutetico
estaacutetico (ou se realinhem apoacutes excitaccedilotildees repetidas)
T2 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons
saiam de fase uns em relaccedilatildeo aos outros apoacutes excitaccedilatildeo
por radiofrequumlecircncia (RF)
TR O tempo entre as excitaccedilotildees sucessivas de RF no tecido
(um TR curto seleciona proacutetons com T1 curto)
TE Sequumlecircncia em spin-eco tempo no qual o sinal de RF
tecidual (spin-eco) eacute recebido (um TE longo seleciona
proacutetons com T2 longo)
TI Sequumlecircncia de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo consumido
ateacute que a magnetizaccedilatildeo do tecido em recuperaccedilatildeo seja
defletido para recepccedilatildeo (tecido cuja magnetizaccedilatildeo passa
pelo zero no tempo TI produz intensidade zero)
Efeitos sobre a
Imagem
T1 Um T1 curto possibilita uma remagnetizaccedilatildeo raacutepida de
modo que a intensidade do sinal eacute grande (a gordura tem
T1 muito curto) e o tecido aparece brilhante o tecido com
T1 longo (como o liacutequido) natildeo se magnetiza plenamente
entre as excitaccedilotildees e apresenta um aspecto escuro na
imagem a inversatildeo-recuperaccedilatildeo com TI semelhante ao T1
de um tecido resulta em sinal nulo para este tecido (a
gordura pode ser zerada pelo emprego de um TI curto)
67
T2 Um T2 curto faz com que os proacutetons em precessatildeo saiam
rapidamente de fase levando agrave perda do sinal tecidos com
T2 curto (como o muacutesculo) tecircm aspecto escuro nas
imagens obtidas em TE longo tecidos com T2 longo (como
liacutequido ou tumor) mantecircm sua coerecircncia de fase por mais
tempo do que outros tecidos e apresentam um aspecto
brilhante nas imagens obtidas com um TE longo uma
teacutecnica ponderada em T2 utiliza um TR e um TE longos
Aspecto do tecido em sequumlecircncia de IRM
Spin-eco
Tecido Tempo de
relaxamento
Ponderaccedilatildeo T1
TE e TR curtos
Ponderaccedilatildeo T2
Tumor liacutequido T1 e T2 longos Escuro Claro
Muacutesculo T1 longo e T2 curto Escuro Escuro
Gordura T1 curto e T2 longo Claro Menos claro
Para finalizar nossa anaacutelise acerca dos paracircmetros podemos dizer que em uma
sequumlecircncia DP teremos valores curtos para TR e tambeacutem para TE ou seja teremos
T1 longo e T2 curto assim natildeo teremos sequumlecircncia ponderada em T1 como
tambeacutem natildeo teremos ponderada em T2 esta sequumlecircncia nos daraacute cor escura para
liacutequidos e gorduras entatildeo poderemos diferenciar os muacutesculos que teratildeo cor
brilhante podendo entatildeo diagnosticar problemas musculares
Para valores curtos de TR e TE teremos sequumlecircncia ponderada em T1 desta forma
as gorduras apareceratildeo com cor brilhante e os muacutesculos e liacutequidos apareceratildeo em
cor escura sendo uma oacutetima maneira de analisar o quatildeo intacta se encontra o tecido
infrapatelar ou gordura de Hoffa encontrada na regiatildeo femopatelar
68
Para valores longos de TR e TE teremos uma sequumlecircncia ponderada em T2 desta
forma as gorduras e muacutesculos se encontraratildeo em cor escura mas os liacutequidos
estaratildeo em cor brilhante assim poderemos diagnosticar a presenccedila de aacutegua e
edemas na regiatildeo patelofemoral Lembrando ainda que a gordura neste caso tem a
funccedilatildeo de lubrificantes para as superfiacutecies das cartilagens dos ossos a presenccedila de
aacutegua ou edemas prejudicam a lubrificaccedilatildeo na regiatildeo fazendo com que as
cartilagens venham a deteriorar-se
82 Planos de Imagem
Uma aquisiccedilatildeo axial atraveacutes da articulaccedilatildeo patelofemoral eacute usada como o localizador
inicial para imagens subsequumlentes nos planos sagital e coronal A patologia do
menisco eacute avaliada basicamente em imagens do plano sagital Entretanto a
morfologia e a intensidade de sinal das cartilagens do menisco devem ser avaliadas
secundariamente em imagens no plano coronal Os ligamentos cruzados satildeo mais
bem observados em imagens no plano sagital com o coronal e o axial para
visualizaccedilatildeo secundaacuteria e confirmaccedilatildeo da patologia Os ligamentos colateral medial
e lateral (LCM E LCL) satildeo claramente exibidos em imagens coronais e axiais e
tambeacutem podem ser identificados rotineiramente em imagens sagitais As superfiacutecies
da cartilagem articular dos compartimentos medial e lateral satildeo avaliadas nos planos
coronal e sagital A articulaccedilatildeo patelofemoral incluindo a faceta patelar e a
cartilagem articular do sulco troclear eacute mais bem observada em imagens axiais e
sagitais
821 Posicionamento do Paciente
Embora os estudos por imagem sejam realizados rotineiramente com o joelho
colocado em 10ordm a 15ordm de rotaccedilatildeo externa (para realinhar o ligamento cruzado
anterior [LCA] paralelo ao plano de imagem sagital) esta rotaccedilatildeo externa torna-se
menos importante quando satildeo usados cortes mais finos (lt 3 mm) A rotaccedilatildeo externa
excessiva do joelho resulta em alongamento das dimensotildees acircntero-posteriores do
cocircndilo femoral (principalmente o cocircndilo femoral lateral) e pode diminuir a
visualizaccedilatildeo precisa da anatomia do menisco Uma alternativa eacute usar imagens
69
sagitais em plano obliacutequo paralelo agrave orientaccedilatildeo do LCA avaliada em um localizador
axial
83 Abordagem Quanto aos Tipos de Planos Utilizados na RM
831 Imagens Axiais
As imagens no plano axial tecircm importante papel na avaliaccedilatildeo de rotina do joelho As
facetas patelares e a cartilagem articular devido agrave sua orientaccedilatildeo obliacutequa satildeo
demonstradas com maior precisatildeo em imagens axiais atraveacutes da articulaccedilatildeo
patelofemoral A doenccedila patelofemoral (isto eacute condromalaacutecia) pode ser super ou
subestimada quando usadas apenas imagens sagitais Imagens axiais com TF 3D
submilimeacutetrica satildeo usadas para definir padrotildees de lesatildeo circunferencial do menisco
e criar imagens compostas 3D utilizando-se uma estaccedilatildeo de trabalho As imagens
no plano axial tambeacutem satildeo usadas como localizador para determinar os planos
sagital e coronal Embora imagens axiais de rotina em 4 ou 5 mm natildeo satildeo sensiacuteveis
agrave patologia do menisco porque os cortes satildeo muito espessos Imagens sagitais que
secionam o menisco perpendicular agrave sua superfiacutecie proporcionam a melhor
demonstraccedilatildeo da anatomia e patologia interna do menisco
832 Imagens Sagitais
A dessecaccedilatildeo no plano sagital exibe os componentes dos ligamentos colaterais
medial e caacutepsula adjacente O compartimento patelofemoral o quadriacuteceps e o
tendatildeo patelar satildeo demonstrados em dissecaccedilotildees meacutedio-sagitais
O LCA e o LCP satildeo mais bem exibidos em imagens sagitais O LCL ou ligamento
colateral fibular e o tendatildeo do muacutesculo biacuteceps femoral tambeacutem podem ser
observados em cortes sagitais perifeacutericos
Em cortes meacutedio-sagitais os tendotildees quadriacuteceps e patelar que demonstram sinal
de baixa intensidade satildeo observados em suas fixaccedilotildees anteriores aos poacutelos
patelares superior e inferior respectivamente O coxim adiposo infrapatelar de Hoffa
70
estaacute situado diretamente posterior ao tendatildeo patelar e demonstra sinal de
intensidade brilhante (dependendo dos paracircmetros escolhidos) A cartilagem
articular patelar posterior exibe arco uniforme ou convexo em cortes atraveacutes das
facetas patelares medial e lateral Na ausecircncia de liacutequido articular a bursa patelar
colapsada natildeo eacute observada proximal ao poacutelo superior da patela
833 Imagens Coronais
A dissecaccedilatildeo anatocircmica coronal poacutestero-anterior demonstra a caacutepsula posterior o
tendatildeo popliacuteteo os ligamentos cruzados e menisco os ligamentos colaterais e e o
mecanismo extensor
Cortes meacutedio-coronais exibem a espinha tibial anterior enquanto as imagens
anteriores satildeo caracterizadas pelo sinal de alta intensidade do coxim adiposo
infrapatelar de Hoffa anterior ao compartimento lateral do joelho
71
9 COMPARATIVO DO SISTEMA MECAcircNICO COM O JOELHO
Ao iniciar nossa discussatildeo faremos uma comparaccedilatildeo entre a junta do joelho e um
par de buchas mecacircnicas a cartilagem presente em torno dos cocircndilos seraacute
comparada a uma bucha de desgaste o osso seraacute considerado como a peccedila
importante que natildeo poderaacute ser substituiacuteda e a gordura de Hoffa (tecido adiposo
infrapatelar) seraacute considerada como um lubrificante de elevada viscosidade
No sistema mecacircnico quando haacute uma contaminaccedilatildeo no lubrificante tem-se o
aumento do atrito e em consequumlecircncia o desgaste prematuro do conjunto A
presenccedila de aacutegua por exemplo causa uma alteraccedilatildeo da viscosidade do lubrificante
essa alteraccedilatildeo natildeo permite a formaccedilatildeo de cunha na regiatildeo de contato entre as
superfiacutecies assim no caso de elementos mecacircnicos poderemos ter microsoldas
ruiacutedos vibraccedilatildeo aquecimento e outros
Em semelhanccedila com este modelo faremos um comparativo em relaccedilatildeo ao joelho
que apresenta componentes com funccedilotildees muito proacuteximas de um par de buchas
mecacircnicas Com o passar do tempo as constantes situaccedilotildees que envolvem o joelho
no dia a dia sejam elas os esforccedilos em um jogo de futebol ou em um simples
agachamento vatildeo levar este conjunto a pressotildees elevadas e ainda a infiltraccedilotildees de
aacutegua por diversos motivos pancadas torccedilotildees etc Neste caso a presenccedila da aacutegua
assim como no sistema mecacircnico iraacute causar desgaste das cartilagens ocorrendo o
contato entre os cocircndilos o que futuramente poderaacute provocar por exemplo uma
artrite
No caso de um desgaste mecacircnico resolve-se o problema trocando o elemento de
desgaste e solucionando o problema de lubrificaccedilatildeo O que natildeo pode ser realizado
com tanta simplicidade no caso do joelho que requer um tratamento ou ateacute uma
intervenccedilatildeo ciruacutergica
72
91 Resultados dos testes
Foram realizados dois testes com e sem carga para que pudeacutessemos avaliar a
mudanccedila nos resultados da RM
911 O Primeiro Teste
O primeiro teste foi realizado no dia 25 de junho de 2005 no CDI (centro de
diagnoacutestico por imagem) localizado em Santa Luacutecia ndash Vitoacuteria O teste foi realizado
em uma pessoa de aparecircncia saudaacutevel sem histoacuterico de problemas no joelho e sem
ocorrecircncia de dor com idade de 28 anos
Os resultados obtidos natildeo apresentaram alteraccedilatildeo significativa das fissuras
912 O Segundo Teste
O segundo teste foi realizado no dia 18 julho de 2005 no mesmo local do teste
anterior O teste foi realizado com uma pessoa saudaacutevel com histoacuterico de problemas
no joelho e sem dores nos dias anteriores ao teste bem como nos dias posteriores
com idade de 54 anos
O resultado obtido com carga apresentou uma pequena variaccedilatildeo da fissura na
gordura de Hoffa
73
10 DISCUSSAtildeO DOS RESULTADOS E MELHORIAS
Neste capiacutetulo faremos uma abordagem sobre os resultados e uma proposta de
melhoria para o equipamento
101 Comentaacuterio dos Resultados
Nos resultados obtidos foram verificadas alteraccedilotildees na regiatildeo femopatelar quando
se aplica uma carga o que natildeo poderia ser obtido em um exame convencional de
ressonacircncia magneacutetica
No primeiro teste pode ser observada uma pequena diferenccedila devido agrave
aproximaccedilatildeo dos cocircndilos Considerando ser o indiviacuteduo uma pessoa saudaacutevel e
sem dores era de se esperar que o resultado natildeo apresentasse alguma anomalia
No segundo teste observou-se abertura de uma pequena fissura na gordura de
Hoffa o que tambeacutem se esperava pois a pessoa apresentava um histoacuterico de
problemas no joelho apesar de que ele natildeo apresentava sintomas de qualquer
anomalia no momento do teste
Visto que os testes natildeo puderam ser realizados com pessoas que tinham um
histoacuterico e uma situaccedilatildeo que caracterizasse um problema no joelho o que foi
determinante para os resultados e devido a impossibilidade de realizar testes nas
condiccedilotildees ideais descritas no quarto capiacutetulo bem como aos custos altiacutessimos que
envolvem os exames que foram realizados juntamente com os exames dos clientes
da cliacutenica sendo assim era de se esperar que os resultados natildeo causassem
diferenccedila de grande expressatildeo
74
102 Proposta de Melhoria
Visto que os resultados foram considerados satisfatoacuterios apesar das condiccedilotildees
adversas propomos possiacuteveis melhorias no que diz respeito agrave avaliaccedilatildeo da pressatildeo
exercida no joelho
Sugerimos entatildeo a utilizaccedilatildeo de palmilhas figuras 29 e 30 para avaliar a pressatildeo
equivalente exercida no joelho e o uso de um software por exemplo o Ansys
(elementos finitos) para criar uma nova imagem corrigida Isso seria viaacutevel e
interessante poreacutem exigiria mais aprofundamento e muito mais tempo o que poderaacute
ser realizado em futuros trabalhos
Figura 29 ndash Palmilhas para mediccedilatildeo da pressatildeo
Figura 30 ndash Resultado de uma anaacutelise de pressatildeo
75
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
[1] httpmriifscuspbrpaginasporttormprojetohistoricohtml acessado
em 11 de junho de 2005
[2] httpwwweagoracombrlerphpidnew=13596 acessado em 15 de
junho de 2005
[3] Rasch Philip j Cinesiologia e Anatomia Aplicada Editora Guanabara
Koogan 1991
[4] Kendall Henry Otis Kendall Florence Peterson Wadsworth Gladys
Elizabeth Muacutesculos Provas e Funccedilotildees Editora Manole Ltda 1980
[5] Haaga Hohn R Lanzieri Charles F Tomografia Computadorizada e
Ressonacircncia Magneacutetica do Corpo Humano Vol 2 Editora Guanabara Koogan
1996
[6] Antonio Raimundo dos Santos Metodologia Cientiacutefica a construccedilatildeo do
Conhecimento 6ordfed Editora DPampA 2004
[7] Tese de Mestrado do aluno Luciano Luporini Menegaldo Campinas
1997 SP ndash Brasil
[8] httpwwwgrupodojoelhocombrartigosanat_biomhtmc acessado em
16 de junho de 2005
[9] httpwwwgrupodojoelhocombrlcahtm acessado em 16 de junho de
2005
[10]httpwwwcorpohumanohpgigcombrsist_muscularsist_muscularhtml
acessado em 20 de junho de 2005
[11] httpwwwmsd-brazilcommsd43m_manualmm_sec5_47htm
acessado em 24 de junho de 2005
[12] httpgeocitiesyahoocombrcorpoemovview_musculacao_24htm
acessado em 25 de junho de 2005
[13]httpwwwtudosobredorcombrpaciente_templatephp3pagina=joelho
acessado em 06 de julho de 2005
[14] Stimac Gary k Introduccedilatildeo ao diagnoacutestico por imagens Editora
Guanabara Koogan 1994
30
4 O PORQUEcirc DO USO DA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
Estabelecendo uma comparaccedilatildeo entre os meacutetodos de diagnoacutestico por imagem
utilizados no joelho encontramos os raios-X e a ressonacircncia magneacutetica como sendo
os meacutetodos mais utilizados atualmente Neste capiacutetulo faremos uma breve
avaliaccedilatildeo de custo benefiacutecio entre estes dois meacutetodos
41 Pesquisa de Custo e de Exame Utilizado
Na utilizaccedilatildeo do meacutetodo de diagnoacutestico por raios-X obteacutem-se oacutetimos resultados na
avaliaccedilatildeo de fraturas oacutesseas presenccedila de objetos estranhos e proacuteteses como
observamos na figura 7 Mas este resultado natildeo se apresenta da mesma maneira
para muacutesculos e outros elementos que possam ser analisados na articulaccedilatildeo
tornando-se entatildeo um meacutetodo ineficaz para aplicaccedilotildees que estatildeo ligadas a
patologias
Figura 7 ndash Chapas de raio x [9]
O meacutetodo de utilizaccedilatildeo que preenche esta lacuna satildeo as ressonacircncias magneacuteticas
que revelam as patologias referentes aos muacutesculos cartilagens tendotildees
31
ligamentos vasos etc Como mostrado na figura 8 podemos observar os detalhes
da articulaccedilatildeo
Figura 8ndash Exame de RM
Para uma comparaccedilatildeo acerca do meacutetodo de captaccedilatildeo de imagem mais adequado a
ser utilizado realizamos uma pesquisa no Hospital Praia da Costa localizado no
municiacutepio de Vila Velha - ES com o ortopedista Henrique Morais formado em
medicina pela Faculdade de Medicina de Petroacutepolis A resposta veio a confirmar o
relatado acima os raios-X satildeo muito mais utilizados que a ressonacircncia magneacutetica
devido a simplicidade e ao baixo custo do exame
Para obtermos dados referentes a custos foi realizada uma pesquisa no Centro de
Diagnoacutestico por Imagem (CDI) localizado na Praia do Canto Vitoacuteria - ES onde
foram obtidos os seguintes resultados
O valor de um exame de ressonacircncia magneacutetica incluindo laudo e filme foi de R$
73000 (setecentos e trinta reais) para o raios-X o custo teria uma meacutedia de R$
1500 (quinze reais) por exame
Uma outra pesquisa foi realizada por Nabarrete em 1999 que tinha como objetivo
colher informaccedilotildees referentes aos diversos aspectos relacionados agraves lesotildees quais
os tipos mais frequumlentes e seus mecanismos mais comuns bem como as
32
caracteriacutesticas dos indiviacuteduos que em sua maioria foram do sexo masculino Os
resultados seratildeo apresentados nas figuras 9 10 11 e 12
Figura 9 - Ocorrecircncia de lesotildees e quais estruturas satildeo mais lesadas
Figura 10 - Esportes de contato que mais geram lesotildees nos ligamentos
Figura 11 - Neste graacutefico veremos os mecanismos causadores de lesotildees
33
Figura 12 - Procedimentos que foram utilizados para definiccedilatildeo do grau da lesatildeo
42 Conclusatildeo do Capiacutetulo
Apesar da teacutecnica dos raios-X ser o exame mais utilizado o de menor custo o mais
simples e mais raacutepido seraacute utilizado neste estudo a ressonacircncia magneacutetica pois
neste caso a preocupaccedilatildeo eacute mostrar o comportamento da estrutura do joelho com e
sem a aplicaccedilatildeo de carga e tal avaliaccedilatildeo soacute seraacute possiacutevel pelo o exame de RM pois
mostraraacute os diferentes tipos de tecidos do joelho e suas variaccedilotildees
34
5 DEFEITOS DA RM
O paciente em questatildeo ao dar entrada na sala de ressonacircncia natildeo poderaacute portar
nenhum tipo de material magneacutetico ou qualquer instrumento que venha gerar
artefatos no resultado do exame Os artefatos satildeo gerados atraveacutes de interferecircncia
com o campo magneacutetico Assim portadores de proacuteteses marcapasso ou quaisquer
materiais eleacutetricos natildeo podem utilizar o meacutetodo de diagnoacutestico por ressonacircncia
O objetivo deste capiacutetulo eacute identificar os problemas relacionados agrave mecacircnica no que
diz respeito ao modo como eacute realizado o exame Seraacute mostrado agora um dos
problemas encontrados durante a realizaccedilatildeo do exame com o paciente em repouso
estando ele com um carregamento nulo ou proacuteximo disto na regiatildeo femopatelar
51 Abordagem da Variaccedilatildeo da Pressatildeo na Superfiacutecie de Apoio
Para esta demonstraccedilatildeo a variaccedilatildeo da pressatildeo sofrida nos peacutes para situaccedilotildees reais
e tambeacutem para a situaccedilatildeo da ressonacircncia onde o paciente encontra-se deitado
Seraacute feito ainda uma avaliaccedilatildeo das forccedilas sobre os muacutesculos no joelho em duas
posiccedilotildees e para acircngulos diferentes
Em um primeiro estudo seraacute considerado uma pessoa deitada em repouso e com
sua distribuiccedilatildeo de massa homogecircnea e constante ao longo de todo corpo sendo
esta a situaccedilatildeo em que o paciente encontra-se no momento da ressonacircncia
magneacutetica temos
Massa = constante
A aacuterea de contato com a superfiacutecie
Aacuterea (estimada) = 2400 cm2
35
Considerando a massa do indiviacuteduo como 80 kg estimamos entatildeo a pressatildeo
exercida pela superfiacutecie do corpo em contato com a maca da ressonacircncia
Pressatildeo = F A
Sendo assim foi encontra uma pressatildeo de 0033 kgf cm2 para uma pessoa deitada
na maca da RM
Ilustrando a situaccedilatildeo de uma pessoa de peacute onde os peacutes estatildeo totalmente apoiados
no solo em repouso com a massa distribuiacuteda de maneira uniforme em toda a
superfiacutecie de contato
Aacuterea (estimada) = 132 cm2
Considerando o mesmo indiviacuteduo da situaccedilatildeo anterior teremos uma pressatildeo de
0606 kgf cm2
A uacuteltima situaccedilatildeo teraacute o mesmo indiviacuteduo com suas pernas flexionadas e com uma
aacuterea de apoio reduzida esta eacute uma situaccedilatildeo criacutetica para o joelho devido ao aumento
das tensotildees nos muacutesculos e tendotildees esta situaccedilatildeo seraacute abordada mais adiante
Aacuterea (estimada) = 80 cm2
Sendo assim a pressatildeo correspondente a esta situaccedilatildeo seraacute de 1 kgf cm2
Observando os resultados das situaccedilotildees anteriores eacute faacutecil de verificar a ocorrecircncia
de uma grande variaccedilatildeo da pressatildeo Comparando os resultados das situaccedilotildees onde
o indiviacuteduo estaacute de peacute com toda a superfiacutecie do peacute apoiada com o resultado do
indiviacuteduo na maca verifica-se que a pressatildeo eacute aproximadamente vinte vezes maior
e a situaccedilatildeo onde o indiviacuteduo encontra-se com a superfiacutecie do peacute parcialmente
apoiada a diferenccedila aumenta em mais de 30 vezes em relaccedilatildeo agrave posiccedilatildeo de exame
36
52 A Impossibilidade de Variaccedilatildeo do Acircngulo
Durante o exame de ressonacircncia magneacutetica o acircngulo do joelho na posiccedilatildeo eacute
travado entre 10 e 15deg como mostrado na figura 13
Durante um agachamento agraves forccedilas compressivas chegam proacuteximas a 8000 Kgf
com cargas elevadas (250 a 38250 kg) sendo praticamente a mesma nos acircngulos
entre 60deg a 130deg de flexatildeo de joelhos (NISSEL amp EKHOLM 1986) poreacutem ainda natildeo
foi estudado um valor limite para as estruturas resistirem a forccedilas compressivas
Deve-se lembrar no entanto que da mesma forma que a compressatildeo excessiva
pode ser lesiva para meniscos e cartilagens elas tem um papel importante na
estabilidade dos joelhos (NISSEL amp ELKHOLM 1986 MARKOLF et al 1981
SHOEMAKER amp MARKOLF 1985 YACK et al 1994) [12]
Figura 13ndash Acircngulo de posiccedilatildeo do joelho durante o exame
Logo concluiacute-se que em acircngulos menores que 60deg os esforccedilos na regiatildeo
femopatelar satildeo pequenos e haacute pouco desgaste da articulaccedilatildeo para acircngulos entre
60 e 130deg haacute grande esforccedilo e desgaste poreacutem em ambos os casos todos os
37
esforccedilos contribuem para a estabilidade do joelho A figura 14 ilustra claramente
que com a alteraccedilatildeo do acircngulo do joelho as forccedilas existentes aumentam
consideravelmente
Figura 14ndash Na figura 14 pode-se observar que Qp Rf(resultante) e Pa satildeo vetores forccedila que atuam
diretamente sobre a patela ao flexionar o joelho como jaacute foi abordado anteriormente as forccedilas
apresentam grandes aumentos O grupo de forccedilas representados pelos vetores Qt Rc(resultante) e
P(forccedila peso) atuam na articulaccedilatildeo do tornozelo e aumentam com a flexatildeo do joelho bem como o
aumento da forccedila normal(forccedila de contato do chatildeo com a ponta dos peacutes) que provoca um maior
momento na articulaccedilatildeo O conjunto de vetores representados por Rc(resultante) Qt e P satildeo vetores
que atuam na articulaccedilatildeo da anca do fecircmur e a bacia neste caso temos um pequeno aumento destes
com o aumento do acircngulo Por fim temos o conjunto de vetores representados por Pa Rt e
Rg(resultante) que atuam na articulaccedilatildeo entre o fecircmur e a tiacutebia
38
53 Contraccedilatildeo Isomeacutetrica e Isotocircnica
A relaccedilatildeo entre a forccedila muscular e seu comprimento durante uma contraccedilatildeo
determina o tipo de contraccedilatildeo muscular Eacute chamada contraccedilatildeo isomeacutetrica aquela em
que o efeito da formaccedilatildeo das pontes cruzadas implica no aumento da rigidez do
muacutesculo atingindo um estado de equiliacutebrio estaacutetico neste caso o muacutesculo natildeo
altera seu comprimento ainda que as pontes cruzadas estejam ativas para suportar
a carga aplicada Modificaccedilotildees na carga levam ao aumento ou a diminuiccedilatildeo da
rigidez do muacutesculo e a manutenccedilatildeo do comprimento O outro tipo de contraccedilatildeo
chamada isotocircnica ocorre quando o muacutesculo se encurta ainda que sob a accedilatildeo de
uma carga Tomando-se como exemplo a elevaccedilatildeo de um peso numa contraccedilatildeo
isomeacutetrica este estaria sendo sustentado estaticamente enquanto uma contraccedilatildeo
isotocircnica seria capaz de levantaacute-lo [6]
531 Relaccedilatildeo Comprimento - Forccedila Muscular
Quando o comprimento de um muacutesculo se encontra proacuteximo ao seu valor de
repouso tambeacutem chamado comprimento oacutetimo a maior quantidade possiacutevel de
cabeccedilas miosiacutenicas pode formar pontes cruzadas com as moleacuteculas de actina esta
situaccedilatildeo corresponde ao maior grau de superposiccedilatildeo entre os filamentos grosso e
fino Gordon et alli (1966) mediu a faixa de comprimento onde a maacutexima tensatildeo
ocorria numa fibra isolada do muacutesculo sartorius da ratilde de 94 a 106 do
comprimento oacutetimo (Figura 15 A)
Diminuindo gradativamente o comprimento do muacutesculo para ateacute um limite de 60
do comprimento oacutetimo a forccedila caiacutea a aproximadamente 80 da forccedila maacutexima -
evento relacionado provavelmente ao encontro de filamentos finos opostos
Encurtamentos mais pronunciados levavam agrave cessaccedilatildeo da forccedila muscular com o
provaacutevel choque dos filamentos grossos com as estruturas Z Por outro lado se o
muacutesculo era estirado acima do comprimento oacutetimo a forccedila muscular caia
gradativamente ateacute cerca de 130 deste comprimento Nesta condiccedilatildeo o
sarcocircmero distendido diminui o nuacutemero de pontes cruzadas ativas ateacute o limite ao
39
redor de 170 do comprimento oacutetimo onde a superposiccedilatildeo entre filamentos
grossos e finos jaacute natildeo ocorre
Em muacutesculos inteiros e natildeo apenas numa fibra isolada alongamentos a partir do
comprimento oacutetimo trazem consigo o aparecimento de uma forccedila elaacutestica passiva
exercida pelos elementos elaacutesticos natildeo contraacuteteis do muacutesculo perimiacutesio endomiacutesio
sarcolema assim como por elementos da proacutepria fibra muscular (Zajac 1989)
Dependendo ainda da ativaccedilatildeo a forccedila muscular fica reduzida a uma fraccedilatildeo da forccedila
maacutexima situaccedilatildeo em que nem todas as fibras satildeo recrutadas ou a somaccedilatildeo
temporal natildeo chegou ao maacuteximo (Figura 15 B)
Em muacutesculos do aparelho locomotor a modulaccedilatildeo da forccedila eacute feita
predominantemente pelo recrutamento ateacute cerca de 70 (50 a 85
dependendo do muacutesculo) da forccedila maacutexima valor a partir do qual as unidades
motoras passam a disparar com maior frequumlecircncia (Enoka 1993) [6]
40
Figura 15 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento A - Ativaccedilatildeo maacutexima B - Ativaccedilatildeo parcial (Zajac 1989)
532 Relaccedilatildeo Velocidade - Forccedila Muscular
Um muacutesculo isolado sujeito a uma carga constante por exemplo suportando um
peso se for estimulado inicialmente se encurtaraacute parando em seguida Variando-se
a carga eacute possiacutevel relacionaacute-la com a velocidade de encurtamento sendo obtida a
curva velocidade - forccedila muscular Quando a velocidade de encurtamento eacute maacutexima
o muacutesculo natildeo estaacute sujeito a nenhuma carga isto eacute a forccedila muscular eacute nula Se por
outro lado o muacutesculo natildeo consegue se encurtar ainda que seu comprimento seja
oacutetimo senatildeo apenas suportar a carga a velocidade eacute nula e a forccedila assume o valor
maacuteximo (Figura 16) Forccedilas maiores do que a maacutexima aplicadas ao muacutesculo levam
seu alongamento ateacute um limite de aproximadamente 180 da forccedila maacutexima
aumentos subsequumlentes de forccedila levariam a alongamentos draacutesticos no muacutesculo
41
Figura 16 - Relaccedilatildeo forccedila-velocidade para ativaccedilotildees maacutexima e parcial No eixo x estaacute representada a
velocidade de encurtamento a velocidade do muacutesculo com sinal oposto (Zajac 1989)
54 O Modelo de Hill
Os modelos derivados da proposta inicialmente apresentada por A V Hill em 1938
possuem caracteriacutesticas suficientemente simples e de faacutecil compreensatildeo e satildeo
capazes de modelar satisfatoriamente os principais fenocircmenos macroscoacutepicos
observados na contraccedilatildeo muscular e que os tornaram os mais utilizados ateacute entatildeo
em estudos de dinacircmica e controle de movimento Na Figura 17 podem ser
observados os componentes baacutesicos deste modelo um elemento contraacutetil (CE) no
qual a forccedila muscular eacute gerada a partir da energia quiacutemica disponiacutevel um elemento
elaacutestico em seacuterie (SEE) responsaacutevel pela resposta mecacircnica do muacutesculo agraves
alteraccedilotildees de comprimento raacutepidas Se um muacutesculo estaacute sendo submetido a
alongamentos natildeo-despreziacuteveis eacute comum a inclusatildeo de um elemento elaacutestico em
paralelo (PE) atuando como uma mola passiva [6]
42
Figura 17 - Estrutura funcional do modelo de Hill mostrando o elemento contraacutetil (CE) o elemento
elaacutestico em paralelo (PE) e o elemento elaacutestico em seacuterie (SEE) (Zajac 1989)
A partir de medidas de forccedila isotocircnica em muacutesculos tetanizados sabe-se que quando
esta aumenta os muacutesculos se contraem mais lentamente Foi proposta entatildeo por Hill
uma relaccedilatildeo empiacuterica hiperboacutelica que ajustava a dependecircncia da velocidade maacutexima
de contraccedilatildeo (V) com a forccedila muscular (F) (Figura 18)
(F+a)+(V+b)=const (41)
Tal que
V eacute a velocidade inicial (maacutexima) de encurtamento
F eacute a forccedila muscular
a e b satildeo as constantes sendo b = a (VmFm)
43
Figura 18 - Hipeacuterbole de Hill Os dados experimentais de contraccedilotildees isotocircnicas do muacutesculo sartorius
de ratilde foram ajustados com a equaccedilatildeo empiacuterica (VVm+025) (FFm+025) = 03123 neste teste
Vm=52 cms e Fm=65 gf (Talbot e Gessner 1973)
Hill obteve a relaccedilatildeo acima atraveacutes de medidas da potecircncia muscular que eacute a soma
das energias mecacircnica e teacutermica durante a contraccedilatildeo isotocircnica Inicialmente o calor
liberado na contraccedilatildeo isotocircnica (Qit) foi considerado como a soma do calor liberado
durante a contraccedilatildeo isomeacutetrica (Qim) e do calor liberado devido ao encurtamento (Qe)
Q Q Qit e im (42)
Hill constatou que Qe era proporcional apenas agrave distacircncia encurtada ou que sua
variaccedilatildeo temporal era proporcional a V No entanto Qit o calor total diminuiacutea com o
aumento da forccedila A potecircncia total no muacutesculo soma da potecircncia mecacircnica (fv) e do
calor extra dissipado por accedilatildeo da viscosidade no encurtamento (Qe) pode ser
expressa como
( )W fv Qe fv av b f fm (43)
44
Tal que fm eacute a forccedila muscular maacutexima (ou seja para v = 0) Somando ab + bf nos dois
lados da equaccedilatildeo acima
( )( ) ( )f a v b b a fm (44)
Mas Hill percebeu posteriormente que ldquoardquo dependia de f (Hill 1964)
a f f fm( ) 016 018 (45)
Apesar das equaccedilotildees 44 e 45 descreverem com maior precisatildeo a relaccedilatildeo forccedila-
velocidade a equaccedilatildeo original de Hill 41 continua sendo empregada com suficiente
credibilidade para muitos muacutesculos Wilkie (1950) notou que hipeacuterboles
geometricamente semelhantes eram obtidas para vaacuterios muacutesculos mostrando que a
variaccedilatildeo da velocidade com a forccedila ocorria de maneira ateacute certo ponto invariante
Normalizando a eq 41 pela forccedila maacutexima (fm) e pela velocidade maacutexima de contraccedilatildeo
sem carga (vm) vem
f
f
v
vm m
1
4
1
4
5
16 (46)
Uma vez que para muitos muacutesculos vale a relaccedilatildeo
a
f
b
vm m
1
4 (47)
Abott e Wilkie (1953) mostraram que a equaccedilatildeo de Hill normalizada eq 47 se aplica
para muacutesculos que se encontram em diversos estados de alongamento ou contraccedilatildeo
e natildeo apenas no comprimento oacutetimo Assim a forccedila do elemento contraacutetil eacute
completamente definida para uma estimulaccedilatildeo tetacircnica se a curva forccedila-comprimento
eacute levada em conta aleacutem da curva forccedila-velocidade A forccedila muscular eacute entatildeo uma
funccedilatildeo de duas variaacuteveis uma relaccedilatildeo forccedila-comprimento-velocidade (figura 19)
45
Figura 19 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento-velocidade para muacutesculo interno reto de rato (Zierler 1978)
Este modelo baacutesico possui alguns pequenos desvios dependendo das condiccedilotildees
especiacuteficas de operaccedilatildeo Muacutesculos que se contraem a partir de um comprimento inicial
elevado encurtam-se mais lentamente do que aqueles que estavam inicialmente
menos estendidos A duraccedilatildeo da estimulaccedilatildeo se longa diminui a velocidade de
contraccedilatildeo processo ligado provavelmente ao metabolismo energeacutetico (Zierler 1978)
A partir das relaccedilotildees expostas acima jaacute eacute possiacutevel calcular a potecircncia muscular
Sendo a taxa de calor gerado no encurtamento ( Qe ) proporcional agrave velocidade de
encurtamento
( )Q Q f f vit im m 016 018 (48)
Incluindo o termo fv da potecircncia mecacircnica e considerando a = 025 a potecircncia
muscular total entendida como a soma da taxa de produccedilatildeo de calor e da potecircncia
mecacircnica durante a contraccedilatildeo isotocircnica fica
W Q f v fvim m 0 25 (49)
46
E utilizando a relaccedilatildeo determinada por Hill para o calor isomeacutetrico
Qf v
im
m m
16 (410)
Tem-se que uma expressatildeo para a potecircncia muscular seria
Wf v v
v
f
f
v
v
m m
m m m
161 4 16 (411)
Que a partir da equaccedilatildeo 46 da hipeacuterbole normalizada de Hill (Talbot e Gessner
1973) pode ser expressa em funccedilatildeo apenas da velocidade de encurtamento ou da
forccedila muscular
Wf v
vv
vv
m m m
m
16
1 24
1 4 (412)
Wf v f
f
f f
f f
m m
m
m
m
161 1
4 75 20
16 64 (413)
A equaccedilatildeo de Hill normalizada (46) eacute a base para a determinaccedilatildeo da curva
velocidade-forccedila muscular As equaccedilotildees 411 e 412 por sua vez podem fornecer
importantes dados sobre consumo de energia muscular e o comportamento das
forccedilas para um estudo mais especiacutefico Em sistemas de estimulaccedilatildeo eleacutetrica neuro-
muscular poderatildeo ser uacuteteis no estabelecimento de estrateacutegias de controle
47
55 Estrutura Muscular na Articulaccedilatildeo
A seguir seratildeo apresentados os muacutesculos e ligamentos no movimento do joelho De
acordo com o mostrado na Figura 20 podemos observar a quantidade de muacutesculos
diretamente ligados ao joelho bem como os ligamentos que satildeo responsaacuteveis por
manter a integridade da articulaccedilatildeo
Figura 20 - Demonstrativa dos muacutesculos ligamentos e suas disposiccedilotildees
551 Os Muacutesculos da Articulaccedilatildeo
Doze muacutesculos atuam na articulaccedilatildeo do joelho e satildeo classificados em trecircs grupos
bull Jarrete
bull Quadriacuteceps da coxa e
bull Muacutesculos natildeo-classificados
5511 Jarrete
O grupo do jarrete inclui os muacutesculos semitendiacuteneo semimembranaacuteceo e biacuteceps da
coxa (cabeccedila longa e curta) Todos exceto a cabeccedila curta do biacuteceps atuam como
48
extensores do quadril Como os muacutesculos do jarrete demonstram uma linha de
traccedilatildeo posterior ao eixo de rotaccedilatildeo do joelho eles servem como flexores do joelho
Aleacutem de fletir o joelho os muacutesculos semimembranaacuteceo e semitendiacuteneo giram
medialmente a tiacutebia quando o joelho estaacute parcialmente fletido Na condiccedilatildeo de
sustentaccedilatildeo de peso esses muacutesculos tendem a girar lateralmente o fecircmur sobre a
tiacutebia Esses movimentos satildeo relativamente equivalentes
5512 O Quadriacuteceps da Coxa
O quadriacuteceps da coxa eacute constituiacutedo pelos muacutesculos reto da coxa e trecircs vastos (vasto
lateral medial e intermeacutedio) Apenas o reto da coxa atua em mais de uma
articulaccedilatildeo Contudo todos os membros causam inequivocadamente uma extensatildeo
potente do joelho e tambeacutem devido a sua inserccedilatildeo medial tendem a causar
rotaccedilatildeo medial da tiacutebia
O comportamento eleacutetrico do vasto medial estaacute relacionado agrave diminuiccedilatildeo da
magnitude do braccedilo de momento do quadriacuteceps para a extensatildeo do joelho durante
os 15ordm finais de movimento Os aumentos na atividade do vasto medial no final da
extensatildeo do joelho foram relacionados ao seu papel como estabilizador da patela
contra uma luxaccedilatildeo lateral Em geral ainda eacute relativamente seguro afirmar que todos
os muacutesculos do quadriacuteceps satildeo mais ou menos simultaneamente ativos durante a
extensatildeo do joelho e proporcionalmente ativos durante elevaccedilotildees e reduccedilotildees na
tensatildeo da extensatildeo
5513 O Grupo de Muacutesculos natildeo Classificados
O grupo de muacutesculos natildeo-classificados da articulaccedilatildeo do joelho inclui o sartoacuterio o
graacutecil o popliacuteteo o gastrocnecircmico e o plantar Os dois uacuteltimos atuam
predominantemente na articulaccedilatildeo do tornozelo embora passem atraacutes da
articulaccedilatildeo do joelho e possuam alguma capacidade de flexatildeo
49
O muacutesculo graacutecil considerado parte da massa muscular referida como adutores do
quadril no entanto ao atravessar a articulaccedilatildeo do joelho ele tende a causar um
torque associado agrave rotaccedilatildeo medial da tiacutebia bem como a flexatildeo do joelho
O sartoacuterio que eacute o muacutesculo mais longo do corpo tambeacutem se associa agrave rotaccedilatildeo
medial da tiacutebia e atua no quadril como flexor
O popliacuteteo eacute um muacutesculo profundo e pequeno situado atraacutes da articulaccedilatildeo do joelho
A orientaccedilatildeo de suas fibras o torna um rotador medial da tiacutebia Geralmente se
observa atividade do muacutesculo no iniacutecio da flexatildeo do joelho aleacutem de ajudar a
estabilizar o membro inferior sustentador do peso quando estaacute numa posiccedilatildeo com o
joelho fletido auxiliando o ligamento cruzado posterior a restringir esse movimento
indesejaacutevel
Figura 21 ndash Localizaccedilatildeo dos principais muacutesculos relacionados ao joelho [10]
552 Ligamentos
Ligamento Cruzado Anterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo permitindo
o movimento para frente
Ligamento Cruzado Posterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo
permitindo o movimento para traacutes mais ligamentos colaterais localizados nas
laterais do joelho responsaacuteveis pela estabilidade lateral e medial da articulaccedilatildeo
50
Os ligamentos tecircm como principal funccedilatildeo limitar os movimentos das articulaccedilotildees em
direccedilotildees indesejaacuteveis a fim de que natildeo ocorram lesotildees (danificaccedilotildees nas mesmas)
A caacutepsula fibrosa do joelho eacute suplementada e reforccedilada por cinco ligamentos
intriacutensecos
bull Ligamento Patelar
bull Ligamento Colateral Fibular
bull Ligamento Colateral Tibial
bull Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo
bull Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Estes satildeo frequumlentemente denominados ligamentos externos para diferenciaacute-los
dos ligamentos internos e ligamentos cruzados que se encontram dentro da caacutepsula
fibrosa
5521 Ligamento Patelar
Eacute a continuaccedilatildeo do tendatildeo do muacutesculo quadriacuteceps da coxa distal agrave patela Eacute
extremamente forte e contiacutenuo com a caacutepsula fibrosa da articulaccedilatildeo do joelho e eacute
palpado com maior facilidade quando a perna esta estendida Resiste agrave tendecircncia
da face tibial superior de deslocar-se para frente com referecircncia ao fecircmur durante
alguns tipos de movimento
5522 Ligamento Colateral Fibular (Lateral) e Ligamento Colateral Tibial
(Medial)
Esse ligamento tem mais importacircncia que o ligamento colateral fibular (lateral) no
que diz respeito agrave estabilidade do joelho
O ligamento colateral medial eacute composto de uma parte superficial o ligamento
colateral tibial e uma parte profunda ldquoo ligamento capsular medialrdquo Estas estruturas
satildeo importantes no controle da angulaccedilatildeo vara (voltado medialmente) e valga
(voltada lateralmente) rotaccedilatildeo tibial e deslocamento tibial antero-posterior Esses
51
ligamentos satildeo firmemente fixados ao menisco medial e a caacutepsula fibrosa da
articulaccedilatildeo do joelho
Os ligamentos colaterais tibial e fibular normalmente impedem a ruptura das faces
laterais da articulaccedilatildeo Satildeo firmemente estirados quando a perna eacute estendida
impedindo a rotaccedilatildeo da tiacutebia lateralmente ou do fecircmur medialmente Durante a
flexatildeo da perna eles se aproximam permitindo alguma rotaccedilatildeo da tiacutebia sobre o
fecircmur
Ligamento colateral medial possui duas porccedilotildees superficial e profunda Estabiliza a
joelho nos estresses em valgo
Ligamento colateral lateral ou fibular colateral Eacute o principal estabilizador ao estresse
em varo Faz parte do complexo ou canto posterolateral e resiste agrave rotaccedilatildeo externa
Figura 22ndash Ligamentos da articulaccedilatildeo do joelho
5523 Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo e Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Eles reforccedilam a parte de traz do joelho Ajudam a resistir qualquer tendecircncia
para a articulaccedilatildeo se mover aleacutem de seu limite de extensatildeo (hiperextensatildeo) Aleacutem
52
disso a direccedilatildeo de suas fibras sugere que eles limitem o movimento rotatoacuterio
5524 Ligamentos Cruzados
O mais fraco ligamento eacute o cruzado anterior que impede o deslocamento posterior
do fecircmur sobre a tiacutebia e a hiperextensatildeo da articulaccedilatildeo aleacutem de conter a tiacutebia que eacute
tracionada agrave frente quando a articulaccedilatildeo eacute fletida em acircngulo reto
O ligamento cruzado posterior que eacute estirado durante a flexatildeo da articulaccedilatildeo do
joelho impede a luxaccedilatildeo anterior do fecircmur sobre a tiacutebia ou a luxaccedilatildeo posterior da
tiacutebia Tambeacutem ajuda a evitar a hiperflexatildeo da articulaccedilatildeo do joelho
Estes ligamentos muito fortes situam-se no interior da caacutepsula articular unindo o
fecircmur e a tiacutebia Localizam-se entre os cocircndilos medial e lateral separados da
cavidade articular pela membrana sinovial
Satildeo faixas arredondadas que se cruzam obliquamente como um X e se denominam
anterior e posterior de acordo com seu local de fixaccedilatildeo na tiacutebia Estes ligamentos
satildeo essenciais para a estabilidade acircntero-posterior da articulaccedilatildeo do joelho
principalmente quando eacute fletido
Ligamento cruzado anterior Eacute responsaacutevel pela limitaccedilatildeo da translaccedilatildeo anterior e
rotaccedilatildeo da tiacutebia em relaccedilatildeo ao fecircmur
Ligamento cruzado posterior Evita a subluxaccedilatildeo posterior da tiacutebia em relaccedilatildeo ao
fecircmur
53
56 Movimentos de Rotaccedilatildeo e Translaccedilatildeo
No joelho existem movimentos de escorregamento do fecircmur sobre os meniscos
tornando o movimento ainda mais complexo Nas figuras 23 e 24 estatildeo identificadas
as proacuteteses de 1 e 4 eixos que nos datildeo uma boa visualizaccedilatildeo dos movimentos
relativos entre as superfiacutecies de um joelho
Figura 23 - Proacuteteses de um Eixo
Figura 24 - Proacuteteses de 4 eixos
Podemos observar a diferenccedila dos movimentos proporcionados por proacutetese e
concluiacutemos que o movimento da proacutetese de 4 eixos eacute o que mais se aproxima do
movimento real no joelho jaacute que proporciona o deslizamento entre as superfiacutecies
enquanto na proacutetese de 1 eixo ocorre apenas o movimento de rotaccedilatildeo em torno do
eixo
54
57 Conclusatildeo do Capiacutetulo
O meacutetodo atual de exame do joelho a ressonacircncia magneacutetica natildeo estaacute adequado
com a pesquisa biomecacircnica pois como pode ser observado neste capiacutetulo a
pressatildeo no joelho em movimento eacute no miacutenimo 30 vezes superior comparada agravequela
na maca de ressonacircncia assim como os acircngulos satildeo os mais variados possiacuteveis
proporcionando variaccedilatildeo ciacuteclica com baixas ou altas taxas de variaccedilatildeo das forccedilas
Com relaccedilatildeo ao meacutetodo de Hill pode-se ter uma noccedilatildeo dos gastos de energia
envolvidos na geraccedilatildeo dos movimentos e como varia a forccedila com a velocidade
muscular
Pode-se verificar tambeacutem a complexidade do joelho quando foram citados e
mostrado a quantidade de muacutesculos ligamentos e outras estruturas que o compotildee e
a sua complexibilidade bem como o movimento existente
55
6 PROPOSTA PARA A SOLUCcedilAtildeO MECAcircNICA
Propotildee-se entatildeo um sistema que simule a compressatildeo exercida sobre o joelho com
um carregamento estaacutetico com valor equivalente ao peso do paciente Isto seria
possiacutevel ao variar o carregamento e o acircngulo da articulaccedilatildeo que seria o ideal para
simular as atividades cotidianas como subir uma escada pular correr um
agachamento e outras situaccedilotildees onde o joelho eacute severamente solicitado
Situaccedilotildees como correr e pular necessitariam de um equipamento com software que
captassem imagens dinacircmicas para esta situaccedilatildeo a escolha seria por um simulador
de carga com caracteriacutesticas elaacutesticas desta forma com o movimento haveria
acreacutescimo ou decreacutescimo dos esforccedilos no joelho do paciente de acordo com a
variaccedilatildeo do comprimento da cinta elaacutestica A impossibilidade de realizaccedilatildeo de um
exame deste tipo eacute devido ao fato de natildeo haver um equipamento de RM que capta
imagens dinacircmicas aqui no estado do Espiacuterito Santo Figura 25 o que nos levou
a pensar em outra soluccedilatildeo para o caso
Figura 25 - Equipamento utilizado na ressonacircncia magneacutetica
56
Como a uacutenica possibilidade eacute de simular um carregamento com um acircngulo entre 10ordm
e 15ordm (acircngulo da bobina de captaccedilatildeo de imagem) na articulaccedilatildeo femopatelar e a
impossibilidade descrita no paraacutegrafo anterior pensamos entatildeo em um equipamento
que atendesse a esta situaccedilatildeo
Na Figura 26 observamos a forccedila F em direccedilatildeo perpendicular ao solo simulando a
forccedila peso desta maneira procuramos desenvolver um aparato que nos permitisse
simular a mesma direccedilatildeo A soluccedilatildeo foi um conjunto de cintas com baixa
elasticidade e boa resistecircncia mecacircnica agrave traccedilatildeo com dispositivo de travas O
equipamento natildeo possui componentes ferromagneacuteticos e medidores de forccedila
eletroeletrocircnicos
Figura 26 - Descriccedilatildeo da cinta e figura ilustrativa
A seguir podemos observar a figura 27 com o voluntaacuterio utilizando o equipamento
no momento anterior agrave ressonacircncia
57
Figura 27 ndash Paciente utilizando a cinta ao dar entrada na sala de exame
61 O Equipamento de Carga
O equipamento eacute composto por trecircs cintas dispostas do seguinte modo a primeira
cinta eacute responsaacutevel pelo carregamento do joelho tencionando o sistema a segunda
eacute responsaacutevel pela ligaccedilatildeo da cinta inferior a primeira com a superior a terceira e a
terceira cinta seraacute responsaacutevel por limitar o movimento que seraacute ajustada conforme
o tamanho do paciente
58
Figura 28 ndash Montagem do conjunto de cintas
62 Modificaccedilotildees Realizadas
Foram necessaacuterias algumas adaptaccedilotildees para que as cintas pudessem ser utilizadas
no equipamento de ressonacircncia magneacutetica pois havia alguns componentes
ferromagneacuteticos tais como mola e eixo Estes foram confeccionados em bronze e
as molas foram retiradas de maneira que natildeo alterasse a funcionalidade do
equipamento
59
7 O QUE SIGNIFICA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
Ressonacircncia Magneacutetica (RM) eacute uma ferramenta meacutedica moderna e precisa
disponiacutevel aos meacutedicos para a imagem seccional do interior do corpo Esta visatildeo
magneacutetica fornece aos meacutedicos uma quantidade de informaccedilotildees detalhadas sobre
a localizaccedilatildeo tamanho e composiccedilatildeo do tecido corporal a ser examinado Este
conhecimento pode ser decisivo no estabelecimento de um diagnoacutestico raacutepido e
preciso
A RM eacute um meacutetodo de investigar o corpo tatildeo complicado quanto parece A RM natildeo
usa raios-X De fato como o nome indica o procedimento eacute baseado nas
propriedades magneacuteticas dos aacutetomos que constituem todas as substacircncias incluindo
o corpo humano Em um campo magneacutetico forte como o produzido pelo scanner da
RM sinais eleacutetricos satildeo emitidos pelo nuacutecleo atocircmico do tecido corporal Esses
sinais satildeo interceptados por uma antena circular ao redor do paciente A intensidade
do sinal varia de acordo com o tipo de tecido Um computador designa os sinais aos
pontos correspondentes das aacutereas corporais em exame e transforma-as em imagem
na tela
71 Preparaccedilatildeo para o exame
Natildeo eacute necessaacuterio remover as roupas como eacute o caso em muitos exames de raio-X
poreacutem os pacientes satildeo solicitados a retirar todos os objetos que possam interferir
no processo de imagem principalmente aqueles contendo metal Isto inclui natildeo
somente brincos broches colares reloacutegios de pulso mas tambeacutem canetas
esferograacuteficas e chaves Os pacientes devem tambeacutem retirar placas dentaacuterias
removiacuteveis e informar o meacutedico se houver qualquer implante metaacutelico ou objeto
estranho incluindo
bull Marca-passo
bull Vaacutelvula cardiacuteaca artificial
bull Proacutetese vascular
60
bull Membro artificial
bull Unha ou placa metaacutelica
bull Estilhaccedilo ou tala de metal
bull Dispositivo intra-uterino (para contracepccedilatildeo)
bull O meacutedico deve ser informado se vocecirc estaacute graacutevida
Para o exame os pacientes satildeo conduzidos a um recosto almofadado no centro do
scanner da RM Eacute importante que o paciente sinta-se confortaacutevel para o iniacutecio e
permaneccedila calmo e quieto o quanto possiacutevel durante o exame jaacute que qualquer
movimento fiacutesico pode interferir com a precisatildeo das medidas ou alterar os resultados
dos testes
72 Seguranccedila durante o exame
Uma vez que a ressonacircncia magneacutetica natildeo envolve o uso de raios-X natildeo eacute
necessaacuterio tomar as mesmas medidas de precauccedilatildeo para exames de raios-X Pelo
conhecimento cientiacutefico atual a forccedila do campo magneacutetico necessaacuteria para obter
resultados precisos (ateacute 2 Tesla = 20000 vezes o campo magneacutetico da Terra) natildeo
possui efeito prejudicial
Nos uacuteltimos anos milhotildees de exames foram realizados sem quaisquer efeitos
colaterais conhecidos - durante ou apoacutes o exame Os exames de RM geralmente
natildeo podem ser realizados em pacientes com marca-passo cardiacuteaco
73 O que acontece durante o exame
Durante o exame o paciente deita-se no centro de uma abertura tipo tuacutenel do
scanner da RM o que natildeo eacute perigoso nem doloroso Poreacutem se o paciente natildeo gosta
da sensaccedilatildeo de se sentir preso ou sofrem de claustrofobia tomar um sedativo leve
com consulta do meacutedico pode ajudar
61
Cada imagem da RM leva de 5 a 15 minutos para ser obtida Durante o exame o
paciente ouviraacute um som de batida leve Natildeo haacute com que se preocupar Esse eacute o
funcionamento normal do scanner da RM
Quando eacute necessaacuterio obter vaacuterias imagens o recosto iraacute mover-se automaticamente
agrave posiccedilatildeo apropriada O paciente deve continuar o mais tranquumlilo possiacutevel
Dependendo do tipo do exame o tempo total do procedimento pode ser de ateacute 60
minutos
62
8 PARAcircMETROS QUE AFETAM O ASPECTO DAS IMAGENS
OBTIDAS ATRAVEacuteS DE RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
A seguir seraacute abordado os paracircmetros envolvidos para a obtenccedilatildeo das imagens dos
diferentes planos em que satildeo mostradas as imagens e por fim os resultados
obtidos nos experimentos com e sem o equipamento de carga
81 Paracircmetros que Afetam o Aspecto das Imagens Obtidas Atraveacutes de
Ressonacircncia Magneacutetica
O aspecto de uma imagem produzida atraveacutes de RM eacute determinado atraveacutes de
muitos paracircmetros Em geral estes paracircmetros podem ser divididos em (1) aqueles
que possuem um valor fixo determinado pela fiacutesica da RM e (2) aqueles que podem
ser modificados pelo usuaacuterio para alterar o aspecto da imagem
O objetivo de qualquer estudo de RM eacute gerar imagens da anatomia tecidual nas
quais a razatildeo contraste-ruiacutedo (RCR) eacute suficiente para permitir identificaccedilatildeo do
processo patoloacutegico Isto eacute realizado variando-se os paracircmetros definidos pelo
usuaacuterio para enfatizar diferenccedilas nos valores de paracircmetros intriacutensecos e para
enfatizar diferenccedilas na intensidade do sinal entre voxels contendo tecidos normais e
patoloacutegicos
811 Paracircmetros Intriacutensecos
Os paracircmetros intriacutensecos satildeo tecidos-dependentes e natildeo estatildeo sob controle do
operador Como exemplos de paracircmetros intriacutensecos estatildeo a densidade da aacutegua e a
gordura no tecido fluxo sanguiacuteneo e as velocidades de relaxamento dos momentos
magneacuteticos de volta ao equiliacutebrio apoacutes perturbaccedilatildeo Alguns paracircmetros intriacutensecos
satildeo invariaacuteveis entre todos os tecidos (por exemplo a intensidade do campo
magneacutetico)
63
O acuacutemulo de liacutequido de edema em torno de um tumor eacute uma patologia comum O
edema tem maior proporccedilatildeo de aacutegua que o tecido normal circundante e portanto
maior densidade de proacutetons por unidade de volume Este aumento da densidade de
proacutetons por unidade de volume pode ser observado utilizando-se meacutetodos de estudo
por RM Tipicamente imagens por RM ponderadas em densidade protocircnica satildeo
obtidas utilizando-se os menores TE e tempo de repeticcedilatildeo (TR) possiacuteveis que
permitem relaxamento T1 completo de todos os momentos magneacuteticos de volta ao
equiliacutebrio
8111 Tempos de Relaxamento
Apoacutes ser excitado o sinal de RM natildeo pode ser detectado para sempre Sofre
descaimento em virtude de dois tipos diferentes de processos de relaxamento (1) o
retorno do momento magneacutetico de volume ao equiliacutebrio teacutermico e (2) a perda de
coerecircncia da fase na magnetizaccedilatildeo final em virtude de interaccedilotildees com outros
momentos magneacuteticos no tecido
A velocidade com que estes processos retornam agrave magnetizaccedilatildeo final ao equiliacutebrio eacute
fundamental porque a experiecircncia com RM deve ser repetida para cada etapa de
codificaccedilatildeo de fase e o grau de magnetizaccedilatildeo disponiacutevel para o estudo depende da
forma como muitos dos momentos magneacuteticos satildeo realinhados com o campo
magneacutetico principal
8112 Tempos de Relaxamento T2 e T2
Apoacutes excitaccedilatildeo o sinal de RM presente no plano XY decai exponencialmente ateacute
zero com o tempo O tempo necessaacuterio para o desaparecimento irreversiacutevel de 63
do sinal eacute denominado tempo de relaxamento T2 ou tempo de relaxamento spin-spin
ou transversal Este descaimento eacute causado pelos muitos processos que produzem
uma perda de coerecircncia da fase no sinal de RM Apoacutes o pulso de RF todos os
momentos magneacuteticos inicialmente processam com fases idecircnticas (a precessatildeo eacute o
alinhamento dos momentos magneacuteticos em torno do campo principal) Entretanto
64
variaccedilotildees na intensidade efetiva do campo magneacutetico fazem com que os momentos
magneacuteticos processem em diferentes frequumlecircncias por curtos periacuteodos de tempo
8113 Tempo de Relaxamento T1
O tempo de relaxamento T1 (isto eacute spin-lattice ou tempo de relaxamento
longitudinal) eacute o tempo necessaacuterio para restabelecer 63 da populaccedilatildeo de equiliacutebrio
de momentos magneacuteticos Bo apoacutes o pulso de excitaccedilatildeo O relaxamento T1 eacute um
processo exponencial
O tempo de relaxamento T1 para qualquer material varia em funccedilatildeo da intensidade
do capo magneacutetico pois ocorrem mais variaccedilotildees na intensidade do capo magneacutetico
efetivo local em menores frequumlecircncias O tempo de relaxamento T1 eacute sempre maior
ou igual ao tempo de relaxamento T2
812 Paracircmetros Extriacutensecos
Muitos tipos de paracircmetros controlados pelo operador podem alterar o aspecto da
imagem Estes incluem eventos de determinaccedilatildeo do tempo como TR TE e em
estudos de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo de inversatildeo do spin Outros paracircmetros
que afetam o aspecto da imagem satildeo espessura do corte resoluccedilatildeo digital e CDV
O aspecto da imagem tambeacutem pode ser modificado aplicando-se mais de um pulso
de RF antes da coleta de dados
8121 TR e TE
Tipicamente satildeo necessaacuterias 128 ou 256 etapas de codificaccedilatildeo em uma aquisiccedilatildeo
de RM O TR eacute o tempo entre etapas consecutivas de codificaccedilatildeo de fase e o TE eacute
o tempo entre o pulso de RF perturbador inicial e o centro do periacuteodo de aquisiccedilatildeo
O TR geralmente eacute maior que o TE exceto para algumas sequumlecircncias raacutepidas como
aquisiccedilatildeo raacutepida estaacutegio estacionaacuterio apoacutes contraste e imagem raacutepida com
precessatildeo estaacutegio estacionaacuterio
65
813 Manipulaccedilatildeo dos Paracircmetros Extriacutensecos para Variar o Contraste da
Imagem
8131 Imagem de Ressonacircncia Magneacutetica Ponderada em TI e TR
Todas as imagens geradas por RM satildeo ponderadas em T1 em algum grau os
tempos de relaxamento T1 para aacutegua e gordura no corpo vaiam de 100 a 2000 ms
A fonte primaacuteria de atenuaccedilatildeo do sinal em uma imagem spin-eco eacute a saturaccedilatildeo
progressiva do momento magneacutetico pelos pulsos de seleccedilatildeo do corte repetitivos O
sinal da gordura eacute brilhante enquanto as intensidades de sinal do muacutesculo e liacutequido
em um cisto do menisco satildeo menores
8132 Ponderaccedilatildeo em densidade Protocircnica
As imagens onde o contraste eacute governado pela concentraccedilatildeo relativa de aacutegua no
tecido podem ser geradas utilizando-se TRrsquos longos (TR gt 20 ms) Estas imagens
satildeo denominadas imagens ponderadas em densidade protocircnicas As imagens
ponderadas em densidade protocircnica fornecem mais detalhes anatocircmicos porque
satildeo usadas para visualizar estruturas finas Estas satildeo obtidas e satildeo uacuteteis para
interpretaccedilatildeo de aacutereas de sinal de intensidade elevada observada na imagem
ponderada em T2 na qual os detalhes anatocircmicos estatildeo encobertos
8133 Ponderaccedilatildeo em T2 e TE
O liacutequido e o edema podem ser enfatizados em imagens produzidas por RM
utilizando-se longos tempos de TE porque possuem maiores tempos de
relaxamento T2 que os tecidos normais Com TEs longos o descaimento do sinal
exponencial devido ao relaxamento T2 atenua o sinal de liacutequido e edema mais
lentamente que o sinal da gordura muacutesculo ou tecidos conjuntivos normais
Portanto o liacutequido e o edema apresentam-se brilhantes em imagens por RM
ponderadas em T2 obtidas utilizando-se longos tempos TE e longos tempos TR A
seguir seraacute exposto um quadro com um breve resumo da interpretaccedilatildeo de RM
66
Resumo da interpretaccedilatildeo de IRM
Definiccedilotildees
Tempos de relaxamento Comportamento caracteriacutestico da magnetizaccedilatildeo tecidual
(propriedades dos tecidos)
T1 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons se
tornem inicialmente alinhados com o capo magneacutetico
estaacutetico (ou se realinhem apoacutes excitaccedilotildees repetidas)
T2 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons
saiam de fase uns em relaccedilatildeo aos outros apoacutes excitaccedilatildeo
por radiofrequumlecircncia (RF)
TR O tempo entre as excitaccedilotildees sucessivas de RF no tecido
(um TR curto seleciona proacutetons com T1 curto)
TE Sequumlecircncia em spin-eco tempo no qual o sinal de RF
tecidual (spin-eco) eacute recebido (um TE longo seleciona
proacutetons com T2 longo)
TI Sequumlecircncia de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo consumido
ateacute que a magnetizaccedilatildeo do tecido em recuperaccedilatildeo seja
defletido para recepccedilatildeo (tecido cuja magnetizaccedilatildeo passa
pelo zero no tempo TI produz intensidade zero)
Efeitos sobre a
Imagem
T1 Um T1 curto possibilita uma remagnetizaccedilatildeo raacutepida de
modo que a intensidade do sinal eacute grande (a gordura tem
T1 muito curto) e o tecido aparece brilhante o tecido com
T1 longo (como o liacutequido) natildeo se magnetiza plenamente
entre as excitaccedilotildees e apresenta um aspecto escuro na
imagem a inversatildeo-recuperaccedilatildeo com TI semelhante ao T1
de um tecido resulta em sinal nulo para este tecido (a
gordura pode ser zerada pelo emprego de um TI curto)
67
T2 Um T2 curto faz com que os proacutetons em precessatildeo saiam
rapidamente de fase levando agrave perda do sinal tecidos com
T2 curto (como o muacutesculo) tecircm aspecto escuro nas
imagens obtidas em TE longo tecidos com T2 longo (como
liacutequido ou tumor) mantecircm sua coerecircncia de fase por mais
tempo do que outros tecidos e apresentam um aspecto
brilhante nas imagens obtidas com um TE longo uma
teacutecnica ponderada em T2 utiliza um TR e um TE longos
Aspecto do tecido em sequumlecircncia de IRM
Spin-eco
Tecido Tempo de
relaxamento
Ponderaccedilatildeo T1
TE e TR curtos
Ponderaccedilatildeo T2
Tumor liacutequido T1 e T2 longos Escuro Claro
Muacutesculo T1 longo e T2 curto Escuro Escuro
Gordura T1 curto e T2 longo Claro Menos claro
Para finalizar nossa anaacutelise acerca dos paracircmetros podemos dizer que em uma
sequumlecircncia DP teremos valores curtos para TR e tambeacutem para TE ou seja teremos
T1 longo e T2 curto assim natildeo teremos sequumlecircncia ponderada em T1 como
tambeacutem natildeo teremos ponderada em T2 esta sequumlecircncia nos daraacute cor escura para
liacutequidos e gorduras entatildeo poderemos diferenciar os muacutesculos que teratildeo cor
brilhante podendo entatildeo diagnosticar problemas musculares
Para valores curtos de TR e TE teremos sequumlecircncia ponderada em T1 desta forma
as gorduras apareceratildeo com cor brilhante e os muacutesculos e liacutequidos apareceratildeo em
cor escura sendo uma oacutetima maneira de analisar o quatildeo intacta se encontra o tecido
infrapatelar ou gordura de Hoffa encontrada na regiatildeo femopatelar
68
Para valores longos de TR e TE teremos uma sequumlecircncia ponderada em T2 desta
forma as gorduras e muacutesculos se encontraratildeo em cor escura mas os liacutequidos
estaratildeo em cor brilhante assim poderemos diagnosticar a presenccedila de aacutegua e
edemas na regiatildeo patelofemoral Lembrando ainda que a gordura neste caso tem a
funccedilatildeo de lubrificantes para as superfiacutecies das cartilagens dos ossos a presenccedila de
aacutegua ou edemas prejudicam a lubrificaccedilatildeo na regiatildeo fazendo com que as
cartilagens venham a deteriorar-se
82 Planos de Imagem
Uma aquisiccedilatildeo axial atraveacutes da articulaccedilatildeo patelofemoral eacute usada como o localizador
inicial para imagens subsequumlentes nos planos sagital e coronal A patologia do
menisco eacute avaliada basicamente em imagens do plano sagital Entretanto a
morfologia e a intensidade de sinal das cartilagens do menisco devem ser avaliadas
secundariamente em imagens no plano coronal Os ligamentos cruzados satildeo mais
bem observados em imagens no plano sagital com o coronal e o axial para
visualizaccedilatildeo secundaacuteria e confirmaccedilatildeo da patologia Os ligamentos colateral medial
e lateral (LCM E LCL) satildeo claramente exibidos em imagens coronais e axiais e
tambeacutem podem ser identificados rotineiramente em imagens sagitais As superfiacutecies
da cartilagem articular dos compartimentos medial e lateral satildeo avaliadas nos planos
coronal e sagital A articulaccedilatildeo patelofemoral incluindo a faceta patelar e a
cartilagem articular do sulco troclear eacute mais bem observada em imagens axiais e
sagitais
821 Posicionamento do Paciente
Embora os estudos por imagem sejam realizados rotineiramente com o joelho
colocado em 10ordm a 15ordm de rotaccedilatildeo externa (para realinhar o ligamento cruzado
anterior [LCA] paralelo ao plano de imagem sagital) esta rotaccedilatildeo externa torna-se
menos importante quando satildeo usados cortes mais finos (lt 3 mm) A rotaccedilatildeo externa
excessiva do joelho resulta em alongamento das dimensotildees acircntero-posteriores do
cocircndilo femoral (principalmente o cocircndilo femoral lateral) e pode diminuir a
visualizaccedilatildeo precisa da anatomia do menisco Uma alternativa eacute usar imagens
69
sagitais em plano obliacutequo paralelo agrave orientaccedilatildeo do LCA avaliada em um localizador
axial
83 Abordagem Quanto aos Tipos de Planos Utilizados na RM
831 Imagens Axiais
As imagens no plano axial tecircm importante papel na avaliaccedilatildeo de rotina do joelho As
facetas patelares e a cartilagem articular devido agrave sua orientaccedilatildeo obliacutequa satildeo
demonstradas com maior precisatildeo em imagens axiais atraveacutes da articulaccedilatildeo
patelofemoral A doenccedila patelofemoral (isto eacute condromalaacutecia) pode ser super ou
subestimada quando usadas apenas imagens sagitais Imagens axiais com TF 3D
submilimeacutetrica satildeo usadas para definir padrotildees de lesatildeo circunferencial do menisco
e criar imagens compostas 3D utilizando-se uma estaccedilatildeo de trabalho As imagens
no plano axial tambeacutem satildeo usadas como localizador para determinar os planos
sagital e coronal Embora imagens axiais de rotina em 4 ou 5 mm natildeo satildeo sensiacuteveis
agrave patologia do menisco porque os cortes satildeo muito espessos Imagens sagitais que
secionam o menisco perpendicular agrave sua superfiacutecie proporcionam a melhor
demonstraccedilatildeo da anatomia e patologia interna do menisco
832 Imagens Sagitais
A dessecaccedilatildeo no plano sagital exibe os componentes dos ligamentos colaterais
medial e caacutepsula adjacente O compartimento patelofemoral o quadriacuteceps e o
tendatildeo patelar satildeo demonstrados em dissecaccedilotildees meacutedio-sagitais
O LCA e o LCP satildeo mais bem exibidos em imagens sagitais O LCL ou ligamento
colateral fibular e o tendatildeo do muacutesculo biacuteceps femoral tambeacutem podem ser
observados em cortes sagitais perifeacutericos
Em cortes meacutedio-sagitais os tendotildees quadriacuteceps e patelar que demonstram sinal
de baixa intensidade satildeo observados em suas fixaccedilotildees anteriores aos poacutelos
patelares superior e inferior respectivamente O coxim adiposo infrapatelar de Hoffa
70
estaacute situado diretamente posterior ao tendatildeo patelar e demonstra sinal de
intensidade brilhante (dependendo dos paracircmetros escolhidos) A cartilagem
articular patelar posterior exibe arco uniforme ou convexo em cortes atraveacutes das
facetas patelares medial e lateral Na ausecircncia de liacutequido articular a bursa patelar
colapsada natildeo eacute observada proximal ao poacutelo superior da patela
833 Imagens Coronais
A dissecaccedilatildeo anatocircmica coronal poacutestero-anterior demonstra a caacutepsula posterior o
tendatildeo popliacuteteo os ligamentos cruzados e menisco os ligamentos colaterais e e o
mecanismo extensor
Cortes meacutedio-coronais exibem a espinha tibial anterior enquanto as imagens
anteriores satildeo caracterizadas pelo sinal de alta intensidade do coxim adiposo
infrapatelar de Hoffa anterior ao compartimento lateral do joelho
71
9 COMPARATIVO DO SISTEMA MECAcircNICO COM O JOELHO
Ao iniciar nossa discussatildeo faremos uma comparaccedilatildeo entre a junta do joelho e um
par de buchas mecacircnicas a cartilagem presente em torno dos cocircndilos seraacute
comparada a uma bucha de desgaste o osso seraacute considerado como a peccedila
importante que natildeo poderaacute ser substituiacuteda e a gordura de Hoffa (tecido adiposo
infrapatelar) seraacute considerada como um lubrificante de elevada viscosidade
No sistema mecacircnico quando haacute uma contaminaccedilatildeo no lubrificante tem-se o
aumento do atrito e em consequumlecircncia o desgaste prematuro do conjunto A
presenccedila de aacutegua por exemplo causa uma alteraccedilatildeo da viscosidade do lubrificante
essa alteraccedilatildeo natildeo permite a formaccedilatildeo de cunha na regiatildeo de contato entre as
superfiacutecies assim no caso de elementos mecacircnicos poderemos ter microsoldas
ruiacutedos vibraccedilatildeo aquecimento e outros
Em semelhanccedila com este modelo faremos um comparativo em relaccedilatildeo ao joelho
que apresenta componentes com funccedilotildees muito proacuteximas de um par de buchas
mecacircnicas Com o passar do tempo as constantes situaccedilotildees que envolvem o joelho
no dia a dia sejam elas os esforccedilos em um jogo de futebol ou em um simples
agachamento vatildeo levar este conjunto a pressotildees elevadas e ainda a infiltraccedilotildees de
aacutegua por diversos motivos pancadas torccedilotildees etc Neste caso a presenccedila da aacutegua
assim como no sistema mecacircnico iraacute causar desgaste das cartilagens ocorrendo o
contato entre os cocircndilos o que futuramente poderaacute provocar por exemplo uma
artrite
No caso de um desgaste mecacircnico resolve-se o problema trocando o elemento de
desgaste e solucionando o problema de lubrificaccedilatildeo O que natildeo pode ser realizado
com tanta simplicidade no caso do joelho que requer um tratamento ou ateacute uma
intervenccedilatildeo ciruacutergica
72
91 Resultados dos testes
Foram realizados dois testes com e sem carga para que pudeacutessemos avaliar a
mudanccedila nos resultados da RM
911 O Primeiro Teste
O primeiro teste foi realizado no dia 25 de junho de 2005 no CDI (centro de
diagnoacutestico por imagem) localizado em Santa Luacutecia ndash Vitoacuteria O teste foi realizado
em uma pessoa de aparecircncia saudaacutevel sem histoacuterico de problemas no joelho e sem
ocorrecircncia de dor com idade de 28 anos
Os resultados obtidos natildeo apresentaram alteraccedilatildeo significativa das fissuras
912 O Segundo Teste
O segundo teste foi realizado no dia 18 julho de 2005 no mesmo local do teste
anterior O teste foi realizado com uma pessoa saudaacutevel com histoacuterico de problemas
no joelho e sem dores nos dias anteriores ao teste bem como nos dias posteriores
com idade de 54 anos
O resultado obtido com carga apresentou uma pequena variaccedilatildeo da fissura na
gordura de Hoffa
73
10 DISCUSSAtildeO DOS RESULTADOS E MELHORIAS
Neste capiacutetulo faremos uma abordagem sobre os resultados e uma proposta de
melhoria para o equipamento
101 Comentaacuterio dos Resultados
Nos resultados obtidos foram verificadas alteraccedilotildees na regiatildeo femopatelar quando
se aplica uma carga o que natildeo poderia ser obtido em um exame convencional de
ressonacircncia magneacutetica
No primeiro teste pode ser observada uma pequena diferenccedila devido agrave
aproximaccedilatildeo dos cocircndilos Considerando ser o indiviacuteduo uma pessoa saudaacutevel e
sem dores era de se esperar que o resultado natildeo apresentasse alguma anomalia
No segundo teste observou-se abertura de uma pequena fissura na gordura de
Hoffa o que tambeacutem se esperava pois a pessoa apresentava um histoacuterico de
problemas no joelho apesar de que ele natildeo apresentava sintomas de qualquer
anomalia no momento do teste
Visto que os testes natildeo puderam ser realizados com pessoas que tinham um
histoacuterico e uma situaccedilatildeo que caracterizasse um problema no joelho o que foi
determinante para os resultados e devido a impossibilidade de realizar testes nas
condiccedilotildees ideais descritas no quarto capiacutetulo bem como aos custos altiacutessimos que
envolvem os exames que foram realizados juntamente com os exames dos clientes
da cliacutenica sendo assim era de se esperar que os resultados natildeo causassem
diferenccedila de grande expressatildeo
74
102 Proposta de Melhoria
Visto que os resultados foram considerados satisfatoacuterios apesar das condiccedilotildees
adversas propomos possiacuteveis melhorias no que diz respeito agrave avaliaccedilatildeo da pressatildeo
exercida no joelho
Sugerimos entatildeo a utilizaccedilatildeo de palmilhas figuras 29 e 30 para avaliar a pressatildeo
equivalente exercida no joelho e o uso de um software por exemplo o Ansys
(elementos finitos) para criar uma nova imagem corrigida Isso seria viaacutevel e
interessante poreacutem exigiria mais aprofundamento e muito mais tempo o que poderaacute
ser realizado em futuros trabalhos
Figura 29 ndash Palmilhas para mediccedilatildeo da pressatildeo
Figura 30 ndash Resultado de uma anaacutelise de pressatildeo
75
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
[1] httpmriifscuspbrpaginasporttormprojetohistoricohtml acessado
em 11 de junho de 2005
[2] httpwwweagoracombrlerphpidnew=13596 acessado em 15 de
junho de 2005
[3] Rasch Philip j Cinesiologia e Anatomia Aplicada Editora Guanabara
Koogan 1991
[4] Kendall Henry Otis Kendall Florence Peterson Wadsworth Gladys
Elizabeth Muacutesculos Provas e Funccedilotildees Editora Manole Ltda 1980
[5] Haaga Hohn R Lanzieri Charles F Tomografia Computadorizada e
Ressonacircncia Magneacutetica do Corpo Humano Vol 2 Editora Guanabara Koogan
1996
[6] Antonio Raimundo dos Santos Metodologia Cientiacutefica a construccedilatildeo do
Conhecimento 6ordfed Editora DPampA 2004
[7] Tese de Mestrado do aluno Luciano Luporini Menegaldo Campinas
1997 SP ndash Brasil
[8] httpwwwgrupodojoelhocombrartigosanat_biomhtmc acessado em
16 de junho de 2005
[9] httpwwwgrupodojoelhocombrlcahtm acessado em 16 de junho de
2005
[10]httpwwwcorpohumanohpgigcombrsist_muscularsist_muscularhtml
acessado em 20 de junho de 2005
[11] httpwwwmsd-brazilcommsd43m_manualmm_sec5_47htm
acessado em 24 de junho de 2005
[12] httpgeocitiesyahoocombrcorpoemovview_musculacao_24htm
acessado em 25 de junho de 2005
[13]httpwwwtudosobredorcombrpaciente_templatephp3pagina=joelho
acessado em 06 de julho de 2005
[14] Stimac Gary k Introduccedilatildeo ao diagnoacutestico por imagens Editora
Guanabara Koogan 1994
31
ligamentos vasos etc Como mostrado na figura 8 podemos observar os detalhes
da articulaccedilatildeo
Figura 8ndash Exame de RM
Para uma comparaccedilatildeo acerca do meacutetodo de captaccedilatildeo de imagem mais adequado a
ser utilizado realizamos uma pesquisa no Hospital Praia da Costa localizado no
municiacutepio de Vila Velha - ES com o ortopedista Henrique Morais formado em
medicina pela Faculdade de Medicina de Petroacutepolis A resposta veio a confirmar o
relatado acima os raios-X satildeo muito mais utilizados que a ressonacircncia magneacutetica
devido a simplicidade e ao baixo custo do exame
Para obtermos dados referentes a custos foi realizada uma pesquisa no Centro de
Diagnoacutestico por Imagem (CDI) localizado na Praia do Canto Vitoacuteria - ES onde
foram obtidos os seguintes resultados
O valor de um exame de ressonacircncia magneacutetica incluindo laudo e filme foi de R$
73000 (setecentos e trinta reais) para o raios-X o custo teria uma meacutedia de R$
1500 (quinze reais) por exame
Uma outra pesquisa foi realizada por Nabarrete em 1999 que tinha como objetivo
colher informaccedilotildees referentes aos diversos aspectos relacionados agraves lesotildees quais
os tipos mais frequumlentes e seus mecanismos mais comuns bem como as
32
caracteriacutesticas dos indiviacuteduos que em sua maioria foram do sexo masculino Os
resultados seratildeo apresentados nas figuras 9 10 11 e 12
Figura 9 - Ocorrecircncia de lesotildees e quais estruturas satildeo mais lesadas
Figura 10 - Esportes de contato que mais geram lesotildees nos ligamentos
Figura 11 - Neste graacutefico veremos os mecanismos causadores de lesotildees
33
Figura 12 - Procedimentos que foram utilizados para definiccedilatildeo do grau da lesatildeo
42 Conclusatildeo do Capiacutetulo
Apesar da teacutecnica dos raios-X ser o exame mais utilizado o de menor custo o mais
simples e mais raacutepido seraacute utilizado neste estudo a ressonacircncia magneacutetica pois
neste caso a preocupaccedilatildeo eacute mostrar o comportamento da estrutura do joelho com e
sem a aplicaccedilatildeo de carga e tal avaliaccedilatildeo soacute seraacute possiacutevel pelo o exame de RM pois
mostraraacute os diferentes tipos de tecidos do joelho e suas variaccedilotildees
34
5 DEFEITOS DA RM
O paciente em questatildeo ao dar entrada na sala de ressonacircncia natildeo poderaacute portar
nenhum tipo de material magneacutetico ou qualquer instrumento que venha gerar
artefatos no resultado do exame Os artefatos satildeo gerados atraveacutes de interferecircncia
com o campo magneacutetico Assim portadores de proacuteteses marcapasso ou quaisquer
materiais eleacutetricos natildeo podem utilizar o meacutetodo de diagnoacutestico por ressonacircncia
O objetivo deste capiacutetulo eacute identificar os problemas relacionados agrave mecacircnica no que
diz respeito ao modo como eacute realizado o exame Seraacute mostrado agora um dos
problemas encontrados durante a realizaccedilatildeo do exame com o paciente em repouso
estando ele com um carregamento nulo ou proacuteximo disto na regiatildeo femopatelar
51 Abordagem da Variaccedilatildeo da Pressatildeo na Superfiacutecie de Apoio
Para esta demonstraccedilatildeo a variaccedilatildeo da pressatildeo sofrida nos peacutes para situaccedilotildees reais
e tambeacutem para a situaccedilatildeo da ressonacircncia onde o paciente encontra-se deitado
Seraacute feito ainda uma avaliaccedilatildeo das forccedilas sobre os muacutesculos no joelho em duas
posiccedilotildees e para acircngulos diferentes
Em um primeiro estudo seraacute considerado uma pessoa deitada em repouso e com
sua distribuiccedilatildeo de massa homogecircnea e constante ao longo de todo corpo sendo
esta a situaccedilatildeo em que o paciente encontra-se no momento da ressonacircncia
magneacutetica temos
Massa = constante
A aacuterea de contato com a superfiacutecie
Aacuterea (estimada) = 2400 cm2
35
Considerando a massa do indiviacuteduo como 80 kg estimamos entatildeo a pressatildeo
exercida pela superfiacutecie do corpo em contato com a maca da ressonacircncia
Pressatildeo = F A
Sendo assim foi encontra uma pressatildeo de 0033 kgf cm2 para uma pessoa deitada
na maca da RM
Ilustrando a situaccedilatildeo de uma pessoa de peacute onde os peacutes estatildeo totalmente apoiados
no solo em repouso com a massa distribuiacuteda de maneira uniforme em toda a
superfiacutecie de contato
Aacuterea (estimada) = 132 cm2
Considerando o mesmo indiviacuteduo da situaccedilatildeo anterior teremos uma pressatildeo de
0606 kgf cm2
A uacuteltima situaccedilatildeo teraacute o mesmo indiviacuteduo com suas pernas flexionadas e com uma
aacuterea de apoio reduzida esta eacute uma situaccedilatildeo criacutetica para o joelho devido ao aumento
das tensotildees nos muacutesculos e tendotildees esta situaccedilatildeo seraacute abordada mais adiante
Aacuterea (estimada) = 80 cm2
Sendo assim a pressatildeo correspondente a esta situaccedilatildeo seraacute de 1 kgf cm2
Observando os resultados das situaccedilotildees anteriores eacute faacutecil de verificar a ocorrecircncia
de uma grande variaccedilatildeo da pressatildeo Comparando os resultados das situaccedilotildees onde
o indiviacuteduo estaacute de peacute com toda a superfiacutecie do peacute apoiada com o resultado do
indiviacuteduo na maca verifica-se que a pressatildeo eacute aproximadamente vinte vezes maior
e a situaccedilatildeo onde o indiviacuteduo encontra-se com a superfiacutecie do peacute parcialmente
apoiada a diferenccedila aumenta em mais de 30 vezes em relaccedilatildeo agrave posiccedilatildeo de exame
36
52 A Impossibilidade de Variaccedilatildeo do Acircngulo
Durante o exame de ressonacircncia magneacutetica o acircngulo do joelho na posiccedilatildeo eacute
travado entre 10 e 15deg como mostrado na figura 13
Durante um agachamento agraves forccedilas compressivas chegam proacuteximas a 8000 Kgf
com cargas elevadas (250 a 38250 kg) sendo praticamente a mesma nos acircngulos
entre 60deg a 130deg de flexatildeo de joelhos (NISSEL amp EKHOLM 1986) poreacutem ainda natildeo
foi estudado um valor limite para as estruturas resistirem a forccedilas compressivas
Deve-se lembrar no entanto que da mesma forma que a compressatildeo excessiva
pode ser lesiva para meniscos e cartilagens elas tem um papel importante na
estabilidade dos joelhos (NISSEL amp ELKHOLM 1986 MARKOLF et al 1981
SHOEMAKER amp MARKOLF 1985 YACK et al 1994) [12]
Figura 13ndash Acircngulo de posiccedilatildeo do joelho durante o exame
Logo concluiacute-se que em acircngulos menores que 60deg os esforccedilos na regiatildeo
femopatelar satildeo pequenos e haacute pouco desgaste da articulaccedilatildeo para acircngulos entre
60 e 130deg haacute grande esforccedilo e desgaste poreacutem em ambos os casos todos os
37
esforccedilos contribuem para a estabilidade do joelho A figura 14 ilustra claramente
que com a alteraccedilatildeo do acircngulo do joelho as forccedilas existentes aumentam
consideravelmente
Figura 14ndash Na figura 14 pode-se observar que Qp Rf(resultante) e Pa satildeo vetores forccedila que atuam
diretamente sobre a patela ao flexionar o joelho como jaacute foi abordado anteriormente as forccedilas
apresentam grandes aumentos O grupo de forccedilas representados pelos vetores Qt Rc(resultante) e
P(forccedila peso) atuam na articulaccedilatildeo do tornozelo e aumentam com a flexatildeo do joelho bem como o
aumento da forccedila normal(forccedila de contato do chatildeo com a ponta dos peacutes) que provoca um maior
momento na articulaccedilatildeo O conjunto de vetores representados por Rc(resultante) Qt e P satildeo vetores
que atuam na articulaccedilatildeo da anca do fecircmur e a bacia neste caso temos um pequeno aumento destes
com o aumento do acircngulo Por fim temos o conjunto de vetores representados por Pa Rt e
Rg(resultante) que atuam na articulaccedilatildeo entre o fecircmur e a tiacutebia
38
53 Contraccedilatildeo Isomeacutetrica e Isotocircnica
A relaccedilatildeo entre a forccedila muscular e seu comprimento durante uma contraccedilatildeo
determina o tipo de contraccedilatildeo muscular Eacute chamada contraccedilatildeo isomeacutetrica aquela em
que o efeito da formaccedilatildeo das pontes cruzadas implica no aumento da rigidez do
muacutesculo atingindo um estado de equiliacutebrio estaacutetico neste caso o muacutesculo natildeo
altera seu comprimento ainda que as pontes cruzadas estejam ativas para suportar
a carga aplicada Modificaccedilotildees na carga levam ao aumento ou a diminuiccedilatildeo da
rigidez do muacutesculo e a manutenccedilatildeo do comprimento O outro tipo de contraccedilatildeo
chamada isotocircnica ocorre quando o muacutesculo se encurta ainda que sob a accedilatildeo de
uma carga Tomando-se como exemplo a elevaccedilatildeo de um peso numa contraccedilatildeo
isomeacutetrica este estaria sendo sustentado estaticamente enquanto uma contraccedilatildeo
isotocircnica seria capaz de levantaacute-lo [6]
531 Relaccedilatildeo Comprimento - Forccedila Muscular
Quando o comprimento de um muacutesculo se encontra proacuteximo ao seu valor de
repouso tambeacutem chamado comprimento oacutetimo a maior quantidade possiacutevel de
cabeccedilas miosiacutenicas pode formar pontes cruzadas com as moleacuteculas de actina esta
situaccedilatildeo corresponde ao maior grau de superposiccedilatildeo entre os filamentos grosso e
fino Gordon et alli (1966) mediu a faixa de comprimento onde a maacutexima tensatildeo
ocorria numa fibra isolada do muacutesculo sartorius da ratilde de 94 a 106 do
comprimento oacutetimo (Figura 15 A)
Diminuindo gradativamente o comprimento do muacutesculo para ateacute um limite de 60
do comprimento oacutetimo a forccedila caiacutea a aproximadamente 80 da forccedila maacutexima -
evento relacionado provavelmente ao encontro de filamentos finos opostos
Encurtamentos mais pronunciados levavam agrave cessaccedilatildeo da forccedila muscular com o
provaacutevel choque dos filamentos grossos com as estruturas Z Por outro lado se o
muacutesculo era estirado acima do comprimento oacutetimo a forccedila muscular caia
gradativamente ateacute cerca de 130 deste comprimento Nesta condiccedilatildeo o
sarcocircmero distendido diminui o nuacutemero de pontes cruzadas ativas ateacute o limite ao
39
redor de 170 do comprimento oacutetimo onde a superposiccedilatildeo entre filamentos
grossos e finos jaacute natildeo ocorre
Em muacutesculos inteiros e natildeo apenas numa fibra isolada alongamentos a partir do
comprimento oacutetimo trazem consigo o aparecimento de uma forccedila elaacutestica passiva
exercida pelos elementos elaacutesticos natildeo contraacuteteis do muacutesculo perimiacutesio endomiacutesio
sarcolema assim como por elementos da proacutepria fibra muscular (Zajac 1989)
Dependendo ainda da ativaccedilatildeo a forccedila muscular fica reduzida a uma fraccedilatildeo da forccedila
maacutexima situaccedilatildeo em que nem todas as fibras satildeo recrutadas ou a somaccedilatildeo
temporal natildeo chegou ao maacuteximo (Figura 15 B)
Em muacutesculos do aparelho locomotor a modulaccedilatildeo da forccedila eacute feita
predominantemente pelo recrutamento ateacute cerca de 70 (50 a 85
dependendo do muacutesculo) da forccedila maacutexima valor a partir do qual as unidades
motoras passam a disparar com maior frequumlecircncia (Enoka 1993) [6]
40
Figura 15 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento A - Ativaccedilatildeo maacutexima B - Ativaccedilatildeo parcial (Zajac 1989)
532 Relaccedilatildeo Velocidade - Forccedila Muscular
Um muacutesculo isolado sujeito a uma carga constante por exemplo suportando um
peso se for estimulado inicialmente se encurtaraacute parando em seguida Variando-se
a carga eacute possiacutevel relacionaacute-la com a velocidade de encurtamento sendo obtida a
curva velocidade - forccedila muscular Quando a velocidade de encurtamento eacute maacutexima
o muacutesculo natildeo estaacute sujeito a nenhuma carga isto eacute a forccedila muscular eacute nula Se por
outro lado o muacutesculo natildeo consegue se encurtar ainda que seu comprimento seja
oacutetimo senatildeo apenas suportar a carga a velocidade eacute nula e a forccedila assume o valor
maacuteximo (Figura 16) Forccedilas maiores do que a maacutexima aplicadas ao muacutesculo levam
seu alongamento ateacute um limite de aproximadamente 180 da forccedila maacutexima
aumentos subsequumlentes de forccedila levariam a alongamentos draacutesticos no muacutesculo
41
Figura 16 - Relaccedilatildeo forccedila-velocidade para ativaccedilotildees maacutexima e parcial No eixo x estaacute representada a
velocidade de encurtamento a velocidade do muacutesculo com sinal oposto (Zajac 1989)
54 O Modelo de Hill
Os modelos derivados da proposta inicialmente apresentada por A V Hill em 1938
possuem caracteriacutesticas suficientemente simples e de faacutecil compreensatildeo e satildeo
capazes de modelar satisfatoriamente os principais fenocircmenos macroscoacutepicos
observados na contraccedilatildeo muscular e que os tornaram os mais utilizados ateacute entatildeo
em estudos de dinacircmica e controle de movimento Na Figura 17 podem ser
observados os componentes baacutesicos deste modelo um elemento contraacutetil (CE) no
qual a forccedila muscular eacute gerada a partir da energia quiacutemica disponiacutevel um elemento
elaacutestico em seacuterie (SEE) responsaacutevel pela resposta mecacircnica do muacutesculo agraves
alteraccedilotildees de comprimento raacutepidas Se um muacutesculo estaacute sendo submetido a
alongamentos natildeo-despreziacuteveis eacute comum a inclusatildeo de um elemento elaacutestico em
paralelo (PE) atuando como uma mola passiva [6]
42
Figura 17 - Estrutura funcional do modelo de Hill mostrando o elemento contraacutetil (CE) o elemento
elaacutestico em paralelo (PE) e o elemento elaacutestico em seacuterie (SEE) (Zajac 1989)
A partir de medidas de forccedila isotocircnica em muacutesculos tetanizados sabe-se que quando
esta aumenta os muacutesculos se contraem mais lentamente Foi proposta entatildeo por Hill
uma relaccedilatildeo empiacuterica hiperboacutelica que ajustava a dependecircncia da velocidade maacutexima
de contraccedilatildeo (V) com a forccedila muscular (F) (Figura 18)
(F+a)+(V+b)=const (41)
Tal que
V eacute a velocidade inicial (maacutexima) de encurtamento
F eacute a forccedila muscular
a e b satildeo as constantes sendo b = a (VmFm)
43
Figura 18 - Hipeacuterbole de Hill Os dados experimentais de contraccedilotildees isotocircnicas do muacutesculo sartorius
de ratilde foram ajustados com a equaccedilatildeo empiacuterica (VVm+025) (FFm+025) = 03123 neste teste
Vm=52 cms e Fm=65 gf (Talbot e Gessner 1973)
Hill obteve a relaccedilatildeo acima atraveacutes de medidas da potecircncia muscular que eacute a soma
das energias mecacircnica e teacutermica durante a contraccedilatildeo isotocircnica Inicialmente o calor
liberado na contraccedilatildeo isotocircnica (Qit) foi considerado como a soma do calor liberado
durante a contraccedilatildeo isomeacutetrica (Qim) e do calor liberado devido ao encurtamento (Qe)
Q Q Qit e im (42)
Hill constatou que Qe era proporcional apenas agrave distacircncia encurtada ou que sua
variaccedilatildeo temporal era proporcional a V No entanto Qit o calor total diminuiacutea com o
aumento da forccedila A potecircncia total no muacutesculo soma da potecircncia mecacircnica (fv) e do
calor extra dissipado por accedilatildeo da viscosidade no encurtamento (Qe) pode ser
expressa como
( )W fv Qe fv av b f fm (43)
44
Tal que fm eacute a forccedila muscular maacutexima (ou seja para v = 0) Somando ab + bf nos dois
lados da equaccedilatildeo acima
( )( ) ( )f a v b b a fm (44)
Mas Hill percebeu posteriormente que ldquoardquo dependia de f (Hill 1964)
a f f fm( ) 016 018 (45)
Apesar das equaccedilotildees 44 e 45 descreverem com maior precisatildeo a relaccedilatildeo forccedila-
velocidade a equaccedilatildeo original de Hill 41 continua sendo empregada com suficiente
credibilidade para muitos muacutesculos Wilkie (1950) notou que hipeacuterboles
geometricamente semelhantes eram obtidas para vaacuterios muacutesculos mostrando que a
variaccedilatildeo da velocidade com a forccedila ocorria de maneira ateacute certo ponto invariante
Normalizando a eq 41 pela forccedila maacutexima (fm) e pela velocidade maacutexima de contraccedilatildeo
sem carga (vm) vem
f
f
v
vm m
1
4
1
4
5
16 (46)
Uma vez que para muitos muacutesculos vale a relaccedilatildeo
a
f
b
vm m
1
4 (47)
Abott e Wilkie (1953) mostraram que a equaccedilatildeo de Hill normalizada eq 47 se aplica
para muacutesculos que se encontram em diversos estados de alongamento ou contraccedilatildeo
e natildeo apenas no comprimento oacutetimo Assim a forccedila do elemento contraacutetil eacute
completamente definida para uma estimulaccedilatildeo tetacircnica se a curva forccedila-comprimento
eacute levada em conta aleacutem da curva forccedila-velocidade A forccedila muscular eacute entatildeo uma
funccedilatildeo de duas variaacuteveis uma relaccedilatildeo forccedila-comprimento-velocidade (figura 19)
45
Figura 19 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento-velocidade para muacutesculo interno reto de rato (Zierler 1978)
Este modelo baacutesico possui alguns pequenos desvios dependendo das condiccedilotildees
especiacuteficas de operaccedilatildeo Muacutesculos que se contraem a partir de um comprimento inicial
elevado encurtam-se mais lentamente do que aqueles que estavam inicialmente
menos estendidos A duraccedilatildeo da estimulaccedilatildeo se longa diminui a velocidade de
contraccedilatildeo processo ligado provavelmente ao metabolismo energeacutetico (Zierler 1978)
A partir das relaccedilotildees expostas acima jaacute eacute possiacutevel calcular a potecircncia muscular
Sendo a taxa de calor gerado no encurtamento ( Qe ) proporcional agrave velocidade de
encurtamento
( )Q Q f f vit im m 016 018 (48)
Incluindo o termo fv da potecircncia mecacircnica e considerando a = 025 a potecircncia
muscular total entendida como a soma da taxa de produccedilatildeo de calor e da potecircncia
mecacircnica durante a contraccedilatildeo isotocircnica fica
W Q f v fvim m 0 25 (49)
46
E utilizando a relaccedilatildeo determinada por Hill para o calor isomeacutetrico
Qf v
im
m m
16 (410)
Tem-se que uma expressatildeo para a potecircncia muscular seria
Wf v v
v
f
f
v
v
m m
m m m
161 4 16 (411)
Que a partir da equaccedilatildeo 46 da hipeacuterbole normalizada de Hill (Talbot e Gessner
1973) pode ser expressa em funccedilatildeo apenas da velocidade de encurtamento ou da
forccedila muscular
Wf v
vv
vv
m m m
m
16
1 24
1 4 (412)
Wf v f
f
f f
f f
m m
m
m
m
161 1
4 75 20
16 64 (413)
A equaccedilatildeo de Hill normalizada (46) eacute a base para a determinaccedilatildeo da curva
velocidade-forccedila muscular As equaccedilotildees 411 e 412 por sua vez podem fornecer
importantes dados sobre consumo de energia muscular e o comportamento das
forccedilas para um estudo mais especiacutefico Em sistemas de estimulaccedilatildeo eleacutetrica neuro-
muscular poderatildeo ser uacuteteis no estabelecimento de estrateacutegias de controle
47
55 Estrutura Muscular na Articulaccedilatildeo
A seguir seratildeo apresentados os muacutesculos e ligamentos no movimento do joelho De
acordo com o mostrado na Figura 20 podemos observar a quantidade de muacutesculos
diretamente ligados ao joelho bem como os ligamentos que satildeo responsaacuteveis por
manter a integridade da articulaccedilatildeo
Figura 20 - Demonstrativa dos muacutesculos ligamentos e suas disposiccedilotildees
551 Os Muacutesculos da Articulaccedilatildeo
Doze muacutesculos atuam na articulaccedilatildeo do joelho e satildeo classificados em trecircs grupos
bull Jarrete
bull Quadriacuteceps da coxa e
bull Muacutesculos natildeo-classificados
5511 Jarrete
O grupo do jarrete inclui os muacutesculos semitendiacuteneo semimembranaacuteceo e biacuteceps da
coxa (cabeccedila longa e curta) Todos exceto a cabeccedila curta do biacuteceps atuam como
48
extensores do quadril Como os muacutesculos do jarrete demonstram uma linha de
traccedilatildeo posterior ao eixo de rotaccedilatildeo do joelho eles servem como flexores do joelho
Aleacutem de fletir o joelho os muacutesculos semimembranaacuteceo e semitendiacuteneo giram
medialmente a tiacutebia quando o joelho estaacute parcialmente fletido Na condiccedilatildeo de
sustentaccedilatildeo de peso esses muacutesculos tendem a girar lateralmente o fecircmur sobre a
tiacutebia Esses movimentos satildeo relativamente equivalentes
5512 O Quadriacuteceps da Coxa
O quadriacuteceps da coxa eacute constituiacutedo pelos muacutesculos reto da coxa e trecircs vastos (vasto
lateral medial e intermeacutedio) Apenas o reto da coxa atua em mais de uma
articulaccedilatildeo Contudo todos os membros causam inequivocadamente uma extensatildeo
potente do joelho e tambeacutem devido a sua inserccedilatildeo medial tendem a causar
rotaccedilatildeo medial da tiacutebia
O comportamento eleacutetrico do vasto medial estaacute relacionado agrave diminuiccedilatildeo da
magnitude do braccedilo de momento do quadriacuteceps para a extensatildeo do joelho durante
os 15ordm finais de movimento Os aumentos na atividade do vasto medial no final da
extensatildeo do joelho foram relacionados ao seu papel como estabilizador da patela
contra uma luxaccedilatildeo lateral Em geral ainda eacute relativamente seguro afirmar que todos
os muacutesculos do quadriacuteceps satildeo mais ou menos simultaneamente ativos durante a
extensatildeo do joelho e proporcionalmente ativos durante elevaccedilotildees e reduccedilotildees na
tensatildeo da extensatildeo
5513 O Grupo de Muacutesculos natildeo Classificados
O grupo de muacutesculos natildeo-classificados da articulaccedilatildeo do joelho inclui o sartoacuterio o
graacutecil o popliacuteteo o gastrocnecircmico e o plantar Os dois uacuteltimos atuam
predominantemente na articulaccedilatildeo do tornozelo embora passem atraacutes da
articulaccedilatildeo do joelho e possuam alguma capacidade de flexatildeo
49
O muacutesculo graacutecil considerado parte da massa muscular referida como adutores do
quadril no entanto ao atravessar a articulaccedilatildeo do joelho ele tende a causar um
torque associado agrave rotaccedilatildeo medial da tiacutebia bem como a flexatildeo do joelho
O sartoacuterio que eacute o muacutesculo mais longo do corpo tambeacutem se associa agrave rotaccedilatildeo
medial da tiacutebia e atua no quadril como flexor
O popliacuteteo eacute um muacutesculo profundo e pequeno situado atraacutes da articulaccedilatildeo do joelho
A orientaccedilatildeo de suas fibras o torna um rotador medial da tiacutebia Geralmente se
observa atividade do muacutesculo no iniacutecio da flexatildeo do joelho aleacutem de ajudar a
estabilizar o membro inferior sustentador do peso quando estaacute numa posiccedilatildeo com o
joelho fletido auxiliando o ligamento cruzado posterior a restringir esse movimento
indesejaacutevel
Figura 21 ndash Localizaccedilatildeo dos principais muacutesculos relacionados ao joelho [10]
552 Ligamentos
Ligamento Cruzado Anterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo permitindo
o movimento para frente
Ligamento Cruzado Posterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo
permitindo o movimento para traacutes mais ligamentos colaterais localizados nas
laterais do joelho responsaacuteveis pela estabilidade lateral e medial da articulaccedilatildeo
50
Os ligamentos tecircm como principal funccedilatildeo limitar os movimentos das articulaccedilotildees em
direccedilotildees indesejaacuteveis a fim de que natildeo ocorram lesotildees (danificaccedilotildees nas mesmas)
A caacutepsula fibrosa do joelho eacute suplementada e reforccedilada por cinco ligamentos
intriacutensecos
bull Ligamento Patelar
bull Ligamento Colateral Fibular
bull Ligamento Colateral Tibial
bull Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo
bull Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Estes satildeo frequumlentemente denominados ligamentos externos para diferenciaacute-los
dos ligamentos internos e ligamentos cruzados que se encontram dentro da caacutepsula
fibrosa
5521 Ligamento Patelar
Eacute a continuaccedilatildeo do tendatildeo do muacutesculo quadriacuteceps da coxa distal agrave patela Eacute
extremamente forte e contiacutenuo com a caacutepsula fibrosa da articulaccedilatildeo do joelho e eacute
palpado com maior facilidade quando a perna esta estendida Resiste agrave tendecircncia
da face tibial superior de deslocar-se para frente com referecircncia ao fecircmur durante
alguns tipos de movimento
5522 Ligamento Colateral Fibular (Lateral) e Ligamento Colateral Tibial
(Medial)
Esse ligamento tem mais importacircncia que o ligamento colateral fibular (lateral) no
que diz respeito agrave estabilidade do joelho
O ligamento colateral medial eacute composto de uma parte superficial o ligamento
colateral tibial e uma parte profunda ldquoo ligamento capsular medialrdquo Estas estruturas
satildeo importantes no controle da angulaccedilatildeo vara (voltado medialmente) e valga
(voltada lateralmente) rotaccedilatildeo tibial e deslocamento tibial antero-posterior Esses
51
ligamentos satildeo firmemente fixados ao menisco medial e a caacutepsula fibrosa da
articulaccedilatildeo do joelho
Os ligamentos colaterais tibial e fibular normalmente impedem a ruptura das faces
laterais da articulaccedilatildeo Satildeo firmemente estirados quando a perna eacute estendida
impedindo a rotaccedilatildeo da tiacutebia lateralmente ou do fecircmur medialmente Durante a
flexatildeo da perna eles se aproximam permitindo alguma rotaccedilatildeo da tiacutebia sobre o
fecircmur
Ligamento colateral medial possui duas porccedilotildees superficial e profunda Estabiliza a
joelho nos estresses em valgo
Ligamento colateral lateral ou fibular colateral Eacute o principal estabilizador ao estresse
em varo Faz parte do complexo ou canto posterolateral e resiste agrave rotaccedilatildeo externa
Figura 22ndash Ligamentos da articulaccedilatildeo do joelho
5523 Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo e Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Eles reforccedilam a parte de traz do joelho Ajudam a resistir qualquer tendecircncia
para a articulaccedilatildeo se mover aleacutem de seu limite de extensatildeo (hiperextensatildeo) Aleacutem
52
disso a direccedilatildeo de suas fibras sugere que eles limitem o movimento rotatoacuterio
5524 Ligamentos Cruzados
O mais fraco ligamento eacute o cruzado anterior que impede o deslocamento posterior
do fecircmur sobre a tiacutebia e a hiperextensatildeo da articulaccedilatildeo aleacutem de conter a tiacutebia que eacute
tracionada agrave frente quando a articulaccedilatildeo eacute fletida em acircngulo reto
O ligamento cruzado posterior que eacute estirado durante a flexatildeo da articulaccedilatildeo do
joelho impede a luxaccedilatildeo anterior do fecircmur sobre a tiacutebia ou a luxaccedilatildeo posterior da
tiacutebia Tambeacutem ajuda a evitar a hiperflexatildeo da articulaccedilatildeo do joelho
Estes ligamentos muito fortes situam-se no interior da caacutepsula articular unindo o
fecircmur e a tiacutebia Localizam-se entre os cocircndilos medial e lateral separados da
cavidade articular pela membrana sinovial
Satildeo faixas arredondadas que se cruzam obliquamente como um X e se denominam
anterior e posterior de acordo com seu local de fixaccedilatildeo na tiacutebia Estes ligamentos
satildeo essenciais para a estabilidade acircntero-posterior da articulaccedilatildeo do joelho
principalmente quando eacute fletido
Ligamento cruzado anterior Eacute responsaacutevel pela limitaccedilatildeo da translaccedilatildeo anterior e
rotaccedilatildeo da tiacutebia em relaccedilatildeo ao fecircmur
Ligamento cruzado posterior Evita a subluxaccedilatildeo posterior da tiacutebia em relaccedilatildeo ao
fecircmur
53
56 Movimentos de Rotaccedilatildeo e Translaccedilatildeo
No joelho existem movimentos de escorregamento do fecircmur sobre os meniscos
tornando o movimento ainda mais complexo Nas figuras 23 e 24 estatildeo identificadas
as proacuteteses de 1 e 4 eixos que nos datildeo uma boa visualizaccedilatildeo dos movimentos
relativos entre as superfiacutecies de um joelho
Figura 23 - Proacuteteses de um Eixo
Figura 24 - Proacuteteses de 4 eixos
Podemos observar a diferenccedila dos movimentos proporcionados por proacutetese e
concluiacutemos que o movimento da proacutetese de 4 eixos eacute o que mais se aproxima do
movimento real no joelho jaacute que proporciona o deslizamento entre as superfiacutecies
enquanto na proacutetese de 1 eixo ocorre apenas o movimento de rotaccedilatildeo em torno do
eixo
54
57 Conclusatildeo do Capiacutetulo
O meacutetodo atual de exame do joelho a ressonacircncia magneacutetica natildeo estaacute adequado
com a pesquisa biomecacircnica pois como pode ser observado neste capiacutetulo a
pressatildeo no joelho em movimento eacute no miacutenimo 30 vezes superior comparada agravequela
na maca de ressonacircncia assim como os acircngulos satildeo os mais variados possiacuteveis
proporcionando variaccedilatildeo ciacuteclica com baixas ou altas taxas de variaccedilatildeo das forccedilas
Com relaccedilatildeo ao meacutetodo de Hill pode-se ter uma noccedilatildeo dos gastos de energia
envolvidos na geraccedilatildeo dos movimentos e como varia a forccedila com a velocidade
muscular
Pode-se verificar tambeacutem a complexidade do joelho quando foram citados e
mostrado a quantidade de muacutesculos ligamentos e outras estruturas que o compotildee e
a sua complexibilidade bem como o movimento existente
55
6 PROPOSTA PARA A SOLUCcedilAtildeO MECAcircNICA
Propotildee-se entatildeo um sistema que simule a compressatildeo exercida sobre o joelho com
um carregamento estaacutetico com valor equivalente ao peso do paciente Isto seria
possiacutevel ao variar o carregamento e o acircngulo da articulaccedilatildeo que seria o ideal para
simular as atividades cotidianas como subir uma escada pular correr um
agachamento e outras situaccedilotildees onde o joelho eacute severamente solicitado
Situaccedilotildees como correr e pular necessitariam de um equipamento com software que
captassem imagens dinacircmicas para esta situaccedilatildeo a escolha seria por um simulador
de carga com caracteriacutesticas elaacutesticas desta forma com o movimento haveria
acreacutescimo ou decreacutescimo dos esforccedilos no joelho do paciente de acordo com a
variaccedilatildeo do comprimento da cinta elaacutestica A impossibilidade de realizaccedilatildeo de um
exame deste tipo eacute devido ao fato de natildeo haver um equipamento de RM que capta
imagens dinacircmicas aqui no estado do Espiacuterito Santo Figura 25 o que nos levou
a pensar em outra soluccedilatildeo para o caso
Figura 25 - Equipamento utilizado na ressonacircncia magneacutetica
56
Como a uacutenica possibilidade eacute de simular um carregamento com um acircngulo entre 10ordm
e 15ordm (acircngulo da bobina de captaccedilatildeo de imagem) na articulaccedilatildeo femopatelar e a
impossibilidade descrita no paraacutegrafo anterior pensamos entatildeo em um equipamento
que atendesse a esta situaccedilatildeo
Na Figura 26 observamos a forccedila F em direccedilatildeo perpendicular ao solo simulando a
forccedila peso desta maneira procuramos desenvolver um aparato que nos permitisse
simular a mesma direccedilatildeo A soluccedilatildeo foi um conjunto de cintas com baixa
elasticidade e boa resistecircncia mecacircnica agrave traccedilatildeo com dispositivo de travas O
equipamento natildeo possui componentes ferromagneacuteticos e medidores de forccedila
eletroeletrocircnicos
Figura 26 - Descriccedilatildeo da cinta e figura ilustrativa
A seguir podemos observar a figura 27 com o voluntaacuterio utilizando o equipamento
no momento anterior agrave ressonacircncia
57
Figura 27 ndash Paciente utilizando a cinta ao dar entrada na sala de exame
61 O Equipamento de Carga
O equipamento eacute composto por trecircs cintas dispostas do seguinte modo a primeira
cinta eacute responsaacutevel pelo carregamento do joelho tencionando o sistema a segunda
eacute responsaacutevel pela ligaccedilatildeo da cinta inferior a primeira com a superior a terceira e a
terceira cinta seraacute responsaacutevel por limitar o movimento que seraacute ajustada conforme
o tamanho do paciente
58
Figura 28 ndash Montagem do conjunto de cintas
62 Modificaccedilotildees Realizadas
Foram necessaacuterias algumas adaptaccedilotildees para que as cintas pudessem ser utilizadas
no equipamento de ressonacircncia magneacutetica pois havia alguns componentes
ferromagneacuteticos tais como mola e eixo Estes foram confeccionados em bronze e
as molas foram retiradas de maneira que natildeo alterasse a funcionalidade do
equipamento
59
7 O QUE SIGNIFICA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
Ressonacircncia Magneacutetica (RM) eacute uma ferramenta meacutedica moderna e precisa
disponiacutevel aos meacutedicos para a imagem seccional do interior do corpo Esta visatildeo
magneacutetica fornece aos meacutedicos uma quantidade de informaccedilotildees detalhadas sobre
a localizaccedilatildeo tamanho e composiccedilatildeo do tecido corporal a ser examinado Este
conhecimento pode ser decisivo no estabelecimento de um diagnoacutestico raacutepido e
preciso
A RM eacute um meacutetodo de investigar o corpo tatildeo complicado quanto parece A RM natildeo
usa raios-X De fato como o nome indica o procedimento eacute baseado nas
propriedades magneacuteticas dos aacutetomos que constituem todas as substacircncias incluindo
o corpo humano Em um campo magneacutetico forte como o produzido pelo scanner da
RM sinais eleacutetricos satildeo emitidos pelo nuacutecleo atocircmico do tecido corporal Esses
sinais satildeo interceptados por uma antena circular ao redor do paciente A intensidade
do sinal varia de acordo com o tipo de tecido Um computador designa os sinais aos
pontos correspondentes das aacutereas corporais em exame e transforma-as em imagem
na tela
71 Preparaccedilatildeo para o exame
Natildeo eacute necessaacuterio remover as roupas como eacute o caso em muitos exames de raio-X
poreacutem os pacientes satildeo solicitados a retirar todos os objetos que possam interferir
no processo de imagem principalmente aqueles contendo metal Isto inclui natildeo
somente brincos broches colares reloacutegios de pulso mas tambeacutem canetas
esferograacuteficas e chaves Os pacientes devem tambeacutem retirar placas dentaacuterias
removiacuteveis e informar o meacutedico se houver qualquer implante metaacutelico ou objeto
estranho incluindo
bull Marca-passo
bull Vaacutelvula cardiacuteaca artificial
bull Proacutetese vascular
60
bull Membro artificial
bull Unha ou placa metaacutelica
bull Estilhaccedilo ou tala de metal
bull Dispositivo intra-uterino (para contracepccedilatildeo)
bull O meacutedico deve ser informado se vocecirc estaacute graacutevida
Para o exame os pacientes satildeo conduzidos a um recosto almofadado no centro do
scanner da RM Eacute importante que o paciente sinta-se confortaacutevel para o iniacutecio e
permaneccedila calmo e quieto o quanto possiacutevel durante o exame jaacute que qualquer
movimento fiacutesico pode interferir com a precisatildeo das medidas ou alterar os resultados
dos testes
72 Seguranccedila durante o exame
Uma vez que a ressonacircncia magneacutetica natildeo envolve o uso de raios-X natildeo eacute
necessaacuterio tomar as mesmas medidas de precauccedilatildeo para exames de raios-X Pelo
conhecimento cientiacutefico atual a forccedila do campo magneacutetico necessaacuteria para obter
resultados precisos (ateacute 2 Tesla = 20000 vezes o campo magneacutetico da Terra) natildeo
possui efeito prejudicial
Nos uacuteltimos anos milhotildees de exames foram realizados sem quaisquer efeitos
colaterais conhecidos - durante ou apoacutes o exame Os exames de RM geralmente
natildeo podem ser realizados em pacientes com marca-passo cardiacuteaco
73 O que acontece durante o exame
Durante o exame o paciente deita-se no centro de uma abertura tipo tuacutenel do
scanner da RM o que natildeo eacute perigoso nem doloroso Poreacutem se o paciente natildeo gosta
da sensaccedilatildeo de se sentir preso ou sofrem de claustrofobia tomar um sedativo leve
com consulta do meacutedico pode ajudar
61
Cada imagem da RM leva de 5 a 15 minutos para ser obtida Durante o exame o
paciente ouviraacute um som de batida leve Natildeo haacute com que se preocupar Esse eacute o
funcionamento normal do scanner da RM
Quando eacute necessaacuterio obter vaacuterias imagens o recosto iraacute mover-se automaticamente
agrave posiccedilatildeo apropriada O paciente deve continuar o mais tranquumlilo possiacutevel
Dependendo do tipo do exame o tempo total do procedimento pode ser de ateacute 60
minutos
62
8 PARAcircMETROS QUE AFETAM O ASPECTO DAS IMAGENS
OBTIDAS ATRAVEacuteS DE RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
A seguir seraacute abordado os paracircmetros envolvidos para a obtenccedilatildeo das imagens dos
diferentes planos em que satildeo mostradas as imagens e por fim os resultados
obtidos nos experimentos com e sem o equipamento de carga
81 Paracircmetros que Afetam o Aspecto das Imagens Obtidas Atraveacutes de
Ressonacircncia Magneacutetica
O aspecto de uma imagem produzida atraveacutes de RM eacute determinado atraveacutes de
muitos paracircmetros Em geral estes paracircmetros podem ser divididos em (1) aqueles
que possuem um valor fixo determinado pela fiacutesica da RM e (2) aqueles que podem
ser modificados pelo usuaacuterio para alterar o aspecto da imagem
O objetivo de qualquer estudo de RM eacute gerar imagens da anatomia tecidual nas
quais a razatildeo contraste-ruiacutedo (RCR) eacute suficiente para permitir identificaccedilatildeo do
processo patoloacutegico Isto eacute realizado variando-se os paracircmetros definidos pelo
usuaacuterio para enfatizar diferenccedilas nos valores de paracircmetros intriacutensecos e para
enfatizar diferenccedilas na intensidade do sinal entre voxels contendo tecidos normais e
patoloacutegicos
811 Paracircmetros Intriacutensecos
Os paracircmetros intriacutensecos satildeo tecidos-dependentes e natildeo estatildeo sob controle do
operador Como exemplos de paracircmetros intriacutensecos estatildeo a densidade da aacutegua e a
gordura no tecido fluxo sanguiacuteneo e as velocidades de relaxamento dos momentos
magneacuteticos de volta ao equiliacutebrio apoacutes perturbaccedilatildeo Alguns paracircmetros intriacutensecos
satildeo invariaacuteveis entre todos os tecidos (por exemplo a intensidade do campo
magneacutetico)
63
O acuacutemulo de liacutequido de edema em torno de um tumor eacute uma patologia comum O
edema tem maior proporccedilatildeo de aacutegua que o tecido normal circundante e portanto
maior densidade de proacutetons por unidade de volume Este aumento da densidade de
proacutetons por unidade de volume pode ser observado utilizando-se meacutetodos de estudo
por RM Tipicamente imagens por RM ponderadas em densidade protocircnica satildeo
obtidas utilizando-se os menores TE e tempo de repeticcedilatildeo (TR) possiacuteveis que
permitem relaxamento T1 completo de todos os momentos magneacuteticos de volta ao
equiliacutebrio
8111 Tempos de Relaxamento
Apoacutes ser excitado o sinal de RM natildeo pode ser detectado para sempre Sofre
descaimento em virtude de dois tipos diferentes de processos de relaxamento (1) o
retorno do momento magneacutetico de volume ao equiliacutebrio teacutermico e (2) a perda de
coerecircncia da fase na magnetizaccedilatildeo final em virtude de interaccedilotildees com outros
momentos magneacuteticos no tecido
A velocidade com que estes processos retornam agrave magnetizaccedilatildeo final ao equiliacutebrio eacute
fundamental porque a experiecircncia com RM deve ser repetida para cada etapa de
codificaccedilatildeo de fase e o grau de magnetizaccedilatildeo disponiacutevel para o estudo depende da
forma como muitos dos momentos magneacuteticos satildeo realinhados com o campo
magneacutetico principal
8112 Tempos de Relaxamento T2 e T2
Apoacutes excitaccedilatildeo o sinal de RM presente no plano XY decai exponencialmente ateacute
zero com o tempo O tempo necessaacuterio para o desaparecimento irreversiacutevel de 63
do sinal eacute denominado tempo de relaxamento T2 ou tempo de relaxamento spin-spin
ou transversal Este descaimento eacute causado pelos muitos processos que produzem
uma perda de coerecircncia da fase no sinal de RM Apoacutes o pulso de RF todos os
momentos magneacuteticos inicialmente processam com fases idecircnticas (a precessatildeo eacute o
alinhamento dos momentos magneacuteticos em torno do campo principal) Entretanto
64
variaccedilotildees na intensidade efetiva do campo magneacutetico fazem com que os momentos
magneacuteticos processem em diferentes frequumlecircncias por curtos periacuteodos de tempo
8113 Tempo de Relaxamento T1
O tempo de relaxamento T1 (isto eacute spin-lattice ou tempo de relaxamento
longitudinal) eacute o tempo necessaacuterio para restabelecer 63 da populaccedilatildeo de equiliacutebrio
de momentos magneacuteticos Bo apoacutes o pulso de excitaccedilatildeo O relaxamento T1 eacute um
processo exponencial
O tempo de relaxamento T1 para qualquer material varia em funccedilatildeo da intensidade
do capo magneacutetico pois ocorrem mais variaccedilotildees na intensidade do capo magneacutetico
efetivo local em menores frequumlecircncias O tempo de relaxamento T1 eacute sempre maior
ou igual ao tempo de relaxamento T2
812 Paracircmetros Extriacutensecos
Muitos tipos de paracircmetros controlados pelo operador podem alterar o aspecto da
imagem Estes incluem eventos de determinaccedilatildeo do tempo como TR TE e em
estudos de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo de inversatildeo do spin Outros paracircmetros
que afetam o aspecto da imagem satildeo espessura do corte resoluccedilatildeo digital e CDV
O aspecto da imagem tambeacutem pode ser modificado aplicando-se mais de um pulso
de RF antes da coleta de dados
8121 TR e TE
Tipicamente satildeo necessaacuterias 128 ou 256 etapas de codificaccedilatildeo em uma aquisiccedilatildeo
de RM O TR eacute o tempo entre etapas consecutivas de codificaccedilatildeo de fase e o TE eacute
o tempo entre o pulso de RF perturbador inicial e o centro do periacuteodo de aquisiccedilatildeo
O TR geralmente eacute maior que o TE exceto para algumas sequumlecircncias raacutepidas como
aquisiccedilatildeo raacutepida estaacutegio estacionaacuterio apoacutes contraste e imagem raacutepida com
precessatildeo estaacutegio estacionaacuterio
65
813 Manipulaccedilatildeo dos Paracircmetros Extriacutensecos para Variar o Contraste da
Imagem
8131 Imagem de Ressonacircncia Magneacutetica Ponderada em TI e TR
Todas as imagens geradas por RM satildeo ponderadas em T1 em algum grau os
tempos de relaxamento T1 para aacutegua e gordura no corpo vaiam de 100 a 2000 ms
A fonte primaacuteria de atenuaccedilatildeo do sinal em uma imagem spin-eco eacute a saturaccedilatildeo
progressiva do momento magneacutetico pelos pulsos de seleccedilatildeo do corte repetitivos O
sinal da gordura eacute brilhante enquanto as intensidades de sinal do muacutesculo e liacutequido
em um cisto do menisco satildeo menores
8132 Ponderaccedilatildeo em densidade Protocircnica
As imagens onde o contraste eacute governado pela concentraccedilatildeo relativa de aacutegua no
tecido podem ser geradas utilizando-se TRrsquos longos (TR gt 20 ms) Estas imagens
satildeo denominadas imagens ponderadas em densidade protocircnicas As imagens
ponderadas em densidade protocircnica fornecem mais detalhes anatocircmicos porque
satildeo usadas para visualizar estruturas finas Estas satildeo obtidas e satildeo uacuteteis para
interpretaccedilatildeo de aacutereas de sinal de intensidade elevada observada na imagem
ponderada em T2 na qual os detalhes anatocircmicos estatildeo encobertos
8133 Ponderaccedilatildeo em T2 e TE
O liacutequido e o edema podem ser enfatizados em imagens produzidas por RM
utilizando-se longos tempos de TE porque possuem maiores tempos de
relaxamento T2 que os tecidos normais Com TEs longos o descaimento do sinal
exponencial devido ao relaxamento T2 atenua o sinal de liacutequido e edema mais
lentamente que o sinal da gordura muacutesculo ou tecidos conjuntivos normais
Portanto o liacutequido e o edema apresentam-se brilhantes em imagens por RM
ponderadas em T2 obtidas utilizando-se longos tempos TE e longos tempos TR A
seguir seraacute exposto um quadro com um breve resumo da interpretaccedilatildeo de RM
66
Resumo da interpretaccedilatildeo de IRM
Definiccedilotildees
Tempos de relaxamento Comportamento caracteriacutestico da magnetizaccedilatildeo tecidual
(propriedades dos tecidos)
T1 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons se
tornem inicialmente alinhados com o capo magneacutetico
estaacutetico (ou se realinhem apoacutes excitaccedilotildees repetidas)
T2 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons
saiam de fase uns em relaccedilatildeo aos outros apoacutes excitaccedilatildeo
por radiofrequumlecircncia (RF)
TR O tempo entre as excitaccedilotildees sucessivas de RF no tecido
(um TR curto seleciona proacutetons com T1 curto)
TE Sequumlecircncia em spin-eco tempo no qual o sinal de RF
tecidual (spin-eco) eacute recebido (um TE longo seleciona
proacutetons com T2 longo)
TI Sequumlecircncia de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo consumido
ateacute que a magnetizaccedilatildeo do tecido em recuperaccedilatildeo seja
defletido para recepccedilatildeo (tecido cuja magnetizaccedilatildeo passa
pelo zero no tempo TI produz intensidade zero)
Efeitos sobre a
Imagem
T1 Um T1 curto possibilita uma remagnetizaccedilatildeo raacutepida de
modo que a intensidade do sinal eacute grande (a gordura tem
T1 muito curto) e o tecido aparece brilhante o tecido com
T1 longo (como o liacutequido) natildeo se magnetiza plenamente
entre as excitaccedilotildees e apresenta um aspecto escuro na
imagem a inversatildeo-recuperaccedilatildeo com TI semelhante ao T1
de um tecido resulta em sinal nulo para este tecido (a
gordura pode ser zerada pelo emprego de um TI curto)
67
T2 Um T2 curto faz com que os proacutetons em precessatildeo saiam
rapidamente de fase levando agrave perda do sinal tecidos com
T2 curto (como o muacutesculo) tecircm aspecto escuro nas
imagens obtidas em TE longo tecidos com T2 longo (como
liacutequido ou tumor) mantecircm sua coerecircncia de fase por mais
tempo do que outros tecidos e apresentam um aspecto
brilhante nas imagens obtidas com um TE longo uma
teacutecnica ponderada em T2 utiliza um TR e um TE longos
Aspecto do tecido em sequumlecircncia de IRM
Spin-eco
Tecido Tempo de
relaxamento
Ponderaccedilatildeo T1
TE e TR curtos
Ponderaccedilatildeo T2
Tumor liacutequido T1 e T2 longos Escuro Claro
Muacutesculo T1 longo e T2 curto Escuro Escuro
Gordura T1 curto e T2 longo Claro Menos claro
Para finalizar nossa anaacutelise acerca dos paracircmetros podemos dizer que em uma
sequumlecircncia DP teremos valores curtos para TR e tambeacutem para TE ou seja teremos
T1 longo e T2 curto assim natildeo teremos sequumlecircncia ponderada em T1 como
tambeacutem natildeo teremos ponderada em T2 esta sequumlecircncia nos daraacute cor escura para
liacutequidos e gorduras entatildeo poderemos diferenciar os muacutesculos que teratildeo cor
brilhante podendo entatildeo diagnosticar problemas musculares
Para valores curtos de TR e TE teremos sequumlecircncia ponderada em T1 desta forma
as gorduras apareceratildeo com cor brilhante e os muacutesculos e liacutequidos apareceratildeo em
cor escura sendo uma oacutetima maneira de analisar o quatildeo intacta se encontra o tecido
infrapatelar ou gordura de Hoffa encontrada na regiatildeo femopatelar
68
Para valores longos de TR e TE teremos uma sequumlecircncia ponderada em T2 desta
forma as gorduras e muacutesculos se encontraratildeo em cor escura mas os liacutequidos
estaratildeo em cor brilhante assim poderemos diagnosticar a presenccedila de aacutegua e
edemas na regiatildeo patelofemoral Lembrando ainda que a gordura neste caso tem a
funccedilatildeo de lubrificantes para as superfiacutecies das cartilagens dos ossos a presenccedila de
aacutegua ou edemas prejudicam a lubrificaccedilatildeo na regiatildeo fazendo com que as
cartilagens venham a deteriorar-se
82 Planos de Imagem
Uma aquisiccedilatildeo axial atraveacutes da articulaccedilatildeo patelofemoral eacute usada como o localizador
inicial para imagens subsequumlentes nos planos sagital e coronal A patologia do
menisco eacute avaliada basicamente em imagens do plano sagital Entretanto a
morfologia e a intensidade de sinal das cartilagens do menisco devem ser avaliadas
secundariamente em imagens no plano coronal Os ligamentos cruzados satildeo mais
bem observados em imagens no plano sagital com o coronal e o axial para
visualizaccedilatildeo secundaacuteria e confirmaccedilatildeo da patologia Os ligamentos colateral medial
e lateral (LCM E LCL) satildeo claramente exibidos em imagens coronais e axiais e
tambeacutem podem ser identificados rotineiramente em imagens sagitais As superfiacutecies
da cartilagem articular dos compartimentos medial e lateral satildeo avaliadas nos planos
coronal e sagital A articulaccedilatildeo patelofemoral incluindo a faceta patelar e a
cartilagem articular do sulco troclear eacute mais bem observada em imagens axiais e
sagitais
821 Posicionamento do Paciente
Embora os estudos por imagem sejam realizados rotineiramente com o joelho
colocado em 10ordm a 15ordm de rotaccedilatildeo externa (para realinhar o ligamento cruzado
anterior [LCA] paralelo ao plano de imagem sagital) esta rotaccedilatildeo externa torna-se
menos importante quando satildeo usados cortes mais finos (lt 3 mm) A rotaccedilatildeo externa
excessiva do joelho resulta em alongamento das dimensotildees acircntero-posteriores do
cocircndilo femoral (principalmente o cocircndilo femoral lateral) e pode diminuir a
visualizaccedilatildeo precisa da anatomia do menisco Uma alternativa eacute usar imagens
69
sagitais em plano obliacutequo paralelo agrave orientaccedilatildeo do LCA avaliada em um localizador
axial
83 Abordagem Quanto aos Tipos de Planos Utilizados na RM
831 Imagens Axiais
As imagens no plano axial tecircm importante papel na avaliaccedilatildeo de rotina do joelho As
facetas patelares e a cartilagem articular devido agrave sua orientaccedilatildeo obliacutequa satildeo
demonstradas com maior precisatildeo em imagens axiais atraveacutes da articulaccedilatildeo
patelofemoral A doenccedila patelofemoral (isto eacute condromalaacutecia) pode ser super ou
subestimada quando usadas apenas imagens sagitais Imagens axiais com TF 3D
submilimeacutetrica satildeo usadas para definir padrotildees de lesatildeo circunferencial do menisco
e criar imagens compostas 3D utilizando-se uma estaccedilatildeo de trabalho As imagens
no plano axial tambeacutem satildeo usadas como localizador para determinar os planos
sagital e coronal Embora imagens axiais de rotina em 4 ou 5 mm natildeo satildeo sensiacuteveis
agrave patologia do menisco porque os cortes satildeo muito espessos Imagens sagitais que
secionam o menisco perpendicular agrave sua superfiacutecie proporcionam a melhor
demonstraccedilatildeo da anatomia e patologia interna do menisco
832 Imagens Sagitais
A dessecaccedilatildeo no plano sagital exibe os componentes dos ligamentos colaterais
medial e caacutepsula adjacente O compartimento patelofemoral o quadriacuteceps e o
tendatildeo patelar satildeo demonstrados em dissecaccedilotildees meacutedio-sagitais
O LCA e o LCP satildeo mais bem exibidos em imagens sagitais O LCL ou ligamento
colateral fibular e o tendatildeo do muacutesculo biacuteceps femoral tambeacutem podem ser
observados em cortes sagitais perifeacutericos
Em cortes meacutedio-sagitais os tendotildees quadriacuteceps e patelar que demonstram sinal
de baixa intensidade satildeo observados em suas fixaccedilotildees anteriores aos poacutelos
patelares superior e inferior respectivamente O coxim adiposo infrapatelar de Hoffa
70
estaacute situado diretamente posterior ao tendatildeo patelar e demonstra sinal de
intensidade brilhante (dependendo dos paracircmetros escolhidos) A cartilagem
articular patelar posterior exibe arco uniforme ou convexo em cortes atraveacutes das
facetas patelares medial e lateral Na ausecircncia de liacutequido articular a bursa patelar
colapsada natildeo eacute observada proximal ao poacutelo superior da patela
833 Imagens Coronais
A dissecaccedilatildeo anatocircmica coronal poacutestero-anterior demonstra a caacutepsula posterior o
tendatildeo popliacuteteo os ligamentos cruzados e menisco os ligamentos colaterais e e o
mecanismo extensor
Cortes meacutedio-coronais exibem a espinha tibial anterior enquanto as imagens
anteriores satildeo caracterizadas pelo sinal de alta intensidade do coxim adiposo
infrapatelar de Hoffa anterior ao compartimento lateral do joelho
71
9 COMPARATIVO DO SISTEMA MECAcircNICO COM O JOELHO
Ao iniciar nossa discussatildeo faremos uma comparaccedilatildeo entre a junta do joelho e um
par de buchas mecacircnicas a cartilagem presente em torno dos cocircndilos seraacute
comparada a uma bucha de desgaste o osso seraacute considerado como a peccedila
importante que natildeo poderaacute ser substituiacuteda e a gordura de Hoffa (tecido adiposo
infrapatelar) seraacute considerada como um lubrificante de elevada viscosidade
No sistema mecacircnico quando haacute uma contaminaccedilatildeo no lubrificante tem-se o
aumento do atrito e em consequumlecircncia o desgaste prematuro do conjunto A
presenccedila de aacutegua por exemplo causa uma alteraccedilatildeo da viscosidade do lubrificante
essa alteraccedilatildeo natildeo permite a formaccedilatildeo de cunha na regiatildeo de contato entre as
superfiacutecies assim no caso de elementos mecacircnicos poderemos ter microsoldas
ruiacutedos vibraccedilatildeo aquecimento e outros
Em semelhanccedila com este modelo faremos um comparativo em relaccedilatildeo ao joelho
que apresenta componentes com funccedilotildees muito proacuteximas de um par de buchas
mecacircnicas Com o passar do tempo as constantes situaccedilotildees que envolvem o joelho
no dia a dia sejam elas os esforccedilos em um jogo de futebol ou em um simples
agachamento vatildeo levar este conjunto a pressotildees elevadas e ainda a infiltraccedilotildees de
aacutegua por diversos motivos pancadas torccedilotildees etc Neste caso a presenccedila da aacutegua
assim como no sistema mecacircnico iraacute causar desgaste das cartilagens ocorrendo o
contato entre os cocircndilos o que futuramente poderaacute provocar por exemplo uma
artrite
No caso de um desgaste mecacircnico resolve-se o problema trocando o elemento de
desgaste e solucionando o problema de lubrificaccedilatildeo O que natildeo pode ser realizado
com tanta simplicidade no caso do joelho que requer um tratamento ou ateacute uma
intervenccedilatildeo ciruacutergica
72
91 Resultados dos testes
Foram realizados dois testes com e sem carga para que pudeacutessemos avaliar a
mudanccedila nos resultados da RM
911 O Primeiro Teste
O primeiro teste foi realizado no dia 25 de junho de 2005 no CDI (centro de
diagnoacutestico por imagem) localizado em Santa Luacutecia ndash Vitoacuteria O teste foi realizado
em uma pessoa de aparecircncia saudaacutevel sem histoacuterico de problemas no joelho e sem
ocorrecircncia de dor com idade de 28 anos
Os resultados obtidos natildeo apresentaram alteraccedilatildeo significativa das fissuras
912 O Segundo Teste
O segundo teste foi realizado no dia 18 julho de 2005 no mesmo local do teste
anterior O teste foi realizado com uma pessoa saudaacutevel com histoacuterico de problemas
no joelho e sem dores nos dias anteriores ao teste bem como nos dias posteriores
com idade de 54 anos
O resultado obtido com carga apresentou uma pequena variaccedilatildeo da fissura na
gordura de Hoffa
73
10 DISCUSSAtildeO DOS RESULTADOS E MELHORIAS
Neste capiacutetulo faremos uma abordagem sobre os resultados e uma proposta de
melhoria para o equipamento
101 Comentaacuterio dos Resultados
Nos resultados obtidos foram verificadas alteraccedilotildees na regiatildeo femopatelar quando
se aplica uma carga o que natildeo poderia ser obtido em um exame convencional de
ressonacircncia magneacutetica
No primeiro teste pode ser observada uma pequena diferenccedila devido agrave
aproximaccedilatildeo dos cocircndilos Considerando ser o indiviacuteduo uma pessoa saudaacutevel e
sem dores era de se esperar que o resultado natildeo apresentasse alguma anomalia
No segundo teste observou-se abertura de uma pequena fissura na gordura de
Hoffa o que tambeacutem se esperava pois a pessoa apresentava um histoacuterico de
problemas no joelho apesar de que ele natildeo apresentava sintomas de qualquer
anomalia no momento do teste
Visto que os testes natildeo puderam ser realizados com pessoas que tinham um
histoacuterico e uma situaccedilatildeo que caracterizasse um problema no joelho o que foi
determinante para os resultados e devido a impossibilidade de realizar testes nas
condiccedilotildees ideais descritas no quarto capiacutetulo bem como aos custos altiacutessimos que
envolvem os exames que foram realizados juntamente com os exames dos clientes
da cliacutenica sendo assim era de se esperar que os resultados natildeo causassem
diferenccedila de grande expressatildeo
74
102 Proposta de Melhoria
Visto que os resultados foram considerados satisfatoacuterios apesar das condiccedilotildees
adversas propomos possiacuteveis melhorias no que diz respeito agrave avaliaccedilatildeo da pressatildeo
exercida no joelho
Sugerimos entatildeo a utilizaccedilatildeo de palmilhas figuras 29 e 30 para avaliar a pressatildeo
equivalente exercida no joelho e o uso de um software por exemplo o Ansys
(elementos finitos) para criar uma nova imagem corrigida Isso seria viaacutevel e
interessante poreacutem exigiria mais aprofundamento e muito mais tempo o que poderaacute
ser realizado em futuros trabalhos
Figura 29 ndash Palmilhas para mediccedilatildeo da pressatildeo
Figura 30 ndash Resultado de uma anaacutelise de pressatildeo
75
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
[1] httpmriifscuspbrpaginasporttormprojetohistoricohtml acessado
em 11 de junho de 2005
[2] httpwwweagoracombrlerphpidnew=13596 acessado em 15 de
junho de 2005
[3] Rasch Philip j Cinesiologia e Anatomia Aplicada Editora Guanabara
Koogan 1991
[4] Kendall Henry Otis Kendall Florence Peterson Wadsworth Gladys
Elizabeth Muacutesculos Provas e Funccedilotildees Editora Manole Ltda 1980
[5] Haaga Hohn R Lanzieri Charles F Tomografia Computadorizada e
Ressonacircncia Magneacutetica do Corpo Humano Vol 2 Editora Guanabara Koogan
1996
[6] Antonio Raimundo dos Santos Metodologia Cientiacutefica a construccedilatildeo do
Conhecimento 6ordfed Editora DPampA 2004
[7] Tese de Mestrado do aluno Luciano Luporini Menegaldo Campinas
1997 SP ndash Brasil
[8] httpwwwgrupodojoelhocombrartigosanat_biomhtmc acessado em
16 de junho de 2005
[9] httpwwwgrupodojoelhocombrlcahtm acessado em 16 de junho de
2005
[10]httpwwwcorpohumanohpgigcombrsist_muscularsist_muscularhtml
acessado em 20 de junho de 2005
[11] httpwwwmsd-brazilcommsd43m_manualmm_sec5_47htm
acessado em 24 de junho de 2005
[12] httpgeocitiesyahoocombrcorpoemovview_musculacao_24htm
acessado em 25 de junho de 2005
[13]httpwwwtudosobredorcombrpaciente_templatephp3pagina=joelho
acessado em 06 de julho de 2005
[14] Stimac Gary k Introduccedilatildeo ao diagnoacutestico por imagens Editora
Guanabara Koogan 1994
32
caracteriacutesticas dos indiviacuteduos que em sua maioria foram do sexo masculino Os
resultados seratildeo apresentados nas figuras 9 10 11 e 12
Figura 9 - Ocorrecircncia de lesotildees e quais estruturas satildeo mais lesadas
Figura 10 - Esportes de contato que mais geram lesotildees nos ligamentos
Figura 11 - Neste graacutefico veremos os mecanismos causadores de lesotildees
33
Figura 12 - Procedimentos que foram utilizados para definiccedilatildeo do grau da lesatildeo
42 Conclusatildeo do Capiacutetulo
Apesar da teacutecnica dos raios-X ser o exame mais utilizado o de menor custo o mais
simples e mais raacutepido seraacute utilizado neste estudo a ressonacircncia magneacutetica pois
neste caso a preocupaccedilatildeo eacute mostrar o comportamento da estrutura do joelho com e
sem a aplicaccedilatildeo de carga e tal avaliaccedilatildeo soacute seraacute possiacutevel pelo o exame de RM pois
mostraraacute os diferentes tipos de tecidos do joelho e suas variaccedilotildees
34
5 DEFEITOS DA RM
O paciente em questatildeo ao dar entrada na sala de ressonacircncia natildeo poderaacute portar
nenhum tipo de material magneacutetico ou qualquer instrumento que venha gerar
artefatos no resultado do exame Os artefatos satildeo gerados atraveacutes de interferecircncia
com o campo magneacutetico Assim portadores de proacuteteses marcapasso ou quaisquer
materiais eleacutetricos natildeo podem utilizar o meacutetodo de diagnoacutestico por ressonacircncia
O objetivo deste capiacutetulo eacute identificar os problemas relacionados agrave mecacircnica no que
diz respeito ao modo como eacute realizado o exame Seraacute mostrado agora um dos
problemas encontrados durante a realizaccedilatildeo do exame com o paciente em repouso
estando ele com um carregamento nulo ou proacuteximo disto na regiatildeo femopatelar
51 Abordagem da Variaccedilatildeo da Pressatildeo na Superfiacutecie de Apoio
Para esta demonstraccedilatildeo a variaccedilatildeo da pressatildeo sofrida nos peacutes para situaccedilotildees reais
e tambeacutem para a situaccedilatildeo da ressonacircncia onde o paciente encontra-se deitado
Seraacute feito ainda uma avaliaccedilatildeo das forccedilas sobre os muacutesculos no joelho em duas
posiccedilotildees e para acircngulos diferentes
Em um primeiro estudo seraacute considerado uma pessoa deitada em repouso e com
sua distribuiccedilatildeo de massa homogecircnea e constante ao longo de todo corpo sendo
esta a situaccedilatildeo em que o paciente encontra-se no momento da ressonacircncia
magneacutetica temos
Massa = constante
A aacuterea de contato com a superfiacutecie
Aacuterea (estimada) = 2400 cm2
35
Considerando a massa do indiviacuteduo como 80 kg estimamos entatildeo a pressatildeo
exercida pela superfiacutecie do corpo em contato com a maca da ressonacircncia
Pressatildeo = F A
Sendo assim foi encontra uma pressatildeo de 0033 kgf cm2 para uma pessoa deitada
na maca da RM
Ilustrando a situaccedilatildeo de uma pessoa de peacute onde os peacutes estatildeo totalmente apoiados
no solo em repouso com a massa distribuiacuteda de maneira uniforme em toda a
superfiacutecie de contato
Aacuterea (estimada) = 132 cm2
Considerando o mesmo indiviacuteduo da situaccedilatildeo anterior teremos uma pressatildeo de
0606 kgf cm2
A uacuteltima situaccedilatildeo teraacute o mesmo indiviacuteduo com suas pernas flexionadas e com uma
aacuterea de apoio reduzida esta eacute uma situaccedilatildeo criacutetica para o joelho devido ao aumento
das tensotildees nos muacutesculos e tendotildees esta situaccedilatildeo seraacute abordada mais adiante
Aacuterea (estimada) = 80 cm2
Sendo assim a pressatildeo correspondente a esta situaccedilatildeo seraacute de 1 kgf cm2
Observando os resultados das situaccedilotildees anteriores eacute faacutecil de verificar a ocorrecircncia
de uma grande variaccedilatildeo da pressatildeo Comparando os resultados das situaccedilotildees onde
o indiviacuteduo estaacute de peacute com toda a superfiacutecie do peacute apoiada com o resultado do
indiviacuteduo na maca verifica-se que a pressatildeo eacute aproximadamente vinte vezes maior
e a situaccedilatildeo onde o indiviacuteduo encontra-se com a superfiacutecie do peacute parcialmente
apoiada a diferenccedila aumenta em mais de 30 vezes em relaccedilatildeo agrave posiccedilatildeo de exame
36
52 A Impossibilidade de Variaccedilatildeo do Acircngulo
Durante o exame de ressonacircncia magneacutetica o acircngulo do joelho na posiccedilatildeo eacute
travado entre 10 e 15deg como mostrado na figura 13
Durante um agachamento agraves forccedilas compressivas chegam proacuteximas a 8000 Kgf
com cargas elevadas (250 a 38250 kg) sendo praticamente a mesma nos acircngulos
entre 60deg a 130deg de flexatildeo de joelhos (NISSEL amp EKHOLM 1986) poreacutem ainda natildeo
foi estudado um valor limite para as estruturas resistirem a forccedilas compressivas
Deve-se lembrar no entanto que da mesma forma que a compressatildeo excessiva
pode ser lesiva para meniscos e cartilagens elas tem um papel importante na
estabilidade dos joelhos (NISSEL amp ELKHOLM 1986 MARKOLF et al 1981
SHOEMAKER amp MARKOLF 1985 YACK et al 1994) [12]
Figura 13ndash Acircngulo de posiccedilatildeo do joelho durante o exame
Logo concluiacute-se que em acircngulos menores que 60deg os esforccedilos na regiatildeo
femopatelar satildeo pequenos e haacute pouco desgaste da articulaccedilatildeo para acircngulos entre
60 e 130deg haacute grande esforccedilo e desgaste poreacutem em ambos os casos todos os
37
esforccedilos contribuem para a estabilidade do joelho A figura 14 ilustra claramente
que com a alteraccedilatildeo do acircngulo do joelho as forccedilas existentes aumentam
consideravelmente
Figura 14ndash Na figura 14 pode-se observar que Qp Rf(resultante) e Pa satildeo vetores forccedila que atuam
diretamente sobre a patela ao flexionar o joelho como jaacute foi abordado anteriormente as forccedilas
apresentam grandes aumentos O grupo de forccedilas representados pelos vetores Qt Rc(resultante) e
P(forccedila peso) atuam na articulaccedilatildeo do tornozelo e aumentam com a flexatildeo do joelho bem como o
aumento da forccedila normal(forccedila de contato do chatildeo com a ponta dos peacutes) que provoca um maior
momento na articulaccedilatildeo O conjunto de vetores representados por Rc(resultante) Qt e P satildeo vetores
que atuam na articulaccedilatildeo da anca do fecircmur e a bacia neste caso temos um pequeno aumento destes
com o aumento do acircngulo Por fim temos o conjunto de vetores representados por Pa Rt e
Rg(resultante) que atuam na articulaccedilatildeo entre o fecircmur e a tiacutebia
38
53 Contraccedilatildeo Isomeacutetrica e Isotocircnica
A relaccedilatildeo entre a forccedila muscular e seu comprimento durante uma contraccedilatildeo
determina o tipo de contraccedilatildeo muscular Eacute chamada contraccedilatildeo isomeacutetrica aquela em
que o efeito da formaccedilatildeo das pontes cruzadas implica no aumento da rigidez do
muacutesculo atingindo um estado de equiliacutebrio estaacutetico neste caso o muacutesculo natildeo
altera seu comprimento ainda que as pontes cruzadas estejam ativas para suportar
a carga aplicada Modificaccedilotildees na carga levam ao aumento ou a diminuiccedilatildeo da
rigidez do muacutesculo e a manutenccedilatildeo do comprimento O outro tipo de contraccedilatildeo
chamada isotocircnica ocorre quando o muacutesculo se encurta ainda que sob a accedilatildeo de
uma carga Tomando-se como exemplo a elevaccedilatildeo de um peso numa contraccedilatildeo
isomeacutetrica este estaria sendo sustentado estaticamente enquanto uma contraccedilatildeo
isotocircnica seria capaz de levantaacute-lo [6]
531 Relaccedilatildeo Comprimento - Forccedila Muscular
Quando o comprimento de um muacutesculo se encontra proacuteximo ao seu valor de
repouso tambeacutem chamado comprimento oacutetimo a maior quantidade possiacutevel de
cabeccedilas miosiacutenicas pode formar pontes cruzadas com as moleacuteculas de actina esta
situaccedilatildeo corresponde ao maior grau de superposiccedilatildeo entre os filamentos grosso e
fino Gordon et alli (1966) mediu a faixa de comprimento onde a maacutexima tensatildeo
ocorria numa fibra isolada do muacutesculo sartorius da ratilde de 94 a 106 do
comprimento oacutetimo (Figura 15 A)
Diminuindo gradativamente o comprimento do muacutesculo para ateacute um limite de 60
do comprimento oacutetimo a forccedila caiacutea a aproximadamente 80 da forccedila maacutexima -
evento relacionado provavelmente ao encontro de filamentos finos opostos
Encurtamentos mais pronunciados levavam agrave cessaccedilatildeo da forccedila muscular com o
provaacutevel choque dos filamentos grossos com as estruturas Z Por outro lado se o
muacutesculo era estirado acima do comprimento oacutetimo a forccedila muscular caia
gradativamente ateacute cerca de 130 deste comprimento Nesta condiccedilatildeo o
sarcocircmero distendido diminui o nuacutemero de pontes cruzadas ativas ateacute o limite ao
39
redor de 170 do comprimento oacutetimo onde a superposiccedilatildeo entre filamentos
grossos e finos jaacute natildeo ocorre
Em muacutesculos inteiros e natildeo apenas numa fibra isolada alongamentos a partir do
comprimento oacutetimo trazem consigo o aparecimento de uma forccedila elaacutestica passiva
exercida pelos elementos elaacutesticos natildeo contraacuteteis do muacutesculo perimiacutesio endomiacutesio
sarcolema assim como por elementos da proacutepria fibra muscular (Zajac 1989)
Dependendo ainda da ativaccedilatildeo a forccedila muscular fica reduzida a uma fraccedilatildeo da forccedila
maacutexima situaccedilatildeo em que nem todas as fibras satildeo recrutadas ou a somaccedilatildeo
temporal natildeo chegou ao maacuteximo (Figura 15 B)
Em muacutesculos do aparelho locomotor a modulaccedilatildeo da forccedila eacute feita
predominantemente pelo recrutamento ateacute cerca de 70 (50 a 85
dependendo do muacutesculo) da forccedila maacutexima valor a partir do qual as unidades
motoras passam a disparar com maior frequumlecircncia (Enoka 1993) [6]
40
Figura 15 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento A - Ativaccedilatildeo maacutexima B - Ativaccedilatildeo parcial (Zajac 1989)
532 Relaccedilatildeo Velocidade - Forccedila Muscular
Um muacutesculo isolado sujeito a uma carga constante por exemplo suportando um
peso se for estimulado inicialmente se encurtaraacute parando em seguida Variando-se
a carga eacute possiacutevel relacionaacute-la com a velocidade de encurtamento sendo obtida a
curva velocidade - forccedila muscular Quando a velocidade de encurtamento eacute maacutexima
o muacutesculo natildeo estaacute sujeito a nenhuma carga isto eacute a forccedila muscular eacute nula Se por
outro lado o muacutesculo natildeo consegue se encurtar ainda que seu comprimento seja
oacutetimo senatildeo apenas suportar a carga a velocidade eacute nula e a forccedila assume o valor
maacuteximo (Figura 16) Forccedilas maiores do que a maacutexima aplicadas ao muacutesculo levam
seu alongamento ateacute um limite de aproximadamente 180 da forccedila maacutexima
aumentos subsequumlentes de forccedila levariam a alongamentos draacutesticos no muacutesculo
41
Figura 16 - Relaccedilatildeo forccedila-velocidade para ativaccedilotildees maacutexima e parcial No eixo x estaacute representada a
velocidade de encurtamento a velocidade do muacutesculo com sinal oposto (Zajac 1989)
54 O Modelo de Hill
Os modelos derivados da proposta inicialmente apresentada por A V Hill em 1938
possuem caracteriacutesticas suficientemente simples e de faacutecil compreensatildeo e satildeo
capazes de modelar satisfatoriamente os principais fenocircmenos macroscoacutepicos
observados na contraccedilatildeo muscular e que os tornaram os mais utilizados ateacute entatildeo
em estudos de dinacircmica e controle de movimento Na Figura 17 podem ser
observados os componentes baacutesicos deste modelo um elemento contraacutetil (CE) no
qual a forccedila muscular eacute gerada a partir da energia quiacutemica disponiacutevel um elemento
elaacutestico em seacuterie (SEE) responsaacutevel pela resposta mecacircnica do muacutesculo agraves
alteraccedilotildees de comprimento raacutepidas Se um muacutesculo estaacute sendo submetido a
alongamentos natildeo-despreziacuteveis eacute comum a inclusatildeo de um elemento elaacutestico em
paralelo (PE) atuando como uma mola passiva [6]
42
Figura 17 - Estrutura funcional do modelo de Hill mostrando o elemento contraacutetil (CE) o elemento
elaacutestico em paralelo (PE) e o elemento elaacutestico em seacuterie (SEE) (Zajac 1989)
A partir de medidas de forccedila isotocircnica em muacutesculos tetanizados sabe-se que quando
esta aumenta os muacutesculos se contraem mais lentamente Foi proposta entatildeo por Hill
uma relaccedilatildeo empiacuterica hiperboacutelica que ajustava a dependecircncia da velocidade maacutexima
de contraccedilatildeo (V) com a forccedila muscular (F) (Figura 18)
(F+a)+(V+b)=const (41)
Tal que
V eacute a velocidade inicial (maacutexima) de encurtamento
F eacute a forccedila muscular
a e b satildeo as constantes sendo b = a (VmFm)
43
Figura 18 - Hipeacuterbole de Hill Os dados experimentais de contraccedilotildees isotocircnicas do muacutesculo sartorius
de ratilde foram ajustados com a equaccedilatildeo empiacuterica (VVm+025) (FFm+025) = 03123 neste teste
Vm=52 cms e Fm=65 gf (Talbot e Gessner 1973)
Hill obteve a relaccedilatildeo acima atraveacutes de medidas da potecircncia muscular que eacute a soma
das energias mecacircnica e teacutermica durante a contraccedilatildeo isotocircnica Inicialmente o calor
liberado na contraccedilatildeo isotocircnica (Qit) foi considerado como a soma do calor liberado
durante a contraccedilatildeo isomeacutetrica (Qim) e do calor liberado devido ao encurtamento (Qe)
Q Q Qit e im (42)
Hill constatou que Qe era proporcional apenas agrave distacircncia encurtada ou que sua
variaccedilatildeo temporal era proporcional a V No entanto Qit o calor total diminuiacutea com o
aumento da forccedila A potecircncia total no muacutesculo soma da potecircncia mecacircnica (fv) e do
calor extra dissipado por accedilatildeo da viscosidade no encurtamento (Qe) pode ser
expressa como
( )W fv Qe fv av b f fm (43)
44
Tal que fm eacute a forccedila muscular maacutexima (ou seja para v = 0) Somando ab + bf nos dois
lados da equaccedilatildeo acima
( )( ) ( )f a v b b a fm (44)
Mas Hill percebeu posteriormente que ldquoardquo dependia de f (Hill 1964)
a f f fm( ) 016 018 (45)
Apesar das equaccedilotildees 44 e 45 descreverem com maior precisatildeo a relaccedilatildeo forccedila-
velocidade a equaccedilatildeo original de Hill 41 continua sendo empregada com suficiente
credibilidade para muitos muacutesculos Wilkie (1950) notou que hipeacuterboles
geometricamente semelhantes eram obtidas para vaacuterios muacutesculos mostrando que a
variaccedilatildeo da velocidade com a forccedila ocorria de maneira ateacute certo ponto invariante
Normalizando a eq 41 pela forccedila maacutexima (fm) e pela velocidade maacutexima de contraccedilatildeo
sem carga (vm) vem
f
f
v
vm m
1
4
1
4
5
16 (46)
Uma vez que para muitos muacutesculos vale a relaccedilatildeo
a
f
b
vm m
1
4 (47)
Abott e Wilkie (1953) mostraram que a equaccedilatildeo de Hill normalizada eq 47 se aplica
para muacutesculos que se encontram em diversos estados de alongamento ou contraccedilatildeo
e natildeo apenas no comprimento oacutetimo Assim a forccedila do elemento contraacutetil eacute
completamente definida para uma estimulaccedilatildeo tetacircnica se a curva forccedila-comprimento
eacute levada em conta aleacutem da curva forccedila-velocidade A forccedila muscular eacute entatildeo uma
funccedilatildeo de duas variaacuteveis uma relaccedilatildeo forccedila-comprimento-velocidade (figura 19)
45
Figura 19 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento-velocidade para muacutesculo interno reto de rato (Zierler 1978)
Este modelo baacutesico possui alguns pequenos desvios dependendo das condiccedilotildees
especiacuteficas de operaccedilatildeo Muacutesculos que se contraem a partir de um comprimento inicial
elevado encurtam-se mais lentamente do que aqueles que estavam inicialmente
menos estendidos A duraccedilatildeo da estimulaccedilatildeo se longa diminui a velocidade de
contraccedilatildeo processo ligado provavelmente ao metabolismo energeacutetico (Zierler 1978)
A partir das relaccedilotildees expostas acima jaacute eacute possiacutevel calcular a potecircncia muscular
Sendo a taxa de calor gerado no encurtamento ( Qe ) proporcional agrave velocidade de
encurtamento
( )Q Q f f vit im m 016 018 (48)
Incluindo o termo fv da potecircncia mecacircnica e considerando a = 025 a potecircncia
muscular total entendida como a soma da taxa de produccedilatildeo de calor e da potecircncia
mecacircnica durante a contraccedilatildeo isotocircnica fica
W Q f v fvim m 0 25 (49)
46
E utilizando a relaccedilatildeo determinada por Hill para o calor isomeacutetrico
Qf v
im
m m
16 (410)
Tem-se que uma expressatildeo para a potecircncia muscular seria
Wf v v
v
f
f
v
v
m m
m m m
161 4 16 (411)
Que a partir da equaccedilatildeo 46 da hipeacuterbole normalizada de Hill (Talbot e Gessner
1973) pode ser expressa em funccedilatildeo apenas da velocidade de encurtamento ou da
forccedila muscular
Wf v
vv
vv
m m m
m
16
1 24
1 4 (412)
Wf v f
f
f f
f f
m m
m
m
m
161 1
4 75 20
16 64 (413)
A equaccedilatildeo de Hill normalizada (46) eacute a base para a determinaccedilatildeo da curva
velocidade-forccedila muscular As equaccedilotildees 411 e 412 por sua vez podem fornecer
importantes dados sobre consumo de energia muscular e o comportamento das
forccedilas para um estudo mais especiacutefico Em sistemas de estimulaccedilatildeo eleacutetrica neuro-
muscular poderatildeo ser uacuteteis no estabelecimento de estrateacutegias de controle
47
55 Estrutura Muscular na Articulaccedilatildeo
A seguir seratildeo apresentados os muacutesculos e ligamentos no movimento do joelho De
acordo com o mostrado na Figura 20 podemos observar a quantidade de muacutesculos
diretamente ligados ao joelho bem como os ligamentos que satildeo responsaacuteveis por
manter a integridade da articulaccedilatildeo
Figura 20 - Demonstrativa dos muacutesculos ligamentos e suas disposiccedilotildees
551 Os Muacutesculos da Articulaccedilatildeo
Doze muacutesculos atuam na articulaccedilatildeo do joelho e satildeo classificados em trecircs grupos
bull Jarrete
bull Quadriacuteceps da coxa e
bull Muacutesculos natildeo-classificados
5511 Jarrete
O grupo do jarrete inclui os muacutesculos semitendiacuteneo semimembranaacuteceo e biacuteceps da
coxa (cabeccedila longa e curta) Todos exceto a cabeccedila curta do biacuteceps atuam como
48
extensores do quadril Como os muacutesculos do jarrete demonstram uma linha de
traccedilatildeo posterior ao eixo de rotaccedilatildeo do joelho eles servem como flexores do joelho
Aleacutem de fletir o joelho os muacutesculos semimembranaacuteceo e semitendiacuteneo giram
medialmente a tiacutebia quando o joelho estaacute parcialmente fletido Na condiccedilatildeo de
sustentaccedilatildeo de peso esses muacutesculos tendem a girar lateralmente o fecircmur sobre a
tiacutebia Esses movimentos satildeo relativamente equivalentes
5512 O Quadriacuteceps da Coxa
O quadriacuteceps da coxa eacute constituiacutedo pelos muacutesculos reto da coxa e trecircs vastos (vasto
lateral medial e intermeacutedio) Apenas o reto da coxa atua em mais de uma
articulaccedilatildeo Contudo todos os membros causam inequivocadamente uma extensatildeo
potente do joelho e tambeacutem devido a sua inserccedilatildeo medial tendem a causar
rotaccedilatildeo medial da tiacutebia
O comportamento eleacutetrico do vasto medial estaacute relacionado agrave diminuiccedilatildeo da
magnitude do braccedilo de momento do quadriacuteceps para a extensatildeo do joelho durante
os 15ordm finais de movimento Os aumentos na atividade do vasto medial no final da
extensatildeo do joelho foram relacionados ao seu papel como estabilizador da patela
contra uma luxaccedilatildeo lateral Em geral ainda eacute relativamente seguro afirmar que todos
os muacutesculos do quadriacuteceps satildeo mais ou menos simultaneamente ativos durante a
extensatildeo do joelho e proporcionalmente ativos durante elevaccedilotildees e reduccedilotildees na
tensatildeo da extensatildeo
5513 O Grupo de Muacutesculos natildeo Classificados
O grupo de muacutesculos natildeo-classificados da articulaccedilatildeo do joelho inclui o sartoacuterio o
graacutecil o popliacuteteo o gastrocnecircmico e o plantar Os dois uacuteltimos atuam
predominantemente na articulaccedilatildeo do tornozelo embora passem atraacutes da
articulaccedilatildeo do joelho e possuam alguma capacidade de flexatildeo
49
O muacutesculo graacutecil considerado parte da massa muscular referida como adutores do
quadril no entanto ao atravessar a articulaccedilatildeo do joelho ele tende a causar um
torque associado agrave rotaccedilatildeo medial da tiacutebia bem como a flexatildeo do joelho
O sartoacuterio que eacute o muacutesculo mais longo do corpo tambeacutem se associa agrave rotaccedilatildeo
medial da tiacutebia e atua no quadril como flexor
O popliacuteteo eacute um muacutesculo profundo e pequeno situado atraacutes da articulaccedilatildeo do joelho
A orientaccedilatildeo de suas fibras o torna um rotador medial da tiacutebia Geralmente se
observa atividade do muacutesculo no iniacutecio da flexatildeo do joelho aleacutem de ajudar a
estabilizar o membro inferior sustentador do peso quando estaacute numa posiccedilatildeo com o
joelho fletido auxiliando o ligamento cruzado posterior a restringir esse movimento
indesejaacutevel
Figura 21 ndash Localizaccedilatildeo dos principais muacutesculos relacionados ao joelho [10]
552 Ligamentos
Ligamento Cruzado Anterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo permitindo
o movimento para frente
Ligamento Cruzado Posterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo
permitindo o movimento para traacutes mais ligamentos colaterais localizados nas
laterais do joelho responsaacuteveis pela estabilidade lateral e medial da articulaccedilatildeo
50
Os ligamentos tecircm como principal funccedilatildeo limitar os movimentos das articulaccedilotildees em
direccedilotildees indesejaacuteveis a fim de que natildeo ocorram lesotildees (danificaccedilotildees nas mesmas)
A caacutepsula fibrosa do joelho eacute suplementada e reforccedilada por cinco ligamentos
intriacutensecos
bull Ligamento Patelar
bull Ligamento Colateral Fibular
bull Ligamento Colateral Tibial
bull Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo
bull Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Estes satildeo frequumlentemente denominados ligamentos externos para diferenciaacute-los
dos ligamentos internos e ligamentos cruzados que se encontram dentro da caacutepsula
fibrosa
5521 Ligamento Patelar
Eacute a continuaccedilatildeo do tendatildeo do muacutesculo quadriacuteceps da coxa distal agrave patela Eacute
extremamente forte e contiacutenuo com a caacutepsula fibrosa da articulaccedilatildeo do joelho e eacute
palpado com maior facilidade quando a perna esta estendida Resiste agrave tendecircncia
da face tibial superior de deslocar-se para frente com referecircncia ao fecircmur durante
alguns tipos de movimento
5522 Ligamento Colateral Fibular (Lateral) e Ligamento Colateral Tibial
(Medial)
Esse ligamento tem mais importacircncia que o ligamento colateral fibular (lateral) no
que diz respeito agrave estabilidade do joelho
O ligamento colateral medial eacute composto de uma parte superficial o ligamento
colateral tibial e uma parte profunda ldquoo ligamento capsular medialrdquo Estas estruturas
satildeo importantes no controle da angulaccedilatildeo vara (voltado medialmente) e valga
(voltada lateralmente) rotaccedilatildeo tibial e deslocamento tibial antero-posterior Esses
51
ligamentos satildeo firmemente fixados ao menisco medial e a caacutepsula fibrosa da
articulaccedilatildeo do joelho
Os ligamentos colaterais tibial e fibular normalmente impedem a ruptura das faces
laterais da articulaccedilatildeo Satildeo firmemente estirados quando a perna eacute estendida
impedindo a rotaccedilatildeo da tiacutebia lateralmente ou do fecircmur medialmente Durante a
flexatildeo da perna eles se aproximam permitindo alguma rotaccedilatildeo da tiacutebia sobre o
fecircmur
Ligamento colateral medial possui duas porccedilotildees superficial e profunda Estabiliza a
joelho nos estresses em valgo
Ligamento colateral lateral ou fibular colateral Eacute o principal estabilizador ao estresse
em varo Faz parte do complexo ou canto posterolateral e resiste agrave rotaccedilatildeo externa
Figura 22ndash Ligamentos da articulaccedilatildeo do joelho
5523 Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo e Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Eles reforccedilam a parte de traz do joelho Ajudam a resistir qualquer tendecircncia
para a articulaccedilatildeo se mover aleacutem de seu limite de extensatildeo (hiperextensatildeo) Aleacutem
52
disso a direccedilatildeo de suas fibras sugere que eles limitem o movimento rotatoacuterio
5524 Ligamentos Cruzados
O mais fraco ligamento eacute o cruzado anterior que impede o deslocamento posterior
do fecircmur sobre a tiacutebia e a hiperextensatildeo da articulaccedilatildeo aleacutem de conter a tiacutebia que eacute
tracionada agrave frente quando a articulaccedilatildeo eacute fletida em acircngulo reto
O ligamento cruzado posterior que eacute estirado durante a flexatildeo da articulaccedilatildeo do
joelho impede a luxaccedilatildeo anterior do fecircmur sobre a tiacutebia ou a luxaccedilatildeo posterior da
tiacutebia Tambeacutem ajuda a evitar a hiperflexatildeo da articulaccedilatildeo do joelho
Estes ligamentos muito fortes situam-se no interior da caacutepsula articular unindo o
fecircmur e a tiacutebia Localizam-se entre os cocircndilos medial e lateral separados da
cavidade articular pela membrana sinovial
Satildeo faixas arredondadas que se cruzam obliquamente como um X e se denominam
anterior e posterior de acordo com seu local de fixaccedilatildeo na tiacutebia Estes ligamentos
satildeo essenciais para a estabilidade acircntero-posterior da articulaccedilatildeo do joelho
principalmente quando eacute fletido
Ligamento cruzado anterior Eacute responsaacutevel pela limitaccedilatildeo da translaccedilatildeo anterior e
rotaccedilatildeo da tiacutebia em relaccedilatildeo ao fecircmur
Ligamento cruzado posterior Evita a subluxaccedilatildeo posterior da tiacutebia em relaccedilatildeo ao
fecircmur
53
56 Movimentos de Rotaccedilatildeo e Translaccedilatildeo
No joelho existem movimentos de escorregamento do fecircmur sobre os meniscos
tornando o movimento ainda mais complexo Nas figuras 23 e 24 estatildeo identificadas
as proacuteteses de 1 e 4 eixos que nos datildeo uma boa visualizaccedilatildeo dos movimentos
relativos entre as superfiacutecies de um joelho
Figura 23 - Proacuteteses de um Eixo
Figura 24 - Proacuteteses de 4 eixos
Podemos observar a diferenccedila dos movimentos proporcionados por proacutetese e
concluiacutemos que o movimento da proacutetese de 4 eixos eacute o que mais se aproxima do
movimento real no joelho jaacute que proporciona o deslizamento entre as superfiacutecies
enquanto na proacutetese de 1 eixo ocorre apenas o movimento de rotaccedilatildeo em torno do
eixo
54
57 Conclusatildeo do Capiacutetulo
O meacutetodo atual de exame do joelho a ressonacircncia magneacutetica natildeo estaacute adequado
com a pesquisa biomecacircnica pois como pode ser observado neste capiacutetulo a
pressatildeo no joelho em movimento eacute no miacutenimo 30 vezes superior comparada agravequela
na maca de ressonacircncia assim como os acircngulos satildeo os mais variados possiacuteveis
proporcionando variaccedilatildeo ciacuteclica com baixas ou altas taxas de variaccedilatildeo das forccedilas
Com relaccedilatildeo ao meacutetodo de Hill pode-se ter uma noccedilatildeo dos gastos de energia
envolvidos na geraccedilatildeo dos movimentos e como varia a forccedila com a velocidade
muscular
Pode-se verificar tambeacutem a complexidade do joelho quando foram citados e
mostrado a quantidade de muacutesculos ligamentos e outras estruturas que o compotildee e
a sua complexibilidade bem como o movimento existente
55
6 PROPOSTA PARA A SOLUCcedilAtildeO MECAcircNICA
Propotildee-se entatildeo um sistema que simule a compressatildeo exercida sobre o joelho com
um carregamento estaacutetico com valor equivalente ao peso do paciente Isto seria
possiacutevel ao variar o carregamento e o acircngulo da articulaccedilatildeo que seria o ideal para
simular as atividades cotidianas como subir uma escada pular correr um
agachamento e outras situaccedilotildees onde o joelho eacute severamente solicitado
Situaccedilotildees como correr e pular necessitariam de um equipamento com software que
captassem imagens dinacircmicas para esta situaccedilatildeo a escolha seria por um simulador
de carga com caracteriacutesticas elaacutesticas desta forma com o movimento haveria
acreacutescimo ou decreacutescimo dos esforccedilos no joelho do paciente de acordo com a
variaccedilatildeo do comprimento da cinta elaacutestica A impossibilidade de realizaccedilatildeo de um
exame deste tipo eacute devido ao fato de natildeo haver um equipamento de RM que capta
imagens dinacircmicas aqui no estado do Espiacuterito Santo Figura 25 o que nos levou
a pensar em outra soluccedilatildeo para o caso
Figura 25 - Equipamento utilizado na ressonacircncia magneacutetica
56
Como a uacutenica possibilidade eacute de simular um carregamento com um acircngulo entre 10ordm
e 15ordm (acircngulo da bobina de captaccedilatildeo de imagem) na articulaccedilatildeo femopatelar e a
impossibilidade descrita no paraacutegrafo anterior pensamos entatildeo em um equipamento
que atendesse a esta situaccedilatildeo
Na Figura 26 observamos a forccedila F em direccedilatildeo perpendicular ao solo simulando a
forccedila peso desta maneira procuramos desenvolver um aparato que nos permitisse
simular a mesma direccedilatildeo A soluccedilatildeo foi um conjunto de cintas com baixa
elasticidade e boa resistecircncia mecacircnica agrave traccedilatildeo com dispositivo de travas O
equipamento natildeo possui componentes ferromagneacuteticos e medidores de forccedila
eletroeletrocircnicos
Figura 26 - Descriccedilatildeo da cinta e figura ilustrativa
A seguir podemos observar a figura 27 com o voluntaacuterio utilizando o equipamento
no momento anterior agrave ressonacircncia
57
Figura 27 ndash Paciente utilizando a cinta ao dar entrada na sala de exame
61 O Equipamento de Carga
O equipamento eacute composto por trecircs cintas dispostas do seguinte modo a primeira
cinta eacute responsaacutevel pelo carregamento do joelho tencionando o sistema a segunda
eacute responsaacutevel pela ligaccedilatildeo da cinta inferior a primeira com a superior a terceira e a
terceira cinta seraacute responsaacutevel por limitar o movimento que seraacute ajustada conforme
o tamanho do paciente
58
Figura 28 ndash Montagem do conjunto de cintas
62 Modificaccedilotildees Realizadas
Foram necessaacuterias algumas adaptaccedilotildees para que as cintas pudessem ser utilizadas
no equipamento de ressonacircncia magneacutetica pois havia alguns componentes
ferromagneacuteticos tais como mola e eixo Estes foram confeccionados em bronze e
as molas foram retiradas de maneira que natildeo alterasse a funcionalidade do
equipamento
59
7 O QUE SIGNIFICA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
Ressonacircncia Magneacutetica (RM) eacute uma ferramenta meacutedica moderna e precisa
disponiacutevel aos meacutedicos para a imagem seccional do interior do corpo Esta visatildeo
magneacutetica fornece aos meacutedicos uma quantidade de informaccedilotildees detalhadas sobre
a localizaccedilatildeo tamanho e composiccedilatildeo do tecido corporal a ser examinado Este
conhecimento pode ser decisivo no estabelecimento de um diagnoacutestico raacutepido e
preciso
A RM eacute um meacutetodo de investigar o corpo tatildeo complicado quanto parece A RM natildeo
usa raios-X De fato como o nome indica o procedimento eacute baseado nas
propriedades magneacuteticas dos aacutetomos que constituem todas as substacircncias incluindo
o corpo humano Em um campo magneacutetico forte como o produzido pelo scanner da
RM sinais eleacutetricos satildeo emitidos pelo nuacutecleo atocircmico do tecido corporal Esses
sinais satildeo interceptados por uma antena circular ao redor do paciente A intensidade
do sinal varia de acordo com o tipo de tecido Um computador designa os sinais aos
pontos correspondentes das aacutereas corporais em exame e transforma-as em imagem
na tela
71 Preparaccedilatildeo para o exame
Natildeo eacute necessaacuterio remover as roupas como eacute o caso em muitos exames de raio-X
poreacutem os pacientes satildeo solicitados a retirar todos os objetos que possam interferir
no processo de imagem principalmente aqueles contendo metal Isto inclui natildeo
somente brincos broches colares reloacutegios de pulso mas tambeacutem canetas
esferograacuteficas e chaves Os pacientes devem tambeacutem retirar placas dentaacuterias
removiacuteveis e informar o meacutedico se houver qualquer implante metaacutelico ou objeto
estranho incluindo
bull Marca-passo
bull Vaacutelvula cardiacuteaca artificial
bull Proacutetese vascular
60
bull Membro artificial
bull Unha ou placa metaacutelica
bull Estilhaccedilo ou tala de metal
bull Dispositivo intra-uterino (para contracepccedilatildeo)
bull O meacutedico deve ser informado se vocecirc estaacute graacutevida
Para o exame os pacientes satildeo conduzidos a um recosto almofadado no centro do
scanner da RM Eacute importante que o paciente sinta-se confortaacutevel para o iniacutecio e
permaneccedila calmo e quieto o quanto possiacutevel durante o exame jaacute que qualquer
movimento fiacutesico pode interferir com a precisatildeo das medidas ou alterar os resultados
dos testes
72 Seguranccedila durante o exame
Uma vez que a ressonacircncia magneacutetica natildeo envolve o uso de raios-X natildeo eacute
necessaacuterio tomar as mesmas medidas de precauccedilatildeo para exames de raios-X Pelo
conhecimento cientiacutefico atual a forccedila do campo magneacutetico necessaacuteria para obter
resultados precisos (ateacute 2 Tesla = 20000 vezes o campo magneacutetico da Terra) natildeo
possui efeito prejudicial
Nos uacuteltimos anos milhotildees de exames foram realizados sem quaisquer efeitos
colaterais conhecidos - durante ou apoacutes o exame Os exames de RM geralmente
natildeo podem ser realizados em pacientes com marca-passo cardiacuteaco
73 O que acontece durante o exame
Durante o exame o paciente deita-se no centro de uma abertura tipo tuacutenel do
scanner da RM o que natildeo eacute perigoso nem doloroso Poreacutem se o paciente natildeo gosta
da sensaccedilatildeo de se sentir preso ou sofrem de claustrofobia tomar um sedativo leve
com consulta do meacutedico pode ajudar
61
Cada imagem da RM leva de 5 a 15 minutos para ser obtida Durante o exame o
paciente ouviraacute um som de batida leve Natildeo haacute com que se preocupar Esse eacute o
funcionamento normal do scanner da RM
Quando eacute necessaacuterio obter vaacuterias imagens o recosto iraacute mover-se automaticamente
agrave posiccedilatildeo apropriada O paciente deve continuar o mais tranquumlilo possiacutevel
Dependendo do tipo do exame o tempo total do procedimento pode ser de ateacute 60
minutos
62
8 PARAcircMETROS QUE AFETAM O ASPECTO DAS IMAGENS
OBTIDAS ATRAVEacuteS DE RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
A seguir seraacute abordado os paracircmetros envolvidos para a obtenccedilatildeo das imagens dos
diferentes planos em que satildeo mostradas as imagens e por fim os resultados
obtidos nos experimentos com e sem o equipamento de carga
81 Paracircmetros que Afetam o Aspecto das Imagens Obtidas Atraveacutes de
Ressonacircncia Magneacutetica
O aspecto de uma imagem produzida atraveacutes de RM eacute determinado atraveacutes de
muitos paracircmetros Em geral estes paracircmetros podem ser divididos em (1) aqueles
que possuem um valor fixo determinado pela fiacutesica da RM e (2) aqueles que podem
ser modificados pelo usuaacuterio para alterar o aspecto da imagem
O objetivo de qualquer estudo de RM eacute gerar imagens da anatomia tecidual nas
quais a razatildeo contraste-ruiacutedo (RCR) eacute suficiente para permitir identificaccedilatildeo do
processo patoloacutegico Isto eacute realizado variando-se os paracircmetros definidos pelo
usuaacuterio para enfatizar diferenccedilas nos valores de paracircmetros intriacutensecos e para
enfatizar diferenccedilas na intensidade do sinal entre voxels contendo tecidos normais e
patoloacutegicos
811 Paracircmetros Intriacutensecos
Os paracircmetros intriacutensecos satildeo tecidos-dependentes e natildeo estatildeo sob controle do
operador Como exemplos de paracircmetros intriacutensecos estatildeo a densidade da aacutegua e a
gordura no tecido fluxo sanguiacuteneo e as velocidades de relaxamento dos momentos
magneacuteticos de volta ao equiliacutebrio apoacutes perturbaccedilatildeo Alguns paracircmetros intriacutensecos
satildeo invariaacuteveis entre todos os tecidos (por exemplo a intensidade do campo
magneacutetico)
63
O acuacutemulo de liacutequido de edema em torno de um tumor eacute uma patologia comum O
edema tem maior proporccedilatildeo de aacutegua que o tecido normal circundante e portanto
maior densidade de proacutetons por unidade de volume Este aumento da densidade de
proacutetons por unidade de volume pode ser observado utilizando-se meacutetodos de estudo
por RM Tipicamente imagens por RM ponderadas em densidade protocircnica satildeo
obtidas utilizando-se os menores TE e tempo de repeticcedilatildeo (TR) possiacuteveis que
permitem relaxamento T1 completo de todos os momentos magneacuteticos de volta ao
equiliacutebrio
8111 Tempos de Relaxamento
Apoacutes ser excitado o sinal de RM natildeo pode ser detectado para sempre Sofre
descaimento em virtude de dois tipos diferentes de processos de relaxamento (1) o
retorno do momento magneacutetico de volume ao equiliacutebrio teacutermico e (2) a perda de
coerecircncia da fase na magnetizaccedilatildeo final em virtude de interaccedilotildees com outros
momentos magneacuteticos no tecido
A velocidade com que estes processos retornam agrave magnetizaccedilatildeo final ao equiliacutebrio eacute
fundamental porque a experiecircncia com RM deve ser repetida para cada etapa de
codificaccedilatildeo de fase e o grau de magnetizaccedilatildeo disponiacutevel para o estudo depende da
forma como muitos dos momentos magneacuteticos satildeo realinhados com o campo
magneacutetico principal
8112 Tempos de Relaxamento T2 e T2
Apoacutes excitaccedilatildeo o sinal de RM presente no plano XY decai exponencialmente ateacute
zero com o tempo O tempo necessaacuterio para o desaparecimento irreversiacutevel de 63
do sinal eacute denominado tempo de relaxamento T2 ou tempo de relaxamento spin-spin
ou transversal Este descaimento eacute causado pelos muitos processos que produzem
uma perda de coerecircncia da fase no sinal de RM Apoacutes o pulso de RF todos os
momentos magneacuteticos inicialmente processam com fases idecircnticas (a precessatildeo eacute o
alinhamento dos momentos magneacuteticos em torno do campo principal) Entretanto
64
variaccedilotildees na intensidade efetiva do campo magneacutetico fazem com que os momentos
magneacuteticos processem em diferentes frequumlecircncias por curtos periacuteodos de tempo
8113 Tempo de Relaxamento T1
O tempo de relaxamento T1 (isto eacute spin-lattice ou tempo de relaxamento
longitudinal) eacute o tempo necessaacuterio para restabelecer 63 da populaccedilatildeo de equiliacutebrio
de momentos magneacuteticos Bo apoacutes o pulso de excitaccedilatildeo O relaxamento T1 eacute um
processo exponencial
O tempo de relaxamento T1 para qualquer material varia em funccedilatildeo da intensidade
do capo magneacutetico pois ocorrem mais variaccedilotildees na intensidade do capo magneacutetico
efetivo local em menores frequumlecircncias O tempo de relaxamento T1 eacute sempre maior
ou igual ao tempo de relaxamento T2
812 Paracircmetros Extriacutensecos
Muitos tipos de paracircmetros controlados pelo operador podem alterar o aspecto da
imagem Estes incluem eventos de determinaccedilatildeo do tempo como TR TE e em
estudos de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo de inversatildeo do spin Outros paracircmetros
que afetam o aspecto da imagem satildeo espessura do corte resoluccedilatildeo digital e CDV
O aspecto da imagem tambeacutem pode ser modificado aplicando-se mais de um pulso
de RF antes da coleta de dados
8121 TR e TE
Tipicamente satildeo necessaacuterias 128 ou 256 etapas de codificaccedilatildeo em uma aquisiccedilatildeo
de RM O TR eacute o tempo entre etapas consecutivas de codificaccedilatildeo de fase e o TE eacute
o tempo entre o pulso de RF perturbador inicial e o centro do periacuteodo de aquisiccedilatildeo
O TR geralmente eacute maior que o TE exceto para algumas sequumlecircncias raacutepidas como
aquisiccedilatildeo raacutepida estaacutegio estacionaacuterio apoacutes contraste e imagem raacutepida com
precessatildeo estaacutegio estacionaacuterio
65
813 Manipulaccedilatildeo dos Paracircmetros Extriacutensecos para Variar o Contraste da
Imagem
8131 Imagem de Ressonacircncia Magneacutetica Ponderada em TI e TR
Todas as imagens geradas por RM satildeo ponderadas em T1 em algum grau os
tempos de relaxamento T1 para aacutegua e gordura no corpo vaiam de 100 a 2000 ms
A fonte primaacuteria de atenuaccedilatildeo do sinal em uma imagem spin-eco eacute a saturaccedilatildeo
progressiva do momento magneacutetico pelos pulsos de seleccedilatildeo do corte repetitivos O
sinal da gordura eacute brilhante enquanto as intensidades de sinal do muacutesculo e liacutequido
em um cisto do menisco satildeo menores
8132 Ponderaccedilatildeo em densidade Protocircnica
As imagens onde o contraste eacute governado pela concentraccedilatildeo relativa de aacutegua no
tecido podem ser geradas utilizando-se TRrsquos longos (TR gt 20 ms) Estas imagens
satildeo denominadas imagens ponderadas em densidade protocircnicas As imagens
ponderadas em densidade protocircnica fornecem mais detalhes anatocircmicos porque
satildeo usadas para visualizar estruturas finas Estas satildeo obtidas e satildeo uacuteteis para
interpretaccedilatildeo de aacutereas de sinal de intensidade elevada observada na imagem
ponderada em T2 na qual os detalhes anatocircmicos estatildeo encobertos
8133 Ponderaccedilatildeo em T2 e TE
O liacutequido e o edema podem ser enfatizados em imagens produzidas por RM
utilizando-se longos tempos de TE porque possuem maiores tempos de
relaxamento T2 que os tecidos normais Com TEs longos o descaimento do sinal
exponencial devido ao relaxamento T2 atenua o sinal de liacutequido e edema mais
lentamente que o sinal da gordura muacutesculo ou tecidos conjuntivos normais
Portanto o liacutequido e o edema apresentam-se brilhantes em imagens por RM
ponderadas em T2 obtidas utilizando-se longos tempos TE e longos tempos TR A
seguir seraacute exposto um quadro com um breve resumo da interpretaccedilatildeo de RM
66
Resumo da interpretaccedilatildeo de IRM
Definiccedilotildees
Tempos de relaxamento Comportamento caracteriacutestico da magnetizaccedilatildeo tecidual
(propriedades dos tecidos)
T1 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons se
tornem inicialmente alinhados com o capo magneacutetico
estaacutetico (ou se realinhem apoacutes excitaccedilotildees repetidas)
T2 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons
saiam de fase uns em relaccedilatildeo aos outros apoacutes excitaccedilatildeo
por radiofrequumlecircncia (RF)
TR O tempo entre as excitaccedilotildees sucessivas de RF no tecido
(um TR curto seleciona proacutetons com T1 curto)
TE Sequumlecircncia em spin-eco tempo no qual o sinal de RF
tecidual (spin-eco) eacute recebido (um TE longo seleciona
proacutetons com T2 longo)
TI Sequumlecircncia de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo consumido
ateacute que a magnetizaccedilatildeo do tecido em recuperaccedilatildeo seja
defletido para recepccedilatildeo (tecido cuja magnetizaccedilatildeo passa
pelo zero no tempo TI produz intensidade zero)
Efeitos sobre a
Imagem
T1 Um T1 curto possibilita uma remagnetizaccedilatildeo raacutepida de
modo que a intensidade do sinal eacute grande (a gordura tem
T1 muito curto) e o tecido aparece brilhante o tecido com
T1 longo (como o liacutequido) natildeo se magnetiza plenamente
entre as excitaccedilotildees e apresenta um aspecto escuro na
imagem a inversatildeo-recuperaccedilatildeo com TI semelhante ao T1
de um tecido resulta em sinal nulo para este tecido (a
gordura pode ser zerada pelo emprego de um TI curto)
67
T2 Um T2 curto faz com que os proacutetons em precessatildeo saiam
rapidamente de fase levando agrave perda do sinal tecidos com
T2 curto (como o muacutesculo) tecircm aspecto escuro nas
imagens obtidas em TE longo tecidos com T2 longo (como
liacutequido ou tumor) mantecircm sua coerecircncia de fase por mais
tempo do que outros tecidos e apresentam um aspecto
brilhante nas imagens obtidas com um TE longo uma
teacutecnica ponderada em T2 utiliza um TR e um TE longos
Aspecto do tecido em sequumlecircncia de IRM
Spin-eco
Tecido Tempo de
relaxamento
Ponderaccedilatildeo T1
TE e TR curtos
Ponderaccedilatildeo T2
Tumor liacutequido T1 e T2 longos Escuro Claro
Muacutesculo T1 longo e T2 curto Escuro Escuro
Gordura T1 curto e T2 longo Claro Menos claro
Para finalizar nossa anaacutelise acerca dos paracircmetros podemos dizer que em uma
sequumlecircncia DP teremos valores curtos para TR e tambeacutem para TE ou seja teremos
T1 longo e T2 curto assim natildeo teremos sequumlecircncia ponderada em T1 como
tambeacutem natildeo teremos ponderada em T2 esta sequumlecircncia nos daraacute cor escura para
liacutequidos e gorduras entatildeo poderemos diferenciar os muacutesculos que teratildeo cor
brilhante podendo entatildeo diagnosticar problemas musculares
Para valores curtos de TR e TE teremos sequumlecircncia ponderada em T1 desta forma
as gorduras apareceratildeo com cor brilhante e os muacutesculos e liacutequidos apareceratildeo em
cor escura sendo uma oacutetima maneira de analisar o quatildeo intacta se encontra o tecido
infrapatelar ou gordura de Hoffa encontrada na regiatildeo femopatelar
68
Para valores longos de TR e TE teremos uma sequumlecircncia ponderada em T2 desta
forma as gorduras e muacutesculos se encontraratildeo em cor escura mas os liacutequidos
estaratildeo em cor brilhante assim poderemos diagnosticar a presenccedila de aacutegua e
edemas na regiatildeo patelofemoral Lembrando ainda que a gordura neste caso tem a
funccedilatildeo de lubrificantes para as superfiacutecies das cartilagens dos ossos a presenccedila de
aacutegua ou edemas prejudicam a lubrificaccedilatildeo na regiatildeo fazendo com que as
cartilagens venham a deteriorar-se
82 Planos de Imagem
Uma aquisiccedilatildeo axial atraveacutes da articulaccedilatildeo patelofemoral eacute usada como o localizador
inicial para imagens subsequumlentes nos planos sagital e coronal A patologia do
menisco eacute avaliada basicamente em imagens do plano sagital Entretanto a
morfologia e a intensidade de sinal das cartilagens do menisco devem ser avaliadas
secundariamente em imagens no plano coronal Os ligamentos cruzados satildeo mais
bem observados em imagens no plano sagital com o coronal e o axial para
visualizaccedilatildeo secundaacuteria e confirmaccedilatildeo da patologia Os ligamentos colateral medial
e lateral (LCM E LCL) satildeo claramente exibidos em imagens coronais e axiais e
tambeacutem podem ser identificados rotineiramente em imagens sagitais As superfiacutecies
da cartilagem articular dos compartimentos medial e lateral satildeo avaliadas nos planos
coronal e sagital A articulaccedilatildeo patelofemoral incluindo a faceta patelar e a
cartilagem articular do sulco troclear eacute mais bem observada em imagens axiais e
sagitais
821 Posicionamento do Paciente
Embora os estudos por imagem sejam realizados rotineiramente com o joelho
colocado em 10ordm a 15ordm de rotaccedilatildeo externa (para realinhar o ligamento cruzado
anterior [LCA] paralelo ao plano de imagem sagital) esta rotaccedilatildeo externa torna-se
menos importante quando satildeo usados cortes mais finos (lt 3 mm) A rotaccedilatildeo externa
excessiva do joelho resulta em alongamento das dimensotildees acircntero-posteriores do
cocircndilo femoral (principalmente o cocircndilo femoral lateral) e pode diminuir a
visualizaccedilatildeo precisa da anatomia do menisco Uma alternativa eacute usar imagens
69
sagitais em plano obliacutequo paralelo agrave orientaccedilatildeo do LCA avaliada em um localizador
axial
83 Abordagem Quanto aos Tipos de Planos Utilizados na RM
831 Imagens Axiais
As imagens no plano axial tecircm importante papel na avaliaccedilatildeo de rotina do joelho As
facetas patelares e a cartilagem articular devido agrave sua orientaccedilatildeo obliacutequa satildeo
demonstradas com maior precisatildeo em imagens axiais atraveacutes da articulaccedilatildeo
patelofemoral A doenccedila patelofemoral (isto eacute condromalaacutecia) pode ser super ou
subestimada quando usadas apenas imagens sagitais Imagens axiais com TF 3D
submilimeacutetrica satildeo usadas para definir padrotildees de lesatildeo circunferencial do menisco
e criar imagens compostas 3D utilizando-se uma estaccedilatildeo de trabalho As imagens
no plano axial tambeacutem satildeo usadas como localizador para determinar os planos
sagital e coronal Embora imagens axiais de rotina em 4 ou 5 mm natildeo satildeo sensiacuteveis
agrave patologia do menisco porque os cortes satildeo muito espessos Imagens sagitais que
secionam o menisco perpendicular agrave sua superfiacutecie proporcionam a melhor
demonstraccedilatildeo da anatomia e patologia interna do menisco
832 Imagens Sagitais
A dessecaccedilatildeo no plano sagital exibe os componentes dos ligamentos colaterais
medial e caacutepsula adjacente O compartimento patelofemoral o quadriacuteceps e o
tendatildeo patelar satildeo demonstrados em dissecaccedilotildees meacutedio-sagitais
O LCA e o LCP satildeo mais bem exibidos em imagens sagitais O LCL ou ligamento
colateral fibular e o tendatildeo do muacutesculo biacuteceps femoral tambeacutem podem ser
observados em cortes sagitais perifeacutericos
Em cortes meacutedio-sagitais os tendotildees quadriacuteceps e patelar que demonstram sinal
de baixa intensidade satildeo observados em suas fixaccedilotildees anteriores aos poacutelos
patelares superior e inferior respectivamente O coxim adiposo infrapatelar de Hoffa
70
estaacute situado diretamente posterior ao tendatildeo patelar e demonstra sinal de
intensidade brilhante (dependendo dos paracircmetros escolhidos) A cartilagem
articular patelar posterior exibe arco uniforme ou convexo em cortes atraveacutes das
facetas patelares medial e lateral Na ausecircncia de liacutequido articular a bursa patelar
colapsada natildeo eacute observada proximal ao poacutelo superior da patela
833 Imagens Coronais
A dissecaccedilatildeo anatocircmica coronal poacutestero-anterior demonstra a caacutepsula posterior o
tendatildeo popliacuteteo os ligamentos cruzados e menisco os ligamentos colaterais e e o
mecanismo extensor
Cortes meacutedio-coronais exibem a espinha tibial anterior enquanto as imagens
anteriores satildeo caracterizadas pelo sinal de alta intensidade do coxim adiposo
infrapatelar de Hoffa anterior ao compartimento lateral do joelho
71
9 COMPARATIVO DO SISTEMA MECAcircNICO COM O JOELHO
Ao iniciar nossa discussatildeo faremos uma comparaccedilatildeo entre a junta do joelho e um
par de buchas mecacircnicas a cartilagem presente em torno dos cocircndilos seraacute
comparada a uma bucha de desgaste o osso seraacute considerado como a peccedila
importante que natildeo poderaacute ser substituiacuteda e a gordura de Hoffa (tecido adiposo
infrapatelar) seraacute considerada como um lubrificante de elevada viscosidade
No sistema mecacircnico quando haacute uma contaminaccedilatildeo no lubrificante tem-se o
aumento do atrito e em consequumlecircncia o desgaste prematuro do conjunto A
presenccedila de aacutegua por exemplo causa uma alteraccedilatildeo da viscosidade do lubrificante
essa alteraccedilatildeo natildeo permite a formaccedilatildeo de cunha na regiatildeo de contato entre as
superfiacutecies assim no caso de elementos mecacircnicos poderemos ter microsoldas
ruiacutedos vibraccedilatildeo aquecimento e outros
Em semelhanccedila com este modelo faremos um comparativo em relaccedilatildeo ao joelho
que apresenta componentes com funccedilotildees muito proacuteximas de um par de buchas
mecacircnicas Com o passar do tempo as constantes situaccedilotildees que envolvem o joelho
no dia a dia sejam elas os esforccedilos em um jogo de futebol ou em um simples
agachamento vatildeo levar este conjunto a pressotildees elevadas e ainda a infiltraccedilotildees de
aacutegua por diversos motivos pancadas torccedilotildees etc Neste caso a presenccedila da aacutegua
assim como no sistema mecacircnico iraacute causar desgaste das cartilagens ocorrendo o
contato entre os cocircndilos o que futuramente poderaacute provocar por exemplo uma
artrite
No caso de um desgaste mecacircnico resolve-se o problema trocando o elemento de
desgaste e solucionando o problema de lubrificaccedilatildeo O que natildeo pode ser realizado
com tanta simplicidade no caso do joelho que requer um tratamento ou ateacute uma
intervenccedilatildeo ciruacutergica
72
91 Resultados dos testes
Foram realizados dois testes com e sem carga para que pudeacutessemos avaliar a
mudanccedila nos resultados da RM
911 O Primeiro Teste
O primeiro teste foi realizado no dia 25 de junho de 2005 no CDI (centro de
diagnoacutestico por imagem) localizado em Santa Luacutecia ndash Vitoacuteria O teste foi realizado
em uma pessoa de aparecircncia saudaacutevel sem histoacuterico de problemas no joelho e sem
ocorrecircncia de dor com idade de 28 anos
Os resultados obtidos natildeo apresentaram alteraccedilatildeo significativa das fissuras
912 O Segundo Teste
O segundo teste foi realizado no dia 18 julho de 2005 no mesmo local do teste
anterior O teste foi realizado com uma pessoa saudaacutevel com histoacuterico de problemas
no joelho e sem dores nos dias anteriores ao teste bem como nos dias posteriores
com idade de 54 anos
O resultado obtido com carga apresentou uma pequena variaccedilatildeo da fissura na
gordura de Hoffa
73
10 DISCUSSAtildeO DOS RESULTADOS E MELHORIAS
Neste capiacutetulo faremos uma abordagem sobre os resultados e uma proposta de
melhoria para o equipamento
101 Comentaacuterio dos Resultados
Nos resultados obtidos foram verificadas alteraccedilotildees na regiatildeo femopatelar quando
se aplica uma carga o que natildeo poderia ser obtido em um exame convencional de
ressonacircncia magneacutetica
No primeiro teste pode ser observada uma pequena diferenccedila devido agrave
aproximaccedilatildeo dos cocircndilos Considerando ser o indiviacuteduo uma pessoa saudaacutevel e
sem dores era de se esperar que o resultado natildeo apresentasse alguma anomalia
No segundo teste observou-se abertura de uma pequena fissura na gordura de
Hoffa o que tambeacutem se esperava pois a pessoa apresentava um histoacuterico de
problemas no joelho apesar de que ele natildeo apresentava sintomas de qualquer
anomalia no momento do teste
Visto que os testes natildeo puderam ser realizados com pessoas que tinham um
histoacuterico e uma situaccedilatildeo que caracterizasse um problema no joelho o que foi
determinante para os resultados e devido a impossibilidade de realizar testes nas
condiccedilotildees ideais descritas no quarto capiacutetulo bem como aos custos altiacutessimos que
envolvem os exames que foram realizados juntamente com os exames dos clientes
da cliacutenica sendo assim era de se esperar que os resultados natildeo causassem
diferenccedila de grande expressatildeo
74
102 Proposta de Melhoria
Visto que os resultados foram considerados satisfatoacuterios apesar das condiccedilotildees
adversas propomos possiacuteveis melhorias no que diz respeito agrave avaliaccedilatildeo da pressatildeo
exercida no joelho
Sugerimos entatildeo a utilizaccedilatildeo de palmilhas figuras 29 e 30 para avaliar a pressatildeo
equivalente exercida no joelho e o uso de um software por exemplo o Ansys
(elementos finitos) para criar uma nova imagem corrigida Isso seria viaacutevel e
interessante poreacutem exigiria mais aprofundamento e muito mais tempo o que poderaacute
ser realizado em futuros trabalhos
Figura 29 ndash Palmilhas para mediccedilatildeo da pressatildeo
Figura 30 ndash Resultado de uma anaacutelise de pressatildeo
75
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
[1] httpmriifscuspbrpaginasporttormprojetohistoricohtml acessado
em 11 de junho de 2005
[2] httpwwweagoracombrlerphpidnew=13596 acessado em 15 de
junho de 2005
[3] Rasch Philip j Cinesiologia e Anatomia Aplicada Editora Guanabara
Koogan 1991
[4] Kendall Henry Otis Kendall Florence Peterson Wadsworth Gladys
Elizabeth Muacutesculos Provas e Funccedilotildees Editora Manole Ltda 1980
[5] Haaga Hohn R Lanzieri Charles F Tomografia Computadorizada e
Ressonacircncia Magneacutetica do Corpo Humano Vol 2 Editora Guanabara Koogan
1996
[6] Antonio Raimundo dos Santos Metodologia Cientiacutefica a construccedilatildeo do
Conhecimento 6ordfed Editora DPampA 2004
[7] Tese de Mestrado do aluno Luciano Luporini Menegaldo Campinas
1997 SP ndash Brasil
[8] httpwwwgrupodojoelhocombrartigosanat_biomhtmc acessado em
16 de junho de 2005
[9] httpwwwgrupodojoelhocombrlcahtm acessado em 16 de junho de
2005
[10]httpwwwcorpohumanohpgigcombrsist_muscularsist_muscularhtml
acessado em 20 de junho de 2005
[11] httpwwwmsd-brazilcommsd43m_manualmm_sec5_47htm
acessado em 24 de junho de 2005
[12] httpgeocitiesyahoocombrcorpoemovview_musculacao_24htm
acessado em 25 de junho de 2005
[13]httpwwwtudosobredorcombrpaciente_templatephp3pagina=joelho
acessado em 06 de julho de 2005
[14] Stimac Gary k Introduccedilatildeo ao diagnoacutestico por imagens Editora
Guanabara Koogan 1994
33
Figura 12 - Procedimentos que foram utilizados para definiccedilatildeo do grau da lesatildeo
42 Conclusatildeo do Capiacutetulo
Apesar da teacutecnica dos raios-X ser o exame mais utilizado o de menor custo o mais
simples e mais raacutepido seraacute utilizado neste estudo a ressonacircncia magneacutetica pois
neste caso a preocupaccedilatildeo eacute mostrar o comportamento da estrutura do joelho com e
sem a aplicaccedilatildeo de carga e tal avaliaccedilatildeo soacute seraacute possiacutevel pelo o exame de RM pois
mostraraacute os diferentes tipos de tecidos do joelho e suas variaccedilotildees
34
5 DEFEITOS DA RM
O paciente em questatildeo ao dar entrada na sala de ressonacircncia natildeo poderaacute portar
nenhum tipo de material magneacutetico ou qualquer instrumento que venha gerar
artefatos no resultado do exame Os artefatos satildeo gerados atraveacutes de interferecircncia
com o campo magneacutetico Assim portadores de proacuteteses marcapasso ou quaisquer
materiais eleacutetricos natildeo podem utilizar o meacutetodo de diagnoacutestico por ressonacircncia
O objetivo deste capiacutetulo eacute identificar os problemas relacionados agrave mecacircnica no que
diz respeito ao modo como eacute realizado o exame Seraacute mostrado agora um dos
problemas encontrados durante a realizaccedilatildeo do exame com o paciente em repouso
estando ele com um carregamento nulo ou proacuteximo disto na regiatildeo femopatelar
51 Abordagem da Variaccedilatildeo da Pressatildeo na Superfiacutecie de Apoio
Para esta demonstraccedilatildeo a variaccedilatildeo da pressatildeo sofrida nos peacutes para situaccedilotildees reais
e tambeacutem para a situaccedilatildeo da ressonacircncia onde o paciente encontra-se deitado
Seraacute feito ainda uma avaliaccedilatildeo das forccedilas sobre os muacutesculos no joelho em duas
posiccedilotildees e para acircngulos diferentes
Em um primeiro estudo seraacute considerado uma pessoa deitada em repouso e com
sua distribuiccedilatildeo de massa homogecircnea e constante ao longo de todo corpo sendo
esta a situaccedilatildeo em que o paciente encontra-se no momento da ressonacircncia
magneacutetica temos
Massa = constante
A aacuterea de contato com a superfiacutecie
Aacuterea (estimada) = 2400 cm2
35
Considerando a massa do indiviacuteduo como 80 kg estimamos entatildeo a pressatildeo
exercida pela superfiacutecie do corpo em contato com a maca da ressonacircncia
Pressatildeo = F A
Sendo assim foi encontra uma pressatildeo de 0033 kgf cm2 para uma pessoa deitada
na maca da RM
Ilustrando a situaccedilatildeo de uma pessoa de peacute onde os peacutes estatildeo totalmente apoiados
no solo em repouso com a massa distribuiacuteda de maneira uniforme em toda a
superfiacutecie de contato
Aacuterea (estimada) = 132 cm2
Considerando o mesmo indiviacuteduo da situaccedilatildeo anterior teremos uma pressatildeo de
0606 kgf cm2
A uacuteltima situaccedilatildeo teraacute o mesmo indiviacuteduo com suas pernas flexionadas e com uma
aacuterea de apoio reduzida esta eacute uma situaccedilatildeo criacutetica para o joelho devido ao aumento
das tensotildees nos muacutesculos e tendotildees esta situaccedilatildeo seraacute abordada mais adiante
Aacuterea (estimada) = 80 cm2
Sendo assim a pressatildeo correspondente a esta situaccedilatildeo seraacute de 1 kgf cm2
Observando os resultados das situaccedilotildees anteriores eacute faacutecil de verificar a ocorrecircncia
de uma grande variaccedilatildeo da pressatildeo Comparando os resultados das situaccedilotildees onde
o indiviacuteduo estaacute de peacute com toda a superfiacutecie do peacute apoiada com o resultado do
indiviacuteduo na maca verifica-se que a pressatildeo eacute aproximadamente vinte vezes maior
e a situaccedilatildeo onde o indiviacuteduo encontra-se com a superfiacutecie do peacute parcialmente
apoiada a diferenccedila aumenta em mais de 30 vezes em relaccedilatildeo agrave posiccedilatildeo de exame
36
52 A Impossibilidade de Variaccedilatildeo do Acircngulo
Durante o exame de ressonacircncia magneacutetica o acircngulo do joelho na posiccedilatildeo eacute
travado entre 10 e 15deg como mostrado na figura 13
Durante um agachamento agraves forccedilas compressivas chegam proacuteximas a 8000 Kgf
com cargas elevadas (250 a 38250 kg) sendo praticamente a mesma nos acircngulos
entre 60deg a 130deg de flexatildeo de joelhos (NISSEL amp EKHOLM 1986) poreacutem ainda natildeo
foi estudado um valor limite para as estruturas resistirem a forccedilas compressivas
Deve-se lembrar no entanto que da mesma forma que a compressatildeo excessiva
pode ser lesiva para meniscos e cartilagens elas tem um papel importante na
estabilidade dos joelhos (NISSEL amp ELKHOLM 1986 MARKOLF et al 1981
SHOEMAKER amp MARKOLF 1985 YACK et al 1994) [12]
Figura 13ndash Acircngulo de posiccedilatildeo do joelho durante o exame
Logo concluiacute-se que em acircngulos menores que 60deg os esforccedilos na regiatildeo
femopatelar satildeo pequenos e haacute pouco desgaste da articulaccedilatildeo para acircngulos entre
60 e 130deg haacute grande esforccedilo e desgaste poreacutem em ambos os casos todos os
37
esforccedilos contribuem para a estabilidade do joelho A figura 14 ilustra claramente
que com a alteraccedilatildeo do acircngulo do joelho as forccedilas existentes aumentam
consideravelmente
Figura 14ndash Na figura 14 pode-se observar que Qp Rf(resultante) e Pa satildeo vetores forccedila que atuam
diretamente sobre a patela ao flexionar o joelho como jaacute foi abordado anteriormente as forccedilas
apresentam grandes aumentos O grupo de forccedilas representados pelos vetores Qt Rc(resultante) e
P(forccedila peso) atuam na articulaccedilatildeo do tornozelo e aumentam com a flexatildeo do joelho bem como o
aumento da forccedila normal(forccedila de contato do chatildeo com a ponta dos peacutes) que provoca um maior
momento na articulaccedilatildeo O conjunto de vetores representados por Rc(resultante) Qt e P satildeo vetores
que atuam na articulaccedilatildeo da anca do fecircmur e a bacia neste caso temos um pequeno aumento destes
com o aumento do acircngulo Por fim temos o conjunto de vetores representados por Pa Rt e
Rg(resultante) que atuam na articulaccedilatildeo entre o fecircmur e a tiacutebia
38
53 Contraccedilatildeo Isomeacutetrica e Isotocircnica
A relaccedilatildeo entre a forccedila muscular e seu comprimento durante uma contraccedilatildeo
determina o tipo de contraccedilatildeo muscular Eacute chamada contraccedilatildeo isomeacutetrica aquela em
que o efeito da formaccedilatildeo das pontes cruzadas implica no aumento da rigidez do
muacutesculo atingindo um estado de equiliacutebrio estaacutetico neste caso o muacutesculo natildeo
altera seu comprimento ainda que as pontes cruzadas estejam ativas para suportar
a carga aplicada Modificaccedilotildees na carga levam ao aumento ou a diminuiccedilatildeo da
rigidez do muacutesculo e a manutenccedilatildeo do comprimento O outro tipo de contraccedilatildeo
chamada isotocircnica ocorre quando o muacutesculo se encurta ainda que sob a accedilatildeo de
uma carga Tomando-se como exemplo a elevaccedilatildeo de um peso numa contraccedilatildeo
isomeacutetrica este estaria sendo sustentado estaticamente enquanto uma contraccedilatildeo
isotocircnica seria capaz de levantaacute-lo [6]
531 Relaccedilatildeo Comprimento - Forccedila Muscular
Quando o comprimento de um muacutesculo se encontra proacuteximo ao seu valor de
repouso tambeacutem chamado comprimento oacutetimo a maior quantidade possiacutevel de
cabeccedilas miosiacutenicas pode formar pontes cruzadas com as moleacuteculas de actina esta
situaccedilatildeo corresponde ao maior grau de superposiccedilatildeo entre os filamentos grosso e
fino Gordon et alli (1966) mediu a faixa de comprimento onde a maacutexima tensatildeo
ocorria numa fibra isolada do muacutesculo sartorius da ratilde de 94 a 106 do
comprimento oacutetimo (Figura 15 A)
Diminuindo gradativamente o comprimento do muacutesculo para ateacute um limite de 60
do comprimento oacutetimo a forccedila caiacutea a aproximadamente 80 da forccedila maacutexima -
evento relacionado provavelmente ao encontro de filamentos finos opostos
Encurtamentos mais pronunciados levavam agrave cessaccedilatildeo da forccedila muscular com o
provaacutevel choque dos filamentos grossos com as estruturas Z Por outro lado se o
muacutesculo era estirado acima do comprimento oacutetimo a forccedila muscular caia
gradativamente ateacute cerca de 130 deste comprimento Nesta condiccedilatildeo o
sarcocircmero distendido diminui o nuacutemero de pontes cruzadas ativas ateacute o limite ao
39
redor de 170 do comprimento oacutetimo onde a superposiccedilatildeo entre filamentos
grossos e finos jaacute natildeo ocorre
Em muacutesculos inteiros e natildeo apenas numa fibra isolada alongamentos a partir do
comprimento oacutetimo trazem consigo o aparecimento de uma forccedila elaacutestica passiva
exercida pelos elementos elaacutesticos natildeo contraacuteteis do muacutesculo perimiacutesio endomiacutesio
sarcolema assim como por elementos da proacutepria fibra muscular (Zajac 1989)
Dependendo ainda da ativaccedilatildeo a forccedila muscular fica reduzida a uma fraccedilatildeo da forccedila
maacutexima situaccedilatildeo em que nem todas as fibras satildeo recrutadas ou a somaccedilatildeo
temporal natildeo chegou ao maacuteximo (Figura 15 B)
Em muacutesculos do aparelho locomotor a modulaccedilatildeo da forccedila eacute feita
predominantemente pelo recrutamento ateacute cerca de 70 (50 a 85
dependendo do muacutesculo) da forccedila maacutexima valor a partir do qual as unidades
motoras passam a disparar com maior frequumlecircncia (Enoka 1993) [6]
40
Figura 15 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento A - Ativaccedilatildeo maacutexima B - Ativaccedilatildeo parcial (Zajac 1989)
532 Relaccedilatildeo Velocidade - Forccedila Muscular
Um muacutesculo isolado sujeito a uma carga constante por exemplo suportando um
peso se for estimulado inicialmente se encurtaraacute parando em seguida Variando-se
a carga eacute possiacutevel relacionaacute-la com a velocidade de encurtamento sendo obtida a
curva velocidade - forccedila muscular Quando a velocidade de encurtamento eacute maacutexima
o muacutesculo natildeo estaacute sujeito a nenhuma carga isto eacute a forccedila muscular eacute nula Se por
outro lado o muacutesculo natildeo consegue se encurtar ainda que seu comprimento seja
oacutetimo senatildeo apenas suportar a carga a velocidade eacute nula e a forccedila assume o valor
maacuteximo (Figura 16) Forccedilas maiores do que a maacutexima aplicadas ao muacutesculo levam
seu alongamento ateacute um limite de aproximadamente 180 da forccedila maacutexima
aumentos subsequumlentes de forccedila levariam a alongamentos draacutesticos no muacutesculo
41
Figura 16 - Relaccedilatildeo forccedila-velocidade para ativaccedilotildees maacutexima e parcial No eixo x estaacute representada a
velocidade de encurtamento a velocidade do muacutesculo com sinal oposto (Zajac 1989)
54 O Modelo de Hill
Os modelos derivados da proposta inicialmente apresentada por A V Hill em 1938
possuem caracteriacutesticas suficientemente simples e de faacutecil compreensatildeo e satildeo
capazes de modelar satisfatoriamente os principais fenocircmenos macroscoacutepicos
observados na contraccedilatildeo muscular e que os tornaram os mais utilizados ateacute entatildeo
em estudos de dinacircmica e controle de movimento Na Figura 17 podem ser
observados os componentes baacutesicos deste modelo um elemento contraacutetil (CE) no
qual a forccedila muscular eacute gerada a partir da energia quiacutemica disponiacutevel um elemento
elaacutestico em seacuterie (SEE) responsaacutevel pela resposta mecacircnica do muacutesculo agraves
alteraccedilotildees de comprimento raacutepidas Se um muacutesculo estaacute sendo submetido a
alongamentos natildeo-despreziacuteveis eacute comum a inclusatildeo de um elemento elaacutestico em
paralelo (PE) atuando como uma mola passiva [6]
42
Figura 17 - Estrutura funcional do modelo de Hill mostrando o elemento contraacutetil (CE) o elemento
elaacutestico em paralelo (PE) e o elemento elaacutestico em seacuterie (SEE) (Zajac 1989)
A partir de medidas de forccedila isotocircnica em muacutesculos tetanizados sabe-se que quando
esta aumenta os muacutesculos se contraem mais lentamente Foi proposta entatildeo por Hill
uma relaccedilatildeo empiacuterica hiperboacutelica que ajustava a dependecircncia da velocidade maacutexima
de contraccedilatildeo (V) com a forccedila muscular (F) (Figura 18)
(F+a)+(V+b)=const (41)
Tal que
V eacute a velocidade inicial (maacutexima) de encurtamento
F eacute a forccedila muscular
a e b satildeo as constantes sendo b = a (VmFm)
43
Figura 18 - Hipeacuterbole de Hill Os dados experimentais de contraccedilotildees isotocircnicas do muacutesculo sartorius
de ratilde foram ajustados com a equaccedilatildeo empiacuterica (VVm+025) (FFm+025) = 03123 neste teste
Vm=52 cms e Fm=65 gf (Talbot e Gessner 1973)
Hill obteve a relaccedilatildeo acima atraveacutes de medidas da potecircncia muscular que eacute a soma
das energias mecacircnica e teacutermica durante a contraccedilatildeo isotocircnica Inicialmente o calor
liberado na contraccedilatildeo isotocircnica (Qit) foi considerado como a soma do calor liberado
durante a contraccedilatildeo isomeacutetrica (Qim) e do calor liberado devido ao encurtamento (Qe)
Q Q Qit e im (42)
Hill constatou que Qe era proporcional apenas agrave distacircncia encurtada ou que sua
variaccedilatildeo temporal era proporcional a V No entanto Qit o calor total diminuiacutea com o
aumento da forccedila A potecircncia total no muacutesculo soma da potecircncia mecacircnica (fv) e do
calor extra dissipado por accedilatildeo da viscosidade no encurtamento (Qe) pode ser
expressa como
( )W fv Qe fv av b f fm (43)
44
Tal que fm eacute a forccedila muscular maacutexima (ou seja para v = 0) Somando ab + bf nos dois
lados da equaccedilatildeo acima
( )( ) ( )f a v b b a fm (44)
Mas Hill percebeu posteriormente que ldquoardquo dependia de f (Hill 1964)
a f f fm( ) 016 018 (45)
Apesar das equaccedilotildees 44 e 45 descreverem com maior precisatildeo a relaccedilatildeo forccedila-
velocidade a equaccedilatildeo original de Hill 41 continua sendo empregada com suficiente
credibilidade para muitos muacutesculos Wilkie (1950) notou que hipeacuterboles
geometricamente semelhantes eram obtidas para vaacuterios muacutesculos mostrando que a
variaccedilatildeo da velocidade com a forccedila ocorria de maneira ateacute certo ponto invariante
Normalizando a eq 41 pela forccedila maacutexima (fm) e pela velocidade maacutexima de contraccedilatildeo
sem carga (vm) vem
f
f
v
vm m
1
4
1
4
5
16 (46)
Uma vez que para muitos muacutesculos vale a relaccedilatildeo
a
f
b
vm m
1
4 (47)
Abott e Wilkie (1953) mostraram que a equaccedilatildeo de Hill normalizada eq 47 se aplica
para muacutesculos que se encontram em diversos estados de alongamento ou contraccedilatildeo
e natildeo apenas no comprimento oacutetimo Assim a forccedila do elemento contraacutetil eacute
completamente definida para uma estimulaccedilatildeo tetacircnica se a curva forccedila-comprimento
eacute levada em conta aleacutem da curva forccedila-velocidade A forccedila muscular eacute entatildeo uma
funccedilatildeo de duas variaacuteveis uma relaccedilatildeo forccedila-comprimento-velocidade (figura 19)
45
Figura 19 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento-velocidade para muacutesculo interno reto de rato (Zierler 1978)
Este modelo baacutesico possui alguns pequenos desvios dependendo das condiccedilotildees
especiacuteficas de operaccedilatildeo Muacutesculos que se contraem a partir de um comprimento inicial
elevado encurtam-se mais lentamente do que aqueles que estavam inicialmente
menos estendidos A duraccedilatildeo da estimulaccedilatildeo se longa diminui a velocidade de
contraccedilatildeo processo ligado provavelmente ao metabolismo energeacutetico (Zierler 1978)
A partir das relaccedilotildees expostas acima jaacute eacute possiacutevel calcular a potecircncia muscular
Sendo a taxa de calor gerado no encurtamento ( Qe ) proporcional agrave velocidade de
encurtamento
( )Q Q f f vit im m 016 018 (48)
Incluindo o termo fv da potecircncia mecacircnica e considerando a = 025 a potecircncia
muscular total entendida como a soma da taxa de produccedilatildeo de calor e da potecircncia
mecacircnica durante a contraccedilatildeo isotocircnica fica
W Q f v fvim m 0 25 (49)
46
E utilizando a relaccedilatildeo determinada por Hill para o calor isomeacutetrico
Qf v
im
m m
16 (410)
Tem-se que uma expressatildeo para a potecircncia muscular seria
Wf v v
v
f
f
v
v
m m
m m m
161 4 16 (411)
Que a partir da equaccedilatildeo 46 da hipeacuterbole normalizada de Hill (Talbot e Gessner
1973) pode ser expressa em funccedilatildeo apenas da velocidade de encurtamento ou da
forccedila muscular
Wf v
vv
vv
m m m
m
16
1 24
1 4 (412)
Wf v f
f
f f
f f
m m
m
m
m
161 1
4 75 20
16 64 (413)
A equaccedilatildeo de Hill normalizada (46) eacute a base para a determinaccedilatildeo da curva
velocidade-forccedila muscular As equaccedilotildees 411 e 412 por sua vez podem fornecer
importantes dados sobre consumo de energia muscular e o comportamento das
forccedilas para um estudo mais especiacutefico Em sistemas de estimulaccedilatildeo eleacutetrica neuro-
muscular poderatildeo ser uacuteteis no estabelecimento de estrateacutegias de controle
47
55 Estrutura Muscular na Articulaccedilatildeo
A seguir seratildeo apresentados os muacutesculos e ligamentos no movimento do joelho De
acordo com o mostrado na Figura 20 podemos observar a quantidade de muacutesculos
diretamente ligados ao joelho bem como os ligamentos que satildeo responsaacuteveis por
manter a integridade da articulaccedilatildeo
Figura 20 - Demonstrativa dos muacutesculos ligamentos e suas disposiccedilotildees
551 Os Muacutesculos da Articulaccedilatildeo
Doze muacutesculos atuam na articulaccedilatildeo do joelho e satildeo classificados em trecircs grupos
bull Jarrete
bull Quadriacuteceps da coxa e
bull Muacutesculos natildeo-classificados
5511 Jarrete
O grupo do jarrete inclui os muacutesculos semitendiacuteneo semimembranaacuteceo e biacuteceps da
coxa (cabeccedila longa e curta) Todos exceto a cabeccedila curta do biacuteceps atuam como
48
extensores do quadril Como os muacutesculos do jarrete demonstram uma linha de
traccedilatildeo posterior ao eixo de rotaccedilatildeo do joelho eles servem como flexores do joelho
Aleacutem de fletir o joelho os muacutesculos semimembranaacuteceo e semitendiacuteneo giram
medialmente a tiacutebia quando o joelho estaacute parcialmente fletido Na condiccedilatildeo de
sustentaccedilatildeo de peso esses muacutesculos tendem a girar lateralmente o fecircmur sobre a
tiacutebia Esses movimentos satildeo relativamente equivalentes
5512 O Quadriacuteceps da Coxa
O quadriacuteceps da coxa eacute constituiacutedo pelos muacutesculos reto da coxa e trecircs vastos (vasto
lateral medial e intermeacutedio) Apenas o reto da coxa atua em mais de uma
articulaccedilatildeo Contudo todos os membros causam inequivocadamente uma extensatildeo
potente do joelho e tambeacutem devido a sua inserccedilatildeo medial tendem a causar
rotaccedilatildeo medial da tiacutebia
O comportamento eleacutetrico do vasto medial estaacute relacionado agrave diminuiccedilatildeo da
magnitude do braccedilo de momento do quadriacuteceps para a extensatildeo do joelho durante
os 15ordm finais de movimento Os aumentos na atividade do vasto medial no final da
extensatildeo do joelho foram relacionados ao seu papel como estabilizador da patela
contra uma luxaccedilatildeo lateral Em geral ainda eacute relativamente seguro afirmar que todos
os muacutesculos do quadriacuteceps satildeo mais ou menos simultaneamente ativos durante a
extensatildeo do joelho e proporcionalmente ativos durante elevaccedilotildees e reduccedilotildees na
tensatildeo da extensatildeo
5513 O Grupo de Muacutesculos natildeo Classificados
O grupo de muacutesculos natildeo-classificados da articulaccedilatildeo do joelho inclui o sartoacuterio o
graacutecil o popliacuteteo o gastrocnecircmico e o plantar Os dois uacuteltimos atuam
predominantemente na articulaccedilatildeo do tornozelo embora passem atraacutes da
articulaccedilatildeo do joelho e possuam alguma capacidade de flexatildeo
49
O muacutesculo graacutecil considerado parte da massa muscular referida como adutores do
quadril no entanto ao atravessar a articulaccedilatildeo do joelho ele tende a causar um
torque associado agrave rotaccedilatildeo medial da tiacutebia bem como a flexatildeo do joelho
O sartoacuterio que eacute o muacutesculo mais longo do corpo tambeacutem se associa agrave rotaccedilatildeo
medial da tiacutebia e atua no quadril como flexor
O popliacuteteo eacute um muacutesculo profundo e pequeno situado atraacutes da articulaccedilatildeo do joelho
A orientaccedilatildeo de suas fibras o torna um rotador medial da tiacutebia Geralmente se
observa atividade do muacutesculo no iniacutecio da flexatildeo do joelho aleacutem de ajudar a
estabilizar o membro inferior sustentador do peso quando estaacute numa posiccedilatildeo com o
joelho fletido auxiliando o ligamento cruzado posterior a restringir esse movimento
indesejaacutevel
Figura 21 ndash Localizaccedilatildeo dos principais muacutesculos relacionados ao joelho [10]
552 Ligamentos
Ligamento Cruzado Anterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo permitindo
o movimento para frente
Ligamento Cruzado Posterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo
permitindo o movimento para traacutes mais ligamentos colaterais localizados nas
laterais do joelho responsaacuteveis pela estabilidade lateral e medial da articulaccedilatildeo
50
Os ligamentos tecircm como principal funccedilatildeo limitar os movimentos das articulaccedilotildees em
direccedilotildees indesejaacuteveis a fim de que natildeo ocorram lesotildees (danificaccedilotildees nas mesmas)
A caacutepsula fibrosa do joelho eacute suplementada e reforccedilada por cinco ligamentos
intriacutensecos
bull Ligamento Patelar
bull Ligamento Colateral Fibular
bull Ligamento Colateral Tibial
bull Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo
bull Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Estes satildeo frequumlentemente denominados ligamentos externos para diferenciaacute-los
dos ligamentos internos e ligamentos cruzados que se encontram dentro da caacutepsula
fibrosa
5521 Ligamento Patelar
Eacute a continuaccedilatildeo do tendatildeo do muacutesculo quadriacuteceps da coxa distal agrave patela Eacute
extremamente forte e contiacutenuo com a caacutepsula fibrosa da articulaccedilatildeo do joelho e eacute
palpado com maior facilidade quando a perna esta estendida Resiste agrave tendecircncia
da face tibial superior de deslocar-se para frente com referecircncia ao fecircmur durante
alguns tipos de movimento
5522 Ligamento Colateral Fibular (Lateral) e Ligamento Colateral Tibial
(Medial)
Esse ligamento tem mais importacircncia que o ligamento colateral fibular (lateral) no
que diz respeito agrave estabilidade do joelho
O ligamento colateral medial eacute composto de uma parte superficial o ligamento
colateral tibial e uma parte profunda ldquoo ligamento capsular medialrdquo Estas estruturas
satildeo importantes no controle da angulaccedilatildeo vara (voltado medialmente) e valga
(voltada lateralmente) rotaccedilatildeo tibial e deslocamento tibial antero-posterior Esses
51
ligamentos satildeo firmemente fixados ao menisco medial e a caacutepsula fibrosa da
articulaccedilatildeo do joelho
Os ligamentos colaterais tibial e fibular normalmente impedem a ruptura das faces
laterais da articulaccedilatildeo Satildeo firmemente estirados quando a perna eacute estendida
impedindo a rotaccedilatildeo da tiacutebia lateralmente ou do fecircmur medialmente Durante a
flexatildeo da perna eles se aproximam permitindo alguma rotaccedilatildeo da tiacutebia sobre o
fecircmur
Ligamento colateral medial possui duas porccedilotildees superficial e profunda Estabiliza a
joelho nos estresses em valgo
Ligamento colateral lateral ou fibular colateral Eacute o principal estabilizador ao estresse
em varo Faz parte do complexo ou canto posterolateral e resiste agrave rotaccedilatildeo externa
Figura 22ndash Ligamentos da articulaccedilatildeo do joelho
5523 Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo e Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Eles reforccedilam a parte de traz do joelho Ajudam a resistir qualquer tendecircncia
para a articulaccedilatildeo se mover aleacutem de seu limite de extensatildeo (hiperextensatildeo) Aleacutem
52
disso a direccedilatildeo de suas fibras sugere que eles limitem o movimento rotatoacuterio
5524 Ligamentos Cruzados
O mais fraco ligamento eacute o cruzado anterior que impede o deslocamento posterior
do fecircmur sobre a tiacutebia e a hiperextensatildeo da articulaccedilatildeo aleacutem de conter a tiacutebia que eacute
tracionada agrave frente quando a articulaccedilatildeo eacute fletida em acircngulo reto
O ligamento cruzado posterior que eacute estirado durante a flexatildeo da articulaccedilatildeo do
joelho impede a luxaccedilatildeo anterior do fecircmur sobre a tiacutebia ou a luxaccedilatildeo posterior da
tiacutebia Tambeacutem ajuda a evitar a hiperflexatildeo da articulaccedilatildeo do joelho
Estes ligamentos muito fortes situam-se no interior da caacutepsula articular unindo o
fecircmur e a tiacutebia Localizam-se entre os cocircndilos medial e lateral separados da
cavidade articular pela membrana sinovial
Satildeo faixas arredondadas que se cruzam obliquamente como um X e se denominam
anterior e posterior de acordo com seu local de fixaccedilatildeo na tiacutebia Estes ligamentos
satildeo essenciais para a estabilidade acircntero-posterior da articulaccedilatildeo do joelho
principalmente quando eacute fletido
Ligamento cruzado anterior Eacute responsaacutevel pela limitaccedilatildeo da translaccedilatildeo anterior e
rotaccedilatildeo da tiacutebia em relaccedilatildeo ao fecircmur
Ligamento cruzado posterior Evita a subluxaccedilatildeo posterior da tiacutebia em relaccedilatildeo ao
fecircmur
53
56 Movimentos de Rotaccedilatildeo e Translaccedilatildeo
No joelho existem movimentos de escorregamento do fecircmur sobre os meniscos
tornando o movimento ainda mais complexo Nas figuras 23 e 24 estatildeo identificadas
as proacuteteses de 1 e 4 eixos que nos datildeo uma boa visualizaccedilatildeo dos movimentos
relativos entre as superfiacutecies de um joelho
Figura 23 - Proacuteteses de um Eixo
Figura 24 - Proacuteteses de 4 eixos
Podemos observar a diferenccedila dos movimentos proporcionados por proacutetese e
concluiacutemos que o movimento da proacutetese de 4 eixos eacute o que mais se aproxima do
movimento real no joelho jaacute que proporciona o deslizamento entre as superfiacutecies
enquanto na proacutetese de 1 eixo ocorre apenas o movimento de rotaccedilatildeo em torno do
eixo
54
57 Conclusatildeo do Capiacutetulo
O meacutetodo atual de exame do joelho a ressonacircncia magneacutetica natildeo estaacute adequado
com a pesquisa biomecacircnica pois como pode ser observado neste capiacutetulo a
pressatildeo no joelho em movimento eacute no miacutenimo 30 vezes superior comparada agravequela
na maca de ressonacircncia assim como os acircngulos satildeo os mais variados possiacuteveis
proporcionando variaccedilatildeo ciacuteclica com baixas ou altas taxas de variaccedilatildeo das forccedilas
Com relaccedilatildeo ao meacutetodo de Hill pode-se ter uma noccedilatildeo dos gastos de energia
envolvidos na geraccedilatildeo dos movimentos e como varia a forccedila com a velocidade
muscular
Pode-se verificar tambeacutem a complexidade do joelho quando foram citados e
mostrado a quantidade de muacutesculos ligamentos e outras estruturas que o compotildee e
a sua complexibilidade bem como o movimento existente
55
6 PROPOSTA PARA A SOLUCcedilAtildeO MECAcircNICA
Propotildee-se entatildeo um sistema que simule a compressatildeo exercida sobre o joelho com
um carregamento estaacutetico com valor equivalente ao peso do paciente Isto seria
possiacutevel ao variar o carregamento e o acircngulo da articulaccedilatildeo que seria o ideal para
simular as atividades cotidianas como subir uma escada pular correr um
agachamento e outras situaccedilotildees onde o joelho eacute severamente solicitado
Situaccedilotildees como correr e pular necessitariam de um equipamento com software que
captassem imagens dinacircmicas para esta situaccedilatildeo a escolha seria por um simulador
de carga com caracteriacutesticas elaacutesticas desta forma com o movimento haveria
acreacutescimo ou decreacutescimo dos esforccedilos no joelho do paciente de acordo com a
variaccedilatildeo do comprimento da cinta elaacutestica A impossibilidade de realizaccedilatildeo de um
exame deste tipo eacute devido ao fato de natildeo haver um equipamento de RM que capta
imagens dinacircmicas aqui no estado do Espiacuterito Santo Figura 25 o que nos levou
a pensar em outra soluccedilatildeo para o caso
Figura 25 - Equipamento utilizado na ressonacircncia magneacutetica
56
Como a uacutenica possibilidade eacute de simular um carregamento com um acircngulo entre 10ordm
e 15ordm (acircngulo da bobina de captaccedilatildeo de imagem) na articulaccedilatildeo femopatelar e a
impossibilidade descrita no paraacutegrafo anterior pensamos entatildeo em um equipamento
que atendesse a esta situaccedilatildeo
Na Figura 26 observamos a forccedila F em direccedilatildeo perpendicular ao solo simulando a
forccedila peso desta maneira procuramos desenvolver um aparato que nos permitisse
simular a mesma direccedilatildeo A soluccedilatildeo foi um conjunto de cintas com baixa
elasticidade e boa resistecircncia mecacircnica agrave traccedilatildeo com dispositivo de travas O
equipamento natildeo possui componentes ferromagneacuteticos e medidores de forccedila
eletroeletrocircnicos
Figura 26 - Descriccedilatildeo da cinta e figura ilustrativa
A seguir podemos observar a figura 27 com o voluntaacuterio utilizando o equipamento
no momento anterior agrave ressonacircncia
57
Figura 27 ndash Paciente utilizando a cinta ao dar entrada na sala de exame
61 O Equipamento de Carga
O equipamento eacute composto por trecircs cintas dispostas do seguinte modo a primeira
cinta eacute responsaacutevel pelo carregamento do joelho tencionando o sistema a segunda
eacute responsaacutevel pela ligaccedilatildeo da cinta inferior a primeira com a superior a terceira e a
terceira cinta seraacute responsaacutevel por limitar o movimento que seraacute ajustada conforme
o tamanho do paciente
58
Figura 28 ndash Montagem do conjunto de cintas
62 Modificaccedilotildees Realizadas
Foram necessaacuterias algumas adaptaccedilotildees para que as cintas pudessem ser utilizadas
no equipamento de ressonacircncia magneacutetica pois havia alguns componentes
ferromagneacuteticos tais como mola e eixo Estes foram confeccionados em bronze e
as molas foram retiradas de maneira que natildeo alterasse a funcionalidade do
equipamento
59
7 O QUE SIGNIFICA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
Ressonacircncia Magneacutetica (RM) eacute uma ferramenta meacutedica moderna e precisa
disponiacutevel aos meacutedicos para a imagem seccional do interior do corpo Esta visatildeo
magneacutetica fornece aos meacutedicos uma quantidade de informaccedilotildees detalhadas sobre
a localizaccedilatildeo tamanho e composiccedilatildeo do tecido corporal a ser examinado Este
conhecimento pode ser decisivo no estabelecimento de um diagnoacutestico raacutepido e
preciso
A RM eacute um meacutetodo de investigar o corpo tatildeo complicado quanto parece A RM natildeo
usa raios-X De fato como o nome indica o procedimento eacute baseado nas
propriedades magneacuteticas dos aacutetomos que constituem todas as substacircncias incluindo
o corpo humano Em um campo magneacutetico forte como o produzido pelo scanner da
RM sinais eleacutetricos satildeo emitidos pelo nuacutecleo atocircmico do tecido corporal Esses
sinais satildeo interceptados por uma antena circular ao redor do paciente A intensidade
do sinal varia de acordo com o tipo de tecido Um computador designa os sinais aos
pontos correspondentes das aacutereas corporais em exame e transforma-as em imagem
na tela
71 Preparaccedilatildeo para o exame
Natildeo eacute necessaacuterio remover as roupas como eacute o caso em muitos exames de raio-X
poreacutem os pacientes satildeo solicitados a retirar todos os objetos que possam interferir
no processo de imagem principalmente aqueles contendo metal Isto inclui natildeo
somente brincos broches colares reloacutegios de pulso mas tambeacutem canetas
esferograacuteficas e chaves Os pacientes devem tambeacutem retirar placas dentaacuterias
removiacuteveis e informar o meacutedico se houver qualquer implante metaacutelico ou objeto
estranho incluindo
bull Marca-passo
bull Vaacutelvula cardiacuteaca artificial
bull Proacutetese vascular
60
bull Membro artificial
bull Unha ou placa metaacutelica
bull Estilhaccedilo ou tala de metal
bull Dispositivo intra-uterino (para contracepccedilatildeo)
bull O meacutedico deve ser informado se vocecirc estaacute graacutevida
Para o exame os pacientes satildeo conduzidos a um recosto almofadado no centro do
scanner da RM Eacute importante que o paciente sinta-se confortaacutevel para o iniacutecio e
permaneccedila calmo e quieto o quanto possiacutevel durante o exame jaacute que qualquer
movimento fiacutesico pode interferir com a precisatildeo das medidas ou alterar os resultados
dos testes
72 Seguranccedila durante o exame
Uma vez que a ressonacircncia magneacutetica natildeo envolve o uso de raios-X natildeo eacute
necessaacuterio tomar as mesmas medidas de precauccedilatildeo para exames de raios-X Pelo
conhecimento cientiacutefico atual a forccedila do campo magneacutetico necessaacuteria para obter
resultados precisos (ateacute 2 Tesla = 20000 vezes o campo magneacutetico da Terra) natildeo
possui efeito prejudicial
Nos uacuteltimos anos milhotildees de exames foram realizados sem quaisquer efeitos
colaterais conhecidos - durante ou apoacutes o exame Os exames de RM geralmente
natildeo podem ser realizados em pacientes com marca-passo cardiacuteaco
73 O que acontece durante o exame
Durante o exame o paciente deita-se no centro de uma abertura tipo tuacutenel do
scanner da RM o que natildeo eacute perigoso nem doloroso Poreacutem se o paciente natildeo gosta
da sensaccedilatildeo de se sentir preso ou sofrem de claustrofobia tomar um sedativo leve
com consulta do meacutedico pode ajudar
61
Cada imagem da RM leva de 5 a 15 minutos para ser obtida Durante o exame o
paciente ouviraacute um som de batida leve Natildeo haacute com que se preocupar Esse eacute o
funcionamento normal do scanner da RM
Quando eacute necessaacuterio obter vaacuterias imagens o recosto iraacute mover-se automaticamente
agrave posiccedilatildeo apropriada O paciente deve continuar o mais tranquumlilo possiacutevel
Dependendo do tipo do exame o tempo total do procedimento pode ser de ateacute 60
minutos
62
8 PARAcircMETROS QUE AFETAM O ASPECTO DAS IMAGENS
OBTIDAS ATRAVEacuteS DE RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
A seguir seraacute abordado os paracircmetros envolvidos para a obtenccedilatildeo das imagens dos
diferentes planos em que satildeo mostradas as imagens e por fim os resultados
obtidos nos experimentos com e sem o equipamento de carga
81 Paracircmetros que Afetam o Aspecto das Imagens Obtidas Atraveacutes de
Ressonacircncia Magneacutetica
O aspecto de uma imagem produzida atraveacutes de RM eacute determinado atraveacutes de
muitos paracircmetros Em geral estes paracircmetros podem ser divididos em (1) aqueles
que possuem um valor fixo determinado pela fiacutesica da RM e (2) aqueles que podem
ser modificados pelo usuaacuterio para alterar o aspecto da imagem
O objetivo de qualquer estudo de RM eacute gerar imagens da anatomia tecidual nas
quais a razatildeo contraste-ruiacutedo (RCR) eacute suficiente para permitir identificaccedilatildeo do
processo patoloacutegico Isto eacute realizado variando-se os paracircmetros definidos pelo
usuaacuterio para enfatizar diferenccedilas nos valores de paracircmetros intriacutensecos e para
enfatizar diferenccedilas na intensidade do sinal entre voxels contendo tecidos normais e
patoloacutegicos
811 Paracircmetros Intriacutensecos
Os paracircmetros intriacutensecos satildeo tecidos-dependentes e natildeo estatildeo sob controle do
operador Como exemplos de paracircmetros intriacutensecos estatildeo a densidade da aacutegua e a
gordura no tecido fluxo sanguiacuteneo e as velocidades de relaxamento dos momentos
magneacuteticos de volta ao equiliacutebrio apoacutes perturbaccedilatildeo Alguns paracircmetros intriacutensecos
satildeo invariaacuteveis entre todos os tecidos (por exemplo a intensidade do campo
magneacutetico)
63
O acuacutemulo de liacutequido de edema em torno de um tumor eacute uma patologia comum O
edema tem maior proporccedilatildeo de aacutegua que o tecido normal circundante e portanto
maior densidade de proacutetons por unidade de volume Este aumento da densidade de
proacutetons por unidade de volume pode ser observado utilizando-se meacutetodos de estudo
por RM Tipicamente imagens por RM ponderadas em densidade protocircnica satildeo
obtidas utilizando-se os menores TE e tempo de repeticcedilatildeo (TR) possiacuteveis que
permitem relaxamento T1 completo de todos os momentos magneacuteticos de volta ao
equiliacutebrio
8111 Tempos de Relaxamento
Apoacutes ser excitado o sinal de RM natildeo pode ser detectado para sempre Sofre
descaimento em virtude de dois tipos diferentes de processos de relaxamento (1) o
retorno do momento magneacutetico de volume ao equiliacutebrio teacutermico e (2) a perda de
coerecircncia da fase na magnetizaccedilatildeo final em virtude de interaccedilotildees com outros
momentos magneacuteticos no tecido
A velocidade com que estes processos retornam agrave magnetizaccedilatildeo final ao equiliacutebrio eacute
fundamental porque a experiecircncia com RM deve ser repetida para cada etapa de
codificaccedilatildeo de fase e o grau de magnetizaccedilatildeo disponiacutevel para o estudo depende da
forma como muitos dos momentos magneacuteticos satildeo realinhados com o campo
magneacutetico principal
8112 Tempos de Relaxamento T2 e T2
Apoacutes excitaccedilatildeo o sinal de RM presente no plano XY decai exponencialmente ateacute
zero com o tempo O tempo necessaacuterio para o desaparecimento irreversiacutevel de 63
do sinal eacute denominado tempo de relaxamento T2 ou tempo de relaxamento spin-spin
ou transversal Este descaimento eacute causado pelos muitos processos que produzem
uma perda de coerecircncia da fase no sinal de RM Apoacutes o pulso de RF todos os
momentos magneacuteticos inicialmente processam com fases idecircnticas (a precessatildeo eacute o
alinhamento dos momentos magneacuteticos em torno do campo principal) Entretanto
64
variaccedilotildees na intensidade efetiva do campo magneacutetico fazem com que os momentos
magneacuteticos processem em diferentes frequumlecircncias por curtos periacuteodos de tempo
8113 Tempo de Relaxamento T1
O tempo de relaxamento T1 (isto eacute spin-lattice ou tempo de relaxamento
longitudinal) eacute o tempo necessaacuterio para restabelecer 63 da populaccedilatildeo de equiliacutebrio
de momentos magneacuteticos Bo apoacutes o pulso de excitaccedilatildeo O relaxamento T1 eacute um
processo exponencial
O tempo de relaxamento T1 para qualquer material varia em funccedilatildeo da intensidade
do capo magneacutetico pois ocorrem mais variaccedilotildees na intensidade do capo magneacutetico
efetivo local em menores frequumlecircncias O tempo de relaxamento T1 eacute sempre maior
ou igual ao tempo de relaxamento T2
812 Paracircmetros Extriacutensecos
Muitos tipos de paracircmetros controlados pelo operador podem alterar o aspecto da
imagem Estes incluem eventos de determinaccedilatildeo do tempo como TR TE e em
estudos de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo de inversatildeo do spin Outros paracircmetros
que afetam o aspecto da imagem satildeo espessura do corte resoluccedilatildeo digital e CDV
O aspecto da imagem tambeacutem pode ser modificado aplicando-se mais de um pulso
de RF antes da coleta de dados
8121 TR e TE
Tipicamente satildeo necessaacuterias 128 ou 256 etapas de codificaccedilatildeo em uma aquisiccedilatildeo
de RM O TR eacute o tempo entre etapas consecutivas de codificaccedilatildeo de fase e o TE eacute
o tempo entre o pulso de RF perturbador inicial e o centro do periacuteodo de aquisiccedilatildeo
O TR geralmente eacute maior que o TE exceto para algumas sequumlecircncias raacutepidas como
aquisiccedilatildeo raacutepida estaacutegio estacionaacuterio apoacutes contraste e imagem raacutepida com
precessatildeo estaacutegio estacionaacuterio
65
813 Manipulaccedilatildeo dos Paracircmetros Extriacutensecos para Variar o Contraste da
Imagem
8131 Imagem de Ressonacircncia Magneacutetica Ponderada em TI e TR
Todas as imagens geradas por RM satildeo ponderadas em T1 em algum grau os
tempos de relaxamento T1 para aacutegua e gordura no corpo vaiam de 100 a 2000 ms
A fonte primaacuteria de atenuaccedilatildeo do sinal em uma imagem spin-eco eacute a saturaccedilatildeo
progressiva do momento magneacutetico pelos pulsos de seleccedilatildeo do corte repetitivos O
sinal da gordura eacute brilhante enquanto as intensidades de sinal do muacutesculo e liacutequido
em um cisto do menisco satildeo menores
8132 Ponderaccedilatildeo em densidade Protocircnica
As imagens onde o contraste eacute governado pela concentraccedilatildeo relativa de aacutegua no
tecido podem ser geradas utilizando-se TRrsquos longos (TR gt 20 ms) Estas imagens
satildeo denominadas imagens ponderadas em densidade protocircnicas As imagens
ponderadas em densidade protocircnica fornecem mais detalhes anatocircmicos porque
satildeo usadas para visualizar estruturas finas Estas satildeo obtidas e satildeo uacuteteis para
interpretaccedilatildeo de aacutereas de sinal de intensidade elevada observada na imagem
ponderada em T2 na qual os detalhes anatocircmicos estatildeo encobertos
8133 Ponderaccedilatildeo em T2 e TE
O liacutequido e o edema podem ser enfatizados em imagens produzidas por RM
utilizando-se longos tempos de TE porque possuem maiores tempos de
relaxamento T2 que os tecidos normais Com TEs longos o descaimento do sinal
exponencial devido ao relaxamento T2 atenua o sinal de liacutequido e edema mais
lentamente que o sinal da gordura muacutesculo ou tecidos conjuntivos normais
Portanto o liacutequido e o edema apresentam-se brilhantes em imagens por RM
ponderadas em T2 obtidas utilizando-se longos tempos TE e longos tempos TR A
seguir seraacute exposto um quadro com um breve resumo da interpretaccedilatildeo de RM
66
Resumo da interpretaccedilatildeo de IRM
Definiccedilotildees
Tempos de relaxamento Comportamento caracteriacutestico da magnetizaccedilatildeo tecidual
(propriedades dos tecidos)
T1 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons se
tornem inicialmente alinhados com o capo magneacutetico
estaacutetico (ou se realinhem apoacutes excitaccedilotildees repetidas)
T2 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons
saiam de fase uns em relaccedilatildeo aos outros apoacutes excitaccedilatildeo
por radiofrequumlecircncia (RF)
TR O tempo entre as excitaccedilotildees sucessivas de RF no tecido
(um TR curto seleciona proacutetons com T1 curto)
TE Sequumlecircncia em spin-eco tempo no qual o sinal de RF
tecidual (spin-eco) eacute recebido (um TE longo seleciona
proacutetons com T2 longo)
TI Sequumlecircncia de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo consumido
ateacute que a magnetizaccedilatildeo do tecido em recuperaccedilatildeo seja
defletido para recepccedilatildeo (tecido cuja magnetizaccedilatildeo passa
pelo zero no tempo TI produz intensidade zero)
Efeitos sobre a
Imagem
T1 Um T1 curto possibilita uma remagnetizaccedilatildeo raacutepida de
modo que a intensidade do sinal eacute grande (a gordura tem
T1 muito curto) e o tecido aparece brilhante o tecido com
T1 longo (como o liacutequido) natildeo se magnetiza plenamente
entre as excitaccedilotildees e apresenta um aspecto escuro na
imagem a inversatildeo-recuperaccedilatildeo com TI semelhante ao T1
de um tecido resulta em sinal nulo para este tecido (a
gordura pode ser zerada pelo emprego de um TI curto)
67
T2 Um T2 curto faz com que os proacutetons em precessatildeo saiam
rapidamente de fase levando agrave perda do sinal tecidos com
T2 curto (como o muacutesculo) tecircm aspecto escuro nas
imagens obtidas em TE longo tecidos com T2 longo (como
liacutequido ou tumor) mantecircm sua coerecircncia de fase por mais
tempo do que outros tecidos e apresentam um aspecto
brilhante nas imagens obtidas com um TE longo uma
teacutecnica ponderada em T2 utiliza um TR e um TE longos
Aspecto do tecido em sequumlecircncia de IRM
Spin-eco
Tecido Tempo de
relaxamento
Ponderaccedilatildeo T1
TE e TR curtos
Ponderaccedilatildeo T2
Tumor liacutequido T1 e T2 longos Escuro Claro
Muacutesculo T1 longo e T2 curto Escuro Escuro
Gordura T1 curto e T2 longo Claro Menos claro
Para finalizar nossa anaacutelise acerca dos paracircmetros podemos dizer que em uma
sequumlecircncia DP teremos valores curtos para TR e tambeacutem para TE ou seja teremos
T1 longo e T2 curto assim natildeo teremos sequumlecircncia ponderada em T1 como
tambeacutem natildeo teremos ponderada em T2 esta sequumlecircncia nos daraacute cor escura para
liacutequidos e gorduras entatildeo poderemos diferenciar os muacutesculos que teratildeo cor
brilhante podendo entatildeo diagnosticar problemas musculares
Para valores curtos de TR e TE teremos sequumlecircncia ponderada em T1 desta forma
as gorduras apareceratildeo com cor brilhante e os muacutesculos e liacutequidos apareceratildeo em
cor escura sendo uma oacutetima maneira de analisar o quatildeo intacta se encontra o tecido
infrapatelar ou gordura de Hoffa encontrada na regiatildeo femopatelar
68
Para valores longos de TR e TE teremos uma sequumlecircncia ponderada em T2 desta
forma as gorduras e muacutesculos se encontraratildeo em cor escura mas os liacutequidos
estaratildeo em cor brilhante assim poderemos diagnosticar a presenccedila de aacutegua e
edemas na regiatildeo patelofemoral Lembrando ainda que a gordura neste caso tem a
funccedilatildeo de lubrificantes para as superfiacutecies das cartilagens dos ossos a presenccedila de
aacutegua ou edemas prejudicam a lubrificaccedilatildeo na regiatildeo fazendo com que as
cartilagens venham a deteriorar-se
82 Planos de Imagem
Uma aquisiccedilatildeo axial atraveacutes da articulaccedilatildeo patelofemoral eacute usada como o localizador
inicial para imagens subsequumlentes nos planos sagital e coronal A patologia do
menisco eacute avaliada basicamente em imagens do plano sagital Entretanto a
morfologia e a intensidade de sinal das cartilagens do menisco devem ser avaliadas
secundariamente em imagens no plano coronal Os ligamentos cruzados satildeo mais
bem observados em imagens no plano sagital com o coronal e o axial para
visualizaccedilatildeo secundaacuteria e confirmaccedilatildeo da patologia Os ligamentos colateral medial
e lateral (LCM E LCL) satildeo claramente exibidos em imagens coronais e axiais e
tambeacutem podem ser identificados rotineiramente em imagens sagitais As superfiacutecies
da cartilagem articular dos compartimentos medial e lateral satildeo avaliadas nos planos
coronal e sagital A articulaccedilatildeo patelofemoral incluindo a faceta patelar e a
cartilagem articular do sulco troclear eacute mais bem observada em imagens axiais e
sagitais
821 Posicionamento do Paciente
Embora os estudos por imagem sejam realizados rotineiramente com o joelho
colocado em 10ordm a 15ordm de rotaccedilatildeo externa (para realinhar o ligamento cruzado
anterior [LCA] paralelo ao plano de imagem sagital) esta rotaccedilatildeo externa torna-se
menos importante quando satildeo usados cortes mais finos (lt 3 mm) A rotaccedilatildeo externa
excessiva do joelho resulta em alongamento das dimensotildees acircntero-posteriores do
cocircndilo femoral (principalmente o cocircndilo femoral lateral) e pode diminuir a
visualizaccedilatildeo precisa da anatomia do menisco Uma alternativa eacute usar imagens
69
sagitais em plano obliacutequo paralelo agrave orientaccedilatildeo do LCA avaliada em um localizador
axial
83 Abordagem Quanto aos Tipos de Planos Utilizados na RM
831 Imagens Axiais
As imagens no plano axial tecircm importante papel na avaliaccedilatildeo de rotina do joelho As
facetas patelares e a cartilagem articular devido agrave sua orientaccedilatildeo obliacutequa satildeo
demonstradas com maior precisatildeo em imagens axiais atraveacutes da articulaccedilatildeo
patelofemoral A doenccedila patelofemoral (isto eacute condromalaacutecia) pode ser super ou
subestimada quando usadas apenas imagens sagitais Imagens axiais com TF 3D
submilimeacutetrica satildeo usadas para definir padrotildees de lesatildeo circunferencial do menisco
e criar imagens compostas 3D utilizando-se uma estaccedilatildeo de trabalho As imagens
no plano axial tambeacutem satildeo usadas como localizador para determinar os planos
sagital e coronal Embora imagens axiais de rotina em 4 ou 5 mm natildeo satildeo sensiacuteveis
agrave patologia do menisco porque os cortes satildeo muito espessos Imagens sagitais que
secionam o menisco perpendicular agrave sua superfiacutecie proporcionam a melhor
demonstraccedilatildeo da anatomia e patologia interna do menisco
832 Imagens Sagitais
A dessecaccedilatildeo no plano sagital exibe os componentes dos ligamentos colaterais
medial e caacutepsula adjacente O compartimento patelofemoral o quadriacuteceps e o
tendatildeo patelar satildeo demonstrados em dissecaccedilotildees meacutedio-sagitais
O LCA e o LCP satildeo mais bem exibidos em imagens sagitais O LCL ou ligamento
colateral fibular e o tendatildeo do muacutesculo biacuteceps femoral tambeacutem podem ser
observados em cortes sagitais perifeacutericos
Em cortes meacutedio-sagitais os tendotildees quadriacuteceps e patelar que demonstram sinal
de baixa intensidade satildeo observados em suas fixaccedilotildees anteriores aos poacutelos
patelares superior e inferior respectivamente O coxim adiposo infrapatelar de Hoffa
70
estaacute situado diretamente posterior ao tendatildeo patelar e demonstra sinal de
intensidade brilhante (dependendo dos paracircmetros escolhidos) A cartilagem
articular patelar posterior exibe arco uniforme ou convexo em cortes atraveacutes das
facetas patelares medial e lateral Na ausecircncia de liacutequido articular a bursa patelar
colapsada natildeo eacute observada proximal ao poacutelo superior da patela
833 Imagens Coronais
A dissecaccedilatildeo anatocircmica coronal poacutestero-anterior demonstra a caacutepsula posterior o
tendatildeo popliacuteteo os ligamentos cruzados e menisco os ligamentos colaterais e e o
mecanismo extensor
Cortes meacutedio-coronais exibem a espinha tibial anterior enquanto as imagens
anteriores satildeo caracterizadas pelo sinal de alta intensidade do coxim adiposo
infrapatelar de Hoffa anterior ao compartimento lateral do joelho
71
9 COMPARATIVO DO SISTEMA MECAcircNICO COM O JOELHO
Ao iniciar nossa discussatildeo faremos uma comparaccedilatildeo entre a junta do joelho e um
par de buchas mecacircnicas a cartilagem presente em torno dos cocircndilos seraacute
comparada a uma bucha de desgaste o osso seraacute considerado como a peccedila
importante que natildeo poderaacute ser substituiacuteda e a gordura de Hoffa (tecido adiposo
infrapatelar) seraacute considerada como um lubrificante de elevada viscosidade
No sistema mecacircnico quando haacute uma contaminaccedilatildeo no lubrificante tem-se o
aumento do atrito e em consequumlecircncia o desgaste prematuro do conjunto A
presenccedila de aacutegua por exemplo causa uma alteraccedilatildeo da viscosidade do lubrificante
essa alteraccedilatildeo natildeo permite a formaccedilatildeo de cunha na regiatildeo de contato entre as
superfiacutecies assim no caso de elementos mecacircnicos poderemos ter microsoldas
ruiacutedos vibraccedilatildeo aquecimento e outros
Em semelhanccedila com este modelo faremos um comparativo em relaccedilatildeo ao joelho
que apresenta componentes com funccedilotildees muito proacuteximas de um par de buchas
mecacircnicas Com o passar do tempo as constantes situaccedilotildees que envolvem o joelho
no dia a dia sejam elas os esforccedilos em um jogo de futebol ou em um simples
agachamento vatildeo levar este conjunto a pressotildees elevadas e ainda a infiltraccedilotildees de
aacutegua por diversos motivos pancadas torccedilotildees etc Neste caso a presenccedila da aacutegua
assim como no sistema mecacircnico iraacute causar desgaste das cartilagens ocorrendo o
contato entre os cocircndilos o que futuramente poderaacute provocar por exemplo uma
artrite
No caso de um desgaste mecacircnico resolve-se o problema trocando o elemento de
desgaste e solucionando o problema de lubrificaccedilatildeo O que natildeo pode ser realizado
com tanta simplicidade no caso do joelho que requer um tratamento ou ateacute uma
intervenccedilatildeo ciruacutergica
72
91 Resultados dos testes
Foram realizados dois testes com e sem carga para que pudeacutessemos avaliar a
mudanccedila nos resultados da RM
911 O Primeiro Teste
O primeiro teste foi realizado no dia 25 de junho de 2005 no CDI (centro de
diagnoacutestico por imagem) localizado em Santa Luacutecia ndash Vitoacuteria O teste foi realizado
em uma pessoa de aparecircncia saudaacutevel sem histoacuterico de problemas no joelho e sem
ocorrecircncia de dor com idade de 28 anos
Os resultados obtidos natildeo apresentaram alteraccedilatildeo significativa das fissuras
912 O Segundo Teste
O segundo teste foi realizado no dia 18 julho de 2005 no mesmo local do teste
anterior O teste foi realizado com uma pessoa saudaacutevel com histoacuterico de problemas
no joelho e sem dores nos dias anteriores ao teste bem como nos dias posteriores
com idade de 54 anos
O resultado obtido com carga apresentou uma pequena variaccedilatildeo da fissura na
gordura de Hoffa
73
10 DISCUSSAtildeO DOS RESULTADOS E MELHORIAS
Neste capiacutetulo faremos uma abordagem sobre os resultados e uma proposta de
melhoria para o equipamento
101 Comentaacuterio dos Resultados
Nos resultados obtidos foram verificadas alteraccedilotildees na regiatildeo femopatelar quando
se aplica uma carga o que natildeo poderia ser obtido em um exame convencional de
ressonacircncia magneacutetica
No primeiro teste pode ser observada uma pequena diferenccedila devido agrave
aproximaccedilatildeo dos cocircndilos Considerando ser o indiviacuteduo uma pessoa saudaacutevel e
sem dores era de se esperar que o resultado natildeo apresentasse alguma anomalia
No segundo teste observou-se abertura de uma pequena fissura na gordura de
Hoffa o que tambeacutem se esperava pois a pessoa apresentava um histoacuterico de
problemas no joelho apesar de que ele natildeo apresentava sintomas de qualquer
anomalia no momento do teste
Visto que os testes natildeo puderam ser realizados com pessoas que tinham um
histoacuterico e uma situaccedilatildeo que caracterizasse um problema no joelho o que foi
determinante para os resultados e devido a impossibilidade de realizar testes nas
condiccedilotildees ideais descritas no quarto capiacutetulo bem como aos custos altiacutessimos que
envolvem os exames que foram realizados juntamente com os exames dos clientes
da cliacutenica sendo assim era de se esperar que os resultados natildeo causassem
diferenccedila de grande expressatildeo
74
102 Proposta de Melhoria
Visto que os resultados foram considerados satisfatoacuterios apesar das condiccedilotildees
adversas propomos possiacuteveis melhorias no que diz respeito agrave avaliaccedilatildeo da pressatildeo
exercida no joelho
Sugerimos entatildeo a utilizaccedilatildeo de palmilhas figuras 29 e 30 para avaliar a pressatildeo
equivalente exercida no joelho e o uso de um software por exemplo o Ansys
(elementos finitos) para criar uma nova imagem corrigida Isso seria viaacutevel e
interessante poreacutem exigiria mais aprofundamento e muito mais tempo o que poderaacute
ser realizado em futuros trabalhos
Figura 29 ndash Palmilhas para mediccedilatildeo da pressatildeo
Figura 30 ndash Resultado de uma anaacutelise de pressatildeo
75
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
[1] httpmriifscuspbrpaginasporttormprojetohistoricohtml acessado
em 11 de junho de 2005
[2] httpwwweagoracombrlerphpidnew=13596 acessado em 15 de
junho de 2005
[3] Rasch Philip j Cinesiologia e Anatomia Aplicada Editora Guanabara
Koogan 1991
[4] Kendall Henry Otis Kendall Florence Peterson Wadsworth Gladys
Elizabeth Muacutesculos Provas e Funccedilotildees Editora Manole Ltda 1980
[5] Haaga Hohn R Lanzieri Charles F Tomografia Computadorizada e
Ressonacircncia Magneacutetica do Corpo Humano Vol 2 Editora Guanabara Koogan
1996
[6] Antonio Raimundo dos Santos Metodologia Cientiacutefica a construccedilatildeo do
Conhecimento 6ordfed Editora DPampA 2004
[7] Tese de Mestrado do aluno Luciano Luporini Menegaldo Campinas
1997 SP ndash Brasil
[8] httpwwwgrupodojoelhocombrartigosanat_biomhtmc acessado em
16 de junho de 2005
[9] httpwwwgrupodojoelhocombrlcahtm acessado em 16 de junho de
2005
[10]httpwwwcorpohumanohpgigcombrsist_muscularsist_muscularhtml
acessado em 20 de junho de 2005
[11] httpwwwmsd-brazilcommsd43m_manualmm_sec5_47htm
acessado em 24 de junho de 2005
[12] httpgeocitiesyahoocombrcorpoemovview_musculacao_24htm
acessado em 25 de junho de 2005
[13]httpwwwtudosobredorcombrpaciente_templatephp3pagina=joelho
acessado em 06 de julho de 2005
[14] Stimac Gary k Introduccedilatildeo ao diagnoacutestico por imagens Editora
Guanabara Koogan 1994
34
5 DEFEITOS DA RM
O paciente em questatildeo ao dar entrada na sala de ressonacircncia natildeo poderaacute portar
nenhum tipo de material magneacutetico ou qualquer instrumento que venha gerar
artefatos no resultado do exame Os artefatos satildeo gerados atraveacutes de interferecircncia
com o campo magneacutetico Assim portadores de proacuteteses marcapasso ou quaisquer
materiais eleacutetricos natildeo podem utilizar o meacutetodo de diagnoacutestico por ressonacircncia
O objetivo deste capiacutetulo eacute identificar os problemas relacionados agrave mecacircnica no que
diz respeito ao modo como eacute realizado o exame Seraacute mostrado agora um dos
problemas encontrados durante a realizaccedilatildeo do exame com o paciente em repouso
estando ele com um carregamento nulo ou proacuteximo disto na regiatildeo femopatelar
51 Abordagem da Variaccedilatildeo da Pressatildeo na Superfiacutecie de Apoio
Para esta demonstraccedilatildeo a variaccedilatildeo da pressatildeo sofrida nos peacutes para situaccedilotildees reais
e tambeacutem para a situaccedilatildeo da ressonacircncia onde o paciente encontra-se deitado
Seraacute feito ainda uma avaliaccedilatildeo das forccedilas sobre os muacutesculos no joelho em duas
posiccedilotildees e para acircngulos diferentes
Em um primeiro estudo seraacute considerado uma pessoa deitada em repouso e com
sua distribuiccedilatildeo de massa homogecircnea e constante ao longo de todo corpo sendo
esta a situaccedilatildeo em que o paciente encontra-se no momento da ressonacircncia
magneacutetica temos
Massa = constante
A aacuterea de contato com a superfiacutecie
Aacuterea (estimada) = 2400 cm2
35
Considerando a massa do indiviacuteduo como 80 kg estimamos entatildeo a pressatildeo
exercida pela superfiacutecie do corpo em contato com a maca da ressonacircncia
Pressatildeo = F A
Sendo assim foi encontra uma pressatildeo de 0033 kgf cm2 para uma pessoa deitada
na maca da RM
Ilustrando a situaccedilatildeo de uma pessoa de peacute onde os peacutes estatildeo totalmente apoiados
no solo em repouso com a massa distribuiacuteda de maneira uniforme em toda a
superfiacutecie de contato
Aacuterea (estimada) = 132 cm2
Considerando o mesmo indiviacuteduo da situaccedilatildeo anterior teremos uma pressatildeo de
0606 kgf cm2
A uacuteltima situaccedilatildeo teraacute o mesmo indiviacuteduo com suas pernas flexionadas e com uma
aacuterea de apoio reduzida esta eacute uma situaccedilatildeo criacutetica para o joelho devido ao aumento
das tensotildees nos muacutesculos e tendotildees esta situaccedilatildeo seraacute abordada mais adiante
Aacuterea (estimada) = 80 cm2
Sendo assim a pressatildeo correspondente a esta situaccedilatildeo seraacute de 1 kgf cm2
Observando os resultados das situaccedilotildees anteriores eacute faacutecil de verificar a ocorrecircncia
de uma grande variaccedilatildeo da pressatildeo Comparando os resultados das situaccedilotildees onde
o indiviacuteduo estaacute de peacute com toda a superfiacutecie do peacute apoiada com o resultado do
indiviacuteduo na maca verifica-se que a pressatildeo eacute aproximadamente vinte vezes maior
e a situaccedilatildeo onde o indiviacuteduo encontra-se com a superfiacutecie do peacute parcialmente
apoiada a diferenccedila aumenta em mais de 30 vezes em relaccedilatildeo agrave posiccedilatildeo de exame
36
52 A Impossibilidade de Variaccedilatildeo do Acircngulo
Durante o exame de ressonacircncia magneacutetica o acircngulo do joelho na posiccedilatildeo eacute
travado entre 10 e 15deg como mostrado na figura 13
Durante um agachamento agraves forccedilas compressivas chegam proacuteximas a 8000 Kgf
com cargas elevadas (250 a 38250 kg) sendo praticamente a mesma nos acircngulos
entre 60deg a 130deg de flexatildeo de joelhos (NISSEL amp EKHOLM 1986) poreacutem ainda natildeo
foi estudado um valor limite para as estruturas resistirem a forccedilas compressivas
Deve-se lembrar no entanto que da mesma forma que a compressatildeo excessiva
pode ser lesiva para meniscos e cartilagens elas tem um papel importante na
estabilidade dos joelhos (NISSEL amp ELKHOLM 1986 MARKOLF et al 1981
SHOEMAKER amp MARKOLF 1985 YACK et al 1994) [12]
Figura 13ndash Acircngulo de posiccedilatildeo do joelho durante o exame
Logo concluiacute-se que em acircngulos menores que 60deg os esforccedilos na regiatildeo
femopatelar satildeo pequenos e haacute pouco desgaste da articulaccedilatildeo para acircngulos entre
60 e 130deg haacute grande esforccedilo e desgaste poreacutem em ambos os casos todos os
37
esforccedilos contribuem para a estabilidade do joelho A figura 14 ilustra claramente
que com a alteraccedilatildeo do acircngulo do joelho as forccedilas existentes aumentam
consideravelmente
Figura 14ndash Na figura 14 pode-se observar que Qp Rf(resultante) e Pa satildeo vetores forccedila que atuam
diretamente sobre a patela ao flexionar o joelho como jaacute foi abordado anteriormente as forccedilas
apresentam grandes aumentos O grupo de forccedilas representados pelos vetores Qt Rc(resultante) e
P(forccedila peso) atuam na articulaccedilatildeo do tornozelo e aumentam com a flexatildeo do joelho bem como o
aumento da forccedila normal(forccedila de contato do chatildeo com a ponta dos peacutes) que provoca um maior
momento na articulaccedilatildeo O conjunto de vetores representados por Rc(resultante) Qt e P satildeo vetores
que atuam na articulaccedilatildeo da anca do fecircmur e a bacia neste caso temos um pequeno aumento destes
com o aumento do acircngulo Por fim temos o conjunto de vetores representados por Pa Rt e
Rg(resultante) que atuam na articulaccedilatildeo entre o fecircmur e a tiacutebia
38
53 Contraccedilatildeo Isomeacutetrica e Isotocircnica
A relaccedilatildeo entre a forccedila muscular e seu comprimento durante uma contraccedilatildeo
determina o tipo de contraccedilatildeo muscular Eacute chamada contraccedilatildeo isomeacutetrica aquela em
que o efeito da formaccedilatildeo das pontes cruzadas implica no aumento da rigidez do
muacutesculo atingindo um estado de equiliacutebrio estaacutetico neste caso o muacutesculo natildeo
altera seu comprimento ainda que as pontes cruzadas estejam ativas para suportar
a carga aplicada Modificaccedilotildees na carga levam ao aumento ou a diminuiccedilatildeo da
rigidez do muacutesculo e a manutenccedilatildeo do comprimento O outro tipo de contraccedilatildeo
chamada isotocircnica ocorre quando o muacutesculo se encurta ainda que sob a accedilatildeo de
uma carga Tomando-se como exemplo a elevaccedilatildeo de um peso numa contraccedilatildeo
isomeacutetrica este estaria sendo sustentado estaticamente enquanto uma contraccedilatildeo
isotocircnica seria capaz de levantaacute-lo [6]
531 Relaccedilatildeo Comprimento - Forccedila Muscular
Quando o comprimento de um muacutesculo se encontra proacuteximo ao seu valor de
repouso tambeacutem chamado comprimento oacutetimo a maior quantidade possiacutevel de
cabeccedilas miosiacutenicas pode formar pontes cruzadas com as moleacuteculas de actina esta
situaccedilatildeo corresponde ao maior grau de superposiccedilatildeo entre os filamentos grosso e
fino Gordon et alli (1966) mediu a faixa de comprimento onde a maacutexima tensatildeo
ocorria numa fibra isolada do muacutesculo sartorius da ratilde de 94 a 106 do
comprimento oacutetimo (Figura 15 A)
Diminuindo gradativamente o comprimento do muacutesculo para ateacute um limite de 60
do comprimento oacutetimo a forccedila caiacutea a aproximadamente 80 da forccedila maacutexima -
evento relacionado provavelmente ao encontro de filamentos finos opostos
Encurtamentos mais pronunciados levavam agrave cessaccedilatildeo da forccedila muscular com o
provaacutevel choque dos filamentos grossos com as estruturas Z Por outro lado se o
muacutesculo era estirado acima do comprimento oacutetimo a forccedila muscular caia
gradativamente ateacute cerca de 130 deste comprimento Nesta condiccedilatildeo o
sarcocircmero distendido diminui o nuacutemero de pontes cruzadas ativas ateacute o limite ao
39
redor de 170 do comprimento oacutetimo onde a superposiccedilatildeo entre filamentos
grossos e finos jaacute natildeo ocorre
Em muacutesculos inteiros e natildeo apenas numa fibra isolada alongamentos a partir do
comprimento oacutetimo trazem consigo o aparecimento de uma forccedila elaacutestica passiva
exercida pelos elementos elaacutesticos natildeo contraacuteteis do muacutesculo perimiacutesio endomiacutesio
sarcolema assim como por elementos da proacutepria fibra muscular (Zajac 1989)
Dependendo ainda da ativaccedilatildeo a forccedila muscular fica reduzida a uma fraccedilatildeo da forccedila
maacutexima situaccedilatildeo em que nem todas as fibras satildeo recrutadas ou a somaccedilatildeo
temporal natildeo chegou ao maacuteximo (Figura 15 B)
Em muacutesculos do aparelho locomotor a modulaccedilatildeo da forccedila eacute feita
predominantemente pelo recrutamento ateacute cerca de 70 (50 a 85
dependendo do muacutesculo) da forccedila maacutexima valor a partir do qual as unidades
motoras passam a disparar com maior frequumlecircncia (Enoka 1993) [6]
40
Figura 15 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento A - Ativaccedilatildeo maacutexima B - Ativaccedilatildeo parcial (Zajac 1989)
532 Relaccedilatildeo Velocidade - Forccedila Muscular
Um muacutesculo isolado sujeito a uma carga constante por exemplo suportando um
peso se for estimulado inicialmente se encurtaraacute parando em seguida Variando-se
a carga eacute possiacutevel relacionaacute-la com a velocidade de encurtamento sendo obtida a
curva velocidade - forccedila muscular Quando a velocidade de encurtamento eacute maacutexima
o muacutesculo natildeo estaacute sujeito a nenhuma carga isto eacute a forccedila muscular eacute nula Se por
outro lado o muacutesculo natildeo consegue se encurtar ainda que seu comprimento seja
oacutetimo senatildeo apenas suportar a carga a velocidade eacute nula e a forccedila assume o valor
maacuteximo (Figura 16) Forccedilas maiores do que a maacutexima aplicadas ao muacutesculo levam
seu alongamento ateacute um limite de aproximadamente 180 da forccedila maacutexima
aumentos subsequumlentes de forccedila levariam a alongamentos draacutesticos no muacutesculo
41
Figura 16 - Relaccedilatildeo forccedila-velocidade para ativaccedilotildees maacutexima e parcial No eixo x estaacute representada a
velocidade de encurtamento a velocidade do muacutesculo com sinal oposto (Zajac 1989)
54 O Modelo de Hill
Os modelos derivados da proposta inicialmente apresentada por A V Hill em 1938
possuem caracteriacutesticas suficientemente simples e de faacutecil compreensatildeo e satildeo
capazes de modelar satisfatoriamente os principais fenocircmenos macroscoacutepicos
observados na contraccedilatildeo muscular e que os tornaram os mais utilizados ateacute entatildeo
em estudos de dinacircmica e controle de movimento Na Figura 17 podem ser
observados os componentes baacutesicos deste modelo um elemento contraacutetil (CE) no
qual a forccedila muscular eacute gerada a partir da energia quiacutemica disponiacutevel um elemento
elaacutestico em seacuterie (SEE) responsaacutevel pela resposta mecacircnica do muacutesculo agraves
alteraccedilotildees de comprimento raacutepidas Se um muacutesculo estaacute sendo submetido a
alongamentos natildeo-despreziacuteveis eacute comum a inclusatildeo de um elemento elaacutestico em
paralelo (PE) atuando como uma mola passiva [6]
42
Figura 17 - Estrutura funcional do modelo de Hill mostrando o elemento contraacutetil (CE) o elemento
elaacutestico em paralelo (PE) e o elemento elaacutestico em seacuterie (SEE) (Zajac 1989)
A partir de medidas de forccedila isotocircnica em muacutesculos tetanizados sabe-se que quando
esta aumenta os muacutesculos se contraem mais lentamente Foi proposta entatildeo por Hill
uma relaccedilatildeo empiacuterica hiperboacutelica que ajustava a dependecircncia da velocidade maacutexima
de contraccedilatildeo (V) com a forccedila muscular (F) (Figura 18)
(F+a)+(V+b)=const (41)
Tal que
V eacute a velocidade inicial (maacutexima) de encurtamento
F eacute a forccedila muscular
a e b satildeo as constantes sendo b = a (VmFm)
43
Figura 18 - Hipeacuterbole de Hill Os dados experimentais de contraccedilotildees isotocircnicas do muacutesculo sartorius
de ratilde foram ajustados com a equaccedilatildeo empiacuterica (VVm+025) (FFm+025) = 03123 neste teste
Vm=52 cms e Fm=65 gf (Talbot e Gessner 1973)
Hill obteve a relaccedilatildeo acima atraveacutes de medidas da potecircncia muscular que eacute a soma
das energias mecacircnica e teacutermica durante a contraccedilatildeo isotocircnica Inicialmente o calor
liberado na contraccedilatildeo isotocircnica (Qit) foi considerado como a soma do calor liberado
durante a contraccedilatildeo isomeacutetrica (Qim) e do calor liberado devido ao encurtamento (Qe)
Q Q Qit e im (42)
Hill constatou que Qe era proporcional apenas agrave distacircncia encurtada ou que sua
variaccedilatildeo temporal era proporcional a V No entanto Qit o calor total diminuiacutea com o
aumento da forccedila A potecircncia total no muacutesculo soma da potecircncia mecacircnica (fv) e do
calor extra dissipado por accedilatildeo da viscosidade no encurtamento (Qe) pode ser
expressa como
( )W fv Qe fv av b f fm (43)
44
Tal que fm eacute a forccedila muscular maacutexima (ou seja para v = 0) Somando ab + bf nos dois
lados da equaccedilatildeo acima
( )( ) ( )f a v b b a fm (44)
Mas Hill percebeu posteriormente que ldquoardquo dependia de f (Hill 1964)
a f f fm( ) 016 018 (45)
Apesar das equaccedilotildees 44 e 45 descreverem com maior precisatildeo a relaccedilatildeo forccedila-
velocidade a equaccedilatildeo original de Hill 41 continua sendo empregada com suficiente
credibilidade para muitos muacutesculos Wilkie (1950) notou que hipeacuterboles
geometricamente semelhantes eram obtidas para vaacuterios muacutesculos mostrando que a
variaccedilatildeo da velocidade com a forccedila ocorria de maneira ateacute certo ponto invariante
Normalizando a eq 41 pela forccedila maacutexima (fm) e pela velocidade maacutexima de contraccedilatildeo
sem carga (vm) vem
f
f
v
vm m
1
4
1
4
5
16 (46)
Uma vez que para muitos muacutesculos vale a relaccedilatildeo
a
f
b
vm m
1
4 (47)
Abott e Wilkie (1953) mostraram que a equaccedilatildeo de Hill normalizada eq 47 se aplica
para muacutesculos que se encontram em diversos estados de alongamento ou contraccedilatildeo
e natildeo apenas no comprimento oacutetimo Assim a forccedila do elemento contraacutetil eacute
completamente definida para uma estimulaccedilatildeo tetacircnica se a curva forccedila-comprimento
eacute levada em conta aleacutem da curva forccedila-velocidade A forccedila muscular eacute entatildeo uma
funccedilatildeo de duas variaacuteveis uma relaccedilatildeo forccedila-comprimento-velocidade (figura 19)
45
Figura 19 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento-velocidade para muacutesculo interno reto de rato (Zierler 1978)
Este modelo baacutesico possui alguns pequenos desvios dependendo das condiccedilotildees
especiacuteficas de operaccedilatildeo Muacutesculos que se contraem a partir de um comprimento inicial
elevado encurtam-se mais lentamente do que aqueles que estavam inicialmente
menos estendidos A duraccedilatildeo da estimulaccedilatildeo se longa diminui a velocidade de
contraccedilatildeo processo ligado provavelmente ao metabolismo energeacutetico (Zierler 1978)
A partir das relaccedilotildees expostas acima jaacute eacute possiacutevel calcular a potecircncia muscular
Sendo a taxa de calor gerado no encurtamento ( Qe ) proporcional agrave velocidade de
encurtamento
( )Q Q f f vit im m 016 018 (48)
Incluindo o termo fv da potecircncia mecacircnica e considerando a = 025 a potecircncia
muscular total entendida como a soma da taxa de produccedilatildeo de calor e da potecircncia
mecacircnica durante a contraccedilatildeo isotocircnica fica
W Q f v fvim m 0 25 (49)
46
E utilizando a relaccedilatildeo determinada por Hill para o calor isomeacutetrico
Qf v
im
m m
16 (410)
Tem-se que uma expressatildeo para a potecircncia muscular seria
Wf v v
v
f
f
v
v
m m
m m m
161 4 16 (411)
Que a partir da equaccedilatildeo 46 da hipeacuterbole normalizada de Hill (Talbot e Gessner
1973) pode ser expressa em funccedilatildeo apenas da velocidade de encurtamento ou da
forccedila muscular
Wf v
vv
vv
m m m
m
16
1 24
1 4 (412)
Wf v f
f
f f
f f
m m
m
m
m
161 1
4 75 20
16 64 (413)
A equaccedilatildeo de Hill normalizada (46) eacute a base para a determinaccedilatildeo da curva
velocidade-forccedila muscular As equaccedilotildees 411 e 412 por sua vez podem fornecer
importantes dados sobre consumo de energia muscular e o comportamento das
forccedilas para um estudo mais especiacutefico Em sistemas de estimulaccedilatildeo eleacutetrica neuro-
muscular poderatildeo ser uacuteteis no estabelecimento de estrateacutegias de controle
47
55 Estrutura Muscular na Articulaccedilatildeo
A seguir seratildeo apresentados os muacutesculos e ligamentos no movimento do joelho De
acordo com o mostrado na Figura 20 podemos observar a quantidade de muacutesculos
diretamente ligados ao joelho bem como os ligamentos que satildeo responsaacuteveis por
manter a integridade da articulaccedilatildeo
Figura 20 - Demonstrativa dos muacutesculos ligamentos e suas disposiccedilotildees
551 Os Muacutesculos da Articulaccedilatildeo
Doze muacutesculos atuam na articulaccedilatildeo do joelho e satildeo classificados em trecircs grupos
bull Jarrete
bull Quadriacuteceps da coxa e
bull Muacutesculos natildeo-classificados
5511 Jarrete
O grupo do jarrete inclui os muacutesculos semitendiacuteneo semimembranaacuteceo e biacuteceps da
coxa (cabeccedila longa e curta) Todos exceto a cabeccedila curta do biacuteceps atuam como
48
extensores do quadril Como os muacutesculos do jarrete demonstram uma linha de
traccedilatildeo posterior ao eixo de rotaccedilatildeo do joelho eles servem como flexores do joelho
Aleacutem de fletir o joelho os muacutesculos semimembranaacuteceo e semitendiacuteneo giram
medialmente a tiacutebia quando o joelho estaacute parcialmente fletido Na condiccedilatildeo de
sustentaccedilatildeo de peso esses muacutesculos tendem a girar lateralmente o fecircmur sobre a
tiacutebia Esses movimentos satildeo relativamente equivalentes
5512 O Quadriacuteceps da Coxa
O quadriacuteceps da coxa eacute constituiacutedo pelos muacutesculos reto da coxa e trecircs vastos (vasto
lateral medial e intermeacutedio) Apenas o reto da coxa atua em mais de uma
articulaccedilatildeo Contudo todos os membros causam inequivocadamente uma extensatildeo
potente do joelho e tambeacutem devido a sua inserccedilatildeo medial tendem a causar
rotaccedilatildeo medial da tiacutebia
O comportamento eleacutetrico do vasto medial estaacute relacionado agrave diminuiccedilatildeo da
magnitude do braccedilo de momento do quadriacuteceps para a extensatildeo do joelho durante
os 15ordm finais de movimento Os aumentos na atividade do vasto medial no final da
extensatildeo do joelho foram relacionados ao seu papel como estabilizador da patela
contra uma luxaccedilatildeo lateral Em geral ainda eacute relativamente seguro afirmar que todos
os muacutesculos do quadriacuteceps satildeo mais ou menos simultaneamente ativos durante a
extensatildeo do joelho e proporcionalmente ativos durante elevaccedilotildees e reduccedilotildees na
tensatildeo da extensatildeo
5513 O Grupo de Muacutesculos natildeo Classificados
O grupo de muacutesculos natildeo-classificados da articulaccedilatildeo do joelho inclui o sartoacuterio o
graacutecil o popliacuteteo o gastrocnecircmico e o plantar Os dois uacuteltimos atuam
predominantemente na articulaccedilatildeo do tornozelo embora passem atraacutes da
articulaccedilatildeo do joelho e possuam alguma capacidade de flexatildeo
49
O muacutesculo graacutecil considerado parte da massa muscular referida como adutores do
quadril no entanto ao atravessar a articulaccedilatildeo do joelho ele tende a causar um
torque associado agrave rotaccedilatildeo medial da tiacutebia bem como a flexatildeo do joelho
O sartoacuterio que eacute o muacutesculo mais longo do corpo tambeacutem se associa agrave rotaccedilatildeo
medial da tiacutebia e atua no quadril como flexor
O popliacuteteo eacute um muacutesculo profundo e pequeno situado atraacutes da articulaccedilatildeo do joelho
A orientaccedilatildeo de suas fibras o torna um rotador medial da tiacutebia Geralmente se
observa atividade do muacutesculo no iniacutecio da flexatildeo do joelho aleacutem de ajudar a
estabilizar o membro inferior sustentador do peso quando estaacute numa posiccedilatildeo com o
joelho fletido auxiliando o ligamento cruzado posterior a restringir esse movimento
indesejaacutevel
Figura 21 ndash Localizaccedilatildeo dos principais muacutesculos relacionados ao joelho [10]
552 Ligamentos
Ligamento Cruzado Anterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo permitindo
o movimento para frente
Ligamento Cruzado Posterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo
permitindo o movimento para traacutes mais ligamentos colaterais localizados nas
laterais do joelho responsaacuteveis pela estabilidade lateral e medial da articulaccedilatildeo
50
Os ligamentos tecircm como principal funccedilatildeo limitar os movimentos das articulaccedilotildees em
direccedilotildees indesejaacuteveis a fim de que natildeo ocorram lesotildees (danificaccedilotildees nas mesmas)
A caacutepsula fibrosa do joelho eacute suplementada e reforccedilada por cinco ligamentos
intriacutensecos
bull Ligamento Patelar
bull Ligamento Colateral Fibular
bull Ligamento Colateral Tibial
bull Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo
bull Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Estes satildeo frequumlentemente denominados ligamentos externos para diferenciaacute-los
dos ligamentos internos e ligamentos cruzados que se encontram dentro da caacutepsula
fibrosa
5521 Ligamento Patelar
Eacute a continuaccedilatildeo do tendatildeo do muacutesculo quadriacuteceps da coxa distal agrave patela Eacute
extremamente forte e contiacutenuo com a caacutepsula fibrosa da articulaccedilatildeo do joelho e eacute
palpado com maior facilidade quando a perna esta estendida Resiste agrave tendecircncia
da face tibial superior de deslocar-se para frente com referecircncia ao fecircmur durante
alguns tipos de movimento
5522 Ligamento Colateral Fibular (Lateral) e Ligamento Colateral Tibial
(Medial)
Esse ligamento tem mais importacircncia que o ligamento colateral fibular (lateral) no
que diz respeito agrave estabilidade do joelho
O ligamento colateral medial eacute composto de uma parte superficial o ligamento
colateral tibial e uma parte profunda ldquoo ligamento capsular medialrdquo Estas estruturas
satildeo importantes no controle da angulaccedilatildeo vara (voltado medialmente) e valga
(voltada lateralmente) rotaccedilatildeo tibial e deslocamento tibial antero-posterior Esses
51
ligamentos satildeo firmemente fixados ao menisco medial e a caacutepsula fibrosa da
articulaccedilatildeo do joelho
Os ligamentos colaterais tibial e fibular normalmente impedem a ruptura das faces
laterais da articulaccedilatildeo Satildeo firmemente estirados quando a perna eacute estendida
impedindo a rotaccedilatildeo da tiacutebia lateralmente ou do fecircmur medialmente Durante a
flexatildeo da perna eles se aproximam permitindo alguma rotaccedilatildeo da tiacutebia sobre o
fecircmur
Ligamento colateral medial possui duas porccedilotildees superficial e profunda Estabiliza a
joelho nos estresses em valgo
Ligamento colateral lateral ou fibular colateral Eacute o principal estabilizador ao estresse
em varo Faz parte do complexo ou canto posterolateral e resiste agrave rotaccedilatildeo externa
Figura 22ndash Ligamentos da articulaccedilatildeo do joelho
5523 Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo e Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Eles reforccedilam a parte de traz do joelho Ajudam a resistir qualquer tendecircncia
para a articulaccedilatildeo se mover aleacutem de seu limite de extensatildeo (hiperextensatildeo) Aleacutem
52
disso a direccedilatildeo de suas fibras sugere que eles limitem o movimento rotatoacuterio
5524 Ligamentos Cruzados
O mais fraco ligamento eacute o cruzado anterior que impede o deslocamento posterior
do fecircmur sobre a tiacutebia e a hiperextensatildeo da articulaccedilatildeo aleacutem de conter a tiacutebia que eacute
tracionada agrave frente quando a articulaccedilatildeo eacute fletida em acircngulo reto
O ligamento cruzado posterior que eacute estirado durante a flexatildeo da articulaccedilatildeo do
joelho impede a luxaccedilatildeo anterior do fecircmur sobre a tiacutebia ou a luxaccedilatildeo posterior da
tiacutebia Tambeacutem ajuda a evitar a hiperflexatildeo da articulaccedilatildeo do joelho
Estes ligamentos muito fortes situam-se no interior da caacutepsula articular unindo o
fecircmur e a tiacutebia Localizam-se entre os cocircndilos medial e lateral separados da
cavidade articular pela membrana sinovial
Satildeo faixas arredondadas que se cruzam obliquamente como um X e se denominam
anterior e posterior de acordo com seu local de fixaccedilatildeo na tiacutebia Estes ligamentos
satildeo essenciais para a estabilidade acircntero-posterior da articulaccedilatildeo do joelho
principalmente quando eacute fletido
Ligamento cruzado anterior Eacute responsaacutevel pela limitaccedilatildeo da translaccedilatildeo anterior e
rotaccedilatildeo da tiacutebia em relaccedilatildeo ao fecircmur
Ligamento cruzado posterior Evita a subluxaccedilatildeo posterior da tiacutebia em relaccedilatildeo ao
fecircmur
53
56 Movimentos de Rotaccedilatildeo e Translaccedilatildeo
No joelho existem movimentos de escorregamento do fecircmur sobre os meniscos
tornando o movimento ainda mais complexo Nas figuras 23 e 24 estatildeo identificadas
as proacuteteses de 1 e 4 eixos que nos datildeo uma boa visualizaccedilatildeo dos movimentos
relativos entre as superfiacutecies de um joelho
Figura 23 - Proacuteteses de um Eixo
Figura 24 - Proacuteteses de 4 eixos
Podemos observar a diferenccedila dos movimentos proporcionados por proacutetese e
concluiacutemos que o movimento da proacutetese de 4 eixos eacute o que mais se aproxima do
movimento real no joelho jaacute que proporciona o deslizamento entre as superfiacutecies
enquanto na proacutetese de 1 eixo ocorre apenas o movimento de rotaccedilatildeo em torno do
eixo
54
57 Conclusatildeo do Capiacutetulo
O meacutetodo atual de exame do joelho a ressonacircncia magneacutetica natildeo estaacute adequado
com a pesquisa biomecacircnica pois como pode ser observado neste capiacutetulo a
pressatildeo no joelho em movimento eacute no miacutenimo 30 vezes superior comparada agravequela
na maca de ressonacircncia assim como os acircngulos satildeo os mais variados possiacuteveis
proporcionando variaccedilatildeo ciacuteclica com baixas ou altas taxas de variaccedilatildeo das forccedilas
Com relaccedilatildeo ao meacutetodo de Hill pode-se ter uma noccedilatildeo dos gastos de energia
envolvidos na geraccedilatildeo dos movimentos e como varia a forccedila com a velocidade
muscular
Pode-se verificar tambeacutem a complexidade do joelho quando foram citados e
mostrado a quantidade de muacutesculos ligamentos e outras estruturas que o compotildee e
a sua complexibilidade bem como o movimento existente
55
6 PROPOSTA PARA A SOLUCcedilAtildeO MECAcircNICA
Propotildee-se entatildeo um sistema que simule a compressatildeo exercida sobre o joelho com
um carregamento estaacutetico com valor equivalente ao peso do paciente Isto seria
possiacutevel ao variar o carregamento e o acircngulo da articulaccedilatildeo que seria o ideal para
simular as atividades cotidianas como subir uma escada pular correr um
agachamento e outras situaccedilotildees onde o joelho eacute severamente solicitado
Situaccedilotildees como correr e pular necessitariam de um equipamento com software que
captassem imagens dinacircmicas para esta situaccedilatildeo a escolha seria por um simulador
de carga com caracteriacutesticas elaacutesticas desta forma com o movimento haveria
acreacutescimo ou decreacutescimo dos esforccedilos no joelho do paciente de acordo com a
variaccedilatildeo do comprimento da cinta elaacutestica A impossibilidade de realizaccedilatildeo de um
exame deste tipo eacute devido ao fato de natildeo haver um equipamento de RM que capta
imagens dinacircmicas aqui no estado do Espiacuterito Santo Figura 25 o que nos levou
a pensar em outra soluccedilatildeo para o caso
Figura 25 - Equipamento utilizado na ressonacircncia magneacutetica
56
Como a uacutenica possibilidade eacute de simular um carregamento com um acircngulo entre 10ordm
e 15ordm (acircngulo da bobina de captaccedilatildeo de imagem) na articulaccedilatildeo femopatelar e a
impossibilidade descrita no paraacutegrafo anterior pensamos entatildeo em um equipamento
que atendesse a esta situaccedilatildeo
Na Figura 26 observamos a forccedila F em direccedilatildeo perpendicular ao solo simulando a
forccedila peso desta maneira procuramos desenvolver um aparato que nos permitisse
simular a mesma direccedilatildeo A soluccedilatildeo foi um conjunto de cintas com baixa
elasticidade e boa resistecircncia mecacircnica agrave traccedilatildeo com dispositivo de travas O
equipamento natildeo possui componentes ferromagneacuteticos e medidores de forccedila
eletroeletrocircnicos
Figura 26 - Descriccedilatildeo da cinta e figura ilustrativa
A seguir podemos observar a figura 27 com o voluntaacuterio utilizando o equipamento
no momento anterior agrave ressonacircncia
57
Figura 27 ndash Paciente utilizando a cinta ao dar entrada na sala de exame
61 O Equipamento de Carga
O equipamento eacute composto por trecircs cintas dispostas do seguinte modo a primeira
cinta eacute responsaacutevel pelo carregamento do joelho tencionando o sistema a segunda
eacute responsaacutevel pela ligaccedilatildeo da cinta inferior a primeira com a superior a terceira e a
terceira cinta seraacute responsaacutevel por limitar o movimento que seraacute ajustada conforme
o tamanho do paciente
58
Figura 28 ndash Montagem do conjunto de cintas
62 Modificaccedilotildees Realizadas
Foram necessaacuterias algumas adaptaccedilotildees para que as cintas pudessem ser utilizadas
no equipamento de ressonacircncia magneacutetica pois havia alguns componentes
ferromagneacuteticos tais como mola e eixo Estes foram confeccionados em bronze e
as molas foram retiradas de maneira que natildeo alterasse a funcionalidade do
equipamento
59
7 O QUE SIGNIFICA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
Ressonacircncia Magneacutetica (RM) eacute uma ferramenta meacutedica moderna e precisa
disponiacutevel aos meacutedicos para a imagem seccional do interior do corpo Esta visatildeo
magneacutetica fornece aos meacutedicos uma quantidade de informaccedilotildees detalhadas sobre
a localizaccedilatildeo tamanho e composiccedilatildeo do tecido corporal a ser examinado Este
conhecimento pode ser decisivo no estabelecimento de um diagnoacutestico raacutepido e
preciso
A RM eacute um meacutetodo de investigar o corpo tatildeo complicado quanto parece A RM natildeo
usa raios-X De fato como o nome indica o procedimento eacute baseado nas
propriedades magneacuteticas dos aacutetomos que constituem todas as substacircncias incluindo
o corpo humano Em um campo magneacutetico forte como o produzido pelo scanner da
RM sinais eleacutetricos satildeo emitidos pelo nuacutecleo atocircmico do tecido corporal Esses
sinais satildeo interceptados por uma antena circular ao redor do paciente A intensidade
do sinal varia de acordo com o tipo de tecido Um computador designa os sinais aos
pontos correspondentes das aacutereas corporais em exame e transforma-as em imagem
na tela
71 Preparaccedilatildeo para o exame
Natildeo eacute necessaacuterio remover as roupas como eacute o caso em muitos exames de raio-X
poreacutem os pacientes satildeo solicitados a retirar todos os objetos que possam interferir
no processo de imagem principalmente aqueles contendo metal Isto inclui natildeo
somente brincos broches colares reloacutegios de pulso mas tambeacutem canetas
esferograacuteficas e chaves Os pacientes devem tambeacutem retirar placas dentaacuterias
removiacuteveis e informar o meacutedico se houver qualquer implante metaacutelico ou objeto
estranho incluindo
bull Marca-passo
bull Vaacutelvula cardiacuteaca artificial
bull Proacutetese vascular
60
bull Membro artificial
bull Unha ou placa metaacutelica
bull Estilhaccedilo ou tala de metal
bull Dispositivo intra-uterino (para contracepccedilatildeo)
bull O meacutedico deve ser informado se vocecirc estaacute graacutevida
Para o exame os pacientes satildeo conduzidos a um recosto almofadado no centro do
scanner da RM Eacute importante que o paciente sinta-se confortaacutevel para o iniacutecio e
permaneccedila calmo e quieto o quanto possiacutevel durante o exame jaacute que qualquer
movimento fiacutesico pode interferir com a precisatildeo das medidas ou alterar os resultados
dos testes
72 Seguranccedila durante o exame
Uma vez que a ressonacircncia magneacutetica natildeo envolve o uso de raios-X natildeo eacute
necessaacuterio tomar as mesmas medidas de precauccedilatildeo para exames de raios-X Pelo
conhecimento cientiacutefico atual a forccedila do campo magneacutetico necessaacuteria para obter
resultados precisos (ateacute 2 Tesla = 20000 vezes o campo magneacutetico da Terra) natildeo
possui efeito prejudicial
Nos uacuteltimos anos milhotildees de exames foram realizados sem quaisquer efeitos
colaterais conhecidos - durante ou apoacutes o exame Os exames de RM geralmente
natildeo podem ser realizados em pacientes com marca-passo cardiacuteaco
73 O que acontece durante o exame
Durante o exame o paciente deita-se no centro de uma abertura tipo tuacutenel do
scanner da RM o que natildeo eacute perigoso nem doloroso Poreacutem se o paciente natildeo gosta
da sensaccedilatildeo de se sentir preso ou sofrem de claustrofobia tomar um sedativo leve
com consulta do meacutedico pode ajudar
61
Cada imagem da RM leva de 5 a 15 minutos para ser obtida Durante o exame o
paciente ouviraacute um som de batida leve Natildeo haacute com que se preocupar Esse eacute o
funcionamento normal do scanner da RM
Quando eacute necessaacuterio obter vaacuterias imagens o recosto iraacute mover-se automaticamente
agrave posiccedilatildeo apropriada O paciente deve continuar o mais tranquumlilo possiacutevel
Dependendo do tipo do exame o tempo total do procedimento pode ser de ateacute 60
minutos
62
8 PARAcircMETROS QUE AFETAM O ASPECTO DAS IMAGENS
OBTIDAS ATRAVEacuteS DE RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
A seguir seraacute abordado os paracircmetros envolvidos para a obtenccedilatildeo das imagens dos
diferentes planos em que satildeo mostradas as imagens e por fim os resultados
obtidos nos experimentos com e sem o equipamento de carga
81 Paracircmetros que Afetam o Aspecto das Imagens Obtidas Atraveacutes de
Ressonacircncia Magneacutetica
O aspecto de uma imagem produzida atraveacutes de RM eacute determinado atraveacutes de
muitos paracircmetros Em geral estes paracircmetros podem ser divididos em (1) aqueles
que possuem um valor fixo determinado pela fiacutesica da RM e (2) aqueles que podem
ser modificados pelo usuaacuterio para alterar o aspecto da imagem
O objetivo de qualquer estudo de RM eacute gerar imagens da anatomia tecidual nas
quais a razatildeo contraste-ruiacutedo (RCR) eacute suficiente para permitir identificaccedilatildeo do
processo patoloacutegico Isto eacute realizado variando-se os paracircmetros definidos pelo
usuaacuterio para enfatizar diferenccedilas nos valores de paracircmetros intriacutensecos e para
enfatizar diferenccedilas na intensidade do sinal entre voxels contendo tecidos normais e
patoloacutegicos
811 Paracircmetros Intriacutensecos
Os paracircmetros intriacutensecos satildeo tecidos-dependentes e natildeo estatildeo sob controle do
operador Como exemplos de paracircmetros intriacutensecos estatildeo a densidade da aacutegua e a
gordura no tecido fluxo sanguiacuteneo e as velocidades de relaxamento dos momentos
magneacuteticos de volta ao equiliacutebrio apoacutes perturbaccedilatildeo Alguns paracircmetros intriacutensecos
satildeo invariaacuteveis entre todos os tecidos (por exemplo a intensidade do campo
magneacutetico)
63
O acuacutemulo de liacutequido de edema em torno de um tumor eacute uma patologia comum O
edema tem maior proporccedilatildeo de aacutegua que o tecido normal circundante e portanto
maior densidade de proacutetons por unidade de volume Este aumento da densidade de
proacutetons por unidade de volume pode ser observado utilizando-se meacutetodos de estudo
por RM Tipicamente imagens por RM ponderadas em densidade protocircnica satildeo
obtidas utilizando-se os menores TE e tempo de repeticcedilatildeo (TR) possiacuteveis que
permitem relaxamento T1 completo de todos os momentos magneacuteticos de volta ao
equiliacutebrio
8111 Tempos de Relaxamento
Apoacutes ser excitado o sinal de RM natildeo pode ser detectado para sempre Sofre
descaimento em virtude de dois tipos diferentes de processos de relaxamento (1) o
retorno do momento magneacutetico de volume ao equiliacutebrio teacutermico e (2) a perda de
coerecircncia da fase na magnetizaccedilatildeo final em virtude de interaccedilotildees com outros
momentos magneacuteticos no tecido
A velocidade com que estes processos retornam agrave magnetizaccedilatildeo final ao equiliacutebrio eacute
fundamental porque a experiecircncia com RM deve ser repetida para cada etapa de
codificaccedilatildeo de fase e o grau de magnetizaccedilatildeo disponiacutevel para o estudo depende da
forma como muitos dos momentos magneacuteticos satildeo realinhados com o campo
magneacutetico principal
8112 Tempos de Relaxamento T2 e T2
Apoacutes excitaccedilatildeo o sinal de RM presente no plano XY decai exponencialmente ateacute
zero com o tempo O tempo necessaacuterio para o desaparecimento irreversiacutevel de 63
do sinal eacute denominado tempo de relaxamento T2 ou tempo de relaxamento spin-spin
ou transversal Este descaimento eacute causado pelos muitos processos que produzem
uma perda de coerecircncia da fase no sinal de RM Apoacutes o pulso de RF todos os
momentos magneacuteticos inicialmente processam com fases idecircnticas (a precessatildeo eacute o
alinhamento dos momentos magneacuteticos em torno do campo principal) Entretanto
64
variaccedilotildees na intensidade efetiva do campo magneacutetico fazem com que os momentos
magneacuteticos processem em diferentes frequumlecircncias por curtos periacuteodos de tempo
8113 Tempo de Relaxamento T1
O tempo de relaxamento T1 (isto eacute spin-lattice ou tempo de relaxamento
longitudinal) eacute o tempo necessaacuterio para restabelecer 63 da populaccedilatildeo de equiliacutebrio
de momentos magneacuteticos Bo apoacutes o pulso de excitaccedilatildeo O relaxamento T1 eacute um
processo exponencial
O tempo de relaxamento T1 para qualquer material varia em funccedilatildeo da intensidade
do capo magneacutetico pois ocorrem mais variaccedilotildees na intensidade do capo magneacutetico
efetivo local em menores frequumlecircncias O tempo de relaxamento T1 eacute sempre maior
ou igual ao tempo de relaxamento T2
812 Paracircmetros Extriacutensecos
Muitos tipos de paracircmetros controlados pelo operador podem alterar o aspecto da
imagem Estes incluem eventos de determinaccedilatildeo do tempo como TR TE e em
estudos de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo de inversatildeo do spin Outros paracircmetros
que afetam o aspecto da imagem satildeo espessura do corte resoluccedilatildeo digital e CDV
O aspecto da imagem tambeacutem pode ser modificado aplicando-se mais de um pulso
de RF antes da coleta de dados
8121 TR e TE
Tipicamente satildeo necessaacuterias 128 ou 256 etapas de codificaccedilatildeo em uma aquisiccedilatildeo
de RM O TR eacute o tempo entre etapas consecutivas de codificaccedilatildeo de fase e o TE eacute
o tempo entre o pulso de RF perturbador inicial e o centro do periacuteodo de aquisiccedilatildeo
O TR geralmente eacute maior que o TE exceto para algumas sequumlecircncias raacutepidas como
aquisiccedilatildeo raacutepida estaacutegio estacionaacuterio apoacutes contraste e imagem raacutepida com
precessatildeo estaacutegio estacionaacuterio
65
813 Manipulaccedilatildeo dos Paracircmetros Extriacutensecos para Variar o Contraste da
Imagem
8131 Imagem de Ressonacircncia Magneacutetica Ponderada em TI e TR
Todas as imagens geradas por RM satildeo ponderadas em T1 em algum grau os
tempos de relaxamento T1 para aacutegua e gordura no corpo vaiam de 100 a 2000 ms
A fonte primaacuteria de atenuaccedilatildeo do sinal em uma imagem spin-eco eacute a saturaccedilatildeo
progressiva do momento magneacutetico pelos pulsos de seleccedilatildeo do corte repetitivos O
sinal da gordura eacute brilhante enquanto as intensidades de sinal do muacutesculo e liacutequido
em um cisto do menisco satildeo menores
8132 Ponderaccedilatildeo em densidade Protocircnica
As imagens onde o contraste eacute governado pela concentraccedilatildeo relativa de aacutegua no
tecido podem ser geradas utilizando-se TRrsquos longos (TR gt 20 ms) Estas imagens
satildeo denominadas imagens ponderadas em densidade protocircnicas As imagens
ponderadas em densidade protocircnica fornecem mais detalhes anatocircmicos porque
satildeo usadas para visualizar estruturas finas Estas satildeo obtidas e satildeo uacuteteis para
interpretaccedilatildeo de aacutereas de sinal de intensidade elevada observada na imagem
ponderada em T2 na qual os detalhes anatocircmicos estatildeo encobertos
8133 Ponderaccedilatildeo em T2 e TE
O liacutequido e o edema podem ser enfatizados em imagens produzidas por RM
utilizando-se longos tempos de TE porque possuem maiores tempos de
relaxamento T2 que os tecidos normais Com TEs longos o descaimento do sinal
exponencial devido ao relaxamento T2 atenua o sinal de liacutequido e edema mais
lentamente que o sinal da gordura muacutesculo ou tecidos conjuntivos normais
Portanto o liacutequido e o edema apresentam-se brilhantes em imagens por RM
ponderadas em T2 obtidas utilizando-se longos tempos TE e longos tempos TR A
seguir seraacute exposto um quadro com um breve resumo da interpretaccedilatildeo de RM
66
Resumo da interpretaccedilatildeo de IRM
Definiccedilotildees
Tempos de relaxamento Comportamento caracteriacutestico da magnetizaccedilatildeo tecidual
(propriedades dos tecidos)
T1 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons se
tornem inicialmente alinhados com o capo magneacutetico
estaacutetico (ou se realinhem apoacutes excitaccedilotildees repetidas)
T2 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons
saiam de fase uns em relaccedilatildeo aos outros apoacutes excitaccedilatildeo
por radiofrequumlecircncia (RF)
TR O tempo entre as excitaccedilotildees sucessivas de RF no tecido
(um TR curto seleciona proacutetons com T1 curto)
TE Sequumlecircncia em spin-eco tempo no qual o sinal de RF
tecidual (spin-eco) eacute recebido (um TE longo seleciona
proacutetons com T2 longo)
TI Sequumlecircncia de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo consumido
ateacute que a magnetizaccedilatildeo do tecido em recuperaccedilatildeo seja
defletido para recepccedilatildeo (tecido cuja magnetizaccedilatildeo passa
pelo zero no tempo TI produz intensidade zero)
Efeitos sobre a
Imagem
T1 Um T1 curto possibilita uma remagnetizaccedilatildeo raacutepida de
modo que a intensidade do sinal eacute grande (a gordura tem
T1 muito curto) e o tecido aparece brilhante o tecido com
T1 longo (como o liacutequido) natildeo se magnetiza plenamente
entre as excitaccedilotildees e apresenta um aspecto escuro na
imagem a inversatildeo-recuperaccedilatildeo com TI semelhante ao T1
de um tecido resulta em sinal nulo para este tecido (a
gordura pode ser zerada pelo emprego de um TI curto)
67
T2 Um T2 curto faz com que os proacutetons em precessatildeo saiam
rapidamente de fase levando agrave perda do sinal tecidos com
T2 curto (como o muacutesculo) tecircm aspecto escuro nas
imagens obtidas em TE longo tecidos com T2 longo (como
liacutequido ou tumor) mantecircm sua coerecircncia de fase por mais
tempo do que outros tecidos e apresentam um aspecto
brilhante nas imagens obtidas com um TE longo uma
teacutecnica ponderada em T2 utiliza um TR e um TE longos
Aspecto do tecido em sequumlecircncia de IRM
Spin-eco
Tecido Tempo de
relaxamento
Ponderaccedilatildeo T1
TE e TR curtos
Ponderaccedilatildeo T2
Tumor liacutequido T1 e T2 longos Escuro Claro
Muacutesculo T1 longo e T2 curto Escuro Escuro
Gordura T1 curto e T2 longo Claro Menos claro
Para finalizar nossa anaacutelise acerca dos paracircmetros podemos dizer que em uma
sequumlecircncia DP teremos valores curtos para TR e tambeacutem para TE ou seja teremos
T1 longo e T2 curto assim natildeo teremos sequumlecircncia ponderada em T1 como
tambeacutem natildeo teremos ponderada em T2 esta sequumlecircncia nos daraacute cor escura para
liacutequidos e gorduras entatildeo poderemos diferenciar os muacutesculos que teratildeo cor
brilhante podendo entatildeo diagnosticar problemas musculares
Para valores curtos de TR e TE teremos sequumlecircncia ponderada em T1 desta forma
as gorduras apareceratildeo com cor brilhante e os muacutesculos e liacutequidos apareceratildeo em
cor escura sendo uma oacutetima maneira de analisar o quatildeo intacta se encontra o tecido
infrapatelar ou gordura de Hoffa encontrada na regiatildeo femopatelar
68
Para valores longos de TR e TE teremos uma sequumlecircncia ponderada em T2 desta
forma as gorduras e muacutesculos se encontraratildeo em cor escura mas os liacutequidos
estaratildeo em cor brilhante assim poderemos diagnosticar a presenccedila de aacutegua e
edemas na regiatildeo patelofemoral Lembrando ainda que a gordura neste caso tem a
funccedilatildeo de lubrificantes para as superfiacutecies das cartilagens dos ossos a presenccedila de
aacutegua ou edemas prejudicam a lubrificaccedilatildeo na regiatildeo fazendo com que as
cartilagens venham a deteriorar-se
82 Planos de Imagem
Uma aquisiccedilatildeo axial atraveacutes da articulaccedilatildeo patelofemoral eacute usada como o localizador
inicial para imagens subsequumlentes nos planos sagital e coronal A patologia do
menisco eacute avaliada basicamente em imagens do plano sagital Entretanto a
morfologia e a intensidade de sinal das cartilagens do menisco devem ser avaliadas
secundariamente em imagens no plano coronal Os ligamentos cruzados satildeo mais
bem observados em imagens no plano sagital com o coronal e o axial para
visualizaccedilatildeo secundaacuteria e confirmaccedilatildeo da patologia Os ligamentos colateral medial
e lateral (LCM E LCL) satildeo claramente exibidos em imagens coronais e axiais e
tambeacutem podem ser identificados rotineiramente em imagens sagitais As superfiacutecies
da cartilagem articular dos compartimentos medial e lateral satildeo avaliadas nos planos
coronal e sagital A articulaccedilatildeo patelofemoral incluindo a faceta patelar e a
cartilagem articular do sulco troclear eacute mais bem observada em imagens axiais e
sagitais
821 Posicionamento do Paciente
Embora os estudos por imagem sejam realizados rotineiramente com o joelho
colocado em 10ordm a 15ordm de rotaccedilatildeo externa (para realinhar o ligamento cruzado
anterior [LCA] paralelo ao plano de imagem sagital) esta rotaccedilatildeo externa torna-se
menos importante quando satildeo usados cortes mais finos (lt 3 mm) A rotaccedilatildeo externa
excessiva do joelho resulta em alongamento das dimensotildees acircntero-posteriores do
cocircndilo femoral (principalmente o cocircndilo femoral lateral) e pode diminuir a
visualizaccedilatildeo precisa da anatomia do menisco Uma alternativa eacute usar imagens
69
sagitais em plano obliacutequo paralelo agrave orientaccedilatildeo do LCA avaliada em um localizador
axial
83 Abordagem Quanto aos Tipos de Planos Utilizados na RM
831 Imagens Axiais
As imagens no plano axial tecircm importante papel na avaliaccedilatildeo de rotina do joelho As
facetas patelares e a cartilagem articular devido agrave sua orientaccedilatildeo obliacutequa satildeo
demonstradas com maior precisatildeo em imagens axiais atraveacutes da articulaccedilatildeo
patelofemoral A doenccedila patelofemoral (isto eacute condromalaacutecia) pode ser super ou
subestimada quando usadas apenas imagens sagitais Imagens axiais com TF 3D
submilimeacutetrica satildeo usadas para definir padrotildees de lesatildeo circunferencial do menisco
e criar imagens compostas 3D utilizando-se uma estaccedilatildeo de trabalho As imagens
no plano axial tambeacutem satildeo usadas como localizador para determinar os planos
sagital e coronal Embora imagens axiais de rotina em 4 ou 5 mm natildeo satildeo sensiacuteveis
agrave patologia do menisco porque os cortes satildeo muito espessos Imagens sagitais que
secionam o menisco perpendicular agrave sua superfiacutecie proporcionam a melhor
demonstraccedilatildeo da anatomia e patologia interna do menisco
832 Imagens Sagitais
A dessecaccedilatildeo no plano sagital exibe os componentes dos ligamentos colaterais
medial e caacutepsula adjacente O compartimento patelofemoral o quadriacuteceps e o
tendatildeo patelar satildeo demonstrados em dissecaccedilotildees meacutedio-sagitais
O LCA e o LCP satildeo mais bem exibidos em imagens sagitais O LCL ou ligamento
colateral fibular e o tendatildeo do muacutesculo biacuteceps femoral tambeacutem podem ser
observados em cortes sagitais perifeacutericos
Em cortes meacutedio-sagitais os tendotildees quadriacuteceps e patelar que demonstram sinal
de baixa intensidade satildeo observados em suas fixaccedilotildees anteriores aos poacutelos
patelares superior e inferior respectivamente O coxim adiposo infrapatelar de Hoffa
70
estaacute situado diretamente posterior ao tendatildeo patelar e demonstra sinal de
intensidade brilhante (dependendo dos paracircmetros escolhidos) A cartilagem
articular patelar posterior exibe arco uniforme ou convexo em cortes atraveacutes das
facetas patelares medial e lateral Na ausecircncia de liacutequido articular a bursa patelar
colapsada natildeo eacute observada proximal ao poacutelo superior da patela
833 Imagens Coronais
A dissecaccedilatildeo anatocircmica coronal poacutestero-anterior demonstra a caacutepsula posterior o
tendatildeo popliacuteteo os ligamentos cruzados e menisco os ligamentos colaterais e e o
mecanismo extensor
Cortes meacutedio-coronais exibem a espinha tibial anterior enquanto as imagens
anteriores satildeo caracterizadas pelo sinal de alta intensidade do coxim adiposo
infrapatelar de Hoffa anterior ao compartimento lateral do joelho
71
9 COMPARATIVO DO SISTEMA MECAcircNICO COM O JOELHO
Ao iniciar nossa discussatildeo faremos uma comparaccedilatildeo entre a junta do joelho e um
par de buchas mecacircnicas a cartilagem presente em torno dos cocircndilos seraacute
comparada a uma bucha de desgaste o osso seraacute considerado como a peccedila
importante que natildeo poderaacute ser substituiacuteda e a gordura de Hoffa (tecido adiposo
infrapatelar) seraacute considerada como um lubrificante de elevada viscosidade
No sistema mecacircnico quando haacute uma contaminaccedilatildeo no lubrificante tem-se o
aumento do atrito e em consequumlecircncia o desgaste prematuro do conjunto A
presenccedila de aacutegua por exemplo causa uma alteraccedilatildeo da viscosidade do lubrificante
essa alteraccedilatildeo natildeo permite a formaccedilatildeo de cunha na regiatildeo de contato entre as
superfiacutecies assim no caso de elementos mecacircnicos poderemos ter microsoldas
ruiacutedos vibraccedilatildeo aquecimento e outros
Em semelhanccedila com este modelo faremos um comparativo em relaccedilatildeo ao joelho
que apresenta componentes com funccedilotildees muito proacuteximas de um par de buchas
mecacircnicas Com o passar do tempo as constantes situaccedilotildees que envolvem o joelho
no dia a dia sejam elas os esforccedilos em um jogo de futebol ou em um simples
agachamento vatildeo levar este conjunto a pressotildees elevadas e ainda a infiltraccedilotildees de
aacutegua por diversos motivos pancadas torccedilotildees etc Neste caso a presenccedila da aacutegua
assim como no sistema mecacircnico iraacute causar desgaste das cartilagens ocorrendo o
contato entre os cocircndilos o que futuramente poderaacute provocar por exemplo uma
artrite
No caso de um desgaste mecacircnico resolve-se o problema trocando o elemento de
desgaste e solucionando o problema de lubrificaccedilatildeo O que natildeo pode ser realizado
com tanta simplicidade no caso do joelho que requer um tratamento ou ateacute uma
intervenccedilatildeo ciruacutergica
72
91 Resultados dos testes
Foram realizados dois testes com e sem carga para que pudeacutessemos avaliar a
mudanccedila nos resultados da RM
911 O Primeiro Teste
O primeiro teste foi realizado no dia 25 de junho de 2005 no CDI (centro de
diagnoacutestico por imagem) localizado em Santa Luacutecia ndash Vitoacuteria O teste foi realizado
em uma pessoa de aparecircncia saudaacutevel sem histoacuterico de problemas no joelho e sem
ocorrecircncia de dor com idade de 28 anos
Os resultados obtidos natildeo apresentaram alteraccedilatildeo significativa das fissuras
912 O Segundo Teste
O segundo teste foi realizado no dia 18 julho de 2005 no mesmo local do teste
anterior O teste foi realizado com uma pessoa saudaacutevel com histoacuterico de problemas
no joelho e sem dores nos dias anteriores ao teste bem como nos dias posteriores
com idade de 54 anos
O resultado obtido com carga apresentou uma pequena variaccedilatildeo da fissura na
gordura de Hoffa
73
10 DISCUSSAtildeO DOS RESULTADOS E MELHORIAS
Neste capiacutetulo faremos uma abordagem sobre os resultados e uma proposta de
melhoria para o equipamento
101 Comentaacuterio dos Resultados
Nos resultados obtidos foram verificadas alteraccedilotildees na regiatildeo femopatelar quando
se aplica uma carga o que natildeo poderia ser obtido em um exame convencional de
ressonacircncia magneacutetica
No primeiro teste pode ser observada uma pequena diferenccedila devido agrave
aproximaccedilatildeo dos cocircndilos Considerando ser o indiviacuteduo uma pessoa saudaacutevel e
sem dores era de se esperar que o resultado natildeo apresentasse alguma anomalia
No segundo teste observou-se abertura de uma pequena fissura na gordura de
Hoffa o que tambeacutem se esperava pois a pessoa apresentava um histoacuterico de
problemas no joelho apesar de que ele natildeo apresentava sintomas de qualquer
anomalia no momento do teste
Visto que os testes natildeo puderam ser realizados com pessoas que tinham um
histoacuterico e uma situaccedilatildeo que caracterizasse um problema no joelho o que foi
determinante para os resultados e devido a impossibilidade de realizar testes nas
condiccedilotildees ideais descritas no quarto capiacutetulo bem como aos custos altiacutessimos que
envolvem os exames que foram realizados juntamente com os exames dos clientes
da cliacutenica sendo assim era de se esperar que os resultados natildeo causassem
diferenccedila de grande expressatildeo
74
102 Proposta de Melhoria
Visto que os resultados foram considerados satisfatoacuterios apesar das condiccedilotildees
adversas propomos possiacuteveis melhorias no que diz respeito agrave avaliaccedilatildeo da pressatildeo
exercida no joelho
Sugerimos entatildeo a utilizaccedilatildeo de palmilhas figuras 29 e 30 para avaliar a pressatildeo
equivalente exercida no joelho e o uso de um software por exemplo o Ansys
(elementos finitos) para criar uma nova imagem corrigida Isso seria viaacutevel e
interessante poreacutem exigiria mais aprofundamento e muito mais tempo o que poderaacute
ser realizado em futuros trabalhos
Figura 29 ndash Palmilhas para mediccedilatildeo da pressatildeo
Figura 30 ndash Resultado de uma anaacutelise de pressatildeo
75
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
[1] httpmriifscuspbrpaginasporttormprojetohistoricohtml acessado
em 11 de junho de 2005
[2] httpwwweagoracombrlerphpidnew=13596 acessado em 15 de
junho de 2005
[3] Rasch Philip j Cinesiologia e Anatomia Aplicada Editora Guanabara
Koogan 1991
[4] Kendall Henry Otis Kendall Florence Peterson Wadsworth Gladys
Elizabeth Muacutesculos Provas e Funccedilotildees Editora Manole Ltda 1980
[5] Haaga Hohn R Lanzieri Charles F Tomografia Computadorizada e
Ressonacircncia Magneacutetica do Corpo Humano Vol 2 Editora Guanabara Koogan
1996
[6] Antonio Raimundo dos Santos Metodologia Cientiacutefica a construccedilatildeo do
Conhecimento 6ordfed Editora DPampA 2004
[7] Tese de Mestrado do aluno Luciano Luporini Menegaldo Campinas
1997 SP ndash Brasil
[8] httpwwwgrupodojoelhocombrartigosanat_biomhtmc acessado em
16 de junho de 2005
[9] httpwwwgrupodojoelhocombrlcahtm acessado em 16 de junho de
2005
[10]httpwwwcorpohumanohpgigcombrsist_muscularsist_muscularhtml
acessado em 20 de junho de 2005
[11] httpwwwmsd-brazilcommsd43m_manualmm_sec5_47htm
acessado em 24 de junho de 2005
[12] httpgeocitiesyahoocombrcorpoemovview_musculacao_24htm
acessado em 25 de junho de 2005
[13]httpwwwtudosobredorcombrpaciente_templatephp3pagina=joelho
acessado em 06 de julho de 2005
[14] Stimac Gary k Introduccedilatildeo ao diagnoacutestico por imagens Editora
Guanabara Koogan 1994
35
Considerando a massa do indiviacuteduo como 80 kg estimamos entatildeo a pressatildeo
exercida pela superfiacutecie do corpo em contato com a maca da ressonacircncia
Pressatildeo = F A
Sendo assim foi encontra uma pressatildeo de 0033 kgf cm2 para uma pessoa deitada
na maca da RM
Ilustrando a situaccedilatildeo de uma pessoa de peacute onde os peacutes estatildeo totalmente apoiados
no solo em repouso com a massa distribuiacuteda de maneira uniforme em toda a
superfiacutecie de contato
Aacuterea (estimada) = 132 cm2
Considerando o mesmo indiviacuteduo da situaccedilatildeo anterior teremos uma pressatildeo de
0606 kgf cm2
A uacuteltima situaccedilatildeo teraacute o mesmo indiviacuteduo com suas pernas flexionadas e com uma
aacuterea de apoio reduzida esta eacute uma situaccedilatildeo criacutetica para o joelho devido ao aumento
das tensotildees nos muacutesculos e tendotildees esta situaccedilatildeo seraacute abordada mais adiante
Aacuterea (estimada) = 80 cm2
Sendo assim a pressatildeo correspondente a esta situaccedilatildeo seraacute de 1 kgf cm2
Observando os resultados das situaccedilotildees anteriores eacute faacutecil de verificar a ocorrecircncia
de uma grande variaccedilatildeo da pressatildeo Comparando os resultados das situaccedilotildees onde
o indiviacuteduo estaacute de peacute com toda a superfiacutecie do peacute apoiada com o resultado do
indiviacuteduo na maca verifica-se que a pressatildeo eacute aproximadamente vinte vezes maior
e a situaccedilatildeo onde o indiviacuteduo encontra-se com a superfiacutecie do peacute parcialmente
apoiada a diferenccedila aumenta em mais de 30 vezes em relaccedilatildeo agrave posiccedilatildeo de exame
36
52 A Impossibilidade de Variaccedilatildeo do Acircngulo
Durante o exame de ressonacircncia magneacutetica o acircngulo do joelho na posiccedilatildeo eacute
travado entre 10 e 15deg como mostrado na figura 13
Durante um agachamento agraves forccedilas compressivas chegam proacuteximas a 8000 Kgf
com cargas elevadas (250 a 38250 kg) sendo praticamente a mesma nos acircngulos
entre 60deg a 130deg de flexatildeo de joelhos (NISSEL amp EKHOLM 1986) poreacutem ainda natildeo
foi estudado um valor limite para as estruturas resistirem a forccedilas compressivas
Deve-se lembrar no entanto que da mesma forma que a compressatildeo excessiva
pode ser lesiva para meniscos e cartilagens elas tem um papel importante na
estabilidade dos joelhos (NISSEL amp ELKHOLM 1986 MARKOLF et al 1981
SHOEMAKER amp MARKOLF 1985 YACK et al 1994) [12]
Figura 13ndash Acircngulo de posiccedilatildeo do joelho durante o exame
Logo concluiacute-se que em acircngulos menores que 60deg os esforccedilos na regiatildeo
femopatelar satildeo pequenos e haacute pouco desgaste da articulaccedilatildeo para acircngulos entre
60 e 130deg haacute grande esforccedilo e desgaste poreacutem em ambos os casos todos os
37
esforccedilos contribuem para a estabilidade do joelho A figura 14 ilustra claramente
que com a alteraccedilatildeo do acircngulo do joelho as forccedilas existentes aumentam
consideravelmente
Figura 14ndash Na figura 14 pode-se observar que Qp Rf(resultante) e Pa satildeo vetores forccedila que atuam
diretamente sobre a patela ao flexionar o joelho como jaacute foi abordado anteriormente as forccedilas
apresentam grandes aumentos O grupo de forccedilas representados pelos vetores Qt Rc(resultante) e
P(forccedila peso) atuam na articulaccedilatildeo do tornozelo e aumentam com a flexatildeo do joelho bem como o
aumento da forccedila normal(forccedila de contato do chatildeo com a ponta dos peacutes) que provoca um maior
momento na articulaccedilatildeo O conjunto de vetores representados por Rc(resultante) Qt e P satildeo vetores
que atuam na articulaccedilatildeo da anca do fecircmur e a bacia neste caso temos um pequeno aumento destes
com o aumento do acircngulo Por fim temos o conjunto de vetores representados por Pa Rt e
Rg(resultante) que atuam na articulaccedilatildeo entre o fecircmur e a tiacutebia
38
53 Contraccedilatildeo Isomeacutetrica e Isotocircnica
A relaccedilatildeo entre a forccedila muscular e seu comprimento durante uma contraccedilatildeo
determina o tipo de contraccedilatildeo muscular Eacute chamada contraccedilatildeo isomeacutetrica aquela em
que o efeito da formaccedilatildeo das pontes cruzadas implica no aumento da rigidez do
muacutesculo atingindo um estado de equiliacutebrio estaacutetico neste caso o muacutesculo natildeo
altera seu comprimento ainda que as pontes cruzadas estejam ativas para suportar
a carga aplicada Modificaccedilotildees na carga levam ao aumento ou a diminuiccedilatildeo da
rigidez do muacutesculo e a manutenccedilatildeo do comprimento O outro tipo de contraccedilatildeo
chamada isotocircnica ocorre quando o muacutesculo se encurta ainda que sob a accedilatildeo de
uma carga Tomando-se como exemplo a elevaccedilatildeo de um peso numa contraccedilatildeo
isomeacutetrica este estaria sendo sustentado estaticamente enquanto uma contraccedilatildeo
isotocircnica seria capaz de levantaacute-lo [6]
531 Relaccedilatildeo Comprimento - Forccedila Muscular
Quando o comprimento de um muacutesculo se encontra proacuteximo ao seu valor de
repouso tambeacutem chamado comprimento oacutetimo a maior quantidade possiacutevel de
cabeccedilas miosiacutenicas pode formar pontes cruzadas com as moleacuteculas de actina esta
situaccedilatildeo corresponde ao maior grau de superposiccedilatildeo entre os filamentos grosso e
fino Gordon et alli (1966) mediu a faixa de comprimento onde a maacutexima tensatildeo
ocorria numa fibra isolada do muacutesculo sartorius da ratilde de 94 a 106 do
comprimento oacutetimo (Figura 15 A)
Diminuindo gradativamente o comprimento do muacutesculo para ateacute um limite de 60
do comprimento oacutetimo a forccedila caiacutea a aproximadamente 80 da forccedila maacutexima -
evento relacionado provavelmente ao encontro de filamentos finos opostos
Encurtamentos mais pronunciados levavam agrave cessaccedilatildeo da forccedila muscular com o
provaacutevel choque dos filamentos grossos com as estruturas Z Por outro lado se o
muacutesculo era estirado acima do comprimento oacutetimo a forccedila muscular caia
gradativamente ateacute cerca de 130 deste comprimento Nesta condiccedilatildeo o
sarcocircmero distendido diminui o nuacutemero de pontes cruzadas ativas ateacute o limite ao
39
redor de 170 do comprimento oacutetimo onde a superposiccedilatildeo entre filamentos
grossos e finos jaacute natildeo ocorre
Em muacutesculos inteiros e natildeo apenas numa fibra isolada alongamentos a partir do
comprimento oacutetimo trazem consigo o aparecimento de uma forccedila elaacutestica passiva
exercida pelos elementos elaacutesticos natildeo contraacuteteis do muacutesculo perimiacutesio endomiacutesio
sarcolema assim como por elementos da proacutepria fibra muscular (Zajac 1989)
Dependendo ainda da ativaccedilatildeo a forccedila muscular fica reduzida a uma fraccedilatildeo da forccedila
maacutexima situaccedilatildeo em que nem todas as fibras satildeo recrutadas ou a somaccedilatildeo
temporal natildeo chegou ao maacuteximo (Figura 15 B)
Em muacutesculos do aparelho locomotor a modulaccedilatildeo da forccedila eacute feita
predominantemente pelo recrutamento ateacute cerca de 70 (50 a 85
dependendo do muacutesculo) da forccedila maacutexima valor a partir do qual as unidades
motoras passam a disparar com maior frequumlecircncia (Enoka 1993) [6]
40
Figura 15 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento A - Ativaccedilatildeo maacutexima B - Ativaccedilatildeo parcial (Zajac 1989)
532 Relaccedilatildeo Velocidade - Forccedila Muscular
Um muacutesculo isolado sujeito a uma carga constante por exemplo suportando um
peso se for estimulado inicialmente se encurtaraacute parando em seguida Variando-se
a carga eacute possiacutevel relacionaacute-la com a velocidade de encurtamento sendo obtida a
curva velocidade - forccedila muscular Quando a velocidade de encurtamento eacute maacutexima
o muacutesculo natildeo estaacute sujeito a nenhuma carga isto eacute a forccedila muscular eacute nula Se por
outro lado o muacutesculo natildeo consegue se encurtar ainda que seu comprimento seja
oacutetimo senatildeo apenas suportar a carga a velocidade eacute nula e a forccedila assume o valor
maacuteximo (Figura 16) Forccedilas maiores do que a maacutexima aplicadas ao muacutesculo levam
seu alongamento ateacute um limite de aproximadamente 180 da forccedila maacutexima
aumentos subsequumlentes de forccedila levariam a alongamentos draacutesticos no muacutesculo
41
Figura 16 - Relaccedilatildeo forccedila-velocidade para ativaccedilotildees maacutexima e parcial No eixo x estaacute representada a
velocidade de encurtamento a velocidade do muacutesculo com sinal oposto (Zajac 1989)
54 O Modelo de Hill
Os modelos derivados da proposta inicialmente apresentada por A V Hill em 1938
possuem caracteriacutesticas suficientemente simples e de faacutecil compreensatildeo e satildeo
capazes de modelar satisfatoriamente os principais fenocircmenos macroscoacutepicos
observados na contraccedilatildeo muscular e que os tornaram os mais utilizados ateacute entatildeo
em estudos de dinacircmica e controle de movimento Na Figura 17 podem ser
observados os componentes baacutesicos deste modelo um elemento contraacutetil (CE) no
qual a forccedila muscular eacute gerada a partir da energia quiacutemica disponiacutevel um elemento
elaacutestico em seacuterie (SEE) responsaacutevel pela resposta mecacircnica do muacutesculo agraves
alteraccedilotildees de comprimento raacutepidas Se um muacutesculo estaacute sendo submetido a
alongamentos natildeo-despreziacuteveis eacute comum a inclusatildeo de um elemento elaacutestico em
paralelo (PE) atuando como uma mola passiva [6]
42
Figura 17 - Estrutura funcional do modelo de Hill mostrando o elemento contraacutetil (CE) o elemento
elaacutestico em paralelo (PE) e o elemento elaacutestico em seacuterie (SEE) (Zajac 1989)
A partir de medidas de forccedila isotocircnica em muacutesculos tetanizados sabe-se que quando
esta aumenta os muacutesculos se contraem mais lentamente Foi proposta entatildeo por Hill
uma relaccedilatildeo empiacuterica hiperboacutelica que ajustava a dependecircncia da velocidade maacutexima
de contraccedilatildeo (V) com a forccedila muscular (F) (Figura 18)
(F+a)+(V+b)=const (41)
Tal que
V eacute a velocidade inicial (maacutexima) de encurtamento
F eacute a forccedila muscular
a e b satildeo as constantes sendo b = a (VmFm)
43
Figura 18 - Hipeacuterbole de Hill Os dados experimentais de contraccedilotildees isotocircnicas do muacutesculo sartorius
de ratilde foram ajustados com a equaccedilatildeo empiacuterica (VVm+025) (FFm+025) = 03123 neste teste
Vm=52 cms e Fm=65 gf (Talbot e Gessner 1973)
Hill obteve a relaccedilatildeo acima atraveacutes de medidas da potecircncia muscular que eacute a soma
das energias mecacircnica e teacutermica durante a contraccedilatildeo isotocircnica Inicialmente o calor
liberado na contraccedilatildeo isotocircnica (Qit) foi considerado como a soma do calor liberado
durante a contraccedilatildeo isomeacutetrica (Qim) e do calor liberado devido ao encurtamento (Qe)
Q Q Qit e im (42)
Hill constatou que Qe era proporcional apenas agrave distacircncia encurtada ou que sua
variaccedilatildeo temporal era proporcional a V No entanto Qit o calor total diminuiacutea com o
aumento da forccedila A potecircncia total no muacutesculo soma da potecircncia mecacircnica (fv) e do
calor extra dissipado por accedilatildeo da viscosidade no encurtamento (Qe) pode ser
expressa como
( )W fv Qe fv av b f fm (43)
44
Tal que fm eacute a forccedila muscular maacutexima (ou seja para v = 0) Somando ab + bf nos dois
lados da equaccedilatildeo acima
( )( ) ( )f a v b b a fm (44)
Mas Hill percebeu posteriormente que ldquoardquo dependia de f (Hill 1964)
a f f fm( ) 016 018 (45)
Apesar das equaccedilotildees 44 e 45 descreverem com maior precisatildeo a relaccedilatildeo forccedila-
velocidade a equaccedilatildeo original de Hill 41 continua sendo empregada com suficiente
credibilidade para muitos muacutesculos Wilkie (1950) notou que hipeacuterboles
geometricamente semelhantes eram obtidas para vaacuterios muacutesculos mostrando que a
variaccedilatildeo da velocidade com a forccedila ocorria de maneira ateacute certo ponto invariante
Normalizando a eq 41 pela forccedila maacutexima (fm) e pela velocidade maacutexima de contraccedilatildeo
sem carga (vm) vem
f
f
v
vm m
1
4
1
4
5
16 (46)
Uma vez que para muitos muacutesculos vale a relaccedilatildeo
a
f
b
vm m
1
4 (47)
Abott e Wilkie (1953) mostraram que a equaccedilatildeo de Hill normalizada eq 47 se aplica
para muacutesculos que se encontram em diversos estados de alongamento ou contraccedilatildeo
e natildeo apenas no comprimento oacutetimo Assim a forccedila do elemento contraacutetil eacute
completamente definida para uma estimulaccedilatildeo tetacircnica se a curva forccedila-comprimento
eacute levada em conta aleacutem da curva forccedila-velocidade A forccedila muscular eacute entatildeo uma
funccedilatildeo de duas variaacuteveis uma relaccedilatildeo forccedila-comprimento-velocidade (figura 19)
45
Figura 19 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento-velocidade para muacutesculo interno reto de rato (Zierler 1978)
Este modelo baacutesico possui alguns pequenos desvios dependendo das condiccedilotildees
especiacuteficas de operaccedilatildeo Muacutesculos que se contraem a partir de um comprimento inicial
elevado encurtam-se mais lentamente do que aqueles que estavam inicialmente
menos estendidos A duraccedilatildeo da estimulaccedilatildeo se longa diminui a velocidade de
contraccedilatildeo processo ligado provavelmente ao metabolismo energeacutetico (Zierler 1978)
A partir das relaccedilotildees expostas acima jaacute eacute possiacutevel calcular a potecircncia muscular
Sendo a taxa de calor gerado no encurtamento ( Qe ) proporcional agrave velocidade de
encurtamento
( )Q Q f f vit im m 016 018 (48)
Incluindo o termo fv da potecircncia mecacircnica e considerando a = 025 a potecircncia
muscular total entendida como a soma da taxa de produccedilatildeo de calor e da potecircncia
mecacircnica durante a contraccedilatildeo isotocircnica fica
W Q f v fvim m 0 25 (49)
46
E utilizando a relaccedilatildeo determinada por Hill para o calor isomeacutetrico
Qf v
im
m m
16 (410)
Tem-se que uma expressatildeo para a potecircncia muscular seria
Wf v v
v
f
f
v
v
m m
m m m
161 4 16 (411)
Que a partir da equaccedilatildeo 46 da hipeacuterbole normalizada de Hill (Talbot e Gessner
1973) pode ser expressa em funccedilatildeo apenas da velocidade de encurtamento ou da
forccedila muscular
Wf v
vv
vv
m m m
m
16
1 24
1 4 (412)
Wf v f
f
f f
f f
m m
m
m
m
161 1
4 75 20
16 64 (413)
A equaccedilatildeo de Hill normalizada (46) eacute a base para a determinaccedilatildeo da curva
velocidade-forccedila muscular As equaccedilotildees 411 e 412 por sua vez podem fornecer
importantes dados sobre consumo de energia muscular e o comportamento das
forccedilas para um estudo mais especiacutefico Em sistemas de estimulaccedilatildeo eleacutetrica neuro-
muscular poderatildeo ser uacuteteis no estabelecimento de estrateacutegias de controle
47
55 Estrutura Muscular na Articulaccedilatildeo
A seguir seratildeo apresentados os muacutesculos e ligamentos no movimento do joelho De
acordo com o mostrado na Figura 20 podemos observar a quantidade de muacutesculos
diretamente ligados ao joelho bem como os ligamentos que satildeo responsaacuteveis por
manter a integridade da articulaccedilatildeo
Figura 20 - Demonstrativa dos muacutesculos ligamentos e suas disposiccedilotildees
551 Os Muacutesculos da Articulaccedilatildeo
Doze muacutesculos atuam na articulaccedilatildeo do joelho e satildeo classificados em trecircs grupos
bull Jarrete
bull Quadriacuteceps da coxa e
bull Muacutesculos natildeo-classificados
5511 Jarrete
O grupo do jarrete inclui os muacutesculos semitendiacuteneo semimembranaacuteceo e biacuteceps da
coxa (cabeccedila longa e curta) Todos exceto a cabeccedila curta do biacuteceps atuam como
48
extensores do quadril Como os muacutesculos do jarrete demonstram uma linha de
traccedilatildeo posterior ao eixo de rotaccedilatildeo do joelho eles servem como flexores do joelho
Aleacutem de fletir o joelho os muacutesculos semimembranaacuteceo e semitendiacuteneo giram
medialmente a tiacutebia quando o joelho estaacute parcialmente fletido Na condiccedilatildeo de
sustentaccedilatildeo de peso esses muacutesculos tendem a girar lateralmente o fecircmur sobre a
tiacutebia Esses movimentos satildeo relativamente equivalentes
5512 O Quadriacuteceps da Coxa
O quadriacuteceps da coxa eacute constituiacutedo pelos muacutesculos reto da coxa e trecircs vastos (vasto
lateral medial e intermeacutedio) Apenas o reto da coxa atua em mais de uma
articulaccedilatildeo Contudo todos os membros causam inequivocadamente uma extensatildeo
potente do joelho e tambeacutem devido a sua inserccedilatildeo medial tendem a causar
rotaccedilatildeo medial da tiacutebia
O comportamento eleacutetrico do vasto medial estaacute relacionado agrave diminuiccedilatildeo da
magnitude do braccedilo de momento do quadriacuteceps para a extensatildeo do joelho durante
os 15ordm finais de movimento Os aumentos na atividade do vasto medial no final da
extensatildeo do joelho foram relacionados ao seu papel como estabilizador da patela
contra uma luxaccedilatildeo lateral Em geral ainda eacute relativamente seguro afirmar que todos
os muacutesculos do quadriacuteceps satildeo mais ou menos simultaneamente ativos durante a
extensatildeo do joelho e proporcionalmente ativos durante elevaccedilotildees e reduccedilotildees na
tensatildeo da extensatildeo
5513 O Grupo de Muacutesculos natildeo Classificados
O grupo de muacutesculos natildeo-classificados da articulaccedilatildeo do joelho inclui o sartoacuterio o
graacutecil o popliacuteteo o gastrocnecircmico e o plantar Os dois uacuteltimos atuam
predominantemente na articulaccedilatildeo do tornozelo embora passem atraacutes da
articulaccedilatildeo do joelho e possuam alguma capacidade de flexatildeo
49
O muacutesculo graacutecil considerado parte da massa muscular referida como adutores do
quadril no entanto ao atravessar a articulaccedilatildeo do joelho ele tende a causar um
torque associado agrave rotaccedilatildeo medial da tiacutebia bem como a flexatildeo do joelho
O sartoacuterio que eacute o muacutesculo mais longo do corpo tambeacutem se associa agrave rotaccedilatildeo
medial da tiacutebia e atua no quadril como flexor
O popliacuteteo eacute um muacutesculo profundo e pequeno situado atraacutes da articulaccedilatildeo do joelho
A orientaccedilatildeo de suas fibras o torna um rotador medial da tiacutebia Geralmente se
observa atividade do muacutesculo no iniacutecio da flexatildeo do joelho aleacutem de ajudar a
estabilizar o membro inferior sustentador do peso quando estaacute numa posiccedilatildeo com o
joelho fletido auxiliando o ligamento cruzado posterior a restringir esse movimento
indesejaacutevel
Figura 21 ndash Localizaccedilatildeo dos principais muacutesculos relacionados ao joelho [10]
552 Ligamentos
Ligamento Cruzado Anterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo permitindo
o movimento para frente
Ligamento Cruzado Posterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo
permitindo o movimento para traacutes mais ligamentos colaterais localizados nas
laterais do joelho responsaacuteveis pela estabilidade lateral e medial da articulaccedilatildeo
50
Os ligamentos tecircm como principal funccedilatildeo limitar os movimentos das articulaccedilotildees em
direccedilotildees indesejaacuteveis a fim de que natildeo ocorram lesotildees (danificaccedilotildees nas mesmas)
A caacutepsula fibrosa do joelho eacute suplementada e reforccedilada por cinco ligamentos
intriacutensecos
bull Ligamento Patelar
bull Ligamento Colateral Fibular
bull Ligamento Colateral Tibial
bull Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo
bull Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Estes satildeo frequumlentemente denominados ligamentos externos para diferenciaacute-los
dos ligamentos internos e ligamentos cruzados que se encontram dentro da caacutepsula
fibrosa
5521 Ligamento Patelar
Eacute a continuaccedilatildeo do tendatildeo do muacutesculo quadriacuteceps da coxa distal agrave patela Eacute
extremamente forte e contiacutenuo com a caacutepsula fibrosa da articulaccedilatildeo do joelho e eacute
palpado com maior facilidade quando a perna esta estendida Resiste agrave tendecircncia
da face tibial superior de deslocar-se para frente com referecircncia ao fecircmur durante
alguns tipos de movimento
5522 Ligamento Colateral Fibular (Lateral) e Ligamento Colateral Tibial
(Medial)
Esse ligamento tem mais importacircncia que o ligamento colateral fibular (lateral) no
que diz respeito agrave estabilidade do joelho
O ligamento colateral medial eacute composto de uma parte superficial o ligamento
colateral tibial e uma parte profunda ldquoo ligamento capsular medialrdquo Estas estruturas
satildeo importantes no controle da angulaccedilatildeo vara (voltado medialmente) e valga
(voltada lateralmente) rotaccedilatildeo tibial e deslocamento tibial antero-posterior Esses
51
ligamentos satildeo firmemente fixados ao menisco medial e a caacutepsula fibrosa da
articulaccedilatildeo do joelho
Os ligamentos colaterais tibial e fibular normalmente impedem a ruptura das faces
laterais da articulaccedilatildeo Satildeo firmemente estirados quando a perna eacute estendida
impedindo a rotaccedilatildeo da tiacutebia lateralmente ou do fecircmur medialmente Durante a
flexatildeo da perna eles se aproximam permitindo alguma rotaccedilatildeo da tiacutebia sobre o
fecircmur
Ligamento colateral medial possui duas porccedilotildees superficial e profunda Estabiliza a
joelho nos estresses em valgo
Ligamento colateral lateral ou fibular colateral Eacute o principal estabilizador ao estresse
em varo Faz parte do complexo ou canto posterolateral e resiste agrave rotaccedilatildeo externa
Figura 22ndash Ligamentos da articulaccedilatildeo do joelho
5523 Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo e Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Eles reforccedilam a parte de traz do joelho Ajudam a resistir qualquer tendecircncia
para a articulaccedilatildeo se mover aleacutem de seu limite de extensatildeo (hiperextensatildeo) Aleacutem
52
disso a direccedilatildeo de suas fibras sugere que eles limitem o movimento rotatoacuterio
5524 Ligamentos Cruzados
O mais fraco ligamento eacute o cruzado anterior que impede o deslocamento posterior
do fecircmur sobre a tiacutebia e a hiperextensatildeo da articulaccedilatildeo aleacutem de conter a tiacutebia que eacute
tracionada agrave frente quando a articulaccedilatildeo eacute fletida em acircngulo reto
O ligamento cruzado posterior que eacute estirado durante a flexatildeo da articulaccedilatildeo do
joelho impede a luxaccedilatildeo anterior do fecircmur sobre a tiacutebia ou a luxaccedilatildeo posterior da
tiacutebia Tambeacutem ajuda a evitar a hiperflexatildeo da articulaccedilatildeo do joelho
Estes ligamentos muito fortes situam-se no interior da caacutepsula articular unindo o
fecircmur e a tiacutebia Localizam-se entre os cocircndilos medial e lateral separados da
cavidade articular pela membrana sinovial
Satildeo faixas arredondadas que se cruzam obliquamente como um X e se denominam
anterior e posterior de acordo com seu local de fixaccedilatildeo na tiacutebia Estes ligamentos
satildeo essenciais para a estabilidade acircntero-posterior da articulaccedilatildeo do joelho
principalmente quando eacute fletido
Ligamento cruzado anterior Eacute responsaacutevel pela limitaccedilatildeo da translaccedilatildeo anterior e
rotaccedilatildeo da tiacutebia em relaccedilatildeo ao fecircmur
Ligamento cruzado posterior Evita a subluxaccedilatildeo posterior da tiacutebia em relaccedilatildeo ao
fecircmur
53
56 Movimentos de Rotaccedilatildeo e Translaccedilatildeo
No joelho existem movimentos de escorregamento do fecircmur sobre os meniscos
tornando o movimento ainda mais complexo Nas figuras 23 e 24 estatildeo identificadas
as proacuteteses de 1 e 4 eixos que nos datildeo uma boa visualizaccedilatildeo dos movimentos
relativos entre as superfiacutecies de um joelho
Figura 23 - Proacuteteses de um Eixo
Figura 24 - Proacuteteses de 4 eixos
Podemos observar a diferenccedila dos movimentos proporcionados por proacutetese e
concluiacutemos que o movimento da proacutetese de 4 eixos eacute o que mais se aproxima do
movimento real no joelho jaacute que proporciona o deslizamento entre as superfiacutecies
enquanto na proacutetese de 1 eixo ocorre apenas o movimento de rotaccedilatildeo em torno do
eixo
54
57 Conclusatildeo do Capiacutetulo
O meacutetodo atual de exame do joelho a ressonacircncia magneacutetica natildeo estaacute adequado
com a pesquisa biomecacircnica pois como pode ser observado neste capiacutetulo a
pressatildeo no joelho em movimento eacute no miacutenimo 30 vezes superior comparada agravequela
na maca de ressonacircncia assim como os acircngulos satildeo os mais variados possiacuteveis
proporcionando variaccedilatildeo ciacuteclica com baixas ou altas taxas de variaccedilatildeo das forccedilas
Com relaccedilatildeo ao meacutetodo de Hill pode-se ter uma noccedilatildeo dos gastos de energia
envolvidos na geraccedilatildeo dos movimentos e como varia a forccedila com a velocidade
muscular
Pode-se verificar tambeacutem a complexidade do joelho quando foram citados e
mostrado a quantidade de muacutesculos ligamentos e outras estruturas que o compotildee e
a sua complexibilidade bem como o movimento existente
55
6 PROPOSTA PARA A SOLUCcedilAtildeO MECAcircNICA
Propotildee-se entatildeo um sistema que simule a compressatildeo exercida sobre o joelho com
um carregamento estaacutetico com valor equivalente ao peso do paciente Isto seria
possiacutevel ao variar o carregamento e o acircngulo da articulaccedilatildeo que seria o ideal para
simular as atividades cotidianas como subir uma escada pular correr um
agachamento e outras situaccedilotildees onde o joelho eacute severamente solicitado
Situaccedilotildees como correr e pular necessitariam de um equipamento com software que
captassem imagens dinacircmicas para esta situaccedilatildeo a escolha seria por um simulador
de carga com caracteriacutesticas elaacutesticas desta forma com o movimento haveria
acreacutescimo ou decreacutescimo dos esforccedilos no joelho do paciente de acordo com a
variaccedilatildeo do comprimento da cinta elaacutestica A impossibilidade de realizaccedilatildeo de um
exame deste tipo eacute devido ao fato de natildeo haver um equipamento de RM que capta
imagens dinacircmicas aqui no estado do Espiacuterito Santo Figura 25 o que nos levou
a pensar em outra soluccedilatildeo para o caso
Figura 25 - Equipamento utilizado na ressonacircncia magneacutetica
56
Como a uacutenica possibilidade eacute de simular um carregamento com um acircngulo entre 10ordm
e 15ordm (acircngulo da bobina de captaccedilatildeo de imagem) na articulaccedilatildeo femopatelar e a
impossibilidade descrita no paraacutegrafo anterior pensamos entatildeo em um equipamento
que atendesse a esta situaccedilatildeo
Na Figura 26 observamos a forccedila F em direccedilatildeo perpendicular ao solo simulando a
forccedila peso desta maneira procuramos desenvolver um aparato que nos permitisse
simular a mesma direccedilatildeo A soluccedilatildeo foi um conjunto de cintas com baixa
elasticidade e boa resistecircncia mecacircnica agrave traccedilatildeo com dispositivo de travas O
equipamento natildeo possui componentes ferromagneacuteticos e medidores de forccedila
eletroeletrocircnicos
Figura 26 - Descriccedilatildeo da cinta e figura ilustrativa
A seguir podemos observar a figura 27 com o voluntaacuterio utilizando o equipamento
no momento anterior agrave ressonacircncia
57
Figura 27 ndash Paciente utilizando a cinta ao dar entrada na sala de exame
61 O Equipamento de Carga
O equipamento eacute composto por trecircs cintas dispostas do seguinte modo a primeira
cinta eacute responsaacutevel pelo carregamento do joelho tencionando o sistema a segunda
eacute responsaacutevel pela ligaccedilatildeo da cinta inferior a primeira com a superior a terceira e a
terceira cinta seraacute responsaacutevel por limitar o movimento que seraacute ajustada conforme
o tamanho do paciente
58
Figura 28 ndash Montagem do conjunto de cintas
62 Modificaccedilotildees Realizadas
Foram necessaacuterias algumas adaptaccedilotildees para que as cintas pudessem ser utilizadas
no equipamento de ressonacircncia magneacutetica pois havia alguns componentes
ferromagneacuteticos tais como mola e eixo Estes foram confeccionados em bronze e
as molas foram retiradas de maneira que natildeo alterasse a funcionalidade do
equipamento
59
7 O QUE SIGNIFICA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
Ressonacircncia Magneacutetica (RM) eacute uma ferramenta meacutedica moderna e precisa
disponiacutevel aos meacutedicos para a imagem seccional do interior do corpo Esta visatildeo
magneacutetica fornece aos meacutedicos uma quantidade de informaccedilotildees detalhadas sobre
a localizaccedilatildeo tamanho e composiccedilatildeo do tecido corporal a ser examinado Este
conhecimento pode ser decisivo no estabelecimento de um diagnoacutestico raacutepido e
preciso
A RM eacute um meacutetodo de investigar o corpo tatildeo complicado quanto parece A RM natildeo
usa raios-X De fato como o nome indica o procedimento eacute baseado nas
propriedades magneacuteticas dos aacutetomos que constituem todas as substacircncias incluindo
o corpo humano Em um campo magneacutetico forte como o produzido pelo scanner da
RM sinais eleacutetricos satildeo emitidos pelo nuacutecleo atocircmico do tecido corporal Esses
sinais satildeo interceptados por uma antena circular ao redor do paciente A intensidade
do sinal varia de acordo com o tipo de tecido Um computador designa os sinais aos
pontos correspondentes das aacutereas corporais em exame e transforma-as em imagem
na tela
71 Preparaccedilatildeo para o exame
Natildeo eacute necessaacuterio remover as roupas como eacute o caso em muitos exames de raio-X
poreacutem os pacientes satildeo solicitados a retirar todos os objetos que possam interferir
no processo de imagem principalmente aqueles contendo metal Isto inclui natildeo
somente brincos broches colares reloacutegios de pulso mas tambeacutem canetas
esferograacuteficas e chaves Os pacientes devem tambeacutem retirar placas dentaacuterias
removiacuteveis e informar o meacutedico se houver qualquer implante metaacutelico ou objeto
estranho incluindo
bull Marca-passo
bull Vaacutelvula cardiacuteaca artificial
bull Proacutetese vascular
60
bull Membro artificial
bull Unha ou placa metaacutelica
bull Estilhaccedilo ou tala de metal
bull Dispositivo intra-uterino (para contracepccedilatildeo)
bull O meacutedico deve ser informado se vocecirc estaacute graacutevida
Para o exame os pacientes satildeo conduzidos a um recosto almofadado no centro do
scanner da RM Eacute importante que o paciente sinta-se confortaacutevel para o iniacutecio e
permaneccedila calmo e quieto o quanto possiacutevel durante o exame jaacute que qualquer
movimento fiacutesico pode interferir com a precisatildeo das medidas ou alterar os resultados
dos testes
72 Seguranccedila durante o exame
Uma vez que a ressonacircncia magneacutetica natildeo envolve o uso de raios-X natildeo eacute
necessaacuterio tomar as mesmas medidas de precauccedilatildeo para exames de raios-X Pelo
conhecimento cientiacutefico atual a forccedila do campo magneacutetico necessaacuteria para obter
resultados precisos (ateacute 2 Tesla = 20000 vezes o campo magneacutetico da Terra) natildeo
possui efeito prejudicial
Nos uacuteltimos anos milhotildees de exames foram realizados sem quaisquer efeitos
colaterais conhecidos - durante ou apoacutes o exame Os exames de RM geralmente
natildeo podem ser realizados em pacientes com marca-passo cardiacuteaco
73 O que acontece durante o exame
Durante o exame o paciente deita-se no centro de uma abertura tipo tuacutenel do
scanner da RM o que natildeo eacute perigoso nem doloroso Poreacutem se o paciente natildeo gosta
da sensaccedilatildeo de se sentir preso ou sofrem de claustrofobia tomar um sedativo leve
com consulta do meacutedico pode ajudar
61
Cada imagem da RM leva de 5 a 15 minutos para ser obtida Durante o exame o
paciente ouviraacute um som de batida leve Natildeo haacute com que se preocupar Esse eacute o
funcionamento normal do scanner da RM
Quando eacute necessaacuterio obter vaacuterias imagens o recosto iraacute mover-se automaticamente
agrave posiccedilatildeo apropriada O paciente deve continuar o mais tranquumlilo possiacutevel
Dependendo do tipo do exame o tempo total do procedimento pode ser de ateacute 60
minutos
62
8 PARAcircMETROS QUE AFETAM O ASPECTO DAS IMAGENS
OBTIDAS ATRAVEacuteS DE RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
A seguir seraacute abordado os paracircmetros envolvidos para a obtenccedilatildeo das imagens dos
diferentes planos em que satildeo mostradas as imagens e por fim os resultados
obtidos nos experimentos com e sem o equipamento de carga
81 Paracircmetros que Afetam o Aspecto das Imagens Obtidas Atraveacutes de
Ressonacircncia Magneacutetica
O aspecto de uma imagem produzida atraveacutes de RM eacute determinado atraveacutes de
muitos paracircmetros Em geral estes paracircmetros podem ser divididos em (1) aqueles
que possuem um valor fixo determinado pela fiacutesica da RM e (2) aqueles que podem
ser modificados pelo usuaacuterio para alterar o aspecto da imagem
O objetivo de qualquer estudo de RM eacute gerar imagens da anatomia tecidual nas
quais a razatildeo contraste-ruiacutedo (RCR) eacute suficiente para permitir identificaccedilatildeo do
processo patoloacutegico Isto eacute realizado variando-se os paracircmetros definidos pelo
usuaacuterio para enfatizar diferenccedilas nos valores de paracircmetros intriacutensecos e para
enfatizar diferenccedilas na intensidade do sinal entre voxels contendo tecidos normais e
patoloacutegicos
811 Paracircmetros Intriacutensecos
Os paracircmetros intriacutensecos satildeo tecidos-dependentes e natildeo estatildeo sob controle do
operador Como exemplos de paracircmetros intriacutensecos estatildeo a densidade da aacutegua e a
gordura no tecido fluxo sanguiacuteneo e as velocidades de relaxamento dos momentos
magneacuteticos de volta ao equiliacutebrio apoacutes perturbaccedilatildeo Alguns paracircmetros intriacutensecos
satildeo invariaacuteveis entre todos os tecidos (por exemplo a intensidade do campo
magneacutetico)
63
O acuacutemulo de liacutequido de edema em torno de um tumor eacute uma patologia comum O
edema tem maior proporccedilatildeo de aacutegua que o tecido normal circundante e portanto
maior densidade de proacutetons por unidade de volume Este aumento da densidade de
proacutetons por unidade de volume pode ser observado utilizando-se meacutetodos de estudo
por RM Tipicamente imagens por RM ponderadas em densidade protocircnica satildeo
obtidas utilizando-se os menores TE e tempo de repeticcedilatildeo (TR) possiacuteveis que
permitem relaxamento T1 completo de todos os momentos magneacuteticos de volta ao
equiliacutebrio
8111 Tempos de Relaxamento
Apoacutes ser excitado o sinal de RM natildeo pode ser detectado para sempre Sofre
descaimento em virtude de dois tipos diferentes de processos de relaxamento (1) o
retorno do momento magneacutetico de volume ao equiliacutebrio teacutermico e (2) a perda de
coerecircncia da fase na magnetizaccedilatildeo final em virtude de interaccedilotildees com outros
momentos magneacuteticos no tecido
A velocidade com que estes processos retornam agrave magnetizaccedilatildeo final ao equiliacutebrio eacute
fundamental porque a experiecircncia com RM deve ser repetida para cada etapa de
codificaccedilatildeo de fase e o grau de magnetizaccedilatildeo disponiacutevel para o estudo depende da
forma como muitos dos momentos magneacuteticos satildeo realinhados com o campo
magneacutetico principal
8112 Tempos de Relaxamento T2 e T2
Apoacutes excitaccedilatildeo o sinal de RM presente no plano XY decai exponencialmente ateacute
zero com o tempo O tempo necessaacuterio para o desaparecimento irreversiacutevel de 63
do sinal eacute denominado tempo de relaxamento T2 ou tempo de relaxamento spin-spin
ou transversal Este descaimento eacute causado pelos muitos processos que produzem
uma perda de coerecircncia da fase no sinal de RM Apoacutes o pulso de RF todos os
momentos magneacuteticos inicialmente processam com fases idecircnticas (a precessatildeo eacute o
alinhamento dos momentos magneacuteticos em torno do campo principal) Entretanto
64
variaccedilotildees na intensidade efetiva do campo magneacutetico fazem com que os momentos
magneacuteticos processem em diferentes frequumlecircncias por curtos periacuteodos de tempo
8113 Tempo de Relaxamento T1
O tempo de relaxamento T1 (isto eacute spin-lattice ou tempo de relaxamento
longitudinal) eacute o tempo necessaacuterio para restabelecer 63 da populaccedilatildeo de equiliacutebrio
de momentos magneacuteticos Bo apoacutes o pulso de excitaccedilatildeo O relaxamento T1 eacute um
processo exponencial
O tempo de relaxamento T1 para qualquer material varia em funccedilatildeo da intensidade
do capo magneacutetico pois ocorrem mais variaccedilotildees na intensidade do capo magneacutetico
efetivo local em menores frequumlecircncias O tempo de relaxamento T1 eacute sempre maior
ou igual ao tempo de relaxamento T2
812 Paracircmetros Extriacutensecos
Muitos tipos de paracircmetros controlados pelo operador podem alterar o aspecto da
imagem Estes incluem eventos de determinaccedilatildeo do tempo como TR TE e em
estudos de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo de inversatildeo do spin Outros paracircmetros
que afetam o aspecto da imagem satildeo espessura do corte resoluccedilatildeo digital e CDV
O aspecto da imagem tambeacutem pode ser modificado aplicando-se mais de um pulso
de RF antes da coleta de dados
8121 TR e TE
Tipicamente satildeo necessaacuterias 128 ou 256 etapas de codificaccedilatildeo em uma aquisiccedilatildeo
de RM O TR eacute o tempo entre etapas consecutivas de codificaccedilatildeo de fase e o TE eacute
o tempo entre o pulso de RF perturbador inicial e o centro do periacuteodo de aquisiccedilatildeo
O TR geralmente eacute maior que o TE exceto para algumas sequumlecircncias raacutepidas como
aquisiccedilatildeo raacutepida estaacutegio estacionaacuterio apoacutes contraste e imagem raacutepida com
precessatildeo estaacutegio estacionaacuterio
65
813 Manipulaccedilatildeo dos Paracircmetros Extriacutensecos para Variar o Contraste da
Imagem
8131 Imagem de Ressonacircncia Magneacutetica Ponderada em TI e TR
Todas as imagens geradas por RM satildeo ponderadas em T1 em algum grau os
tempos de relaxamento T1 para aacutegua e gordura no corpo vaiam de 100 a 2000 ms
A fonte primaacuteria de atenuaccedilatildeo do sinal em uma imagem spin-eco eacute a saturaccedilatildeo
progressiva do momento magneacutetico pelos pulsos de seleccedilatildeo do corte repetitivos O
sinal da gordura eacute brilhante enquanto as intensidades de sinal do muacutesculo e liacutequido
em um cisto do menisco satildeo menores
8132 Ponderaccedilatildeo em densidade Protocircnica
As imagens onde o contraste eacute governado pela concentraccedilatildeo relativa de aacutegua no
tecido podem ser geradas utilizando-se TRrsquos longos (TR gt 20 ms) Estas imagens
satildeo denominadas imagens ponderadas em densidade protocircnicas As imagens
ponderadas em densidade protocircnica fornecem mais detalhes anatocircmicos porque
satildeo usadas para visualizar estruturas finas Estas satildeo obtidas e satildeo uacuteteis para
interpretaccedilatildeo de aacutereas de sinal de intensidade elevada observada na imagem
ponderada em T2 na qual os detalhes anatocircmicos estatildeo encobertos
8133 Ponderaccedilatildeo em T2 e TE
O liacutequido e o edema podem ser enfatizados em imagens produzidas por RM
utilizando-se longos tempos de TE porque possuem maiores tempos de
relaxamento T2 que os tecidos normais Com TEs longos o descaimento do sinal
exponencial devido ao relaxamento T2 atenua o sinal de liacutequido e edema mais
lentamente que o sinal da gordura muacutesculo ou tecidos conjuntivos normais
Portanto o liacutequido e o edema apresentam-se brilhantes em imagens por RM
ponderadas em T2 obtidas utilizando-se longos tempos TE e longos tempos TR A
seguir seraacute exposto um quadro com um breve resumo da interpretaccedilatildeo de RM
66
Resumo da interpretaccedilatildeo de IRM
Definiccedilotildees
Tempos de relaxamento Comportamento caracteriacutestico da magnetizaccedilatildeo tecidual
(propriedades dos tecidos)
T1 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons se
tornem inicialmente alinhados com o capo magneacutetico
estaacutetico (ou se realinhem apoacutes excitaccedilotildees repetidas)
T2 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons
saiam de fase uns em relaccedilatildeo aos outros apoacutes excitaccedilatildeo
por radiofrequumlecircncia (RF)
TR O tempo entre as excitaccedilotildees sucessivas de RF no tecido
(um TR curto seleciona proacutetons com T1 curto)
TE Sequumlecircncia em spin-eco tempo no qual o sinal de RF
tecidual (spin-eco) eacute recebido (um TE longo seleciona
proacutetons com T2 longo)
TI Sequumlecircncia de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo consumido
ateacute que a magnetizaccedilatildeo do tecido em recuperaccedilatildeo seja
defletido para recepccedilatildeo (tecido cuja magnetizaccedilatildeo passa
pelo zero no tempo TI produz intensidade zero)
Efeitos sobre a
Imagem
T1 Um T1 curto possibilita uma remagnetizaccedilatildeo raacutepida de
modo que a intensidade do sinal eacute grande (a gordura tem
T1 muito curto) e o tecido aparece brilhante o tecido com
T1 longo (como o liacutequido) natildeo se magnetiza plenamente
entre as excitaccedilotildees e apresenta um aspecto escuro na
imagem a inversatildeo-recuperaccedilatildeo com TI semelhante ao T1
de um tecido resulta em sinal nulo para este tecido (a
gordura pode ser zerada pelo emprego de um TI curto)
67
T2 Um T2 curto faz com que os proacutetons em precessatildeo saiam
rapidamente de fase levando agrave perda do sinal tecidos com
T2 curto (como o muacutesculo) tecircm aspecto escuro nas
imagens obtidas em TE longo tecidos com T2 longo (como
liacutequido ou tumor) mantecircm sua coerecircncia de fase por mais
tempo do que outros tecidos e apresentam um aspecto
brilhante nas imagens obtidas com um TE longo uma
teacutecnica ponderada em T2 utiliza um TR e um TE longos
Aspecto do tecido em sequumlecircncia de IRM
Spin-eco
Tecido Tempo de
relaxamento
Ponderaccedilatildeo T1
TE e TR curtos
Ponderaccedilatildeo T2
Tumor liacutequido T1 e T2 longos Escuro Claro
Muacutesculo T1 longo e T2 curto Escuro Escuro
Gordura T1 curto e T2 longo Claro Menos claro
Para finalizar nossa anaacutelise acerca dos paracircmetros podemos dizer que em uma
sequumlecircncia DP teremos valores curtos para TR e tambeacutem para TE ou seja teremos
T1 longo e T2 curto assim natildeo teremos sequumlecircncia ponderada em T1 como
tambeacutem natildeo teremos ponderada em T2 esta sequumlecircncia nos daraacute cor escura para
liacutequidos e gorduras entatildeo poderemos diferenciar os muacutesculos que teratildeo cor
brilhante podendo entatildeo diagnosticar problemas musculares
Para valores curtos de TR e TE teremos sequumlecircncia ponderada em T1 desta forma
as gorduras apareceratildeo com cor brilhante e os muacutesculos e liacutequidos apareceratildeo em
cor escura sendo uma oacutetima maneira de analisar o quatildeo intacta se encontra o tecido
infrapatelar ou gordura de Hoffa encontrada na regiatildeo femopatelar
68
Para valores longos de TR e TE teremos uma sequumlecircncia ponderada em T2 desta
forma as gorduras e muacutesculos se encontraratildeo em cor escura mas os liacutequidos
estaratildeo em cor brilhante assim poderemos diagnosticar a presenccedila de aacutegua e
edemas na regiatildeo patelofemoral Lembrando ainda que a gordura neste caso tem a
funccedilatildeo de lubrificantes para as superfiacutecies das cartilagens dos ossos a presenccedila de
aacutegua ou edemas prejudicam a lubrificaccedilatildeo na regiatildeo fazendo com que as
cartilagens venham a deteriorar-se
82 Planos de Imagem
Uma aquisiccedilatildeo axial atraveacutes da articulaccedilatildeo patelofemoral eacute usada como o localizador
inicial para imagens subsequumlentes nos planos sagital e coronal A patologia do
menisco eacute avaliada basicamente em imagens do plano sagital Entretanto a
morfologia e a intensidade de sinal das cartilagens do menisco devem ser avaliadas
secundariamente em imagens no plano coronal Os ligamentos cruzados satildeo mais
bem observados em imagens no plano sagital com o coronal e o axial para
visualizaccedilatildeo secundaacuteria e confirmaccedilatildeo da patologia Os ligamentos colateral medial
e lateral (LCM E LCL) satildeo claramente exibidos em imagens coronais e axiais e
tambeacutem podem ser identificados rotineiramente em imagens sagitais As superfiacutecies
da cartilagem articular dos compartimentos medial e lateral satildeo avaliadas nos planos
coronal e sagital A articulaccedilatildeo patelofemoral incluindo a faceta patelar e a
cartilagem articular do sulco troclear eacute mais bem observada em imagens axiais e
sagitais
821 Posicionamento do Paciente
Embora os estudos por imagem sejam realizados rotineiramente com o joelho
colocado em 10ordm a 15ordm de rotaccedilatildeo externa (para realinhar o ligamento cruzado
anterior [LCA] paralelo ao plano de imagem sagital) esta rotaccedilatildeo externa torna-se
menos importante quando satildeo usados cortes mais finos (lt 3 mm) A rotaccedilatildeo externa
excessiva do joelho resulta em alongamento das dimensotildees acircntero-posteriores do
cocircndilo femoral (principalmente o cocircndilo femoral lateral) e pode diminuir a
visualizaccedilatildeo precisa da anatomia do menisco Uma alternativa eacute usar imagens
69
sagitais em plano obliacutequo paralelo agrave orientaccedilatildeo do LCA avaliada em um localizador
axial
83 Abordagem Quanto aos Tipos de Planos Utilizados na RM
831 Imagens Axiais
As imagens no plano axial tecircm importante papel na avaliaccedilatildeo de rotina do joelho As
facetas patelares e a cartilagem articular devido agrave sua orientaccedilatildeo obliacutequa satildeo
demonstradas com maior precisatildeo em imagens axiais atraveacutes da articulaccedilatildeo
patelofemoral A doenccedila patelofemoral (isto eacute condromalaacutecia) pode ser super ou
subestimada quando usadas apenas imagens sagitais Imagens axiais com TF 3D
submilimeacutetrica satildeo usadas para definir padrotildees de lesatildeo circunferencial do menisco
e criar imagens compostas 3D utilizando-se uma estaccedilatildeo de trabalho As imagens
no plano axial tambeacutem satildeo usadas como localizador para determinar os planos
sagital e coronal Embora imagens axiais de rotina em 4 ou 5 mm natildeo satildeo sensiacuteveis
agrave patologia do menisco porque os cortes satildeo muito espessos Imagens sagitais que
secionam o menisco perpendicular agrave sua superfiacutecie proporcionam a melhor
demonstraccedilatildeo da anatomia e patologia interna do menisco
832 Imagens Sagitais
A dessecaccedilatildeo no plano sagital exibe os componentes dos ligamentos colaterais
medial e caacutepsula adjacente O compartimento patelofemoral o quadriacuteceps e o
tendatildeo patelar satildeo demonstrados em dissecaccedilotildees meacutedio-sagitais
O LCA e o LCP satildeo mais bem exibidos em imagens sagitais O LCL ou ligamento
colateral fibular e o tendatildeo do muacutesculo biacuteceps femoral tambeacutem podem ser
observados em cortes sagitais perifeacutericos
Em cortes meacutedio-sagitais os tendotildees quadriacuteceps e patelar que demonstram sinal
de baixa intensidade satildeo observados em suas fixaccedilotildees anteriores aos poacutelos
patelares superior e inferior respectivamente O coxim adiposo infrapatelar de Hoffa
70
estaacute situado diretamente posterior ao tendatildeo patelar e demonstra sinal de
intensidade brilhante (dependendo dos paracircmetros escolhidos) A cartilagem
articular patelar posterior exibe arco uniforme ou convexo em cortes atraveacutes das
facetas patelares medial e lateral Na ausecircncia de liacutequido articular a bursa patelar
colapsada natildeo eacute observada proximal ao poacutelo superior da patela
833 Imagens Coronais
A dissecaccedilatildeo anatocircmica coronal poacutestero-anterior demonstra a caacutepsula posterior o
tendatildeo popliacuteteo os ligamentos cruzados e menisco os ligamentos colaterais e e o
mecanismo extensor
Cortes meacutedio-coronais exibem a espinha tibial anterior enquanto as imagens
anteriores satildeo caracterizadas pelo sinal de alta intensidade do coxim adiposo
infrapatelar de Hoffa anterior ao compartimento lateral do joelho
71
9 COMPARATIVO DO SISTEMA MECAcircNICO COM O JOELHO
Ao iniciar nossa discussatildeo faremos uma comparaccedilatildeo entre a junta do joelho e um
par de buchas mecacircnicas a cartilagem presente em torno dos cocircndilos seraacute
comparada a uma bucha de desgaste o osso seraacute considerado como a peccedila
importante que natildeo poderaacute ser substituiacuteda e a gordura de Hoffa (tecido adiposo
infrapatelar) seraacute considerada como um lubrificante de elevada viscosidade
No sistema mecacircnico quando haacute uma contaminaccedilatildeo no lubrificante tem-se o
aumento do atrito e em consequumlecircncia o desgaste prematuro do conjunto A
presenccedila de aacutegua por exemplo causa uma alteraccedilatildeo da viscosidade do lubrificante
essa alteraccedilatildeo natildeo permite a formaccedilatildeo de cunha na regiatildeo de contato entre as
superfiacutecies assim no caso de elementos mecacircnicos poderemos ter microsoldas
ruiacutedos vibraccedilatildeo aquecimento e outros
Em semelhanccedila com este modelo faremos um comparativo em relaccedilatildeo ao joelho
que apresenta componentes com funccedilotildees muito proacuteximas de um par de buchas
mecacircnicas Com o passar do tempo as constantes situaccedilotildees que envolvem o joelho
no dia a dia sejam elas os esforccedilos em um jogo de futebol ou em um simples
agachamento vatildeo levar este conjunto a pressotildees elevadas e ainda a infiltraccedilotildees de
aacutegua por diversos motivos pancadas torccedilotildees etc Neste caso a presenccedila da aacutegua
assim como no sistema mecacircnico iraacute causar desgaste das cartilagens ocorrendo o
contato entre os cocircndilos o que futuramente poderaacute provocar por exemplo uma
artrite
No caso de um desgaste mecacircnico resolve-se o problema trocando o elemento de
desgaste e solucionando o problema de lubrificaccedilatildeo O que natildeo pode ser realizado
com tanta simplicidade no caso do joelho que requer um tratamento ou ateacute uma
intervenccedilatildeo ciruacutergica
72
91 Resultados dos testes
Foram realizados dois testes com e sem carga para que pudeacutessemos avaliar a
mudanccedila nos resultados da RM
911 O Primeiro Teste
O primeiro teste foi realizado no dia 25 de junho de 2005 no CDI (centro de
diagnoacutestico por imagem) localizado em Santa Luacutecia ndash Vitoacuteria O teste foi realizado
em uma pessoa de aparecircncia saudaacutevel sem histoacuterico de problemas no joelho e sem
ocorrecircncia de dor com idade de 28 anos
Os resultados obtidos natildeo apresentaram alteraccedilatildeo significativa das fissuras
912 O Segundo Teste
O segundo teste foi realizado no dia 18 julho de 2005 no mesmo local do teste
anterior O teste foi realizado com uma pessoa saudaacutevel com histoacuterico de problemas
no joelho e sem dores nos dias anteriores ao teste bem como nos dias posteriores
com idade de 54 anos
O resultado obtido com carga apresentou uma pequena variaccedilatildeo da fissura na
gordura de Hoffa
73
10 DISCUSSAtildeO DOS RESULTADOS E MELHORIAS
Neste capiacutetulo faremos uma abordagem sobre os resultados e uma proposta de
melhoria para o equipamento
101 Comentaacuterio dos Resultados
Nos resultados obtidos foram verificadas alteraccedilotildees na regiatildeo femopatelar quando
se aplica uma carga o que natildeo poderia ser obtido em um exame convencional de
ressonacircncia magneacutetica
No primeiro teste pode ser observada uma pequena diferenccedila devido agrave
aproximaccedilatildeo dos cocircndilos Considerando ser o indiviacuteduo uma pessoa saudaacutevel e
sem dores era de se esperar que o resultado natildeo apresentasse alguma anomalia
No segundo teste observou-se abertura de uma pequena fissura na gordura de
Hoffa o que tambeacutem se esperava pois a pessoa apresentava um histoacuterico de
problemas no joelho apesar de que ele natildeo apresentava sintomas de qualquer
anomalia no momento do teste
Visto que os testes natildeo puderam ser realizados com pessoas que tinham um
histoacuterico e uma situaccedilatildeo que caracterizasse um problema no joelho o que foi
determinante para os resultados e devido a impossibilidade de realizar testes nas
condiccedilotildees ideais descritas no quarto capiacutetulo bem como aos custos altiacutessimos que
envolvem os exames que foram realizados juntamente com os exames dos clientes
da cliacutenica sendo assim era de se esperar que os resultados natildeo causassem
diferenccedila de grande expressatildeo
74
102 Proposta de Melhoria
Visto que os resultados foram considerados satisfatoacuterios apesar das condiccedilotildees
adversas propomos possiacuteveis melhorias no que diz respeito agrave avaliaccedilatildeo da pressatildeo
exercida no joelho
Sugerimos entatildeo a utilizaccedilatildeo de palmilhas figuras 29 e 30 para avaliar a pressatildeo
equivalente exercida no joelho e o uso de um software por exemplo o Ansys
(elementos finitos) para criar uma nova imagem corrigida Isso seria viaacutevel e
interessante poreacutem exigiria mais aprofundamento e muito mais tempo o que poderaacute
ser realizado em futuros trabalhos
Figura 29 ndash Palmilhas para mediccedilatildeo da pressatildeo
Figura 30 ndash Resultado de uma anaacutelise de pressatildeo
75
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
[1] httpmriifscuspbrpaginasporttormprojetohistoricohtml acessado
em 11 de junho de 2005
[2] httpwwweagoracombrlerphpidnew=13596 acessado em 15 de
junho de 2005
[3] Rasch Philip j Cinesiologia e Anatomia Aplicada Editora Guanabara
Koogan 1991
[4] Kendall Henry Otis Kendall Florence Peterson Wadsworth Gladys
Elizabeth Muacutesculos Provas e Funccedilotildees Editora Manole Ltda 1980
[5] Haaga Hohn R Lanzieri Charles F Tomografia Computadorizada e
Ressonacircncia Magneacutetica do Corpo Humano Vol 2 Editora Guanabara Koogan
1996
[6] Antonio Raimundo dos Santos Metodologia Cientiacutefica a construccedilatildeo do
Conhecimento 6ordfed Editora DPampA 2004
[7] Tese de Mestrado do aluno Luciano Luporini Menegaldo Campinas
1997 SP ndash Brasil
[8] httpwwwgrupodojoelhocombrartigosanat_biomhtmc acessado em
16 de junho de 2005
[9] httpwwwgrupodojoelhocombrlcahtm acessado em 16 de junho de
2005
[10]httpwwwcorpohumanohpgigcombrsist_muscularsist_muscularhtml
acessado em 20 de junho de 2005
[11] httpwwwmsd-brazilcommsd43m_manualmm_sec5_47htm
acessado em 24 de junho de 2005
[12] httpgeocitiesyahoocombrcorpoemovview_musculacao_24htm
acessado em 25 de junho de 2005
[13]httpwwwtudosobredorcombrpaciente_templatephp3pagina=joelho
acessado em 06 de julho de 2005
[14] Stimac Gary k Introduccedilatildeo ao diagnoacutestico por imagens Editora
Guanabara Koogan 1994
36
52 A Impossibilidade de Variaccedilatildeo do Acircngulo
Durante o exame de ressonacircncia magneacutetica o acircngulo do joelho na posiccedilatildeo eacute
travado entre 10 e 15deg como mostrado na figura 13
Durante um agachamento agraves forccedilas compressivas chegam proacuteximas a 8000 Kgf
com cargas elevadas (250 a 38250 kg) sendo praticamente a mesma nos acircngulos
entre 60deg a 130deg de flexatildeo de joelhos (NISSEL amp EKHOLM 1986) poreacutem ainda natildeo
foi estudado um valor limite para as estruturas resistirem a forccedilas compressivas
Deve-se lembrar no entanto que da mesma forma que a compressatildeo excessiva
pode ser lesiva para meniscos e cartilagens elas tem um papel importante na
estabilidade dos joelhos (NISSEL amp ELKHOLM 1986 MARKOLF et al 1981
SHOEMAKER amp MARKOLF 1985 YACK et al 1994) [12]
Figura 13ndash Acircngulo de posiccedilatildeo do joelho durante o exame
Logo concluiacute-se que em acircngulos menores que 60deg os esforccedilos na regiatildeo
femopatelar satildeo pequenos e haacute pouco desgaste da articulaccedilatildeo para acircngulos entre
60 e 130deg haacute grande esforccedilo e desgaste poreacutem em ambos os casos todos os
37
esforccedilos contribuem para a estabilidade do joelho A figura 14 ilustra claramente
que com a alteraccedilatildeo do acircngulo do joelho as forccedilas existentes aumentam
consideravelmente
Figura 14ndash Na figura 14 pode-se observar que Qp Rf(resultante) e Pa satildeo vetores forccedila que atuam
diretamente sobre a patela ao flexionar o joelho como jaacute foi abordado anteriormente as forccedilas
apresentam grandes aumentos O grupo de forccedilas representados pelos vetores Qt Rc(resultante) e
P(forccedila peso) atuam na articulaccedilatildeo do tornozelo e aumentam com a flexatildeo do joelho bem como o
aumento da forccedila normal(forccedila de contato do chatildeo com a ponta dos peacutes) que provoca um maior
momento na articulaccedilatildeo O conjunto de vetores representados por Rc(resultante) Qt e P satildeo vetores
que atuam na articulaccedilatildeo da anca do fecircmur e a bacia neste caso temos um pequeno aumento destes
com o aumento do acircngulo Por fim temos o conjunto de vetores representados por Pa Rt e
Rg(resultante) que atuam na articulaccedilatildeo entre o fecircmur e a tiacutebia
38
53 Contraccedilatildeo Isomeacutetrica e Isotocircnica
A relaccedilatildeo entre a forccedila muscular e seu comprimento durante uma contraccedilatildeo
determina o tipo de contraccedilatildeo muscular Eacute chamada contraccedilatildeo isomeacutetrica aquela em
que o efeito da formaccedilatildeo das pontes cruzadas implica no aumento da rigidez do
muacutesculo atingindo um estado de equiliacutebrio estaacutetico neste caso o muacutesculo natildeo
altera seu comprimento ainda que as pontes cruzadas estejam ativas para suportar
a carga aplicada Modificaccedilotildees na carga levam ao aumento ou a diminuiccedilatildeo da
rigidez do muacutesculo e a manutenccedilatildeo do comprimento O outro tipo de contraccedilatildeo
chamada isotocircnica ocorre quando o muacutesculo se encurta ainda que sob a accedilatildeo de
uma carga Tomando-se como exemplo a elevaccedilatildeo de um peso numa contraccedilatildeo
isomeacutetrica este estaria sendo sustentado estaticamente enquanto uma contraccedilatildeo
isotocircnica seria capaz de levantaacute-lo [6]
531 Relaccedilatildeo Comprimento - Forccedila Muscular
Quando o comprimento de um muacutesculo se encontra proacuteximo ao seu valor de
repouso tambeacutem chamado comprimento oacutetimo a maior quantidade possiacutevel de
cabeccedilas miosiacutenicas pode formar pontes cruzadas com as moleacuteculas de actina esta
situaccedilatildeo corresponde ao maior grau de superposiccedilatildeo entre os filamentos grosso e
fino Gordon et alli (1966) mediu a faixa de comprimento onde a maacutexima tensatildeo
ocorria numa fibra isolada do muacutesculo sartorius da ratilde de 94 a 106 do
comprimento oacutetimo (Figura 15 A)
Diminuindo gradativamente o comprimento do muacutesculo para ateacute um limite de 60
do comprimento oacutetimo a forccedila caiacutea a aproximadamente 80 da forccedila maacutexima -
evento relacionado provavelmente ao encontro de filamentos finos opostos
Encurtamentos mais pronunciados levavam agrave cessaccedilatildeo da forccedila muscular com o
provaacutevel choque dos filamentos grossos com as estruturas Z Por outro lado se o
muacutesculo era estirado acima do comprimento oacutetimo a forccedila muscular caia
gradativamente ateacute cerca de 130 deste comprimento Nesta condiccedilatildeo o
sarcocircmero distendido diminui o nuacutemero de pontes cruzadas ativas ateacute o limite ao
39
redor de 170 do comprimento oacutetimo onde a superposiccedilatildeo entre filamentos
grossos e finos jaacute natildeo ocorre
Em muacutesculos inteiros e natildeo apenas numa fibra isolada alongamentos a partir do
comprimento oacutetimo trazem consigo o aparecimento de uma forccedila elaacutestica passiva
exercida pelos elementos elaacutesticos natildeo contraacuteteis do muacutesculo perimiacutesio endomiacutesio
sarcolema assim como por elementos da proacutepria fibra muscular (Zajac 1989)
Dependendo ainda da ativaccedilatildeo a forccedila muscular fica reduzida a uma fraccedilatildeo da forccedila
maacutexima situaccedilatildeo em que nem todas as fibras satildeo recrutadas ou a somaccedilatildeo
temporal natildeo chegou ao maacuteximo (Figura 15 B)
Em muacutesculos do aparelho locomotor a modulaccedilatildeo da forccedila eacute feita
predominantemente pelo recrutamento ateacute cerca de 70 (50 a 85
dependendo do muacutesculo) da forccedila maacutexima valor a partir do qual as unidades
motoras passam a disparar com maior frequumlecircncia (Enoka 1993) [6]
40
Figura 15 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento A - Ativaccedilatildeo maacutexima B - Ativaccedilatildeo parcial (Zajac 1989)
532 Relaccedilatildeo Velocidade - Forccedila Muscular
Um muacutesculo isolado sujeito a uma carga constante por exemplo suportando um
peso se for estimulado inicialmente se encurtaraacute parando em seguida Variando-se
a carga eacute possiacutevel relacionaacute-la com a velocidade de encurtamento sendo obtida a
curva velocidade - forccedila muscular Quando a velocidade de encurtamento eacute maacutexima
o muacutesculo natildeo estaacute sujeito a nenhuma carga isto eacute a forccedila muscular eacute nula Se por
outro lado o muacutesculo natildeo consegue se encurtar ainda que seu comprimento seja
oacutetimo senatildeo apenas suportar a carga a velocidade eacute nula e a forccedila assume o valor
maacuteximo (Figura 16) Forccedilas maiores do que a maacutexima aplicadas ao muacutesculo levam
seu alongamento ateacute um limite de aproximadamente 180 da forccedila maacutexima
aumentos subsequumlentes de forccedila levariam a alongamentos draacutesticos no muacutesculo
41
Figura 16 - Relaccedilatildeo forccedila-velocidade para ativaccedilotildees maacutexima e parcial No eixo x estaacute representada a
velocidade de encurtamento a velocidade do muacutesculo com sinal oposto (Zajac 1989)
54 O Modelo de Hill
Os modelos derivados da proposta inicialmente apresentada por A V Hill em 1938
possuem caracteriacutesticas suficientemente simples e de faacutecil compreensatildeo e satildeo
capazes de modelar satisfatoriamente os principais fenocircmenos macroscoacutepicos
observados na contraccedilatildeo muscular e que os tornaram os mais utilizados ateacute entatildeo
em estudos de dinacircmica e controle de movimento Na Figura 17 podem ser
observados os componentes baacutesicos deste modelo um elemento contraacutetil (CE) no
qual a forccedila muscular eacute gerada a partir da energia quiacutemica disponiacutevel um elemento
elaacutestico em seacuterie (SEE) responsaacutevel pela resposta mecacircnica do muacutesculo agraves
alteraccedilotildees de comprimento raacutepidas Se um muacutesculo estaacute sendo submetido a
alongamentos natildeo-despreziacuteveis eacute comum a inclusatildeo de um elemento elaacutestico em
paralelo (PE) atuando como uma mola passiva [6]
42
Figura 17 - Estrutura funcional do modelo de Hill mostrando o elemento contraacutetil (CE) o elemento
elaacutestico em paralelo (PE) e o elemento elaacutestico em seacuterie (SEE) (Zajac 1989)
A partir de medidas de forccedila isotocircnica em muacutesculos tetanizados sabe-se que quando
esta aumenta os muacutesculos se contraem mais lentamente Foi proposta entatildeo por Hill
uma relaccedilatildeo empiacuterica hiperboacutelica que ajustava a dependecircncia da velocidade maacutexima
de contraccedilatildeo (V) com a forccedila muscular (F) (Figura 18)
(F+a)+(V+b)=const (41)
Tal que
V eacute a velocidade inicial (maacutexima) de encurtamento
F eacute a forccedila muscular
a e b satildeo as constantes sendo b = a (VmFm)
43
Figura 18 - Hipeacuterbole de Hill Os dados experimentais de contraccedilotildees isotocircnicas do muacutesculo sartorius
de ratilde foram ajustados com a equaccedilatildeo empiacuterica (VVm+025) (FFm+025) = 03123 neste teste
Vm=52 cms e Fm=65 gf (Talbot e Gessner 1973)
Hill obteve a relaccedilatildeo acima atraveacutes de medidas da potecircncia muscular que eacute a soma
das energias mecacircnica e teacutermica durante a contraccedilatildeo isotocircnica Inicialmente o calor
liberado na contraccedilatildeo isotocircnica (Qit) foi considerado como a soma do calor liberado
durante a contraccedilatildeo isomeacutetrica (Qim) e do calor liberado devido ao encurtamento (Qe)
Q Q Qit e im (42)
Hill constatou que Qe era proporcional apenas agrave distacircncia encurtada ou que sua
variaccedilatildeo temporal era proporcional a V No entanto Qit o calor total diminuiacutea com o
aumento da forccedila A potecircncia total no muacutesculo soma da potecircncia mecacircnica (fv) e do
calor extra dissipado por accedilatildeo da viscosidade no encurtamento (Qe) pode ser
expressa como
( )W fv Qe fv av b f fm (43)
44
Tal que fm eacute a forccedila muscular maacutexima (ou seja para v = 0) Somando ab + bf nos dois
lados da equaccedilatildeo acima
( )( ) ( )f a v b b a fm (44)
Mas Hill percebeu posteriormente que ldquoardquo dependia de f (Hill 1964)
a f f fm( ) 016 018 (45)
Apesar das equaccedilotildees 44 e 45 descreverem com maior precisatildeo a relaccedilatildeo forccedila-
velocidade a equaccedilatildeo original de Hill 41 continua sendo empregada com suficiente
credibilidade para muitos muacutesculos Wilkie (1950) notou que hipeacuterboles
geometricamente semelhantes eram obtidas para vaacuterios muacutesculos mostrando que a
variaccedilatildeo da velocidade com a forccedila ocorria de maneira ateacute certo ponto invariante
Normalizando a eq 41 pela forccedila maacutexima (fm) e pela velocidade maacutexima de contraccedilatildeo
sem carga (vm) vem
f
f
v
vm m
1
4
1
4
5
16 (46)
Uma vez que para muitos muacutesculos vale a relaccedilatildeo
a
f
b
vm m
1
4 (47)
Abott e Wilkie (1953) mostraram que a equaccedilatildeo de Hill normalizada eq 47 se aplica
para muacutesculos que se encontram em diversos estados de alongamento ou contraccedilatildeo
e natildeo apenas no comprimento oacutetimo Assim a forccedila do elemento contraacutetil eacute
completamente definida para uma estimulaccedilatildeo tetacircnica se a curva forccedila-comprimento
eacute levada em conta aleacutem da curva forccedila-velocidade A forccedila muscular eacute entatildeo uma
funccedilatildeo de duas variaacuteveis uma relaccedilatildeo forccedila-comprimento-velocidade (figura 19)
45
Figura 19 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento-velocidade para muacutesculo interno reto de rato (Zierler 1978)
Este modelo baacutesico possui alguns pequenos desvios dependendo das condiccedilotildees
especiacuteficas de operaccedilatildeo Muacutesculos que se contraem a partir de um comprimento inicial
elevado encurtam-se mais lentamente do que aqueles que estavam inicialmente
menos estendidos A duraccedilatildeo da estimulaccedilatildeo se longa diminui a velocidade de
contraccedilatildeo processo ligado provavelmente ao metabolismo energeacutetico (Zierler 1978)
A partir das relaccedilotildees expostas acima jaacute eacute possiacutevel calcular a potecircncia muscular
Sendo a taxa de calor gerado no encurtamento ( Qe ) proporcional agrave velocidade de
encurtamento
( )Q Q f f vit im m 016 018 (48)
Incluindo o termo fv da potecircncia mecacircnica e considerando a = 025 a potecircncia
muscular total entendida como a soma da taxa de produccedilatildeo de calor e da potecircncia
mecacircnica durante a contraccedilatildeo isotocircnica fica
W Q f v fvim m 0 25 (49)
46
E utilizando a relaccedilatildeo determinada por Hill para o calor isomeacutetrico
Qf v
im
m m
16 (410)
Tem-se que uma expressatildeo para a potecircncia muscular seria
Wf v v
v
f
f
v
v
m m
m m m
161 4 16 (411)
Que a partir da equaccedilatildeo 46 da hipeacuterbole normalizada de Hill (Talbot e Gessner
1973) pode ser expressa em funccedilatildeo apenas da velocidade de encurtamento ou da
forccedila muscular
Wf v
vv
vv
m m m
m
16
1 24
1 4 (412)
Wf v f
f
f f
f f
m m
m
m
m
161 1
4 75 20
16 64 (413)
A equaccedilatildeo de Hill normalizada (46) eacute a base para a determinaccedilatildeo da curva
velocidade-forccedila muscular As equaccedilotildees 411 e 412 por sua vez podem fornecer
importantes dados sobre consumo de energia muscular e o comportamento das
forccedilas para um estudo mais especiacutefico Em sistemas de estimulaccedilatildeo eleacutetrica neuro-
muscular poderatildeo ser uacuteteis no estabelecimento de estrateacutegias de controle
47
55 Estrutura Muscular na Articulaccedilatildeo
A seguir seratildeo apresentados os muacutesculos e ligamentos no movimento do joelho De
acordo com o mostrado na Figura 20 podemos observar a quantidade de muacutesculos
diretamente ligados ao joelho bem como os ligamentos que satildeo responsaacuteveis por
manter a integridade da articulaccedilatildeo
Figura 20 - Demonstrativa dos muacutesculos ligamentos e suas disposiccedilotildees
551 Os Muacutesculos da Articulaccedilatildeo
Doze muacutesculos atuam na articulaccedilatildeo do joelho e satildeo classificados em trecircs grupos
bull Jarrete
bull Quadriacuteceps da coxa e
bull Muacutesculos natildeo-classificados
5511 Jarrete
O grupo do jarrete inclui os muacutesculos semitendiacuteneo semimembranaacuteceo e biacuteceps da
coxa (cabeccedila longa e curta) Todos exceto a cabeccedila curta do biacuteceps atuam como
48
extensores do quadril Como os muacutesculos do jarrete demonstram uma linha de
traccedilatildeo posterior ao eixo de rotaccedilatildeo do joelho eles servem como flexores do joelho
Aleacutem de fletir o joelho os muacutesculos semimembranaacuteceo e semitendiacuteneo giram
medialmente a tiacutebia quando o joelho estaacute parcialmente fletido Na condiccedilatildeo de
sustentaccedilatildeo de peso esses muacutesculos tendem a girar lateralmente o fecircmur sobre a
tiacutebia Esses movimentos satildeo relativamente equivalentes
5512 O Quadriacuteceps da Coxa
O quadriacuteceps da coxa eacute constituiacutedo pelos muacutesculos reto da coxa e trecircs vastos (vasto
lateral medial e intermeacutedio) Apenas o reto da coxa atua em mais de uma
articulaccedilatildeo Contudo todos os membros causam inequivocadamente uma extensatildeo
potente do joelho e tambeacutem devido a sua inserccedilatildeo medial tendem a causar
rotaccedilatildeo medial da tiacutebia
O comportamento eleacutetrico do vasto medial estaacute relacionado agrave diminuiccedilatildeo da
magnitude do braccedilo de momento do quadriacuteceps para a extensatildeo do joelho durante
os 15ordm finais de movimento Os aumentos na atividade do vasto medial no final da
extensatildeo do joelho foram relacionados ao seu papel como estabilizador da patela
contra uma luxaccedilatildeo lateral Em geral ainda eacute relativamente seguro afirmar que todos
os muacutesculos do quadriacuteceps satildeo mais ou menos simultaneamente ativos durante a
extensatildeo do joelho e proporcionalmente ativos durante elevaccedilotildees e reduccedilotildees na
tensatildeo da extensatildeo
5513 O Grupo de Muacutesculos natildeo Classificados
O grupo de muacutesculos natildeo-classificados da articulaccedilatildeo do joelho inclui o sartoacuterio o
graacutecil o popliacuteteo o gastrocnecircmico e o plantar Os dois uacuteltimos atuam
predominantemente na articulaccedilatildeo do tornozelo embora passem atraacutes da
articulaccedilatildeo do joelho e possuam alguma capacidade de flexatildeo
49
O muacutesculo graacutecil considerado parte da massa muscular referida como adutores do
quadril no entanto ao atravessar a articulaccedilatildeo do joelho ele tende a causar um
torque associado agrave rotaccedilatildeo medial da tiacutebia bem como a flexatildeo do joelho
O sartoacuterio que eacute o muacutesculo mais longo do corpo tambeacutem se associa agrave rotaccedilatildeo
medial da tiacutebia e atua no quadril como flexor
O popliacuteteo eacute um muacutesculo profundo e pequeno situado atraacutes da articulaccedilatildeo do joelho
A orientaccedilatildeo de suas fibras o torna um rotador medial da tiacutebia Geralmente se
observa atividade do muacutesculo no iniacutecio da flexatildeo do joelho aleacutem de ajudar a
estabilizar o membro inferior sustentador do peso quando estaacute numa posiccedilatildeo com o
joelho fletido auxiliando o ligamento cruzado posterior a restringir esse movimento
indesejaacutevel
Figura 21 ndash Localizaccedilatildeo dos principais muacutesculos relacionados ao joelho [10]
552 Ligamentos
Ligamento Cruzado Anterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo permitindo
o movimento para frente
Ligamento Cruzado Posterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo
permitindo o movimento para traacutes mais ligamentos colaterais localizados nas
laterais do joelho responsaacuteveis pela estabilidade lateral e medial da articulaccedilatildeo
50
Os ligamentos tecircm como principal funccedilatildeo limitar os movimentos das articulaccedilotildees em
direccedilotildees indesejaacuteveis a fim de que natildeo ocorram lesotildees (danificaccedilotildees nas mesmas)
A caacutepsula fibrosa do joelho eacute suplementada e reforccedilada por cinco ligamentos
intriacutensecos
bull Ligamento Patelar
bull Ligamento Colateral Fibular
bull Ligamento Colateral Tibial
bull Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo
bull Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Estes satildeo frequumlentemente denominados ligamentos externos para diferenciaacute-los
dos ligamentos internos e ligamentos cruzados que se encontram dentro da caacutepsula
fibrosa
5521 Ligamento Patelar
Eacute a continuaccedilatildeo do tendatildeo do muacutesculo quadriacuteceps da coxa distal agrave patela Eacute
extremamente forte e contiacutenuo com a caacutepsula fibrosa da articulaccedilatildeo do joelho e eacute
palpado com maior facilidade quando a perna esta estendida Resiste agrave tendecircncia
da face tibial superior de deslocar-se para frente com referecircncia ao fecircmur durante
alguns tipos de movimento
5522 Ligamento Colateral Fibular (Lateral) e Ligamento Colateral Tibial
(Medial)
Esse ligamento tem mais importacircncia que o ligamento colateral fibular (lateral) no
que diz respeito agrave estabilidade do joelho
O ligamento colateral medial eacute composto de uma parte superficial o ligamento
colateral tibial e uma parte profunda ldquoo ligamento capsular medialrdquo Estas estruturas
satildeo importantes no controle da angulaccedilatildeo vara (voltado medialmente) e valga
(voltada lateralmente) rotaccedilatildeo tibial e deslocamento tibial antero-posterior Esses
51
ligamentos satildeo firmemente fixados ao menisco medial e a caacutepsula fibrosa da
articulaccedilatildeo do joelho
Os ligamentos colaterais tibial e fibular normalmente impedem a ruptura das faces
laterais da articulaccedilatildeo Satildeo firmemente estirados quando a perna eacute estendida
impedindo a rotaccedilatildeo da tiacutebia lateralmente ou do fecircmur medialmente Durante a
flexatildeo da perna eles se aproximam permitindo alguma rotaccedilatildeo da tiacutebia sobre o
fecircmur
Ligamento colateral medial possui duas porccedilotildees superficial e profunda Estabiliza a
joelho nos estresses em valgo
Ligamento colateral lateral ou fibular colateral Eacute o principal estabilizador ao estresse
em varo Faz parte do complexo ou canto posterolateral e resiste agrave rotaccedilatildeo externa
Figura 22ndash Ligamentos da articulaccedilatildeo do joelho
5523 Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo e Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Eles reforccedilam a parte de traz do joelho Ajudam a resistir qualquer tendecircncia
para a articulaccedilatildeo se mover aleacutem de seu limite de extensatildeo (hiperextensatildeo) Aleacutem
52
disso a direccedilatildeo de suas fibras sugere que eles limitem o movimento rotatoacuterio
5524 Ligamentos Cruzados
O mais fraco ligamento eacute o cruzado anterior que impede o deslocamento posterior
do fecircmur sobre a tiacutebia e a hiperextensatildeo da articulaccedilatildeo aleacutem de conter a tiacutebia que eacute
tracionada agrave frente quando a articulaccedilatildeo eacute fletida em acircngulo reto
O ligamento cruzado posterior que eacute estirado durante a flexatildeo da articulaccedilatildeo do
joelho impede a luxaccedilatildeo anterior do fecircmur sobre a tiacutebia ou a luxaccedilatildeo posterior da
tiacutebia Tambeacutem ajuda a evitar a hiperflexatildeo da articulaccedilatildeo do joelho
Estes ligamentos muito fortes situam-se no interior da caacutepsula articular unindo o
fecircmur e a tiacutebia Localizam-se entre os cocircndilos medial e lateral separados da
cavidade articular pela membrana sinovial
Satildeo faixas arredondadas que se cruzam obliquamente como um X e se denominam
anterior e posterior de acordo com seu local de fixaccedilatildeo na tiacutebia Estes ligamentos
satildeo essenciais para a estabilidade acircntero-posterior da articulaccedilatildeo do joelho
principalmente quando eacute fletido
Ligamento cruzado anterior Eacute responsaacutevel pela limitaccedilatildeo da translaccedilatildeo anterior e
rotaccedilatildeo da tiacutebia em relaccedilatildeo ao fecircmur
Ligamento cruzado posterior Evita a subluxaccedilatildeo posterior da tiacutebia em relaccedilatildeo ao
fecircmur
53
56 Movimentos de Rotaccedilatildeo e Translaccedilatildeo
No joelho existem movimentos de escorregamento do fecircmur sobre os meniscos
tornando o movimento ainda mais complexo Nas figuras 23 e 24 estatildeo identificadas
as proacuteteses de 1 e 4 eixos que nos datildeo uma boa visualizaccedilatildeo dos movimentos
relativos entre as superfiacutecies de um joelho
Figura 23 - Proacuteteses de um Eixo
Figura 24 - Proacuteteses de 4 eixos
Podemos observar a diferenccedila dos movimentos proporcionados por proacutetese e
concluiacutemos que o movimento da proacutetese de 4 eixos eacute o que mais se aproxima do
movimento real no joelho jaacute que proporciona o deslizamento entre as superfiacutecies
enquanto na proacutetese de 1 eixo ocorre apenas o movimento de rotaccedilatildeo em torno do
eixo
54
57 Conclusatildeo do Capiacutetulo
O meacutetodo atual de exame do joelho a ressonacircncia magneacutetica natildeo estaacute adequado
com a pesquisa biomecacircnica pois como pode ser observado neste capiacutetulo a
pressatildeo no joelho em movimento eacute no miacutenimo 30 vezes superior comparada agravequela
na maca de ressonacircncia assim como os acircngulos satildeo os mais variados possiacuteveis
proporcionando variaccedilatildeo ciacuteclica com baixas ou altas taxas de variaccedilatildeo das forccedilas
Com relaccedilatildeo ao meacutetodo de Hill pode-se ter uma noccedilatildeo dos gastos de energia
envolvidos na geraccedilatildeo dos movimentos e como varia a forccedila com a velocidade
muscular
Pode-se verificar tambeacutem a complexidade do joelho quando foram citados e
mostrado a quantidade de muacutesculos ligamentos e outras estruturas que o compotildee e
a sua complexibilidade bem como o movimento existente
55
6 PROPOSTA PARA A SOLUCcedilAtildeO MECAcircNICA
Propotildee-se entatildeo um sistema que simule a compressatildeo exercida sobre o joelho com
um carregamento estaacutetico com valor equivalente ao peso do paciente Isto seria
possiacutevel ao variar o carregamento e o acircngulo da articulaccedilatildeo que seria o ideal para
simular as atividades cotidianas como subir uma escada pular correr um
agachamento e outras situaccedilotildees onde o joelho eacute severamente solicitado
Situaccedilotildees como correr e pular necessitariam de um equipamento com software que
captassem imagens dinacircmicas para esta situaccedilatildeo a escolha seria por um simulador
de carga com caracteriacutesticas elaacutesticas desta forma com o movimento haveria
acreacutescimo ou decreacutescimo dos esforccedilos no joelho do paciente de acordo com a
variaccedilatildeo do comprimento da cinta elaacutestica A impossibilidade de realizaccedilatildeo de um
exame deste tipo eacute devido ao fato de natildeo haver um equipamento de RM que capta
imagens dinacircmicas aqui no estado do Espiacuterito Santo Figura 25 o que nos levou
a pensar em outra soluccedilatildeo para o caso
Figura 25 - Equipamento utilizado na ressonacircncia magneacutetica
56
Como a uacutenica possibilidade eacute de simular um carregamento com um acircngulo entre 10ordm
e 15ordm (acircngulo da bobina de captaccedilatildeo de imagem) na articulaccedilatildeo femopatelar e a
impossibilidade descrita no paraacutegrafo anterior pensamos entatildeo em um equipamento
que atendesse a esta situaccedilatildeo
Na Figura 26 observamos a forccedila F em direccedilatildeo perpendicular ao solo simulando a
forccedila peso desta maneira procuramos desenvolver um aparato que nos permitisse
simular a mesma direccedilatildeo A soluccedilatildeo foi um conjunto de cintas com baixa
elasticidade e boa resistecircncia mecacircnica agrave traccedilatildeo com dispositivo de travas O
equipamento natildeo possui componentes ferromagneacuteticos e medidores de forccedila
eletroeletrocircnicos
Figura 26 - Descriccedilatildeo da cinta e figura ilustrativa
A seguir podemos observar a figura 27 com o voluntaacuterio utilizando o equipamento
no momento anterior agrave ressonacircncia
57
Figura 27 ndash Paciente utilizando a cinta ao dar entrada na sala de exame
61 O Equipamento de Carga
O equipamento eacute composto por trecircs cintas dispostas do seguinte modo a primeira
cinta eacute responsaacutevel pelo carregamento do joelho tencionando o sistema a segunda
eacute responsaacutevel pela ligaccedilatildeo da cinta inferior a primeira com a superior a terceira e a
terceira cinta seraacute responsaacutevel por limitar o movimento que seraacute ajustada conforme
o tamanho do paciente
58
Figura 28 ndash Montagem do conjunto de cintas
62 Modificaccedilotildees Realizadas
Foram necessaacuterias algumas adaptaccedilotildees para que as cintas pudessem ser utilizadas
no equipamento de ressonacircncia magneacutetica pois havia alguns componentes
ferromagneacuteticos tais como mola e eixo Estes foram confeccionados em bronze e
as molas foram retiradas de maneira que natildeo alterasse a funcionalidade do
equipamento
59
7 O QUE SIGNIFICA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
Ressonacircncia Magneacutetica (RM) eacute uma ferramenta meacutedica moderna e precisa
disponiacutevel aos meacutedicos para a imagem seccional do interior do corpo Esta visatildeo
magneacutetica fornece aos meacutedicos uma quantidade de informaccedilotildees detalhadas sobre
a localizaccedilatildeo tamanho e composiccedilatildeo do tecido corporal a ser examinado Este
conhecimento pode ser decisivo no estabelecimento de um diagnoacutestico raacutepido e
preciso
A RM eacute um meacutetodo de investigar o corpo tatildeo complicado quanto parece A RM natildeo
usa raios-X De fato como o nome indica o procedimento eacute baseado nas
propriedades magneacuteticas dos aacutetomos que constituem todas as substacircncias incluindo
o corpo humano Em um campo magneacutetico forte como o produzido pelo scanner da
RM sinais eleacutetricos satildeo emitidos pelo nuacutecleo atocircmico do tecido corporal Esses
sinais satildeo interceptados por uma antena circular ao redor do paciente A intensidade
do sinal varia de acordo com o tipo de tecido Um computador designa os sinais aos
pontos correspondentes das aacutereas corporais em exame e transforma-as em imagem
na tela
71 Preparaccedilatildeo para o exame
Natildeo eacute necessaacuterio remover as roupas como eacute o caso em muitos exames de raio-X
poreacutem os pacientes satildeo solicitados a retirar todos os objetos que possam interferir
no processo de imagem principalmente aqueles contendo metal Isto inclui natildeo
somente brincos broches colares reloacutegios de pulso mas tambeacutem canetas
esferograacuteficas e chaves Os pacientes devem tambeacutem retirar placas dentaacuterias
removiacuteveis e informar o meacutedico se houver qualquer implante metaacutelico ou objeto
estranho incluindo
bull Marca-passo
bull Vaacutelvula cardiacuteaca artificial
bull Proacutetese vascular
60
bull Membro artificial
bull Unha ou placa metaacutelica
bull Estilhaccedilo ou tala de metal
bull Dispositivo intra-uterino (para contracepccedilatildeo)
bull O meacutedico deve ser informado se vocecirc estaacute graacutevida
Para o exame os pacientes satildeo conduzidos a um recosto almofadado no centro do
scanner da RM Eacute importante que o paciente sinta-se confortaacutevel para o iniacutecio e
permaneccedila calmo e quieto o quanto possiacutevel durante o exame jaacute que qualquer
movimento fiacutesico pode interferir com a precisatildeo das medidas ou alterar os resultados
dos testes
72 Seguranccedila durante o exame
Uma vez que a ressonacircncia magneacutetica natildeo envolve o uso de raios-X natildeo eacute
necessaacuterio tomar as mesmas medidas de precauccedilatildeo para exames de raios-X Pelo
conhecimento cientiacutefico atual a forccedila do campo magneacutetico necessaacuteria para obter
resultados precisos (ateacute 2 Tesla = 20000 vezes o campo magneacutetico da Terra) natildeo
possui efeito prejudicial
Nos uacuteltimos anos milhotildees de exames foram realizados sem quaisquer efeitos
colaterais conhecidos - durante ou apoacutes o exame Os exames de RM geralmente
natildeo podem ser realizados em pacientes com marca-passo cardiacuteaco
73 O que acontece durante o exame
Durante o exame o paciente deita-se no centro de uma abertura tipo tuacutenel do
scanner da RM o que natildeo eacute perigoso nem doloroso Poreacutem se o paciente natildeo gosta
da sensaccedilatildeo de se sentir preso ou sofrem de claustrofobia tomar um sedativo leve
com consulta do meacutedico pode ajudar
61
Cada imagem da RM leva de 5 a 15 minutos para ser obtida Durante o exame o
paciente ouviraacute um som de batida leve Natildeo haacute com que se preocupar Esse eacute o
funcionamento normal do scanner da RM
Quando eacute necessaacuterio obter vaacuterias imagens o recosto iraacute mover-se automaticamente
agrave posiccedilatildeo apropriada O paciente deve continuar o mais tranquumlilo possiacutevel
Dependendo do tipo do exame o tempo total do procedimento pode ser de ateacute 60
minutos
62
8 PARAcircMETROS QUE AFETAM O ASPECTO DAS IMAGENS
OBTIDAS ATRAVEacuteS DE RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
A seguir seraacute abordado os paracircmetros envolvidos para a obtenccedilatildeo das imagens dos
diferentes planos em que satildeo mostradas as imagens e por fim os resultados
obtidos nos experimentos com e sem o equipamento de carga
81 Paracircmetros que Afetam o Aspecto das Imagens Obtidas Atraveacutes de
Ressonacircncia Magneacutetica
O aspecto de uma imagem produzida atraveacutes de RM eacute determinado atraveacutes de
muitos paracircmetros Em geral estes paracircmetros podem ser divididos em (1) aqueles
que possuem um valor fixo determinado pela fiacutesica da RM e (2) aqueles que podem
ser modificados pelo usuaacuterio para alterar o aspecto da imagem
O objetivo de qualquer estudo de RM eacute gerar imagens da anatomia tecidual nas
quais a razatildeo contraste-ruiacutedo (RCR) eacute suficiente para permitir identificaccedilatildeo do
processo patoloacutegico Isto eacute realizado variando-se os paracircmetros definidos pelo
usuaacuterio para enfatizar diferenccedilas nos valores de paracircmetros intriacutensecos e para
enfatizar diferenccedilas na intensidade do sinal entre voxels contendo tecidos normais e
patoloacutegicos
811 Paracircmetros Intriacutensecos
Os paracircmetros intriacutensecos satildeo tecidos-dependentes e natildeo estatildeo sob controle do
operador Como exemplos de paracircmetros intriacutensecos estatildeo a densidade da aacutegua e a
gordura no tecido fluxo sanguiacuteneo e as velocidades de relaxamento dos momentos
magneacuteticos de volta ao equiliacutebrio apoacutes perturbaccedilatildeo Alguns paracircmetros intriacutensecos
satildeo invariaacuteveis entre todos os tecidos (por exemplo a intensidade do campo
magneacutetico)
63
O acuacutemulo de liacutequido de edema em torno de um tumor eacute uma patologia comum O
edema tem maior proporccedilatildeo de aacutegua que o tecido normal circundante e portanto
maior densidade de proacutetons por unidade de volume Este aumento da densidade de
proacutetons por unidade de volume pode ser observado utilizando-se meacutetodos de estudo
por RM Tipicamente imagens por RM ponderadas em densidade protocircnica satildeo
obtidas utilizando-se os menores TE e tempo de repeticcedilatildeo (TR) possiacuteveis que
permitem relaxamento T1 completo de todos os momentos magneacuteticos de volta ao
equiliacutebrio
8111 Tempos de Relaxamento
Apoacutes ser excitado o sinal de RM natildeo pode ser detectado para sempre Sofre
descaimento em virtude de dois tipos diferentes de processos de relaxamento (1) o
retorno do momento magneacutetico de volume ao equiliacutebrio teacutermico e (2) a perda de
coerecircncia da fase na magnetizaccedilatildeo final em virtude de interaccedilotildees com outros
momentos magneacuteticos no tecido
A velocidade com que estes processos retornam agrave magnetizaccedilatildeo final ao equiliacutebrio eacute
fundamental porque a experiecircncia com RM deve ser repetida para cada etapa de
codificaccedilatildeo de fase e o grau de magnetizaccedilatildeo disponiacutevel para o estudo depende da
forma como muitos dos momentos magneacuteticos satildeo realinhados com o campo
magneacutetico principal
8112 Tempos de Relaxamento T2 e T2
Apoacutes excitaccedilatildeo o sinal de RM presente no plano XY decai exponencialmente ateacute
zero com o tempo O tempo necessaacuterio para o desaparecimento irreversiacutevel de 63
do sinal eacute denominado tempo de relaxamento T2 ou tempo de relaxamento spin-spin
ou transversal Este descaimento eacute causado pelos muitos processos que produzem
uma perda de coerecircncia da fase no sinal de RM Apoacutes o pulso de RF todos os
momentos magneacuteticos inicialmente processam com fases idecircnticas (a precessatildeo eacute o
alinhamento dos momentos magneacuteticos em torno do campo principal) Entretanto
64
variaccedilotildees na intensidade efetiva do campo magneacutetico fazem com que os momentos
magneacuteticos processem em diferentes frequumlecircncias por curtos periacuteodos de tempo
8113 Tempo de Relaxamento T1
O tempo de relaxamento T1 (isto eacute spin-lattice ou tempo de relaxamento
longitudinal) eacute o tempo necessaacuterio para restabelecer 63 da populaccedilatildeo de equiliacutebrio
de momentos magneacuteticos Bo apoacutes o pulso de excitaccedilatildeo O relaxamento T1 eacute um
processo exponencial
O tempo de relaxamento T1 para qualquer material varia em funccedilatildeo da intensidade
do capo magneacutetico pois ocorrem mais variaccedilotildees na intensidade do capo magneacutetico
efetivo local em menores frequumlecircncias O tempo de relaxamento T1 eacute sempre maior
ou igual ao tempo de relaxamento T2
812 Paracircmetros Extriacutensecos
Muitos tipos de paracircmetros controlados pelo operador podem alterar o aspecto da
imagem Estes incluem eventos de determinaccedilatildeo do tempo como TR TE e em
estudos de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo de inversatildeo do spin Outros paracircmetros
que afetam o aspecto da imagem satildeo espessura do corte resoluccedilatildeo digital e CDV
O aspecto da imagem tambeacutem pode ser modificado aplicando-se mais de um pulso
de RF antes da coleta de dados
8121 TR e TE
Tipicamente satildeo necessaacuterias 128 ou 256 etapas de codificaccedilatildeo em uma aquisiccedilatildeo
de RM O TR eacute o tempo entre etapas consecutivas de codificaccedilatildeo de fase e o TE eacute
o tempo entre o pulso de RF perturbador inicial e o centro do periacuteodo de aquisiccedilatildeo
O TR geralmente eacute maior que o TE exceto para algumas sequumlecircncias raacutepidas como
aquisiccedilatildeo raacutepida estaacutegio estacionaacuterio apoacutes contraste e imagem raacutepida com
precessatildeo estaacutegio estacionaacuterio
65
813 Manipulaccedilatildeo dos Paracircmetros Extriacutensecos para Variar o Contraste da
Imagem
8131 Imagem de Ressonacircncia Magneacutetica Ponderada em TI e TR
Todas as imagens geradas por RM satildeo ponderadas em T1 em algum grau os
tempos de relaxamento T1 para aacutegua e gordura no corpo vaiam de 100 a 2000 ms
A fonte primaacuteria de atenuaccedilatildeo do sinal em uma imagem spin-eco eacute a saturaccedilatildeo
progressiva do momento magneacutetico pelos pulsos de seleccedilatildeo do corte repetitivos O
sinal da gordura eacute brilhante enquanto as intensidades de sinal do muacutesculo e liacutequido
em um cisto do menisco satildeo menores
8132 Ponderaccedilatildeo em densidade Protocircnica
As imagens onde o contraste eacute governado pela concentraccedilatildeo relativa de aacutegua no
tecido podem ser geradas utilizando-se TRrsquos longos (TR gt 20 ms) Estas imagens
satildeo denominadas imagens ponderadas em densidade protocircnicas As imagens
ponderadas em densidade protocircnica fornecem mais detalhes anatocircmicos porque
satildeo usadas para visualizar estruturas finas Estas satildeo obtidas e satildeo uacuteteis para
interpretaccedilatildeo de aacutereas de sinal de intensidade elevada observada na imagem
ponderada em T2 na qual os detalhes anatocircmicos estatildeo encobertos
8133 Ponderaccedilatildeo em T2 e TE
O liacutequido e o edema podem ser enfatizados em imagens produzidas por RM
utilizando-se longos tempos de TE porque possuem maiores tempos de
relaxamento T2 que os tecidos normais Com TEs longos o descaimento do sinal
exponencial devido ao relaxamento T2 atenua o sinal de liacutequido e edema mais
lentamente que o sinal da gordura muacutesculo ou tecidos conjuntivos normais
Portanto o liacutequido e o edema apresentam-se brilhantes em imagens por RM
ponderadas em T2 obtidas utilizando-se longos tempos TE e longos tempos TR A
seguir seraacute exposto um quadro com um breve resumo da interpretaccedilatildeo de RM
66
Resumo da interpretaccedilatildeo de IRM
Definiccedilotildees
Tempos de relaxamento Comportamento caracteriacutestico da magnetizaccedilatildeo tecidual
(propriedades dos tecidos)
T1 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons se
tornem inicialmente alinhados com o capo magneacutetico
estaacutetico (ou se realinhem apoacutes excitaccedilotildees repetidas)
T2 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons
saiam de fase uns em relaccedilatildeo aos outros apoacutes excitaccedilatildeo
por radiofrequumlecircncia (RF)
TR O tempo entre as excitaccedilotildees sucessivas de RF no tecido
(um TR curto seleciona proacutetons com T1 curto)
TE Sequumlecircncia em spin-eco tempo no qual o sinal de RF
tecidual (spin-eco) eacute recebido (um TE longo seleciona
proacutetons com T2 longo)
TI Sequumlecircncia de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo consumido
ateacute que a magnetizaccedilatildeo do tecido em recuperaccedilatildeo seja
defletido para recepccedilatildeo (tecido cuja magnetizaccedilatildeo passa
pelo zero no tempo TI produz intensidade zero)
Efeitos sobre a
Imagem
T1 Um T1 curto possibilita uma remagnetizaccedilatildeo raacutepida de
modo que a intensidade do sinal eacute grande (a gordura tem
T1 muito curto) e o tecido aparece brilhante o tecido com
T1 longo (como o liacutequido) natildeo se magnetiza plenamente
entre as excitaccedilotildees e apresenta um aspecto escuro na
imagem a inversatildeo-recuperaccedilatildeo com TI semelhante ao T1
de um tecido resulta em sinal nulo para este tecido (a
gordura pode ser zerada pelo emprego de um TI curto)
67
T2 Um T2 curto faz com que os proacutetons em precessatildeo saiam
rapidamente de fase levando agrave perda do sinal tecidos com
T2 curto (como o muacutesculo) tecircm aspecto escuro nas
imagens obtidas em TE longo tecidos com T2 longo (como
liacutequido ou tumor) mantecircm sua coerecircncia de fase por mais
tempo do que outros tecidos e apresentam um aspecto
brilhante nas imagens obtidas com um TE longo uma
teacutecnica ponderada em T2 utiliza um TR e um TE longos
Aspecto do tecido em sequumlecircncia de IRM
Spin-eco
Tecido Tempo de
relaxamento
Ponderaccedilatildeo T1
TE e TR curtos
Ponderaccedilatildeo T2
Tumor liacutequido T1 e T2 longos Escuro Claro
Muacutesculo T1 longo e T2 curto Escuro Escuro
Gordura T1 curto e T2 longo Claro Menos claro
Para finalizar nossa anaacutelise acerca dos paracircmetros podemos dizer que em uma
sequumlecircncia DP teremos valores curtos para TR e tambeacutem para TE ou seja teremos
T1 longo e T2 curto assim natildeo teremos sequumlecircncia ponderada em T1 como
tambeacutem natildeo teremos ponderada em T2 esta sequumlecircncia nos daraacute cor escura para
liacutequidos e gorduras entatildeo poderemos diferenciar os muacutesculos que teratildeo cor
brilhante podendo entatildeo diagnosticar problemas musculares
Para valores curtos de TR e TE teremos sequumlecircncia ponderada em T1 desta forma
as gorduras apareceratildeo com cor brilhante e os muacutesculos e liacutequidos apareceratildeo em
cor escura sendo uma oacutetima maneira de analisar o quatildeo intacta se encontra o tecido
infrapatelar ou gordura de Hoffa encontrada na regiatildeo femopatelar
68
Para valores longos de TR e TE teremos uma sequumlecircncia ponderada em T2 desta
forma as gorduras e muacutesculos se encontraratildeo em cor escura mas os liacutequidos
estaratildeo em cor brilhante assim poderemos diagnosticar a presenccedila de aacutegua e
edemas na regiatildeo patelofemoral Lembrando ainda que a gordura neste caso tem a
funccedilatildeo de lubrificantes para as superfiacutecies das cartilagens dos ossos a presenccedila de
aacutegua ou edemas prejudicam a lubrificaccedilatildeo na regiatildeo fazendo com que as
cartilagens venham a deteriorar-se
82 Planos de Imagem
Uma aquisiccedilatildeo axial atraveacutes da articulaccedilatildeo patelofemoral eacute usada como o localizador
inicial para imagens subsequumlentes nos planos sagital e coronal A patologia do
menisco eacute avaliada basicamente em imagens do plano sagital Entretanto a
morfologia e a intensidade de sinal das cartilagens do menisco devem ser avaliadas
secundariamente em imagens no plano coronal Os ligamentos cruzados satildeo mais
bem observados em imagens no plano sagital com o coronal e o axial para
visualizaccedilatildeo secundaacuteria e confirmaccedilatildeo da patologia Os ligamentos colateral medial
e lateral (LCM E LCL) satildeo claramente exibidos em imagens coronais e axiais e
tambeacutem podem ser identificados rotineiramente em imagens sagitais As superfiacutecies
da cartilagem articular dos compartimentos medial e lateral satildeo avaliadas nos planos
coronal e sagital A articulaccedilatildeo patelofemoral incluindo a faceta patelar e a
cartilagem articular do sulco troclear eacute mais bem observada em imagens axiais e
sagitais
821 Posicionamento do Paciente
Embora os estudos por imagem sejam realizados rotineiramente com o joelho
colocado em 10ordm a 15ordm de rotaccedilatildeo externa (para realinhar o ligamento cruzado
anterior [LCA] paralelo ao plano de imagem sagital) esta rotaccedilatildeo externa torna-se
menos importante quando satildeo usados cortes mais finos (lt 3 mm) A rotaccedilatildeo externa
excessiva do joelho resulta em alongamento das dimensotildees acircntero-posteriores do
cocircndilo femoral (principalmente o cocircndilo femoral lateral) e pode diminuir a
visualizaccedilatildeo precisa da anatomia do menisco Uma alternativa eacute usar imagens
69
sagitais em plano obliacutequo paralelo agrave orientaccedilatildeo do LCA avaliada em um localizador
axial
83 Abordagem Quanto aos Tipos de Planos Utilizados na RM
831 Imagens Axiais
As imagens no plano axial tecircm importante papel na avaliaccedilatildeo de rotina do joelho As
facetas patelares e a cartilagem articular devido agrave sua orientaccedilatildeo obliacutequa satildeo
demonstradas com maior precisatildeo em imagens axiais atraveacutes da articulaccedilatildeo
patelofemoral A doenccedila patelofemoral (isto eacute condromalaacutecia) pode ser super ou
subestimada quando usadas apenas imagens sagitais Imagens axiais com TF 3D
submilimeacutetrica satildeo usadas para definir padrotildees de lesatildeo circunferencial do menisco
e criar imagens compostas 3D utilizando-se uma estaccedilatildeo de trabalho As imagens
no plano axial tambeacutem satildeo usadas como localizador para determinar os planos
sagital e coronal Embora imagens axiais de rotina em 4 ou 5 mm natildeo satildeo sensiacuteveis
agrave patologia do menisco porque os cortes satildeo muito espessos Imagens sagitais que
secionam o menisco perpendicular agrave sua superfiacutecie proporcionam a melhor
demonstraccedilatildeo da anatomia e patologia interna do menisco
832 Imagens Sagitais
A dessecaccedilatildeo no plano sagital exibe os componentes dos ligamentos colaterais
medial e caacutepsula adjacente O compartimento patelofemoral o quadriacuteceps e o
tendatildeo patelar satildeo demonstrados em dissecaccedilotildees meacutedio-sagitais
O LCA e o LCP satildeo mais bem exibidos em imagens sagitais O LCL ou ligamento
colateral fibular e o tendatildeo do muacutesculo biacuteceps femoral tambeacutem podem ser
observados em cortes sagitais perifeacutericos
Em cortes meacutedio-sagitais os tendotildees quadriacuteceps e patelar que demonstram sinal
de baixa intensidade satildeo observados em suas fixaccedilotildees anteriores aos poacutelos
patelares superior e inferior respectivamente O coxim adiposo infrapatelar de Hoffa
70
estaacute situado diretamente posterior ao tendatildeo patelar e demonstra sinal de
intensidade brilhante (dependendo dos paracircmetros escolhidos) A cartilagem
articular patelar posterior exibe arco uniforme ou convexo em cortes atraveacutes das
facetas patelares medial e lateral Na ausecircncia de liacutequido articular a bursa patelar
colapsada natildeo eacute observada proximal ao poacutelo superior da patela
833 Imagens Coronais
A dissecaccedilatildeo anatocircmica coronal poacutestero-anterior demonstra a caacutepsula posterior o
tendatildeo popliacuteteo os ligamentos cruzados e menisco os ligamentos colaterais e e o
mecanismo extensor
Cortes meacutedio-coronais exibem a espinha tibial anterior enquanto as imagens
anteriores satildeo caracterizadas pelo sinal de alta intensidade do coxim adiposo
infrapatelar de Hoffa anterior ao compartimento lateral do joelho
71
9 COMPARATIVO DO SISTEMA MECAcircNICO COM O JOELHO
Ao iniciar nossa discussatildeo faremos uma comparaccedilatildeo entre a junta do joelho e um
par de buchas mecacircnicas a cartilagem presente em torno dos cocircndilos seraacute
comparada a uma bucha de desgaste o osso seraacute considerado como a peccedila
importante que natildeo poderaacute ser substituiacuteda e a gordura de Hoffa (tecido adiposo
infrapatelar) seraacute considerada como um lubrificante de elevada viscosidade
No sistema mecacircnico quando haacute uma contaminaccedilatildeo no lubrificante tem-se o
aumento do atrito e em consequumlecircncia o desgaste prematuro do conjunto A
presenccedila de aacutegua por exemplo causa uma alteraccedilatildeo da viscosidade do lubrificante
essa alteraccedilatildeo natildeo permite a formaccedilatildeo de cunha na regiatildeo de contato entre as
superfiacutecies assim no caso de elementos mecacircnicos poderemos ter microsoldas
ruiacutedos vibraccedilatildeo aquecimento e outros
Em semelhanccedila com este modelo faremos um comparativo em relaccedilatildeo ao joelho
que apresenta componentes com funccedilotildees muito proacuteximas de um par de buchas
mecacircnicas Com o passar do tempo as constantes situaccedilotildees que envolvem o joelho
no dia a dia sejam elas os esforccedilos em um jogo de futebol ou em um simples
agachamento vatildeo levar este conjunto a pressotildees elevadas e ainda a infiltraccedilotildees de
aacutegua por diversos motivos pancadas torccedilotildees etc Neste caso a presenccedila da aacutegua
assim como no sistema mecacircnico iraacute causar desgaste das cartilagens ocorrendo o
contato entre os cocircndilos o que futuramente poderaacute provocar por exemplo uma
artrite
No caso de um desgaste mecacircnico resolve-se o problema trocando o elemento de
desgaste e solucionando o problema de lubrificaccedilatildeo O que natildeo pode ser realizado
com tanta simplicidade no caso do joelho que requer um tratamento ou ateacute uma
intervenccedilatildeo ciruacutergica
72
91 Resultados dos testes
Foram realizados dois testes com e sem carga para que pudeacutessemos avaliar a
mudanccedila nos resultados da RM
911 O Primeiro Teste
O primeiro teste foi realizado no dia 25 de junho de 2005 no CDI (centro de
diagnoacutestico por imagem) localizado em Santa Luacutecia ndash Vitoacuteria O teste foi realizado
em uma pessoa de aparecircncia saudaacutevel sem histoacuterico de problemas no joelho e sem
ocorrecircncia de dor com idade de 28 anos
Os resultados obtidos natildeo apresentaram alteraccedilatildeo significativa das fissuras
912 O Segundo Teste
O segundo teste foi realizado no dia 18 julho de 2005 no mesmo local do teste
anterior O teste foi realizado com uma pessoa saudaacutevel com histoacuterico de problemas
no joelho e sem dores nos dias anteriores ao teste bem como nos dias posteriores
com idade de 54 anos
O resultado obtido com carga apresentou uma pequena variaccedilatildeo da fissura na
gordura de Hoffa
73
10 DISCUSSAtildeO DOS RESULTADOS E MELHORIAS
Neste capiacutetulo faremos uma abordagem sobre os resultados e uma proposta de
melhoria para o equipamento
101 Comentaacuterio dos Resultados
Nos resultados obtidos foram verificadas alteraccedilotildees na regiatildeo femopatelar quando
se aplica uma carga o que natildeo poderia ser obtido em um exame convencional de
ressonacircncia magneacutetica
No primeiro teste pode ser observada uma pequena diferenccedila devido agrave
aproximaccedilatildeo dos cocircndilos Considerando ser o indiviacuteduo uma pessoa saudaacutevel e
sem dores era de se esperar que o resultado natildeo apresentasse alguma anomalia
No segundo teste observou-se abertura de uma pequena fissura na gordura de
Hoffa o que tambeacutem se esperava pois a pessoa apresentava um histoacuterico de
problemas no joelho apesar de que ele natildeo apresentava sintomas de qualquer
anomalia no momento do teste
Visto que os testes natildeo puderam ser realizados com pessoas que tinham um
histoacuterico e uma situaccedilatildeo que caracterizasse um problema no joelho o que foi
determinante para os resultados e devido a impossibilidade de realizar testes nas
condiccedilotildees ideais descritas no quarto capiacutetulo bem como aos custos altiacutessimos que
envolvem os exames que foram realizados juntamente com os exames dos clientes
da cliacutenica sendo assim era de se esperar que os resultados natildeo causassem
diferenccedila de grande expressatildeo
74
102 Proposta de Melhoria
Visto que os resultados foram considerados satisfatoacuterios apesar das condiccedilotildees
adversas propomos possiacuteveis melhorias no que diz respeito agrave avaliaccedilatildeo da pressatildeo
exercida no joelho
Sugerimos entatildeo a utilizaccedilatildeo de palmilhas figuras 29 e 30 para avaliar a pressatildeo
equivalente exercida no joelho e o uso de um software por exemplo o Ansys
(elementos finitos) para criar uma nova imagem corrigida Isso seria viaacutevel e
interessante poreacutem exigiria mais aprofundamento e muito mais tempo o que poderaacute
ser realizado em futuros trabalhos
Figura 29 ndash Palmilhas para mediccedilatildeo da pressatildeo
Figura 30 ndash Resultado de uma anaacutelise de pressatildeo
75
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
[1] httpmriifscuspbrpaginasporttormprojetohistoricohtml acessado
em 11 de junho de 2005
[2] httpwwweagoracombrlerphpidnew=13596 acessado em 15 de
junho de 2005
[3] Rasch Philip j Cinesiologia e Anatomia Aplicada Editora Guanabara
Koogan 1991
[4] Kendall Henry Otis Kendall Florence Peterson Wadsworth Gladys
Elizabeth Muacutesculos Provas e Funccedilotildees Editora Manole Ltda 1980
[5] Haaga Hohn R Lanzieri Charles F Tomografia Computadorizada e
Ressonacircncia Magneacutetica do Corpo Humano Vol 2 Editora Guanabara Koogan
1996
[6] Antonio Raimundo dos Santos Metodologia Cientiacutefica a construccedilatildeo do
Conhecimento 6ordfed Editora DPampA 2004
[7] Tese de Mestrado do aluno Luciano Luporini Menegaldo Campinas
1997 SP ndash Brasil
[8] httpwwwgrupodojoelhocombrartigosanat_biomhtmc acessado em
16 de junho de 2005
[9] httpwwwgrupodojoelhocombrlcahtm acessado em 16 de junho de
2005
[10]httpwwwcorpohumanohpgigcombrsist_muscularsist_muscularhtml
acessado em 20 de junho de 2005
[11] httpwwwmsd-brazilcommsd43m_manualmm_sec5_47htm
acessado em 24 de junho de 2005
[12] httpgeocitiesyahoocombrcorpoemovview_musculacao_24htm
acessado em 25 de junho de 2005
[13]httpwwwtudosobredorcombrpaciente_templatephp3pagina=joelho
acessado em 06 de julho de 2005
[14] Stimac Gary k Introduccedilatildeo ao diagnoacutestico por imagens Editora
Guanabara Koogan 1994
37
esforccedilos contribuem para a estabilidade do joelho A figura 14 ilustra claramente
que com a alteraccedilatildeo do acircngulo do joelho as forccedilas existentes aumentam
consideravelmente
Figura 14ndash Na figura 14 pode-se observar que Qp Rf(resultante) e Pa satildeo vetores forccedila que atuam
diretamente sobre a patela ao flexionar o joelho como jaacute foi abordado anteriormente as forccedilas
apresentam grandes aumentos O grupo de forccedilas representados pelos vetores Qt Rc(resultante) e
P(forccedila peso) atuam na articulaccedilatildeo do tornozelo e aumentam com a flexatildeo do joelho bem como o
aumento da forccedila normal(forccedila de contato do chatildeo com a ponta dos peacutes) que provoca um maior
momento na articulaccedilatildeo O conjunto de vetores representados por Rc(resultante) Qt e P satildeo vetores
que atuam na articulaccedilatildeo da anca do fecircmur e a bacia neste caso temos um pequeno aumento destes
com o aumento do acircngulo Por fim temos o conjunto de vetores representados por Pa Rt e
Rg(resultante) que atuam na articulaccedilatildeo entre o fecircmur e a tiacutebia
38
53 Contraccedilatildeo Isomeacutetrica e Isotocircnica
A relaccedilatildeo entre a forccedila muscular e seu comprimento durante uma contraccedilatildeo
determina o tipo de contraccedilatildeo muscular Eacute chamada contraccedilatildeo isomeacutetrica aquela em
que o efeito da formaccedilatildeo das pontes cruzadas implica no aumento da rigidez do
muacutesculo atingindo um estado de equiliacutebrio estaacutetico neste caso o muacutesculo natildeo
altera seu comprimento ainda que as pontes cruzadas estejam ativas para suportar
a carga aplicada Modificaccedilotildees na carga levam ao aumento ou a diminuiccedilatildeo da
rigidez do muacutesculo e a manutenccedilatildeo do comprimento O outro tipo de contraccedilatildeo
chamada isotocircnica ocorre quando o muacutesculo se encurta ainda que sob a accedilatildeo de
uma carga Tomando-se como exemplo a elevaccedilatildeo de um peso numa contraccedilatildeo
isomeacutetrica este estaria sendo sustentado estaticamente enquanto uma contraccedilatildeo
isotocircnica seria capaz de levantaacute-lo [6]
531 Relaccedilatildeo Comprimento - Forccedila Muscular
Quando o comprimento de um muacutesculo se encontra proacuteximo ao seu valor de
repouso tambeacutem chamado comprimento oacutetimo a maior quantidade possiacutevel de
cabeccedilas miosiacutenicas pode formar pontes cruzadas com as moleacuteculas de actina esta
situaccedilatildeo corresponde ao maior grau de superposiccedilatildeo entre os filamentos grosso e
fino Gordon et alli (1966) mediu a faixa de comprimento onde a maacutexima tensatildeo
ocorria numa fibra isolada do muacutesculo sartorius da ratilde de 94 a 106 do
comprimento oacutetimo (Figura 15 A)
Diminuindo gradativamente o comprimento do muacutesculo para ateacute um limite de 60
do comprimento oacutetimo a forccedila caiacutea a aproximadamente 80 da forccedila maacutexima -
evento relacionado provavelmente ao encontro de filamentos finos opostos
Encurtamentos mais pronunciados levavam agrave cessaccedilatildeo da forccedila muscular com o
provaacutevel choque dos filamentos grossos com as estruturas Z Por outro lado se o
muacutesculo era estirado acima do comprimento oacutetimo a forccedila muscular caia
gradativamente ateacute cerca de 130 deste comprimento Nesta condiccedilatildeo o
sarcocircmero distendido diminui o nuacutemero de pontes cruzadas ativas ateacute o limite ao
39
redor de 170 do comprimento oacutetimo onde a superposiccedilatildeo entre filamentos
grossos e finos jaacute natildeo ocorre
Em muacutesculos inteiros e natildeo apenas numa fibra isolada alongamentos a partir do
comprimento oacutetimo trazem consigo o aparecimento de uma forccedila elaacutestica passiva
exercida pelos elementos elaacutesticos natildeo contraacuteteis do muacutesculo perimiacutesio endomiacutesio
sarcolema assim como por elementos da proacutepria fibra muscular (Zajac 1989)
Dependendo ainda da ativaccedilatildeo a forccedila muscular fica reduzida a uma fraccedilatildeo da forccedila
maacutexima situaccedilatildeo em que nem todas as fibras satildeo recrutadas ou a somaccedilatildeo
temporal natildeo chegou ao maacuteximo (Figura 15 B)
Em muacutesculos do aparelho locomotor a modulaccedilatildeo da forccedila eacute feita
predominantemente pelo recrutamento ateacute cerca de 70 (50 a 85
dependendo do muacutesculo) da forccedila maacutexima valor a partir do qual as unidades
motoras passam a disparar com maior frequumlecircncia (Enoka 1993) [6]
40
Figura 15 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento A - Ativaccedilatildeo maacutexima B - Ativaccedilatildeo parcial (Zajac 1989)
532 Relaccedilatildeo Velocidade - Forccedila Muscular
Um muacutesculo isolado sujeito a uma carga constante por exemplo suportando um
peso se for estimulado inicialmente se encurtaraacute parando em seguida Variando-se
a carga eacute possiacutevel relacionaacute-la com a velocidade de encurtamento sendo obtida a
curva velocidade - forccedila muscular Quando a velocidade de encurtamento eacute maacutexima
o muacutesculo natildeo estaacute sujeito a nenhuma carga isto eacute a forccedila muscular eacute nula Se por
outro lado o muacutesculo natildeo consegue se encurtar ainda que seu comprimento seja
oacutetimo senatildeo apenas suportar a carga a velocidade eacute nula e a forccedila assume o valor
maacuteximo (Figura 16) Forccedilas maiores do que a maacutexima aplicadas ao muacutesculo levam
seu alongamento ateacute um limite de aproximadamente 180 da forccedila maacutexima
aumentos subsequumlentes de forccedila levariam a alongamentos draacutesticos no muacutesculo
41
Figura 16 - Relaccedilatildeo forccedila-velocidade para ativaccedilotildees maacutexima e parcial No eixo x estaacute representada a
velocidade de encurtamento a velocidade do muacutesculo com sinal oposto (Zajac 1989)
54 O Modelo de Hill
Os modelos derivados da proposta inicialmente apresentada por A V Hill em 1938
possuem caracteriacutesticas suficientemente simples e de faacutecil compreensatildeo e satildeo
capazes de modelar satisfatoriamente os principais fenocircmenos macroscoacutepicos
observados na contraccedilatildeo muscular e que os tornaram os mais utilizados ateacute entatildeo
em estudos de dinacircmica e controle de movimento Na Figura 17 podem ser
observados os componentes baacutesicos deste modelo um elemento contraacutetil (CE) no
qual a forccedila muscular eacute gerada a partir da energia quiacutemica disponiacutevel um elemento
elaacutestico em seacuterie (SEE) responsaacutevel pela resposta mecacircnica do muacutesculo agraves
alteraccedilotildees de comprimento raacutepidas Se um muacutesculo estaacute sendo submetido a
alongamentos natildeo-despreziacuteveis eacute comum a inclusatildeo de um elemento elaacutestico em
paralelo (PE) atuando como uma mola passiva [6]
42
Figura 17 - Estrutura funcional do modelo de Hill mostrando o elemento contraacutetil (CE) o elemento
elaacutestico em paralelo (PE) e o elemento elaacutestico em seacuterie (SEE) (Zajac 1989)
A partir de medidas de forccedila isotocircnica em muacutesculos tetanizados sabe-se que quando
esta aumenta os muacutesculos se contraem mais lentamente Foi proposta entatildeo por Hill
uma relaccedilatildeo empiacuterica hiperboacutelica que ajustava a dependecircncia da velocidade maacutexima
de contraccedilatildeo (V) com a forccedila muscular (F) (Figura 18)
(F+a)+(V+b)=const (41)
Tal que
V eacute a velocidade inicial (maacutexima) de encurtamento
F eacute a forccedila muscular
a e b satildeo as constantes sendo b = a (VmFm)
43
Figura 18 - Hipeacuterbole de Hill Os dados experimentais de contraccedilotildees isotocircnicas do muacutesculo sartorius
de ratilde foram ajustados com a equaccedilatildeo empiacuterica (VVm+025) (FFm+025) = 03123 neste teste
Vm=52 cms e Fm=65 gf (Talbot e Gessner 1973)
Hill obteve a relaccedilatildeo acima atraveacutes de medidas da potecircncia muscular que eacute a soma
das energias mecacircnica e teacutermica durante a contraccedilatildeo isotocircnica Inicialmente o calor
liberado na contraccedilatildeo isotocircnica (Qit) foi considerado como a soma do calor liberado
durante a contraccedilatildeo isomeacutetrica (Qim) e do calor liberado devido ao encurtamento (Qe)
Q Q Qit e im (42)
Hill constatou que Qe era proporcional apenas agrave distacircncia encurtada ou que sua
variaccedilatildeo temporal era proporcional a V No entanto Qit o calor total diminuiacutea com o
aumento da forccedila A potecircncia total no muacutesculo soma da potecircncia mecacircnica (fv) e do
calor extra dissipado por accedilatildeo da viscosidade no encurtamento (Qe) pode ser
expressa como
( )W fv Qe fv av b f fm (43)
44
Tal que fm eacute a forccedila muscular maacutexima (ou seja para v = 0) Somando ab + bf nos dois
lados da equaccedilatildeo acima
( )( ) ( )f a v b b a fm (44)
Mas Hill percebeu posteriormente que ldquoardquo dependia de f (Hill 1964)
a f f fm( ) 016 018 (45)
Apesar das equaccedilotildees 44 e 45 descreverem com maior precisatildeo a relaccedilatildeo forccedila-
velocidade a equaccedilatildeo original de Hill 41 continua sendo empregada com suficiente
credibilidade para muitos muacutesculos Wilkie (1950) notou que hipeacuterboles
geometricamente semelhantes eram obtidas para vaacuterios muacutesculos mostrando que a
variaccedilatildeo da velocidade com a forccedila ocorria de maneira ateacute certo ponto invariante
Normalizando a eq 41 pela forccedila maacutexima (fm) e pela velocidade maacutexima de contraccedilatildeo
sem carga (vm) vem
f
f
v
vm m
1
4
1
4
5
16 (46)
Uma vez que para muitos muacutesculos vale a relaccedilatildeo
a
f
b
vm m
1
4 (47)
Abott e Wilkie (1953) mostraram que a equaccedilatildeo de Hill normalizada eq 47 se aplica
para muacutesculos que se encontram em diversos estados de alongamento ou contraccedilatildeo
e natildeo apenas no comprimento oacutetimo Assim a forccedila do elemento contraacutetil eacute
completamente definida para uma estimulaccedilatildeo tetacircnica se a curva forccedila-comprimento
eacute levada em conta aleacutem da curva forccedila-velocidade A forccedila muscular eacute entatildeo uma
funccedilatildeo de duas variaacuteveis uma relaccedilatildeo forccedila-comprimento-velocidade (figura 19)
45
Figura 19 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento-velocidade para muacutesculo interno reto de rato (Zierler 1978)
Este modelo baacutesico possui alguns pequenos desvios dependendo das condiccedilotildees
especiacuteficas de operaccedilatildeo Muacutesculos que se contraem a partir de um comprimento inicial
elevado encurtam-se mais lentamente do que aqueles que estavam inicialmente
menos estendidos A duraccedilatildeo da estimulaccedilatildeo se longa diminui a velocidade de
contraccedilatildeo processo ligado provavelmente ao metabolismo energeacutetico (Zierler 1978)
A partir das relaccedilotildees expostas acima jaacute eacute possiacutevel calcular a potecircncia muscular
Sendo a taxa de calor gerado no encurtamento ( Qe ) proporcional agrave velocidade de
encurtamento
( )Q Q f f vit im m 016 018 (48)
Incluindo o termo fv da potecircncia mecacircnica e considerando a = 025 a potecircncia
muscular total entendida como a soma da taxa de produccedilatildeo de calor e da potecircncia
mecacircnica durante a contraccedilatildeo isotocircnica fica
W Q f v fvim m 0 25 (49)
46
E utilizando a relaccedilatildeo determinada por Hill para o calor isomeacutetrico
Qf v
im
m m
16 (410)
Tem-se que uma expressatildeo para a potecircncia muscular seria
Wf v v
v
f
f
v
v
m m
m m m
161 4 16 (411)
Que a partir da equaccedilatildeo 46 da hipeacuterbole normalizada de Hill (Talbot e Gessner
1973) pode ser expressa em funccedilatildeo apenas da velocidade de encurtamento ou da
forccedila muscular
Wf v
vv
vv
m m m
m
16
1 24
1 4 (412)
Wf v f
f
f f
f f
m m
m
m
m
161 1
4 75 20
16 64 (413)
A equaccedilatildeo de Hill normalizada (46) eacute a base para a determinaccedilatildeo da curva
velocidade-forccedila muscular As equaccedilotildees 411 e 412 por sua vez podem fornecer
importantes dados sobre consumo de energia muscular e o comportamento das
forccedilas para um estudo mais especiacutefico Em sistemas de estimulaccedilatildeo eleacutetrica neuro-
muscular poderatildeo ser uacuteteis no estabelecimento de estrateacutegias de controle
47
55 Estrutura Muscular na Articulaccedilatildeo
A seguir seratildeo apresentados os muacutesculos e ligamentos no movimento do joelho De
acordo com o mostrado na Figura 20 podemos observar a quantidade de muacutesculos
diretamente ligados ao joelho bem como os ligamentos que satildeo responsaacuteveis por
manter a integridade da articulaccedilatildeo
Figura 20 - Demonstrativa dos muacutesculos ligamentos e suas disposiccedilotildees
551 Os Muacutesculos da Articulaccedilatildeo
Doze muacutesculos atuam na articulaccedilatildeo do joelho e satildeo classificados em trecircs grupos
bull Jarrete
bull Quadriacuteceps da coxa e
bull Muacutesculos natildeo-classificados
5511 Jarrete
O grupo do jarrete inclui os muacutesculos semitendiacuteneo semimembranaacuteceo e biacuteceps da
coxa (cabeccedila longa e curta) Todos exceto a cabeccedila curta do biacuteceps atuam como
48
extensores do quadril Como os muacutesculos do jarrete demonstram uma linha de
traccedilatildeo posterior ao eixo de rotaccedilatildeo do joelho eles servem como flexores do joelho
Aleacutem de fletir o joelho os muacutesculos semimembranaacuteceo e semitendiacuteneo giram
medialmente a tiacutebia quando o joelho estaacute parcialmente fletido Na condiccedilatildeo de
sustentaccedilatildeo de peso esses muacutesculos tendem a girar lateralmente o fecircmur sobre a
tiacutebia Esses movimentos satildeo relativamente equivalentes
5512 O Quadriacuteceps da Coxa
O quadriacuteceps da coxa eacute constituiacutedo pelos muacutesculos reto da coxa e trecircs vastos (vasto
lateral medial e intermeacutedio) Apenas o reto da coxa atua em mais de uma
articulaccedilatildeo Contudo todos os membros causam inequivocadamente uma extensatildeo
potente do joelho e tambeacutem devido a sua inserccedilatildeo medial tendem a causar
rotaccedilatildeo medial da tiacutebia
O comportamento eleacutetrico do vasto medial estaacute relacionado agrave diminuiccedilatildeo da
magnitude do braccedilo de momento do quadriacuteceps para a extensatildeo do joelho durante
os 15ordm finais de movimento Os aumentos na atividade do vasto medial no final da
extensatildeo do joelho foram relacionados ao seu papel como estabilizador da patela
contra uma luxaccedilatildeo lateral Em geral ainda eacute relativamente seguro afirmar que todos
os muacutesculos do quadriacuteceps satildeo mais ou menos simultaneamente ativos durante a
extensatildeo do joelho e proporcionalmente ativos durante elevaccedilotildees e reduccedilotildees na
tensatildeo da extensatildeo
5513 O Grupo de Muacutesculos natildeo Classificados
O grupo de muacutesculos natildeo-classificados da articulaccedilatildeo do joelho inclui o sartoacuterio o
graacutecil o popliacuteteo o gastrocnecircmico e o plantar Os dois uacuteltimos atuam
predominantemente na articulaccedilatildeo do tornozelo embora passem atraacutes da
articulaccedilatildeo do joelho e possuam alguma capacidade de flexatildeo
49
O muacutesculo graacutecil considerado parte da massa muscular referida como adutores do
quadril no entanto ao atravessar a articulaccedilatildeo do joelho ele tende a causar um
torque associado agrave rotaccedilatildeo medial da tiacutebia bem como a flexatildeo do joelho
O sartoacuterio que eacute o muacutesculo mais longo do corpo tambeacutem se associa agrave rotaccedilatildeo
medial da tiacutebia e atua no quadril como flexor
O popliacuteteo eacute um muacutesculo profundo e pequeno situado atraacutes da articulaccedilatildeo do joelho
A orientaccedilatildeo de suas fibras o torna um rotador medial da tiacutebia Geralmente se
observa atividade do muacutesculo no iniacutecio da flexatildeo do joelho aleacutem de ajudar a
estabilizar o membro inferior sustentador do peso quando estaacute numa posiccedilatildeo com o
joelho fletido auxiliando o ligamento cruzado posterior a restringir esse movimento
indesejaacutevel
Figura 21 ndash Localizaccedilatildeo dos principais muacutesculos relacionados ao joelho [10]
552 Ligamentos
Ligamento Cruzado Anterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo permitindo
o movimento para frente
Ligamento Cruzado Posterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo
permitindo o movimento para traacutes mais ligamentos colaterais localizados nas
laterais do joelho responsaacuteveis pela estabilidade lateral e medial da articulaccedilatildeo
50
Os ligamentos tecircm como principal funccedilatildeo limitar os movimentos das articulaccedilotildees em
direccedilotildees indesejaacuteveis a fim de que natildeo ocorram lesotildees (danificaccedilotildees nas mesmas)
A caacutepsula fibrosa do joelho eacute suplementada e reforccedilada por cinco ligamentos
intriacutensecos
bull Ligamento Patelar
bull Ligamento Colateral Fibular
bull Ligamento Colateral Tibial
bull Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo
bull Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Estes satildeo frequumlentemente denominados ligamentos externos para diferenciaacute-los
dos ligamentos internos e ligamentos cruzados que se encontram dentro da caacutepsula
fibrosa
5521 Ligamento Patelar
Eacute a continuaccedilatildeo do tendatildeo do muacutesculo quadriacuteceps da coxa distal agrave patela Eacute
extremamente forte e contiacutenuo com a caacutepsula fibrosa da articulaccedilatildeo do joelho e eacute
palpado com maior facilidade quando a perna esta estendida Resiste agrave tendecircncia
da face tibial superior de deslocar-se para frente com referecircncia ao fecircmur durante
alguns tipos de movimento
5522 Ligamento Colateral Fibular (Lateral) e Ligamento Colateral Tibial
(Medial)
Esse ligamento tem mais importacircncia que o ligamento colateral fibular (lateral) no
que diz respeito agrave estabilidade do joelho
O ligamento colateral medial eacute composto de uma parte superficial o ligamento
colateral tibial e uma parte profunda ldquoo ligamento capsular medialrdquo Estas estruturas
satildeo importantes no controle da angulaccedilatildeo vara (voltado medialmente) e valga
(voltada lateralmente) rotaccedilatildeo tibial e deslocamento tibial antero-posterior Esses
51
ligamentos satildeo firmemente fixados ao menisco medial e a caacutepsula fibrosa da
articulaccedilatildeo do joelho
Os ligamentos colaterais tibial e fibular normalmente impedem a ruptura das faces
laterais da articulaccedilatildeo Satildeo firmemente estirados quando a perna eacute estendida
impedindo a rotaccedilatildeo da tiacutebia lateralmente ou do fecircmur medialmente Durante a
flexatildeo da perna eles se aproximam permitindo alguma rotaccedilatildeo da tiacutebia sobre o
fecircmur
Ligamento colateral medial possui duas porccedilotildees superficial e profunda Estabiliza a
joelho nos estresses em valgo
Ligamento colateral lateral ou fibular colateral Eacute o principal estabilizador ao estresse
em varo Faz parte do complexo ou canto posterolateral e resiste agrave rotaccedilatildeo externa
Figura 22ndash Ligamentos da articulaccedilatildeo do joelho
5523 Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo e Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Eles reforccedilam a parte de traz do joelho Ajudam a resistir qualquer tendecircncia
para a articulaccedilatildeo se mover aleacutem de seu limite de extensatildeo (hiperextensatildeo) Aleacutem
52
disso a direccedilatildeo de suas fibras sugere que eles limitem o movimento rotatoacuterio
5524 Ligamentos Cruzados
O mais fraco ligamento eacute o cruzado anterior que impede o deslocamento posterior
do fecircmur sobre a tiacutebia e a hiperextensatildeo da articulaccedilatildeo aleacutem de conter a tiacutebia que eacute
tracionada agrave frente quando a articulaccedilatildeo eacute fletida em acircngulo reto
O ligamento cruzado posterior que eacute estirado durante a flexatildeo da articulaccedilatildeo do
joelho impede a luxaccedilatildeo anterior do fecircmur sobre a tiacutebia ou a luxaccedilatildeo posterior da
tiacutebia Tambeacutem ajuda a evitar a hiperflexatildeo da articulaccedilatildeo do joelho
Estes ligamentos muito fortes situam-se no interior da caacutepsula articular unindo o
fecircmur e a tiacutebia Localizam-se entre os cocircndilos medial e lateral separados da
cavidade articular pela membrana sinovial
Satildeo faixas arredondadas que se cruzam obliquamente como um X e se denominam
anterior e posterior de acordo com seu local de fixaccedilatildeo na tiacutebia Estes ligamentos
satildeo essenciais para a estabilidade acircntero-posterior da articulaccedilatildeo do joelho
principalmente quando eacute fletido
Ligamento cruzado anterior Eacute responsaacutevel pela limitaccedilatildeo da translaccedilatildeo anterior e
rotaccedilatildeo da tiacutebia em relaccedilatildeo ao fecircmur
Ligamento cruzado posterior Evita a subluxaccedilatildeo posterior da tiacutebia em relaccedilatildeo ao
fecircmur
53
56 Movimentos de Rotaccedilatildeo e Translaccedilatildeo
No joelho existem movimentos de escorregamento do fecircmur sobre os meniscos
tornando o movimento ainda mais complexo Nas figuras 23 e 24 estatildeo identificadas
as proacuteteses de 1 e 4 eixos que nos datildeo uma boa visualizaccedilatildeo dos movimentos
relativos entre as superfiacutecies de um joelho
Figura 23 - Proacuteteses de um Eixo
Figura 24 - Proacuteteses de 4 eixos
Podemos observar a diferenccedila dos movimentos proporcionados por proacutetese e
concluiacutemos que o movimento da proacutetese de 4 eixos eacute o que mais se aproxima do
movimento real no joelho jaacute que proporciona o deslizamento entre as superfiacutecies
enquanto na proacutetese de 1 eixo ocorre apenas o movimento de rotaccedilatildeo em torno do
eixo
54
57 Conclusatildeo do Capiacutetulo
O meacutetodo atual de exame do joelho a ressonacircncia magneacutetica natildeo estaacute adequado
com a pesquisa biomecacircnica pois como pode ser observado neste capiacutetulo a
pressatildeo no joelho em movimento eacute no miacutenimo 30 vezes superior comparada agravequela
na maca de ressonacircncia assim como os acircngulos satildeo os mais variados possiacuteveis
proporcionando variaccedilatildeo ciacuteclica com baixas ou altas taxas de variaccedilatildeo das forccedilas
Com relaccedilatildeo ao meacutetodo de Hill pode-se ter uma noccedilatildeo dos gastos de energia
envolvidos na geraccedilatildeo dos movimentos e como varia a forccedila com a velocidade
muscular
Pode-se verificar tambeacutem a complexidade do joelho quando foram citados e
mostrado a quantidade de muacutesculos ligamentos e outras estruturas que o compotildee e
a sua complexibilidade bem como o movimento existente
55
6 PROPOSTA PARA A SOLUCcedilAtildeO MECAcircNICA
Propotildee-se entatildeo um sistema que simule a compressatildeo exercida sobre o joelho com
um carregamento estaacutetico com valor equivalente ao peso do paciente Isto seria
possiacutevel ao variar o carregamento e o acircngulo da articulaccedilatildeo que seria o ideal para
simular as atividades cotidianas como subir uma escada pular correr um
agachamento e outras situaccedilotildees onde o joelho eacute severamente solicitado
Situaccedilotildees como correr e pular necessitariam de um equipamento com software que
captassem imagens dinacircmicas para esta situaccedilatildeo a escolha seria por um simulador
de carga com caracteriacutesticas elaacutesticas desta forma com o movimento haveria
acreacutescimo ou decreacutescimo dos esforccedilos no joelho do paciente de acordo com a
variaccedilatildeo do comprimento da cinta elaacutestica A impossibilidade de realizaccedilatildeo de um
exame deste tipo eacute devido ao fato de natildeo haver um equipamento de RM que capta
imagens dinacircmicas aqui no estado do Espiacuterito Santo Figura 25 o que nos levou
a pensar em outra soluccedilatildeo para o caso
Figura 25 - Equipamento utilizado na ressonacircncia magneacutetica
56
Como a uacutenica possibilidade eacute de simular um carregamento com um acircngulo entre 10ordm
e 15ordm (acircngulo da bobina de captaccedilatildeo de imagem) na articulaccedilatildeo femopatelar e a
impossibilidade descrita no paraacutegrafo anterior pensamos entatildeo em um equipamento
que atendesse a esta situaccedilatildeo
Na Figura 26 observamos a forccedila F em direccedilatildeo perpendicular ao solo simulando a
forccedila peso desta maneira procuramos desenvolver um aparato que nos permitisse
simular a mesma direccedilatildeo A soluccedilatildeo foi um conjunto de cintas com baixa
elasticidade e boa resistecircncia mecacircnica agrave traccedilatildeo com dispositivo de travas O
equipamento natildeo possui componentes ferromagneacuteticos e medidores de forccedila
eletroeletrocircnicos
Figura 26 - Descriccedilatildeo da cinta e figura ilustrativa
A seguir podemos observar a figura 27 com o voluntaacuterio utilizando o equipamento
no momento anterior agrave ressonacircncia
57
Figura 27 ndash Paciente utilizando a cinta ao dar entrada na sala de exame
61 O Equipamento de Carga
O equipamento eacute composto por trecircs cintas dispostas do seguinte modo a primeira
cinta eacute responsaacutevel pelo carregamento do joelho tencionando o sistema a segunda
eacute responsaacutevel pela ligaccedilatildeo da cinta inferior a primeira com a superior a terceira e a
terceira cinta seraacute responsaacutevel por limitar o movimento que seraacute ajustada conforme
o tamanho do paciente
58
Figura 28 ndash Montagem do conjunto de cintas
62 Modificaccedilotildees Realizadas
Foram necessaacuterias algumas adaptaccedilotildees para que as cintas pudessem ser utilizadas
no equipamento de ressonacircncia magneacutetica pois havia alguns componentes
ferromagneacuteticos tais como mola e eixo Estes foram confeccionados em bronze e
as molas foram retiradas de maneira que natildeo alterasse a funcionalidade do
equipamento
59
7 O QUE SIGNIFICA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
Ressonacircncia Magneacutetica (RM) eacute uma ferramenta meacutedica moderna e precisa
disponiacutevel aos meacutedicos para a imagem seccional do interior do corpo Esta visatildeo
magneacutetica fornece aos meacutedicos uma quantidade de informaccedilotildees detalhadas sobre
a localizaccedilatildeo tamanho e composiccedilatildeo do tecido corporal a ser examinado Este
conhecimento pode ser decisivo no estabelecimento de um diagnoacutestico raacutepido e
preciso
A RM eacute um meacutetodo de investigar o corpo tatildeo complicado quanto parece A RM natildeo
usa raios-X De fato como o nome indica o procedimento eacute baseado nas
propriedades magneacuteticas dos aacutetomos que constituem todas as substacircncias incluindo
o corpo humano Em um campo magneacutetico forte como o produzido pelo scanner da
RM sinais eleacutetricos satildeo emitidos pelo nuacutecleo atocircmico do tecido corporal Esses
sinais satildeo interceptados por uma antena circular ao redor do paciente A intensidade
do sinal varia de acordo com o tipo de tecido Um computador designa os sinais aos
pontos correspondentes das aacutereas corporais em exame e transforma-as em imagem
na tela
71 Preparaccedilatildeo para o exame
Natildeo eacute necessaacuterio remover as roupas como eacute o caso em muitos exames de raio-X
poreacutem os pacientes satildeo solicitados a retirar todos os objetos que possam interferir
no processo de imagem principalmente aqueles contendo metal Isto inclui natildeo
somente brincos broches colares reloacutegios de pulso mas tambeacutem canetas
esferograacuteficas e chaves Os pacientes devem tambeacutem retirar placas dentaacuterias
removiacuteveis e informar o meacutedico se houver qualquer implante metaacutelico ou objeto
estranho incluindo
bull Marca-passo
bull Vaacutelvula cardiacuteaca artificial
bull Proacutetese vascular
60
bull Membro artificial
bull Unha ou placa metaacutelica
bull Estilhaccedilo ou tala de metal
bull Dispositivo intra-uterino (para contracepccedilatildeo)
bull O meacutedico deve ser informado se vocecirc estaacute graacutevida
Para o exame os pacientes satildeo conduzidos a um recosto almofadado no centro do
scanner da RM Eacute importante que o paciente sinta-se confortaacutevel para o iniacutecio e
permaneccedila calmo e quieto o quanto possiacutevel durante o exame jaacute que qualquer
movimento fiacutesico pode interferir com a precisatildeo das medidas ou alterar os resultados
dos testes
72 Seguranccedila durante o exame
Uma vez que a ressonacircncia magneacutetica natildeo envolve o uso de raios-X natildeo eacute
necessaacuterio tomar as mesmas medidas de precauccedilatildeo para exames de raios-X Pelo
conhecimento cientiacutefico atual a forccedila do campo magneacutetico necessaacuteria para obter
resultados precisos (ateacute 2 Tesla = 20000 vezes o campo magneacutetico da Terra) natildeo
possui efeito prejudicial
Nos uacuteltimos anos milhotildees de exames foram realizados sem quaisquer efeitos
colaterais conhecidos - durante ou apoacutes o exame Os exames de RM geralmente
natildeo podem ser realizados em pacientes com marca-passo cardiacuteaco
73 O que acontece durante o exame
Durante o exame o paciente deita-se no centro de uma abertura tipo tuacutenel do
scanner da RM o que natildeo eacute perigoso nem doloroso Poreacutem se o paciente natildeo gosta
da sensaccedilatildeo de se sentir preso ou sofrem de claustrofobia tomar um sedativo leve
com consulta do meacutedico pode ajudar
61
Cada imagem da RM leva de 5 a 15 minutos para ser obtida Durante o exame o
paciente ouviraacute um som de batida leve Natildeo haacute com que se preocupar Esse eacute o
funcionamento normal do scanner da RM
Quando eacute necessaacuterio obter vaacuterias imagens o recosto iraacute mover-se automaticamente
agrave posiccedilatildeo apropriada O paciente deve continuar o mais tranquumlilo possiacutevel
Dependendo do tipo do exame o tempo total do procedimento pode ser de ateacute 60
minutos
62
8 PARAcircMETROS QUE AFETAM O ASPECTO DAS IMAGENS
OBTIDAS ATRAVEacuteS DE RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
A seguir seraacute abordado os paracircmetros envolvidos para a obtenccedilatildeo das imagens dos
diferentes planos em que satildeo mostradas as imagens e por fim os resultados
obtidos nos experimentos com e sem o equipamento de carga
81 Paracircmetros que Afetam o Aspecto das Imagens Obtidas Atraveacutes de
Ressonacircncia Magneacutetica
O aspecto de uma imagem produzida atraveacutes de RM eacute determinado atraveacutes de
muitos paracircmetros Em geral estes paracircmetros podem ser divididos em (1) aqueles
que possuem um valor fixo determinado pela fiacutesica da RM e (2) aqueles que podem
ser modificados pelo usuaacuterio para alterar o aspecto da imagem
O objetivo de qualquer estudo de RM eacute gerar imagens da anatomia tecidual nas
quais a razatildeo contraste-ruiacutedo (RCR) eacute suficiente para permitir identificaccedilatildeo do
processo patoloacutegico Isto eacute realizado variando-se os paracircmetros definidos pelo
usuaacuterio para enfatizar diferenccedilas nos valores de paracircmetros intriacutensecos e para
enfatizar diferenccedilas na intensidade do sinal entre voxels contendo tecidos normais e
patoloacutegicos
811 Paracircmetros Intriacutensecos
Os paracircmetros intriacutensecos satildeo tecidos-dependentes e natildeo estatildeo sob controle do
operador Como exemplos de paracircmetros intriacutensecos estatildeo a densidade da aacutegua e a
gordura no tecido fluxo sanguiacuteneo e as velocidades de relaxamento dos momentos
magneacuteticos de volta ao equiliacutebrio apoacutes perturbaccedilatildeo Alguns paracircmetros intriacutensecos
satildeo invariaacuteveis entre todos os tecidos (por exemplo a intensidade do campo
magneacutetico)
63
O acuacutemulo de liacutequido de edema em torno de um tumor eacute uma patologia comum O
edema tem maior proporccedilatildeo de aacutegua que o tecido normal circundante e portanto
maior densidade de proacutetons por unidade de volume Este aumento da densidade de
proacutetons por unidade de volume pode ser observado utilizando-se meacutetodos de estudo
por RM Tipicamente imagens por RM ponderadas em densidade protocircnica satildeo
obtidas utilizando-se os menores TE e tempo de repeticcedilatildeo (TR) possiacuteveis que
permitem relaxamento T1 completo de todos os momentos magneacuteticos de volta ao
equiliacutebrio
8111 Tempos de Relaxamento
Apoacutes ser excitado o sinal de RM natildeo pode ser detectado para sempre Sofre
descaimento em virtude de dois tipos diferentes de processos de relaxamento (1) o
retorno do momento magneacutetico de volume ao equiliacutebrio teacutermico e (2) a perda de
coerecircncia da fase na magnetizaccedilatildeo final em virtude de interaccedilotildees com outros
momentos magneacuteticos no tecido
A velocidade com que estes processos retornam agrave magnetizaccedilatildeo final ao equiliacutebrio eacute
fundamental porque a experiecircncia com RM deve ser repetida para cada etapa de
codificaccedilatildeo de fase e o grau de magnetizaccedilatildeo disponiacutevel para o estudo depende da
forma como muitos dos momentos magneacuteticos satildeo realinhados com o campo
magneacutetico principal
8112 Tempos de Relaxamento T2 e T2
Apoacutes excitaccedilatildeo o sinal de RM presente no plano XY decai exponencialmente ateacute
zero com o tempo O tempo necessaacuterio para o desaparecimento irreversiacutevel de 63
do sinal eacute denominado tempo de relaxamento T2 ou tempo de relaxamento spin-spin
ou transversal Este descaimento eacute causado pelos muitos processos que produzem
uma perda de coerecircncia da fase no sinal de RM Apoacutes o pulso de RF todos os
momentos magneacuteticos inicialmente processam com fases idecircnticas (a precessatildeo eacute o
alinhamento dos momentos magneacuteticos em torno do campo principal) Entretanto
64
variaccedilotildees na intensidade efetiva do campo magneacutetico fazem com que os momentos
magneacuteticos processem em diferentes frequumlecircncias por curtos periacuteodos de tempo
8113 Tempo de Relaxamento T1
O tempo de relaxamento T1 (isto eacute spin-lattice ou tempo de relaxamento
longitudinal) eacute o tempo necessaacuterio para restabelecer 63 da populaccedilatildeo de equiliacutebrio
de momentos magneacuteticos Bo apoacutes o pulso de excitaccedilatildeo O relaxamento T1 eacute um
processo exponencial
O tempo de relaxamento T1 para qualquer material varia em funccedilatildeo da intensidade
do capo magneacutetico pois ocorrem mais variaccedilotildees na intensidade do capo magneacutetico
efetivo local em menores frequumlecircncias O tempo de relaxamento T1 eacute sempre maior
ou igual ao tempo de relaxamento T2
812 Paracircmetros Extriacutensecos
Muitos tipos de paracircmetros controlados pelo operador podem alterar o aspecto da
imagem Estes incluem eventos de determinaccedilatildeo do tempo como TR TE e em
estudos de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo de inversatildeo do spin Outros paracircmetros
que afetam o aspecto da imagem satildeo espessura do corte resoluccedilatildeo digital e CDV
O aspecto da imagem tambeacutem pode ser modificado aplicando-se mais de um pulso
de RF antes da coleta de dados
8121 TR e TE
Tipicamente satildeo necessaacuterias 128 ou 256 etapas de codificaccedilatildeo em uma aquisiccedilatildeo
de RM O TR eacute o tempo entre etapas consecutivas de codificaccedilatildeo de fase e o TE eacute
o tempo entre o pulso de RF perturbador inicial e o centro do periacuteodo de aquisiccedilatildeo
O TR geralmente eacute maior que o TE exceto para algumas sequumlecircncias raacutepidas como
aquisiccedilatildeo raacutepida estaacutegio estacionaacuterio apoacutes contraste e imagem raacutepida com
precessatildeo estaacutegio estacionaacuterio
65
813 Manipulaccedilatildeo dos Paracircmetros Extriacutensecos para Variar o Contraste da
Imagem
8131 Imagem de Ressonacircncia Magneacutetica Ponderada em TI e TR
Todas as imagens geradas por RM satildeo ponderadas em T1 em algum grau os
tempos de relaxamento T1 para aacutegua e gordura no corpo vaiam de 100 a 2000 ms
A fonte primaacuteria de atenuaccedilatildeo do sinal em uma imagem spin-eco eacute a saturaccedilatildeo
progressiva do momento magneacutetico pelos pulsos de seleccedilatildeo do corte repetitivos O
sinal da gordura eacute brilhante enquanto as intensidades de sinal do muacutesculo e liacutequido
em um cisto do menisco satildeo menores
8132 Ponderaccedilatildeo em densidade Protocircnica
As imagens onde o contraste eacute governado pela concentraccedilatildeo relativa de aacutegua no
tecido podem ser geradas utilizando-se TRrsquos longos (TR gt 20 ms) Estas imagens
satildeo denominadas imagens ponderadas em densidade protocircnicas As imagens
ponderadas em densidade protocircnica fornecem mais detalhes anatocircmicos porque
satildeo usadas para visualizar estruturas finas Estas satildeo obtidas e satildeo uacuteteis para
interpretaccedilatildeo de aacutereas de sinal de intensidade elevada observada na imagem
ponderada em T2 na qual os detalhes anatocircmicos estatildeo encobertos
8133 Ponderaccedilatildeo em T2 e TE
O liacutequido e o edema podem ser enfatizados em imagens produzidas por RM
utilizando-se longos tempos de TE porque possuem maiores tempos de
relaxamento T2 que os tecidos normais Com TEs longos o descaimento do sinal
exponencial devido ao relaxamento T2 atenua o sinal de liacutequido e edema mais
lentamente que o sinal da gordura muacutesculo ou tecidos conjuntivos normais
Portanto o liacutequido e o edema apresentam-se brilhantes em imagens por RM
ponderadas em T2 obtidas utilizando-se longos tempos TE e longos tempos TR A
seguir seraacute exposto um quadro com um breve resumo da interpretaccedilatildeo de RM
66
Resumo da interpretaccedilatildeo de IRM
Definiccedilotildees
Tempos de relaxamento Comportamento caracteriacutestico da magnetizaccedilatildeo tecidual
(propriedades dos tecidos)
T1 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons se
tornem inicialmente alinhados com o capo magneacutetico
estaacutetico (ou se realinhem apoacutes excitaccedilotildees repetidas)
T2 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons
saiam de fase uns em relaccedilatildeo aos outros apoacutes excitaccedilatildeo
por radiofrequumlecircncia (RF)
TR O tempo entre as excitaccedilotildees sucessivas de RF no tecido
(um TR curto seleciona proacutetons com T1 curto)
TE Sequumlecircncia em spin-eco tempo no qual o sinal de RF
tecidual (spin-eco) eacute recebido (um TE longo seleciona
proacutetons com T2 longo)
TI Sequumlecircncia de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo consumido
ateacute que a magnetizaccedilatildeo do tecido em recuperaccedilatildeo seja
defletido para recepccedilatildeo (tecido cuja magnetizaccedilatildeo passa
pelo zero no tempo TI produz intensidade zero)
Efeitos sobre a
Imagem
T1 Um T1 curto possibilita uma remagnetizaccedilatildeo raacutepida de
modo que a intensidade do sinal eacute grande (a gordura tem
T1 muito curto) e o tecido aparece brilhante o tecido com
T1 longo (como o liacutequido) natildeo se magnetiza plenamente
entre as excitaccedilotildees e apresenta um aspecto escuro na
imagem a inversatildeo-recuperaccedilatildeo com TI semelhante ao T1
de um tecido resulta em sinal nulo para este tecido (a
gordura pode ser zerada pelo emprego de um TI curto)
67
T2 Um T2 curto faz com que os proacutetons em precessatildeo saiam
rapidamente de fase levando agrave perda do sinal tecidos com
T2 curto (como o muacutesculo) tecircm aspecto escuro nas
imagens obtidas em TE longo tecidos com T2 longo (como
liacutequido ou tumor) mantecircm sua coerecircncia de fase por mais
tempo do que outros tecidos e apresentam um aspecto
brilhante nas imagens obtidas com um TE longo uma
teacutecnica ponderada em T2 utiliza um TR e um TE longos
Aspecto do tecido em sequumlecircncia de IRM
Spin-eco
Tecido Tempo de
relaxamento
Ponderaccedilatildeo T1
TE e TR curtos
Ponderaccedilatildeo T2
Tumor liacutequido T1 e T2 longos Escuro Claro
Muacutesculo T1 longo e T2 curto Escuro Escuro
Gordura T1 curto e T2 longo Claro Menos claro
Para finalizar nossa anaacutelise acerca dos paracircmetros podemos dizer que em uma
sequumlecircncia DP teremos valores curtos para TR e tambeacutem para TE ou seja teremos
T1 longo e T2 curto assim natildeo teremos sequumlecircncia ponderada em T1 como
tambeacutem natildeo teremos ponderada em T2 esta sequumlecircncia nos daraacute cor escura para
liacutequidos e gorduras entatildeo poderemos diferenciar os muacutesculos que teratildeo cor
brilhante podendo entatildeo diagnosticar problemas musculares
Para valores curtos de TR e TE teremos sequumlecircncia ponderada em T1 desta forma
as gorduras apareceratildeo com cor brilhante e os muacutesculos e liacutequidos apareceratildeo em
cor escura sendo uma oacutetima maneira de analisar o quatildeo intacta se encontra o tecido
infrapatelar ou gordura de Hoffa encontrada na regiatildeo femopatelar
68
Para valores longos de TR e TE teremos uma sequumlecircncia ponderada em T2 desta
forma as gorduras e muacutesculos se encontraratildeo em cor escura mas os liacutequidos
estaratildeo em cor brilhante assim poderemos diagnosticar a presenccedila de aacutegua e
edemas na regiatildeo patelofemoral Lembrando ainda que a gordura neste caso tem a
funccedilatildeo de lubrificantes para as superfiacutecies das cartilagens dos ossos a presenccedila de
aacutegua ou edemas prejudicam a lubrificaccedilatildeo na regiatildeo fazendo com que as
cartilagens venham a deteriorar-se
82 Planos de Imagem
Uma aquisiccedilatildeo axial atraveacutes da articulaccedilatildeo patelofemoral eacute usada como o localizador
inicial para imagens subsequumlentes nos planos sagital e coronal A patologia do
menisco eacute avaliada basicamente em imagens do plano sagital Entretanto a
morfologia e a intensidade de sinal das cartilagens do menisco devem ser avaliadas
secundariamente em imagens no plano coronal Os ligamentos cruzados satildeo mais
bem observados em imagens no plano sagital com o coronal e o axial para
visualizaccedilatildeo secundaacuteria e confirmaccedilatildeo da patologia Os ligamentos colateral medial
e lateral (LCM E LCL) satildeo claramente exibidos em imagens coronais e axiais e
tambeacutem podem ser identificados rotineiramente em imagens sagitais As superfiacutecies
da cartilagem articular dos compartimentos medial e lateral satildeo avaliadas nos planos
coronal e sagital A articulaccedilatildeo patelofemoral incluindo a faceta patelar e a
cartilagem articular do sulco troclear eacute mais bem observada em imagens axiais e
sagitais
821 Posicionamento do Paciente
Embora os estudos por imagem sejam realizados rotineiramente com o joelho
colocado em 10ordm a 15ordm de rotaccedilatildeo externa (para realinhar o ligamento cruzado
anterior [LCA] paralelo ao plano de imagem sagital) esta rotaccedilatildeo externa torna-se
menos importante quando satildeo usados cortes mais finos (lt 3 mm) A rotaccedilatildeo externa
excessiva do joelho resulta em alongamento das dimensotildees acircntero-posteriores do
cocircndilo femoral (principalmente o cocircndilo femoral lateral) e pode diminuir a
visualizaccedilatildeo precisa da anatomia do menisco Uma alternativa eacute usar imagens
69
sagitais em plano obliacutequo paralelo agrave orientaccedilatildeo do LCA avaliada em um localizador
axial
83 Abordagem Quanto aos Tipos de Planos Utilizados na RM
831 Imagens Axiais
As imagens no plano axial tecircm importante papel na avaliaccedilatildeo de rotina do joelho As
facetas patelares e a cartilagem articular devido agrave sua orientaccedilatildeo obliacutequa satildeo
demonstradas com maior precisatildeo em imagens axiais atraveacutes da articulaccedilatildeo
patelofemoral A doenccedila patelofemoral (isto eacute condromalaacutecia) pode ser super ou
subestimada quando usadas apenas imagens sagitais Imagens axiais com TF 3D
submilimeacutetrica satildeo usadas para definir padrotildees de lesatildeo circunferencial do menisco
e criar imagens compostas 3D utilizando-se uma estaccedilatildeo de trabalho As imagens
no plano axial tambeacutem satildeo usadas como localizador para determinar os planos
sagital e coronal Embora imagens axiais de rotina em 4 ou 5 mm natildeo satildeo sensiacuteveis
agrave patologia do menisco porque os cortes satildeo muito espessos Imagens sagitais que
secionam o menisco perpendicular agrave sua superfiacutecie proporcionam a melhor
demonstraccedilatildeo da anatomia e patologia interna do menisco
832 Imagens Sagitais
A dessecaccedilatildeo no plano sagital exibe os componentes dos ligamentos colaterais
medial e caacutepsula adjacente O compartimento patelofemoral o quadriacuteceps e o
tendatildeo patelar satildeo demonstrados em dissecaccedilotildees meacutedio-sagitais
O LCA e o LCP satildeo mais bem exibidos em imagens sagitais O LCL ou ligamento
colateral fibular e o tendatildeo do muacutesculo biacuteceps femoral tambeacutem podem ser
observados em cortes sagitais perifeacutericos
Em cortes meacutedio-sagitais os tendotildees quadriacuteceps e patelar que demonstram sinal
de baixa intensidade satildeo observados em suas fixaccedilotildees anteriores aos poacutelos
patelares superior e inferior respectivamente O coxim adiposo infrapatelar de Hoffa
70
estaacute situado diretamente posterior ao tendatildeo patelar e demonstra sinal de
intensidade brilhante (dependendo dos paracircmetros escolhidos) A cartilagem
articular patelar posterior exibe arco uniforme ou convexo em cortes atraveacutes das
facetas patelares medial e lateral Na ausecircncia de liacutequido articular a bursa patelar
colapsada natildeo eacute observada proximal ao poacutelo superior da patela
833 Imagens Coronais
A dissecaccedilatildeo anatocircmica coronal poacutestero-anterior demonstra a caacutepsula posterior o
tendatildeo popliacuteteo os ligamentos cruzados e menisco os ligamentos colaterais e e o
mecanismo extensor
Cortes meacutedio-coronais exibem a espinha tibial anterior enquanto as imagens
anteriores satildeo caracterizadas pelo sinal de alta intensidade do coxim adiposo
infrapatelar de Hoffa anterior ao compartimento lateral do joelho
71
9 COMPARATIVO DO SISTEMA MECAcircNICO COM O JOELHO
Ao iniciar nossa discussatildeo faremos uma comparaccedilatildeo entre a junta do joelho e um
par de buchas mecacircnicas a cartilagem presente em torno dos cocircndilos seraacute
comparada a uma bucha de desgaste o osso seraacute considerado como a peccedila
importante que natildeo poderaacute ser substituiacuteda e a gordura de Hoffa (tecido adiposo
infrapatelar) seraacute considerada como um lubrificante de elevada viscosidade
No sistema mecacircnico quando haacute uma contaminaccedilatildeo no lubrificante tem-se o
aumento do atrito e em consequumlecircncia o desgaste prematuro do conjunto A
presenccedila de aacutegua por exemplo causa uma alteraccedilatildeo da viscosidade do lubrificante
essa alteraccedilatildeo natildeo permite a formaccedilatildeo de cunha na regiatildeo de contato entre as
superfiacutecies assim no caso de elementos mecacircnicos poderemos ter microsoldas
ruiacutedos vibraccedilatildeo aquecimento e outros
Em semelhanccedila com este modelo faremos um comparativo em relaccedilatildeo ao joelho
que apresenta componentes com funccedilotildees muito proacuteximas de um par de buchas
mecacircnicas Com o passar do tempo as constantes situaccedilotildees que envolvem o joelho
no dia a dia sejam elas os esforccedilos em um jogo de futebol ou em um simples
agachamento vatildeo levar este conjunto a pressotildees elevadas e ainda a infiltraccedilotildees de
aacutegua por diversos motivos pancadas torccedilotildees etc Neste caso a presenccedila da aacutegua
assim como no sistema mecacircnico iraacute causar desgaste das cartilagens ocorrendo o
contato entre os cocircndilos o que futuramente poderaacute provocar por exemplo uma
artrite
No caso de um desgaste mecacircnico resolve-se o problema trocando o elemento de
desgaste e solucionando o problema de lubrificaccedilatildeo O que natildeo pode ser realizado
com tanta simplicidade no caso do joelho que requer um tratamento ou ateacute uma
intervenccedilatildeo ciruacutergica
72
91 Resultados dos testes
Foram realizados dois testes com e sem carga para que pudeacutessemos avaliar a
mudanccedila nos resultados da RM
911 O Primeiro Teste
O primeiro teste foi realizado no dia 25 de junho de 2005 no CDI (centro de
diagnoacutestico por imagem) localizado em Santa Luacutecia ndash Vitoacuteria O teste foi realizado
em uma pessoa de aparecircncia saudaacutevel sem histoacuterico de problemas no joelho e sem
ocorrecircncia de dor com idade de 28 anos
Os resultados obtidos natildeo apresentaram alteraccedilatildeo significativa das fissuras
912 O Segundo Teste
O segundo teste foi realizado no dia 18 julho de 2005 no mesmo local do teste
anterior O teste foi realizado com uma pessoa saudaacutevel com histoacuterico de problemas
no joelho e sem dores nos dias anteriores ao teste bem como nos dias posteriores
com idade de 54 anos
O resultado obtido com carga apresentou uma pequena variaccedilatildeo da fissura na
gordura de Hoffa
73
10 DISCUSSAtildeO DOS RESULTADOS E MELHORIAS
Neste capiacutetulo faremos uma abordagem sobre os resultados e uma proposta de
melhoria para o equipamento
101 Comentaacuterio dos Resultados
Nos resultados obtidos foram verificadas alteraccedilotildees na regiatildeo femopatelar quando
se aplica uma carga o que natildeo poderia ser obtido em um exame convencional de
ressonacircncia magneacutetica
No primeiro teste pode ser observada uma pequena diferenccedila devido agrave
aproximaccedilatildeo dos cocircndilos Considerando ser o indiviacuteduo uma pessoa saudaacutevel e
sem dores era de se esperar que o resultado natildeo apresentasse alguma anomalia
No segundo teste observou-se abertura de uma pequena fissura na gordura de
Hoffa o que tambeacutem se esperava pois a pessoa apresentava um histoacuterico de
problemas no joelho apesar de que ele natildeo apresentava sintomas de qualquer
anomalia no momento do teste
Visto que os testes natildeo puderam ser realizados com pessoas que tinham um
histoacuterico e uma situaccedilatildeo que caracterizasse um problema no joelho o que foi
determinante para os resultados e devido a impossibilidade de realizar testes nas
condiccedilotildees ideais descritas no quarto capiacutetulo bem como aos custos altiacutessimos que
envolvem os exames que foram realizados juntamente com os exames dos clientes
da cliacutenica sendo assim era de se esperar que os resultados natildeo causassem
diferenccedila de grande expressatildeo
74
102 Proposta de Melhoria
Visto que os resultados foram considerados satisfatoacuterios apesar das condiccedilotildees
adversas propomos possiacuteveis melhorias no que diz respeito agrave avaliaccedilatildeo da pressatildeo
exercida no joelho
Sugerimos entatildeo a utilizaccedilatildeo de palmilhas figuras 29 e 30 para avaliar a pressatildeo
equivalente exercida no joelho e o uso de um software por exemplo o Ansys
(elementos finitos) para criar uma nova imagem corrigida Isso seria viaacutevel e
interessante poreacutem exigiria mais aprofundamento e muito mais tempo o que poderaacute
ser realizado em futuros trabalhos
Figura 29 ndash Palmilhas para mediccedilatildeo da pressatildeo
Figura 30 ndash Resultado de uma anaacutelise de pressatildeo
75
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
[1] httpmriifscuspbrpaginasporttormprojetohistoricohtml acessado
em 11 de junho de 2005
[2] httpwwweagoracombrlerphpidnew=13596 acessado em 15 de
junho de 2005
[3] Rasch Philip j Cinesiologia e Anatomia Aplicada Editora Guanabara
Koogan 1991
[4] Kendall Henry Otis Kendall Florence Peterson Wadsworth Gladys
Elizabeth Muacutesculos Provas e Funccedilotildees Editora Manole Ltda 1980
[5] Haaga Hohn R Lanzieri Charles F Tomografia Computadorizada e
Ressonacircncia Magneacutetica do Corpo Humano Vol 2 Editora Guanabara Koogan
1996
[6] Antonio Raimundo dos Santos Metodologia Cientiacutefica a construccedilatildeo do
Conhecimento 6ordfed Editora DPampA 2004
[7] Tese de Mestrado do aluno Luciano Luporini Menegaldo Campinas
1997 SP ndash Brasil
[8] httpwwwgrupodojoelhocombrartigosanat_biomhtmc acessado em
16 de junho de 2005
[9] httpwwwgrupodojoelhocombrlcahtm acessado em 16 de junho de
2005
[10]httpwwwcorpohumanohpgigcombrsist_muscularsist_muscularhtml
acessado em 20 de junho de 2005
[11] httpwwwmsd-brazilcommsd43m_manualmm_sec5_47htm
acessado em 24 de junho de 2005
[12] httpgeocitiesyahoocombrcorpoemovview_musculacao_24htm
acessado em 25 de junho de 2005
[13]httpwwwtudosobredorcombrpaciente_templatephp3pagina=joelho
acessado em 06 de julho de 2005
[14] Stimac Gary k Introduccedilatildeo ao diagnoacutestico por imagens Editora
Guanabara Koogan 1994
38
53 Contraccedilatildeo Isomeacutetrica e Isotocircnica
A relaccedilatildeo entre a forccedila muscular e seu comprimento durante uma contraccedilatildeo
determina o tipo de contraccedilatildeo muscular Eacute chamada contraccedilatildeo isomeacutetrica aquela em
que o efeito da formaccedilatildeo das pontes cruzadas implica no aumento da rigidez do
muacutesculo atingindo um estado de equiliacutebrio estaacutetico neste caso o muacutesculo natildeo
altera seu comprimento ainda que as pontes cruzadas estejam ativas para suportar
a carga aplicada Modificaccedilotildees na carga levam ao aumento ou a diminuiccedilatildeo da
rigidez do muacutesculo e a manutenccedilatildeo do comprimento O outro tipo de contraccedilatildeo
chamada isotocircnica ocorre quando o muacutesculo se encurta ainda que sob a accedilatildeo de
uma carga Tomando-se como exemplo a elevaccedilatildeo de um peso numa contraccedilatildeo
isomeacutetrica este estaria sendo sustentado estaticamente enquanto uma contraccedilatildeo
isotocircnica seria capaz de levantaacute-lo [6]
531 Relaccedilatildeo Comprimento - Forccedila Muscular
Quando o comprimento de um muacutesculo se encontra proacuteximo ao seu valor de
repouso tambeacutem chamado comprimento oacutetimo a maior quantidade possiacutevel de
cabeccedilas miosiacutenicas pode formar pontes cruzadas com as moleacuteculas de actina esta
situaccedilatildeo corresponde ao maior grau de superposiccedilatildeo entre os filamentos grosso e
fino Gordon et alli (1966) mediu a faixa de comprimento onde a maacutexima tensatildeo
ocorria numa fibra isolada do muacutesculo sartorius da ratilde de 94 a 106 do
comprimento oacutetimo (Figura 15 A)
Diminuindo gradativamente o comprimento do muacutesculo para ateacute um limite de 60
do comprimento oacutetimo a forccedila caiacutea a aproximadamente 80 da forccedila maacutexima -
evento relacionado provavelmente ao encontro de filamentos finos opostos
Encurtamentos mais pronunciados levavam agrave cessaccedilatildeo da forccedila muscular com o
provaacutevel choque dos filamentos grossos com as estruturas Z Por outro lado se o
muacutesculo era estirado acima do comprimento oacutetimo a forccedila muscular caia
gradativamente ateacute cerca de 130 deste comprimento Nesta condiccedilatildeo o
sarcocircmero distendido diminui o nuacutemero de pontes cruzadas ativas ateacute o limite ao
39
redor de 170 do comprimento oacutetimo onde a superposiccedilatildeo entre filamentos
grossos e finos jaacute natildeo ocorre
Em muacutesculos inteiros e natildeo apenas numa fibra isolada alongamentos a partir do
comprimento oacutetimo trazem consigo o aparecimento de uma forccedila elaacutestica passiva
exercida pelos elementos elaacutesticos natildeo contraacuteteis do muacutesculo perimiacutesio endomiacutesio
sarcolema assim como por elementos da proacutepria fibra muscular (Zajac 1989)
Dependendo ainda da ativaccedilatildeo a forccedila muscular fica reduzida a uma fraccedilatildeo da forccedila
maacutexima situaccedilatildeo em que nem todas as fibras satildeo recrutadas ou a somaccedilatildeo
temporal natildeo chegou ao maacuteximo (Figura 15 B)
Em muacutesculos do aparelho locomotor a modulaccedilatildeo da forccedila eacute feita
predominantemente pelo recrutamento ateacute cerca de 70 (50 a 85
dependendo do muacutesculo) da forccedila maacutexima valor a partir do qual as unidades
motoras passam a disparar com maior frequumlecircncia (Enoka 1993) [6]
40
Figura 15 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento A - Ativaccedilatildeo maacutexima B - Ativaccedilatildeo parcial (Zajac 1989)
532 Relaccedilatildeo Velocidade - Forccedila Muscular
Um muacutesculo isolado sujeito a uma carga constante por exemplo suportando um
peso se for estimulado inicialmente se encurtaraacute parando em seguida Variando-se
a carga eacute possiacutevel relacionaacute-la com a velocidade de encurtamento sendo obtida a
curva velocidade - forccedila muscular Quando a velocidade de encurtamento eacute maacutexima
o muacutesculo natildeo estaacute sujeito a nenhuma carga isto eacute a forccedila muscular eacute nula Se por
outro lado o muacutesculo natildeo consegue se encurtar ainda que seu comprimento seja
oacutetimo senatildeo apenas suportar a carga a velocidade eacute nula e a forccedila assume o valor
maacuteximo (Figura 16) Forccedilas maiores do que a maacutexima aplicadas ao muacutesculo levam
seu alongamento ateacute um limite de aproximadamente 180 da forccedila maacutexima
aumentos subsequumlentes de forccedila levariam a alongamentos draacutesticos no muacutesculo
41
Figura 16 - Relaccedilatildeo forccedila-velocidade para ativaccedilotildees maacutexima e parcial No eixo x estaacute representada a
velocidade de encurtamento a velocidade do muacutesculo com sinal oposto (Zajac 1989)
54 O Modelo de Hill
Os modelos derivados da proposta inicialmente apresentada por A V Hill em 1938
possuem caracteriacutesticas suficientemente simples e de faacutecil compreensatildeo e satildeo
capazes de modelar satisfatoriamente os principais fenocircmenos macroscoacutepicos
observados na contraccedilatildeo muscular e que os tornaram os mais utilizados ateacute entatildeo
em estudos de dinacircmica e controle de movimento Na Figura 17 podem ser
observados os componentes baacutesicos deste modelo um elemento contraacutetil (CE) no
qual a forccedila muscular eacute gerada a partir da energia quiacutemica disponiacutevel um elemento
elaacutestico em seacuterie (SEE) responsaacutevel pela resposta mecacircnica do muacutesculo agraves
alteraccedilotildees de comprimento raacutepidas Se um muacutesculo estaacute sendo submetido a
alongamentos natildeo-despreziacuteveis eacute comum a inclusatildeo de um elemento elaacutestico em
paralelo (PE) atuando como uma mola passiva [6]
42
Figura 17 - Estrutura funcional do modelo de Hill mostrando o elemento contraacutetil (CE) o elemento
elaacutestico em paralelo (PE) e o elemento elaacutestico em seacuterie (SEE) (Zajac 1989)
A partir de medidas de forccedila isotocircnica em muacutesculos tetanizados sabe-se que quando
esta aumenta os muacutesculos se contraem mais lentamente Foi proposta entatildeo por Hill
uma relaccedilatildeo empiacuterica hiperboacutelica que ajustava a dependecircncia da velocidade maacutexima
de contraccedilatildeo (V) com a forccedila muscular (F) (Figura 18)
(F+a)+(V+b)=const (41)
Tal que
V eacute a velocidade inicial (maacutexima) de encurtamento
F eacute a forccedila muscular
a e b satildeo as constantes sendo b = a (VmFm)
43
Figura 18 - Hipeacuterbole de Hill Os dados experimentais de contraccedilotildees isotocircnicas do muacutesculo sartorius
de ratilde foram ajustados com a equaccedilatildeo empiacuterica (VVm+025) (FFm+025) = 03123 neste teste
Vm=52 cms e Fm=65 gf (Talbot e Gessner 1973)
Hill obteve a relaccedilatildeo acima atraveacutes de medidas da potecircncia muscular que eacute a soma
das energias mecacircnica e teacutermica durante a contraccedilatildeo isotocircnica Inicialmente o calor
liberado na contraccedilatildeo isotocircnica (Qit) foi considerado como a soma do calor liberado
durante a contraccedilatildeo isomeacutetrica (Qim) e do calor liberado devido ao encurtamento (Qe)
Q Q Qit e im (42)
Hill constatou que Qe era proporcional apenas agrave distacircncia encurtada ou que sua
variaccedilatildeo temporal era proporcional a V No entanto Qit o calor total diminuiacutea com o
aumento da forccedila A potecircncia total no muacutesculo soma da potecircncia mecacircnica (fv) e do
calor extra dissipado por accedilatildeo da viscosidade no encurtamento (Qe) pode ser
expressa como
( )W fv Qe fv av b f fm (43)
44
Tal que fm eacute a forccedila muscular maacutexima (ou seja para v = 0) Somando ab + bf nos dois
lados da equaccedilatildeo acima
( )( ) ( )f a v b b a fm (44)
Mas Hill percebeu posteriormente que ldquoardquo dependia de f (Hill 1964)
a f f fm( ) 016 018 (45)
Apesar das equaccedilotildees 44 e 45 descreverem com maior precisatildeo a relaccedilatildeo forccedila-
velocidade a equaccedilatildeo original de Hill 41 continua sendo empregada com suficiente
credibilidade para muitos muacutesculos Wilkie (1950) notou que hipeacuterboles
geometricamente semelhantes eram obtidas para vaacuterios muacutesculos mostrando que a
variaccedilatildeo da velocidade com a forccedila ocorria de maneira ateacute certo ponto invariante
Normalizando a eq 41 pela forccedila maacutexima (fm) e pela velocidade maacutexima de contraccedilatildeo
sem carga (vm) vem
f
f
v
vm m
1
4
1
4
5
16 (46)
Uma vez que para muitos muacutesculos vale a relaccedilatildeo
a
f
b
vm m
1
4 (47)
Abott e Wilkie (1953) mostraram que a equaccedilatildeo de Hill normalizada eq 47 se aplica
para muacutesculos que se encontram em diversos estados de alongamento ou contraccedilatildeo
e natildeo apenas no comprimento oacutetimo Assim a forccedila do elemento contraacutetil eacute
completamente definida para uma estimulaccedilatildeo tetacircnica se a curva forccedila-comprimento
eacute levada em conta aleacutem da curva forccedila-velocidade A forccedila muscular eacute entatildeo uma
funccedilatildeo de duas variaacuteveis uma relaccedilatildeo forccedila-comprimento-velocidade (figura 19)
45
Figura 19 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento-velocidade para muacutesculo interno reto de rato (Zierler 1978)
Este modelo baacutesico possui alguns pequenos desvios dependendo das condiccedilotildees
especiacuteficas de operaccedilatildeo Muacutesculos que se contraem a partir de um comprimento inicial
elevado encurtam-se mais lentamente do que aqueles que estavam inicialmente
menos estendidos A duraccedilatildeo da estimulaccedilatildeo se longa diminui a velocidade de
contraccedilatildeo processo ligado provavelmente ao metabolismo energeacutetico (Zierler 1978)
A partir das relaccedilotildees expostas acima jaacute eacute possiacutevel calcular a potecircncia muscular
Sendo a taxa de calor gerado no encurtamento ( Qe ) proporcional agrave velocidade de
encurtamento
( )Q Q f f vit im m 016 018 (48)
Incluindo o termo fv da potecircncia mecacircnica e considerando a = 025 a potecircncia
muscular total entendida como a soma da taxa de produccedilatildeo de calor e da potecircncia
mecacircnica durante a contraccedilatildeo isotocircnica fica
W Q f v fvim m 0 25 (49)
46
E utilizando a relaccedilatildeo determinada por Hill para o calor isomeacutetrico
Qf v
im
m m
16 (410)
Tem-se que uma expressatildeo para a potecircncia muscular seria
Wf v v
v
f
f
v
v
m m
m m m
161 4 16 (411)
Que a partir da equaccedilatildeo 46 da hipeacuterbole normalizada de Hill (Talbot e Gessner
1973) pode ser expressa em funccedilatildeo apenas da velocidade de encurtamento ou da
forccedila muscular
Wf v
vv
vv
m m m
m
16
1 24
1 4 (412)
Wf v f
f
f f
f f
m m
m
m
m
161 1
4 75 20
16 64 (413)
A equaccedilatildeo de Hill normalizada (46) eacute a base para a determinaccedilatildeo da curva
velocidade-forccedila muscular As equaccedilotildees 411 e 412 por sua vez podem fornecer
importantes dados sobre consumo de energia muscular e o comportamento das
forccedilas para um estudo mais especiacutefico Em sistemas de estimulaccedilatildeo eleacutetrica neuro-
muscular poderatildeo ser uacuteteis no estabelecimento de estrateacutegias de controle
47
55 Estrutura Muscular na Articulaccedilatildeo
A seguir seratildeo apresentados os muacutesculos e ligamentos no movimento do joelho De
acordo com o mostrado na Figura 20 podemos observar a quantidade de muacutesculos
diretamente ligados ao joelho bem como os ligamentos que satildeo responsaacuteveis por
manter a integridade da articulaccedilatildeo
Figura 20 - Demonstrativa dos muacutesculos ligamentos e suas disposiccedilotildees
551 Os Muacutesculos da Articulaccedilatildeo
Doze muacutesculos atuam na articulaccedilatildeo do joelho e satildeo classificados em trecircs grupos
bull Jarrete
bull Quadriacuteceps da coxa e
bull Muacutesculos natildeo-classificados
5511 Jarrete
O grupo do jarrete inclui os muacutesculos semitendiacuteneo semimembranaacuteceo e biacuteceps da
coxa (cabeccedila longa e curta) Todos exceto a cabeccedila curta do biacuteceps atuam como
48
extensores do quadril Como os muacutesculos do jarrete demonstram uma linha de
traccedilatildeo posterior ao eixo de rotaccedilatildeo do joelho eles servem como flexores do joelho
Aleacutem de fletir o joelho os muacutesculos semimembranaacuteceo e semitendiacuteneo giram
medialmente a tiacutebia quando o joelho estaacute parcialmente fletido Na condiccedilatildeo de
sustentaccedilatildeo de peso esses muacutesculos tendem a girar lateralmente o fecircmur sobre a
tiacutebia Esses movimentos satildeo relativamente equivalentes
5512 O Quadriacuteceps da Coxa
O quadriacuteceps da coxa eacute constituiacutedo pelos muacutesculos reto da coxa e trecircs vastos (vasto
lateral medial e intermeacutedio) Apenas o reto da coxa atua em mais de uma
articulaccedilatildeo Contudo todos os membros causam inequivocadamente uma extensatildeo
potente do joelho e tambeacutem devido a sua inserccedilatildeo medial tendem a causar
rotaccedilatildeo medial da tiacutebia
O comportamento eleacutetrico do vasto medial estaacute relacionado agrave diminuiccedilatildeo da
magnitude do braccedilo de momento do quadriacuteceps para a extensatildeo do joelho durante
os 15ordm finais de movimento Os aumentos na atividade do vasto medial no final da
extensatildeo do joelho foram relacionados ao seu papel como estabilizador da patela
contra uma luxaccedilatildeo lateral Em geral ainda eacute relativamente seguro afirmar que todos
os muacutesculos do quadriacuteceps satildeo mais ou menos simultaneamente ativos durante a
extensatildeo do joelho e proporcionalmente ativos durante elevaccedilotildees e reduccedilotildees na
tensatildeo da extensatildeo
5513 O Grupo de Muacutesculos natildeo Classificados
O grupo de muacutesculos natildeo-classificados da articulaccedilatildeo do joelho inclui o sartoacuterio o
graacutecil o popliacuteteo o gastrocnecircmico e o plantar Os dois uacuteltimos atuam
predominantemente na articulaccedilatildeo do tornozelo embora passem atraacutes da
articulaccedilatildeo do joelho e possuam alguma capacidade de flexatildeo
49
O muacutesculo graacutecil considerado parte da massa muscular referida como adutores do
quadril no entanto ao atravessar a articulaccedilatildeo do joelho ele tende a causar um
torque associado agrave rotaccedilatildeo medial da tiacutebia bem como a flexatildeo do joelho
O sartoacuterio que eacute o muacutesculo mais longo do corpo tambeacutem se associa agrave rotaccedilatildeo
medial da tiacutebia e atua no quadril como flexor
O popliacuteteo eacute um muacutesculo profundo e pequeno situado atraacutes da articulaccedilatildeo do joelho
A orientaccedilatildeo de suas fibras o torna um rotador medial da tiacutebia Geralmente se
observa atividade do muacutesculo no iniacutecio da flexatildeo do joelho aleacutem de ajudar a
estabilizar o membro inferior sustentador do peso quando estaacute numa posiccedilatildeo com o
joelho fletido auxiliando o ligamento cruzado posterior a restringir esse movimento
indesejaacutevel
Figura 21 ndash Localizaccedilatildeo dos principais muacutesculos relacionados ao joelho [10]
552 Ligamentos
Ligamento Cruzado Anterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo permitindo
o movimento para frente
Ligamento Cruzado Posterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo
permitindo o movimento para traacutes mais ligamentos colaterais localizados nas
laterais do joelho responsaacuteveis pela estabilidade lateral e medial da articulaccedilatildeo
50
Os ligamentos tecircm como principal funccedilatildeo limitar os movimentos das articulaccedilotildees em
direccedilotildees indesejaacuteveis a fim de que natildeo ocorram lesotildees (danificaccedilotildees nas mesmas)
A caacutepsula fibrosa do joelho eacute suplementada e reforccedilada por cinco ligamentos
intriacutensecos
bull Ligamento Patelar
bull Ligamento Colateral Fibular
bull Ligamento Colateral Tibial
bull Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo
bull Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Estes satildeo frequumlentemente denominados ligamentos externos para diferenciaacute-los
dos ligamentos internos e ligamentos cruzados que se encontram dentro da caacutepsula
fibrosa
5521 Ligamento Patelar
Eacute a continuaccedilatildeo do tendatildeo do muacutesculo quadriacuteceps da coxa distal agrave patela Eacute
extremamente forte e contiacutenuo com a caacutepsula fibrosa da articulaccedilatildeo do joelho e eacute
palpado com maior facilidade quando a perna esta estendida Resiste agrave tendecircncia
da face tibial superior de deslocar-se para frente com referecircncia ao fecircmur durante
alguns tipos de movimento
5522 Ligamento Colateral Fibular (Lateral) e Ligamento Colateral Tibial
(Medial)
Esse ligamento tem mais importacircncia que o ligamento colateral fibular (lateral) no
que diz respeito agrave estabilidade do joelho
O ligamento colateral medial eacute composto de uma parte superficial o ligamento
colateral tibial e uma parte profunda ldquoo ligamento capsular medialrdquo Estas estruturas
satildeo importantes no controle da angulaccedilatildeo vara (voltado medialmente) e valga
(voltada lateralmente) rotaccedilatildeo tibial e deslocamento tibial antero-posterior Esses
51
ligamentos satildeo firmemente fixados ao menisco medial e a caacutepsula fibrosa da
articulaccedilatildeo do joelho
Os ligamentos colaterais tibial e fibular normalmente impedem a ruptura das faces
laterais da articulaccedilatildeo Satildeo firmemente estirados quando a perna eacute estendida
impedindo a rotaccedilatildeo da tiacutebia lateralmente ou do fecircmur medialmente Durante a
flexatildeo da perna eles se aproximam permitindo alguma rotaccedilatildeo da tiacutebia sobre o
fecircmur
Ligamento colateral medial possui duas porccedilotildees superficial e profunda Estabiliza a
joelho nos estresses em valgo
Ligamento colateral lateral ou fibular colateral Eacute o principal estabilizador ao estresse
em varo Faz parte do complexo ou canto posterolateral e resiste agrave rotaccedilatildeo externa
Figura 22ndash Ligamentos da articulaccedilatildeo do joelho
5523 Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo e Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Eles reforccedilam a parte de traz do joelho Ajudam a resistir qualquer tendecircncia
para a articulaccedilatildeo se mover aleacutem de seu limite de extensatildeo (hiperextensatildeo) Aleacutem
52
disso a direccedilatildeo de suas fibras sugere que eles limitem o movimento rotatoacuterio
5524 Ligamentos Cruzados
O mais fraco ligamento eacute o cruzado anterior que impede o deslocamento posterior
do fecircmur sobre a tiacutebia e a hiperextensatildeo da articulaccedilatildeo aleacutem de conter a tiacutebia que eacute
tracionada agrave frente quando a articulaccedilatildeo eacute fletida em acircngulo reto
O ligamento cruzado posterior que eacute estirado durante a flexatildeo da articulaccedilatildeo do
joelho impede a luxaccedilatildeo anterior do fecircmur sobre a tiacutebia ou a luxaccedilatildeo posterior da
tiacutebia Tambeacutem ajuda a evitar a hiperflexatildeo da articulaccedilatildeo do joelho
Estes ligamentos muito fortes situam-se no interior da caacutepsula articular unindo o
fecircmur e a tiacutebia Localizam-se entre os cocircndilos medial e lateral separados da
cavidade articular pela membrana sinovial
Satildeo faixas arredondadas que se cruzam obliquamente como um X e se denominam
anterior e posterior de acordo com seu local de fixaccedilatildeo na tiacutebia Estes ligamentos
satildeo essenciais para a estabilidade acircntero-posterior da articulaccedilatildeo do joelho
principalmente quando eacute fletido
Ligamento cruzado anterior Eacute responsaacutevel pela limitaccedilatildeo da translaccedilatildeo anterior e
rotaccedilatildeo da tiacutebia em relaccedilatildeo ao fecircmur
Ligamento cruzado posterior Evita a subluxaccedilatildeo posterior da tiacutebia em relaccedilatildeo ao
fecircmur
53
56 Movimentos de Rotaccedilatildeo e Translaccedilatildeo
No joelho existem movimentos de escorregamento do fecircmur sobre os meniscos
tornando o movimento ainda mais complexo Nas figuras 23 e 24 estatildeo identificadas
as proacuteteses de 1 e 4 eixos que nos datildeo uma boa visualizaccedilatildeo dos movimentos
relativos entre as superfiacutecies de um joelho
Figura 23 - Proacuteteses de um Eixo
Figura 24 - Proacuteteses de 4 eixos
Podemos observar a diferenccedila dos movimentos proporcionados por proacutetese e
concluiacutemos que o movimento da proacutetese de 4 eixos eacute o que mais se aproxima do
movimento real no joelho jaacute que proporciona o deslizamento entre as superfiacutecies
enquanto na proacutetese de 1 eixo ocorre apenas o movimento de rotaccedilatildeo em torno do
eixo
54
57 Conclusatildeo do Capiacutetulo
O meacutetodo atual de exame do joelho a ressonacircncia magneacutetica natildeo estaacute adequado
com a pesquisa biomecacircnica pois como pode ser observado neste capiacutetulo a
pressatildeo no joelho em movimento eacute no miacutenimo 30 vezes superior comparada agravequela
na maca de ressonacircncia assim como os acircngulos satildeo os mais variados possiacuteveis
proporcionando variaccedilatildeo ciacuteclica com baixas ou altas taxas de variaccedilatildeo das forccedilas
Com relaccedilatildeo ao meacutetodo de Hill pode-se ter uma noccedilatildeo dos gastos de energia
envolvidos na geraccedilatildeo dos movimentos e como varia a forccedila com a velocidade
muscular
Pode-se verificar tambeacutem a complexidade do joelho quando foram citados e
mostrado a quantidade de muacutesculos ligamentos e outras estruturas que o compotildee e
a sua complexibilidade bem como o movimento existente
55
6 PROPOSTA PARA A SOLUCcedilAtildeO MECAcircNICA
Propotildee-se entatildeo um sistema que simule a compressatildeo exercida sobre o joelho com
um carregamento estaacutetico com valor equivalente ao peso do paciente Isto seria
possiacutevel ao variar o carregamento e o acircngulo da articulaccedilatildeo que seria o ideal para
simular as atividades cotidianas como subir uma escada pular correr um
agachamento e outras situaccedilotildees onde o joelho eacute severamente solicitado
Situaccedilotildees como correr e pular necessitariam de um equipamento com software que
captassem imagens dinacircmicas para esta situaccedilatildeo a escolha seria por um simulador
de carga com caracteriacutesticas elaacutesticas desta forma com o movimento haveria
acreacutescimo ou decreacutescimo dos esforccedilos no joelho do paciente de acordo com a
variaccedilatildeo do comprimento da cinta elaacutestica A impossibilidade de realizaccedilatildeo de um
exame deste tipo eacute devido ao fato de natildeo haver um equipamento de RM que capta
imagens dinacircmicas aqui no estado do Espiacuterito Santo Figura 25 o que nos levou
a pensar em outra soluccedilatildeo para o caso
Figura 25 - Equipamento utilizado na ressonacircncia magneacutetica
56
Como a uacutenica possibilidade eacute de simular um carregamento com um acircngulo entre 10ordm
e 15ordm (acircngulo da bobina de captaccedilatildeo de imagem) na articulaccedilatildeo femopatelar e a
impossibilidade descrita no paraacutegrafo anterior pensamos entatildeo em um equipamento
que atendesse a esta situaccedilatildeo
Na Figura 26 observamos a forccedila F em direccedilatildeo perpendicular ao solo simulando a
forccedila peso desta maneira procuramos desenvolver um aparato que nos permitisse
simular a mesma direccedilatildeo A soluccedilatildeo foi um conjunto de cintas com baixa
elasticidade e boa resistecircncia mecacircnica agrave traccedilatildeo com dispositivo de travas O
equipamento natildeo possui componentes ferromagneacuteticos e medidores de forccedila
eletroeletrocircnicos
Figura 26 - Descriccedilatildeo da cinta e figura ilustrativa
A seguir podemos observar a figura 27 com o voluntaacuterio utilizando o equipamento
no momento anterior agrave ressonacircncia
57
Figura 27 ndash Paciente utilizando a cinta ao dar entrada na sala de exame
61 O Equipamento de Carga
O equipamento eacute composto por trecircs cintas dispostas do seguinte modo a primeira
cinta eacute responsaacutevel pelo carregamento do joelho tencionando o sistema a segunda
eacute responsaacutevel pela ligaccedilatildeo da cinta inferior a primeira com a superior a terceira e a
terceira cinta seraacute responsaacutevel por limitar o movimento que seraacute ajustada conforme
o tamanho do paciente
58
Figura 28 ndash Montagem do conjunto de cintas
62 Modificaccedilotildees Realizadas
Foram necessaacuterias algumas adaptaccedilotildees para que as cintas pudessem ser utilizadas
no equipamento de ressonacircncia magneacutetica pois havia alguns componentes
ferromagneacuteticos tais como mola e eixo Estes foram confeccionados em bronze e
as molas foram retiradas de maneira que natildeo alterasse a funcionalidade do
equipamento
59
7 O QUE SIGNIFICA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
Ressonacircncia Magneacutetica (RM) eacute uma ferramenta meacutedica moderna e precisa
disponiacutevel aos meacutedicos para a imagem seccional do interior do corpo Esta visatildeo
magneacutetica fornece aos meacutedicos uma quantidade de informaccedilotildees detalhadas sobre
a localizaccedilatildeo tamanho e composiccedilatildeo do tecido corporal a ser examinado Este
conhecimento pode ser decisivo no estabelecimento de um diagnoacutestico raacutepido e
preciso
A RM eacute um meacutetodo de investigar o corpo tatildeo complicado quanto parece A RM natildeo
usa raios-X De fato como o nome indica o procedimento eacute baseado nas
propriedades magneacuteticas dos aacutetomos que constituem todas as substacircncias incluindo
o corpo humano Em um campo magneacutetico forte como o produzido pelo scanner da
RM sinais eleacutetricos satildeo emitidos pelo nuacutecleo atocircmico do tecido corporal Esses
sinais satildeo interceptados por uma antena circular ao redor do paciente A intensidade
do sinal varia de acordo com o tipo de tecido Um computador designa os sinais aos
pontos correspondentes das aacutereas corporais em exame e transforma-as em imagem
na tela
71 Preparaccedilatildeo para o exame
Natildeo eacute necessaacuterio remover as roupas como eacute o caso em muitos exames de raio-X
poreacutem os pacientes satildeo solicitados a retirar todos os objetos que possam interferir
no processo de imagem principalmente aqueles contendo metal Isto inclui natildeo
somente brincos broches colares reloacutegios de pulso mas tambeacutem canetas
esferograacuteficas e chaves Os pacientes devem tambeacutem retirar placas dentaacuterias
removiacuteveis e informar o meacutedico se houver qualquer implante metaacutelico ou objeto
estranho incluindo
bull Marca-passo
bull Vaacutelvula cardiacuteaca artificial
bull Proacutetese vascular
60
bull Membro artificial
bull Unha ou placa metaacutelica
bull Estilhaccedilo ou tala de metal
bull Dispositivo intra-uterino (para contracepccedilatildeo)
bull O meacutedico deve ser informado se vocecirc estaacute graacutevida
Para o exame os pacientes satildeo conduzidos a um recosto almofadado no centro do
scanner da RM Eacute importante que o paciente sinta-se confortaacutevel para o iniacutecio e
permaneccedila calmo e quieto o quanto possiacutevel durante o exame jaacute que qualquer
movimento fiacutesico pode interferir com a precisatildeo das medidas ou alterar os resultados
dos testes
72 Seguranccedila durante o exame
Uma vez que a ressonacircncia magneacutetica natildeo envolve o uso de raios-X natildeo eacute
necessaacuterio tomar as mesmas medidas de precauccedilatildeo para exames de raios-X Pelo
conhecimento cientiacutefico atual a forccedila do campo magneacutetico necessaacuteria para obter
resultados precisos (ateacute 2 Tesla = 20000 vezes o campo magneacutetico da Terra) natildeo
possui efeito prejudicial
Nos uacuteltimos anos milhotildees de exames foram realizados sem quaisquer efeitos
colaterais conhecidos - durante ou apoacutes o exame Os exames de RM geralmente
natildeo podem ser realizados em pacientes com marca-passo cardiacuteaco
73 O que acontece durante o exame
Durante o exame o paciente deita-se no centro de uma abertura tipo tuacutenel do
scanner da RM o que natildeo eacute perigoso nem doloroso Poreacutem se o paciente natildeo gosta
da sensaccedilatildeo de se sentir preso ou sofrem de claustrofobia tomar um sedativo leve
com consulta do meacutedico pode ajudar
61
Cada imagem da RM leva de 5 a 15 minutos para ser obtida Durante o exame o
paciente ouviraacute um som de batida leve Natildeo haacute com que se preocupar Esse eacute o
funcionamento normal do scanner da RM
Quando eacute necessaacuterio obter vaacuterias imagens o recosto iraacute mover-se automaticamente
agrave posiccedilatildeo apropriada O paciente deve continuar o mais tranquumlilo possiacutevel
Dependendo do tipo do exame o tempo total do procedimento pode ser de ateacute 60
minutos
62
8 PARAcircMETROS QUE AFETAM O ASPECTO DAS IMAGENS
OBTIDAS ATRAVEacuteS DE RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
A seguir seraacute abordado os paracircmetros envolvidos para a obtenccedilatildeo das imagens dos
diferentes planos em que satildeo mostradas as imagens e por fim os resultados
obtidos nos experimentos com e sem o equipamento de carga
81 Paracircmetros que Afetam o Aspecto das Imagens Obtidas Atraveacutes de
Ressonacircncia Magneacutetica
O aspecto de uma imagem produzida atraveacutes de RM eacute determinado atraveacutes de
muitos paracircmetros Em geral estes paracircmetros podem ser divididos em (1) aqueles
que possuem um valor fixo determinado pela fiacutesica da RM e (2) aqueles que podem
ser modificados pelo usuaacuterio para alterar o aspecto da imagem
O objetivo de qualquer estudo de RM eacute gerar imagens da anatomia tecidual nas
quais a razatildeo contraste-ruiacutedo (RCR) eacute suficiente para permitir identificaccedilatildeo do
processo patoloacutegico Isto eacute realizado variando-se os paracircmetros definidos pelo
usuaacuterio para enfatizar diferenccedilas nos valores de paracircmetros intriacutensecos e para
enfatizar diferenccedilas na intensidade do sinal entre voxels contendo tecidos normais e
patoloacutegicos
811 Paracircmetros Intriacutensecos
Os paracircmetros intriacutensecos satildeo tecidos-dependentes e natildeo estatildeo sob controle do
operador Como exemplos de paracircmetros intriacutensecos estatildeo a densidade da aacutegua e a
gordura no tecido fluxo sanguiacuteneo e as velocidades de relaxamento dos momentos
magneacuteticos de volta ao equiliacutebrio apoacutes perturbaccedilatildeo Alguns paracircmetros intriacutensecos
satildeo invariaacuteveis entre todos os tecidos (por exemplo a intensidade do campo
magneacutetico)
63
O acuacutemulo de liacutequido de edema em torno de um tumor eacute uma patologia comum O
edema tem maior proporccedilatildeo de aacutegua que o tecido normal circundante e portanto
maior densidade de proacutetons por unidade de volume Este aumento da densidade de
proacutetons por unidade de volume pode ser observado utilizando-se meacutetodos de estudo
por RM Tipicamente imagens por RM ponderadas em densidade protocircnica satildeo
obtidas utilizando-se os menores TE e tempo de repeticcedilatildeo (TR) possiacuteveis que
permitem relaxamento T1 completo de todos os momentos magneacuteticos de volta ao
equiliacutebrio
8111 Tempos de Relaxamento
Apoacutes ser excitado o sinal de RM natildeo pode ser detectado para sempre Sofre
descaimento em virtude de dois tipos diferentes de processos de relaxamento (1) o
retorno do momento magneacutetico de volume ao equiliacutebrio teacutermico e (2) a perda de
coerecircncia da fase na magnetizaccedilatildeo final em virtude de interaccedilotildees com outros
momentos magneacuteticos no tecido
A velocidade com que estes processos retornam agrave magnetizaccedilatildeo final ao equiliacutebrio eacute
fundamental porque a experiecircncia com RM deve ser repetida para cada etapa de
codificaccedilatildeo de fase e o grau de magnetizaccedilatildeo disponiacutevel para o estudo depende da
forma como muitos dos momentos magneacuteticos satildeo realinhados com o campo
magneacutetico principal
8112 Tempos de Relaxamento T2 e T2
Apoacutes excitaccedilatildeo o sinal de RM presente no plano XY decai exponencialmente ateacute
zero com o tempo O tempo necessaacuterio para o desaparecimento irreversiacutevel de 63
do sinal eacute denominado tempo de relaxamento T2 ou tempo de relaxamento spin-spin
ou transversal Este descaimento eacute causado pelos muitos processos que produzem
uma perda de coerecircncia da fase no sinal de RM Apoacutes o pulso de RF todos os
momentos magneacuteticos inicialmente processam com fases idecircnticas (a precessatildeo eacute o
alinhamento dos momentos magneacuteticos em torno do campo principal) Entretanto
64
variaccedilotildees na intensidade efetiva do campo magneacutetico fazem com que os momentos
magneacuteticos processem em diferentes frequumlecircncias por curtos periacuteodos de tempo
8113 Tempo de Relaxamento T1
O tempo de relaxamento T1 (isto eacute spin-lattice ou tempo de relaxamento
longitudinal) eacute o tempo necessaacuterio para restabelecer 63 da populaccedilatildeo de equiliacutebrio
de momentos magneacuteticos Bo apoacutes o pulso de excitaccedilatildeo O relaxamento T1 eacute um
processo exponencial
O tempo de relaxamento T1 para qualquer material varia em funccedilatildeo da intensidade
do capo magneacutetico pois ocorrem mais variaccedilotildees na intensidade do capo magneacutetico
efetivo local em menores frequumlecircncias O tempo de relaxamento T1 eacute sempre maior
ou igual ao tempo de relaxamento T2
812 Paracircmetros Extriacutensecos
Muitos tipos de paracircmetros controlados pelo operador podem alterar o aspecto da
imagem Estes incluem eventos de determinaccedilatildeo do tempo como TR TE e em
estudos de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo de inversatildeo do spin Outros paracircmetros
que afetam o aspecto da imagem satildeo espessura do corte resoluccedilatildeo digital e CDV
O aspecto da imagem tambeacutem pode ser modificado aplicando-se mais de um pulso
de RF antes da coleta de dados
8121 TR e TE
Tipicamente satildeo necessaacuterias 128 ou 256 etapas de codificaccedilatildeo em uma aquisiccedilatildeo
de RM O TR eacute o tempo entre etapas consecutivas de codificaccedilatildeo de fase e o TE eacute
o tempo entre o pulso de RF perturbador inicial e o centro do periacuteodo de aquisiccedilatildeo
O TR geralmente eacute maior que o TE exceto para algumas sequumlecircncias raacutepidas como
aquisiccedilatildeo raacutepida estaacutegio estacionaacuterio apoacutes contraste e imagem raacutepida com
precessatildeo estaacutegio estacionaacuterio
65
813 Manipulaccedilatildeo dos Paracircmetros Extriacutensecos para Variar o Contraste da
Imagem
8131 Imagem de Ressonacircncia Magneacutetica Ponderada em TI e TR
Todas as imagens geradas por RM satildeo ponderadas em T1 em algum grau os
tempos de relaxamento T1 para aacutegua e gordura no corpo vaiam de 100 a 2000 ms
A fonte primaacuteria de atenuaccedilatildeo do sinal em uma imagem spin-eco eacute a saturaccedilatildeo
progressiva do momento magneacutetico pelos pulsos de seleccedilatildeo do corte repetitivos O
sinal da gordura eacute brilhante enquanto as intensidades de sinal do muacutesculo e liacutequido
em um cisto do menisco satildeo menores
8132 Ponderaccedilatildeo em densidade Protocircnica
As imagens onde o contraste eacute governado pela concentraccedilatildeo relativa de aacutegua no
tecido podem ser geradas utilizando-se TRrsquos longos (TR gt 20 ms) Estas imagens
satildeo denominadas imagens ponderadas em densidade protocircnicas As imagens
ponderadas em densidade protocircnica fornecem mais detalhes anatocircmicos porque
satildeo usadas para visualizar estruturas finas Estas satildeo obtidas e satildeo uacuteteis para
interpretaccedilatildeo de aacutereas de sinal de intensidade elevada observada na imagem
ponderada em T2 na qual os detalhes anatocircmicos estatildeo encobertos
8133 Ponderaccedilatildeo em T2 e TE
O liacutequido e o edema podem ser enfatizados em imagens produzidas por RM
utilizando-se longos tempos de TE porque possuem maiores tempos de
relaxamento T2 que os tecidos normais Com TEs longos o descaimento do sinal
exponencial devido ao relaxamento T2 atenua o sinal de liacutequido e edema mais
lentamente que o sinal da gordura muacutesculo ou tecidos conjuntivos normais
Portanto o liacutequido e o edema apresentam-se brilhantes em imagens por RM
ponderadas em T2 obtidas utilizando-se longos tempos TE e longos tempos TR A
seguir seraacute exposto um quadro com um breve resumo da interpretaccedilatildeo de RM
66
Resumo da interpretaccedilatildeo de IRM
Definiccedilotildees
Tempos de relaxamento Comportamento caracteriacutestico da magnetizaccedilatildeo tecidual
(propriedades dos tecidos)
T1 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons se
tornem inicialmente alinhados com o capo magneacutetico
estaacutetico (ou se realinhem apoacutes excitaccedilotildees repetidas)
T2 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons
saiam de fase uns em relaccedilatildeo aos outros apoacutes excitaccedilatildeo
por radiofrequumlecircncia (RF)
TR O tempo entre as excitaccedilotildees sucessivas de RF no tecido
(um TR curto seleciona proacutetons com T1 curto)
TE Sequumlecircncia em spin-eco tempo no qual o sinal de RF
tecidual (spin-eco) eacute recebido (um TE longo seleciona
proacutetons com T2 longo)
TI Sequumlecircncia de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo consumido
ateacute que a magnetizaccedilatildeo do tecido em recuperaccedilatildeo seja
defletido para recepccedilatildeo (tecido cuja magnetizaccedilatildeo passa
pelo zero no tempo TI produz intensidade zero)
Efeitos sobre a
Imagem
T1 Um T1 curto possibilita uma remagnetizaccedilatildeo raacutepida de
modo que a intensidade do sinal eacute grande (a gordura tem
T1 muito curto) e o tecido aparece brilhante o tecido com
T1 longo (como o liacutequido) natildeo se magnetiza plenamente
entre as excitaccedilotildees e apresenta um aspecto escuro na
imagem a inversatildeo-recuperaccedilatildeo com TI semelhante ao T1
de um tecido resulta em sinal nulo para este tecido (a
gordura pode ser zerada pelo emprego de um TI curto)
67
T2 Um T2 curto faz com que os proacutetons em precessatildeo saiam
rapidamente de fase levando agrave perda do sinal tecidos com
T2 curto (como o muacutesculo) tecircm aspecto escuro nas
imagens obtidas em TE longo tecidos com T2 longo (como
liacutequido ou tumor) mantecircm sua coerecircncia de fase por mais
tempo do que outros tecidos e apresentam um aspecto
brilhante nas imagens obtidas com um TE longo uma
teacutecnica ponderada em T2 utiliza um TR e um TE longos
Aspecto do tecido em sequumlecircncia de IRM
Spin-eco
Tecido Tempo de
relaxamento
Ponderaccedilatildeo T1
TE e TR curtos
Ponderaccedilatildeo T2
Tumor liacutequido T1 e T2 longos Escuro Claro
Muacutesculo T1 longo e T2 curto Escuro Escuro
Gordura T1 curto e T2 longo Claro Menos claro
Para finalizar nossa anaacutelise acerca dos paracircmetros podemos dizer que em uma
sequumlecircncia DP teremos valores curtos para TR e tambeacutem para TE ou seja teremos
T1 longo e T2 curto assim natildeo teremos sequumlecircncia ponderada em T1 como
tambeacutem natildeo teremos ponderada em T2 esta sequumlecircncia nos daraacute cor escura para
liacutequidos e gorduras entatildeo poderemos diferenciar os muacutesculos que teratildeo cor
brilhante podendo entatildeo diagnosticar problemas musculares
Para valores curtos de TR e TE teremos sequumlecircncia ponderada em T1 desta forma
as gorduras apareceratildeo com cor brilhante e os muacutesculos e liacutequidos apareceratildeo em
cor escura sendo uma oacutetima maneira de analisar o quatildeo intacta se encontra o tecido
infrapatelar ou gordura de Hoffa encontrada na regiatildeo femopatelar
68
Para valores longos de TR e TE teremos uma sequumlecircncia ponderada em T2 desta
forma as gorduras e muacutesculos se encontraratildeo em cor escura mas os liacutequidos
estaratildeo em cor brilhante assim poderemos diagnosticar a presenccedila de aacutegua e
edemas na regiatildeo patelofemoral Lembrando ainda que a gordura neste caso tem a
funccedilatildeo de lubrificantes para as superfiacutecies das cartilagens dos ossos a presenccedila de
aacutegua ou edemas prejudicam a lubrificaccedilatildeo na regiatildeo fazendo com que as
cartilagens venham a deteriorar-se
82 Planos de Imagem
Uma aquisiccedilatildeo axial atraveacutes da articulaccedilatildeo patelofemoral eacute usada como o localizador
inicial para imagens subsequumlentes nos planos sagital e coronal A patologia do
menisco eacute avaliada basicamente em imagens do plano sagital Entretanto a
morfologia e a intensidade de sinal das cartilagens do menisco devem ser avaliadas
secundariamente em imagens no plano coronal Os ligamentos cruzados satildeo mais
bem observados em imagens no plano sagital com o coronal e o axial para
visualizaccedilatildeo secundaacuteria e confirmaccedilatildeo da patologia Os ligamentos colateral medial
e lateral (LCM E LCL) satildeo claramente exibidos em imagens coronais e axiais e
tambeacutem podem ser identificados rotineiramente em imagens sagitais As superfiacutecies
da cartilagem articular dos compartimentos medial e lateral satildeo avaliadas nos planos
coronal e sagital A articulaccedilatildeo patelofemoral incluindo a faceta patelar e a
cartilagem articular do sulco troclear eacute mais bem observada em imagens axiais e
sagitais
821 Posicionamento do Paciente
Embora os estudos por imagem sejam realizados rotineiramente com o joelho
colocado em 10ordm a 15ordm de rotaccedilatildeo externa (para realinhar o ligamento cruzado
anterior [LCA] paralelo ao plano de imagem sagital) esta rotaccedilatildeo externa torna-se
menos importante quando satildeo usados cortes mais finos (lt 3 mm) A rotaccedilatildeo externa
excessiva do joelho resulta em alongamento das dimensotildees acircntero-posteriores do
cocircndilo femoral (principalmente o cocircndilo femoral lateral) e pode diminuir a
visualizaccedilatildeo precisa da anatomia do menisco Uma alternativa eacute usar imagens
69
sagitais em plano obliacutequo paralelo agrave orientaccedilatildeo do LCA avaliada em um localizador
axial
83 Abordagem Quanto aos Tipos de Planos Utilizados na RM
831 Imagens Axiais
As imagens no plano axial tecircm importante papel na avaliaccedilatildeo de rotina do joelho As
facetas patelares e a cartilagem articular devido agrave sua orientaccedilatildeo obliacutequa satildeo
demonstradas com maior precisatildeo em imagens axiais atraveacutes da articulaccedilatildeo
patelofemoral A doenccedila patelofemoral (isto eacute condromalaacutecia) pode ser super ou
subestimada quando usadas apenas imagens sagitais Imagens axiais com TF 3D
submilimeacutetrica satildeo usadas para definir padrotildees de lesatildeo circunferencial do menisco
e criar imagens compostas 3D utilizando-se uma estaccedilatildeo de trabalho As imagens
no plano axial tambeacutem satildeo usadas como localizador para determinar os planos
sagital e coronal Embora imagens axiais de rotina em 4 ou 5 mm natildeo satildeo sensiacuteveis
agrave patologia do menisco porque os cortes satildeo muito espessos Imagens sagitais que
secionam o menisco perpendicular agrave sua superfiacutecie proporcionam a melhor
demonstraccedilatildeo da anatomia e patologia interna do menisco
832 Imagens Sagitais
A dessecaccedilatildeo no plano sagital exibe os componentes dos ligamentos colaterais
medial e caacutepsula adjacente O compartimento patelofemoral o quadriacuteceps e o
tendatildeo patelar satildeo demonstrados em dissecaccedilotildees meacutedio-sagitais
O LCA e o LCP satildeo mais bem exibidos em imagens sagitais O LCL ou ligamento
colateral fibular e o tendatildeo do muacutesculo biacuteceps femoral tambeacutem podem ser
observados em cortes sagitais perifeacutericos
Em cortes meacutedio-sagitais os tendotildees quadriacuteceps e patelar que demonstram sinal
de baixa intensidade satildeo observados em suas fixaccedilotildees anteriores aos poacutelos
patelares superior e inferior respectivamente O coxim adiposo infrapatelar de Hoffa
70
estaacute situado diretamente posterior ao tendatildeo patelar e demonstra sinal de
intensidade brilhante (dependendo dos paracircmetros escolhidos) A cartilagem
articular patelar posterior exibe arco uniforme ou convexo em cortes atraveacutes das
facetas patelares medial e lateral Na ausecircncia de liacutequido articular a bursa patelar
colapsada natildeo eacute observada proximal ao poacutelo superior da patela
833 Imagens Coronais
A dissecaccedilatildeo anatocircmica coronal poacutestero-anterior demonstra a caacutepsula posterior o
tendatildeo popliacuteteo os ligamentos cruzados e menisco os ligamentos colaterais e e o
mecanismo extensor
Cortes meacutedio-coronais exibem a espinha tibial anterior enquanto as imagens
anteriores satildeo caracterizadas pelo sinal de alta intensidade do coxim adiposo
infrapatelar de Hoffa anterior ao compartimento lateral do joelho
71
9 COMPARATIVO DO SISTEMA MECAcircNICO COM O JOELHO
Ao iniciar nossa discussatildeo faremos uma comparaccedilatildeo entre a junta do joelho e um
par de buchas mecacircnicas a cartilagem presente em torno dos cocircndilos seraacute
comparada a uma bucha de desgaste o osso seraacute considerado como a peccedila
importante que natildeo poderaacute ser substituiacuteda e a gordura de Hoffa (tecido adiposo
infrapatelar) seraacute considerada como um lubrificante de elevada viscosidade
No sistema mecacircnico quando haacute uma contaminaccedilatildeo no lubrificante tem-se o
aumento do atrito e em consequumlecircncia o desgaste prematuro do conjunto A
presenccedila de aacutegua por exemplo causa uma alteraccedilatildeo da viscosidade do lubrificante
essa alteraccedilatildeo natildeo permite a formaccedilatildeo de cunha na regiatildeo de contato entre as
superfiacutecies assim no caso de elementos mecacircnicos poderemos ter microsoldas
ruiacutedos vibraccedilatildeo aquecimento e outros
Em semelhanccedila com este modelo faremos um comparativo em relaccedilatildeo ao joelho
que apresenta componentes com funccedilotildees muito proacuteximas de um par de buchas
mecacircnicas Com o passar do tempo as constantes situaccedilotildees que envolvem o joelho
no dia a dia sejam elas os esforccedilos em um jogo de futebol ou em um simples
agachamento vatildeo levar este conjunto a pressotildees elevadas e ainda a infiltraccedilotildees de
aacutegua por diversos motivos pancadas torccedilotildees etc Neste caso a presenccedila da aacutegua
assim como no sistema mecacircnico iraacute causar desgaste das cartilagens ocorrendo o
contato entre os cocircndilos o que futuramente poderaacute provocar por exemplo uma
artrite
No caso de um desgaste mecacircnico resolve-se o problema trocando o elemento de
desgaste e solucionando o problema de lubrificaccedilatildeo O que natildeo pode ser realizado
com tanta simplicidade no caso do joelho que requer um tratamento ou ateacute uma
intervenccedilatildeo ciruacutergica
72
91 Resultados dos testes
Foram realizados dois testes com e sem carga para que pudeacutessemos avaliar a
mudanccedila nos resultados da RM
911 O Primeiro Teste
O primeiro teste foi realizado no dia 25 de junho de 2005 no CDI (centro de
diagnoacutestico por imagem) localizado em Santa Luacutecia ndash Vitoacuteria O teste foi realizado
em uma pessoa de aparecircncia saudaacutevel sem histoacuterico de problemas no joelho e sem
ocorrecircncia de dor com idade de 28 anos
Os resultados obtidos natildeo apresentaram alteraccedilatildeo significativa das fissuras
912 O Segundo Teste
O segundo teste foi realizado no dia 18 julho de 2005 no mesmo local do teste
anterior O teste foi realizado com uma pessoa saudaacutevel com histoacuterico de problemas
no joelho e sem dores nos dias anteriores ao teste bem como nos dias posteriores
com idade de 54 anos
O resultado obtido com carga apresentou uma pequena variaccedilatildeo da fissura na
gordura de Hoffa
73
10 DISCUSSAtildeO DOS RESULTADOS E MELHORIAS
Neste capiacutetulo faremos uma abordagem sobre os resultados e uma proposta de
melhoria para o equipamento
101 Comentaacuterio dos Resultados
Nos resultados obtidos foram verificadas alteraccedilotildees na regiatildeo femopatelar quando
se aplica uma carga o que natildeo poderia ser obtido em um exame convencional de
ressonacircncia magneacutetica
No primeiro teste pode ser observada uma pequena diferenccedila devido agrave
aproximaccedilatildeo dos cocircndilos Considerando ser o indiviacuteduo uma pessoa saudaacutevel e
sem dores era de se esperar que o resultado natildeo apresentasse alguma anomalia
No segundo teste observou-se abertura de uma pequena fissura na gordura de
Hoffa o que tambeacutem se esperava pois a pessoa apresentava um histoacuterico de
problemas no joelho apesar de que ele natildeo apresentava sintomas de qualquer
anomalia no momento do teste
Visto que os testes natildeo puderam ser realizados com pessoas que tinham um
histoacuterico e uma situaccedilatildeo que caracterizasse um problema no joelho o que foi
determinante para os resultados e devido a impossibilidade de realizar testes nas
condiccedilotildees ideais descritas no quarto capiacutetulo bem como aos custos altiacutessimos que
envolvem os exames que foram realizados juntamente com os exames dos clientes
da cliacutenica sendo assim era de se esperar que os resultados natildeo causassem
diferenccedila de grande expressatildeo
74
102 Proposta de Melhoria
Visto que os resultados foram considerados satisfatoacuterios apesar das condiccedilotildees
adversas propomos possiacuteveis melhorias no que diz respeito agrave avaliaccedilatildeo da pressatildeo
exercida no joelho
Sugerimos entatildeo a utilizaccedilatildeo de palmilhas figuras 29 e 30 para avaliar a pressatildeo
equivalente exercida no joelho e o uso de um software por exemplo o Ansys
(elementos finitos) para criar uma nova imagem corrigida Isso seria viaacutevel e
interessante poreacutem exigiria mais aprofundamento e muito mais tempo o que poderaacute
ser realizado em futuros trabalhos
Figura 29 ndash Palmilhas para mediccedilatildeo da pressatildeo
Figura 30 ndash Resultado de uma anaacutelise de pressatildeo
75
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
[1] httpmriifscuspbrpaginasporttormprojetohistoricohtml acessado
em 11 de junho de 2005
[2] httpwwweagoracombrlerphpidnew=13596 acessado em 15 de
junho de 2005
[3] Rasch Philip j Cinesiologia e Anatomia Aplicada Editora Guanabara
Koogan 1991
[4] Kendall Henry Otis Kendall Florence Peterson Wadsworth Gladys
Elizabeth Muacutesculos Provas e Funccedilotildees Editora Manole Ltda 1980
[5] Haaga Hohn R Lanzieri Charles F Tomografia Computadorizada e
Ressonacircncia Magneacutetica do Corpo Humano Vol 2 Editora Guanabara Koogan
1996
[6] Antonio Raimundo dos Santos Metodologia Cientiacutefica a construccedilatildeo do
Conhecimento 6ordfed Editora DPampA 2004
[7] Tese de Mestrado do aluno Luciano Luporini Menegaldo Campinas
1997 SP ndash Brasil
[8] httpwwwgrupodojoelhocombrartigosanat_biomhtmc acessado em
16 de junho de 2005
[9] httpwwwgrupodojoelhocombrlcahtm acessado em 16 de junho de
2005
[10]httpwwwcorpohumanohpgigcombrsist_muscularsist_muscularhtml
acessado em 20 de junho de 2005
[11] httpwwwmsd-brazilcommsd43m_manualmm_sec5_47htm
acessado em 24 de junho de 2005
[12] httpgeocitiesyahoocombrcorpoemovview_musculacao_24htm
acessado em 25 de junho de 2005
[13]httpwwwtudosobredorcombrpaciente_templatephp3pagina=joelho
acessado em 06 de julho de 2005
[14] Stimac Gary k Introduccedilatildeo ao diagnoacutestico por imagens Editora
Guanabara Koogan 1994
39
redor de 170 do comprimento oacutetimo onde a superposiccedilatildeo entre filamentos
grossos e finos jaacute natildeo ocorre
Em muacutesculos inteiros e natildeo apenas numa fibra isolada alongamentos a partir do
comprimento oacutetimo trazem consigo o aparecimento de uma forccedila elaacutestica passiva
exercida pelos elementos elaacutesticos natildeo contraacuteteis do muacutesculo perimiacutesio endomiacutesio
sarcolema assim como por elementos da proacutepria fibra muscular (Zajac 1989)
Dependendo ainda da ativaccedilatildeo a forccedila muscular fica reduzida a uma fraccedilatildeo da forccedila
maacutexima situaccedilatildeo em que nem todas as fibras satildeo recrutadas ou a somaccedilatildeo
temporal natildeo chegou ao maacuteximo (Figura 15 B)
Em muacutesculos do aparelho locomotor a modulaccedilatildeo da forccedila eacute feita
predominantemente pelo recrutamento ateacute cerca de 70 (50 a 85
dependendo do muacutesculo) da forccedila maacutexima valor a partir do qual as unidades
motoras passam a disparar com maior frequumlecircncia (Enoka 1993) [6]
40
Figura 15 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento A - Ativaccedilatildeo maacutexima B - Ativaccedilatildeo parcial (Zajac 1989)
532 Relaccedilatildeo Velocidade - Forccedila Muscular
Um muacutesculo isolado sujeito a uma carga constante por exemplo suportando um
peso se for estimulado inicialmente se encurtaraacute parando em seguida Variando-se
a carga eacute possiacutevel relacionaacute-la com a velocidade de encurtamento sendo obtida a
curva velocidade - forccedila muscular Quando a velocidade de encurtamento eacute maacutexima
o muacutesculo natildeo estaacute sujeito a nenhuma carga isto eacute a forccedila muscular eacute nula Se por
outro lado o muacutesculo natildeo consegue se encurtar ainda que seu comprimento seja
oacutetimo senatildeo apenas suportar a carga a velocidade eacute nula e a forccedila assume o valor
maacuteximo (Figura 16) Forccedilas maiores do que a maacutexima aplicadas ao muacutesculo levam
seu alongamento ateacute um limite de aproximadamente 180 da forccedila maacutexima
aumentos subsequumlentes de forccedila levariam a alongamentos draacutesticos no muacutesculo
41
Figura 16 - Relaccedilatildeo forccedila-velocidade para ativaccedilotildees maacutexima e parcial No eixo x estaacute representada a
velocidade de encurtamento a velocidade do muacutesculo com sinal oposto (Zajac 1989)
54 O Modelo de Hill
Os modelos derivados da proposta inicialmente apresentada por A V Hill em 1938
possuem caracteriacutesticas suficientemente simples e de faacutecil compreensatildeo e satildeo
capazes de modelar satisfatoriamente os principais fenocircmenos macroscoacutepicos
observados na contraccedilatildeo muscular e que os tornaram os mais utilizados ateacute entatildeo
em estudos de dinacircmica e controle de movimento Na Figura 17 podem ser
observados os componentes baacutesicos deste modelo um elemento contraacutetil (CE) no
qual a forccedila muscular eacute gerada a partir da energia quiacutemica disponiacutevel um elemento
elaacutestico em seacuterie (SEE) responsaacutevel pela resposta mecacircnica do muacutesculo agraves
alteraccedilotildees de comprimento raacutepidas Se um muacutesculo estaacute sendo submetido a
alongamentos natildeo-despreziacuteveis eacute comum a inclusatildeo de um elemento elaacutestico em
paralelo (PE) atuando como uma mola passiva [6]
42
Figura 17 - Estrutura funcional do modelo de Hill mostrando o elemento contraacutetil (CE) o elemento
elaacutestico em paralelo (PE) e o elemento elaacutestico em seacuterie (SEE) (Zajac 1989)
A partir de medidas de forccedila isotocircnica em muacutesculos tetanizados sabe-se que quando
esta aumenta os muacutesculos se contraem mais lentamente Foi proposta entatildeo por Hill
uma relaccedilatildeo empiacuterica hiperboacutelica que ajustava a dependecircncia da velocidade maacutexima
de contraccedilatildeo (V) com a forccedila muscular (F) (Figura 18)
(F+a)+(V+b)=const (41)
Tal que
V eacute a velocidade inicial (maacutexima) de encurtamento
F eacute a forccedila muscular
a e b satildeo as constantes sendo b = a (VmFm)
43
Figura 18 - Hipeacuterbole de Hill Os dados experimentais de contraccedilotildees isotocircnicas do muacutesculo sartorius
de ratilde foram ajustados com a equaccedilatildeo empiacuterica (VVm+025) (FFm+025) = 03123 neste teste
Vm=52 cms e Fm=65 gf (Talbot e Gessner 1973)
Hill obteve a relaccedilatildeo acima atraveacutes de medidas da potecircncia muscular que eacute a soma
das energias mecacircnica e teacutermica durante a contraccedilatildeo isotocircnica Inicialmente o calor
liberado na contraccedilatildeo isotocircnica (Qit) foi considerado como a soma do calor liberado
durante a contraccedilatildeo isomeacutetrica (Qim) e do calor liberado devido ao encurtamento (Qe)
Q Q Qit e im (42)
Hill constatou que Qe era proporcional apenas agrave distacircncia encurtada ou que sua
variaccedilatildeo temporal era proporcional a V No entanto Qit o calor total diminuiacutea com o
aumento da forccedila A potecircncia total no muacutesculo soma da potecircncia mecacircnica (fv) e do
calor extra dissipado por accedilatildeo da viscosidade no encurtamento (Qe) pode ser
expressa como
( )W fv Qe fv av b f fm (43)
44
Tal que fm eacute a forccedila muscular maacutexima (ou seja para v = 0) Somando ab + bf nos dois
lados da equaccedilatildeo acima
( )( ) ( )f a v b b a fm (44)
Mas Hill percebeu posteriormente que ldquoardquo dependia de f (Hill 1964)
a f f fm( ) 016 018 (45)
Apesar das equaccedilotildees 44 e 45 descreverem com maior precisatildeo a relaccedilatildeo forccedila-
velocidade a equaccedilatildeo original de Hill 41 continua sendo empregada com suficiente
credibilidade para muitos muacutesculos Wilkie (1950) notou que hipeacuterboles
geometricamente semelhantes eram obtidas para vaacuterios muacutesculos mostrando que a
variaccedilatildeo da velocidade com a forccedila ocorria de maneira ateacute certo ponto invariante
Normalizando a eq 41 pela forccedila maacutexima (fm) e pela velocidade maacutexima de contraccedilatildeo
sem carga (vm) vem
f
f
v
vm m
1
4
1
4
5
16 (46)
Uma vez que para muitos muacutesculos vale a relaccedilatildeo
a
f
b
vm m
1
4 (47)
Abott e Wilkie (1953) mostraram que a equaccedilatildeo de Hill normalizada eq 47 se aplica
para muacutesculos que se encontram em diversos estados de alongamento ou contraccedilatildeo
e natildeo apenas no comprimento oacutetimo Assim a forccedila do elemento contraacutetil eacute
completamente definida para uma estimulaccedilatildeo tetacircnica se a curva forccedila-comprimento
eacute levada em conta aleacutem da curva forccedila-velocidade A forccedila muscular eacute entatildeo uma
funccedilatildeo de duas variaacuteveis uma relaccedilatildeo forccedila-comprimento-velocidade (figura 19)
45
Figura 19 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento-velocidade para muacutesculo interno reto de rato (Zierler 1978)
Este modelo baacutesico possui alguns pequenos desvios dependendo das condiccedilotildees
especiacuteficas de operaccedilatildeo Muacutesculos que se contraem a partir de um comprimento inicial
elevado encurtam-se mais lentamente do que aqueles que estavam inicialmente
menos estendidos A duraccedilatildeo da estimulaccedilatildeo se longa diminui a velocidade de
contraccedilatildeo processo ligado provavelmente ao metabolismo energeacutetico (Zierler 1978)
A partir das relaccedilotildees expostas acima jaacute eacute possiacutevel calcular a potecircncia muscular
Sendo a taxa de calor gerado no encurtamento ( Qe ) proporcional agrave velocidade de
encurtamento
( )Q Q f f vit im m 016 018 (48)
Incluindo o termo fv da potecircncia mecacircnica e considerando a = 025 a potecircncia
muscular total entendida como a soma da taxa de produccedilatildeo de calor e da potecircncia
mecacircnica durante a contraccedilatildeo isotocircnica fica
W Q f v fvim m 0 25 (49)
46
E utilizando a relaccedilatildeo determinada por Hill para o calor isomeacutetrico
Qf v
im
m m
16 (410)
Tem-se que uma expressatildeo para a potecircncia muscular seria
Wf v v
v
f
f
v
v
m m
m m m
161 4 16 (411)
Que a partir da equaccedilatildeo 46 da hipeacuterbole normalizada de Hill (Talbot e Gessner
1973) pode ser expressa em funccedilatildeo apenas da velocidade de encurtamento ou da
forccedila muscular
Wf v
vv
vv
m m m
m
16
1 24
1 4 (412)
Wf v f
f
f f
f f
m m
m
m
m
161 1
4 75 20
16 64 (413)
A equaccedilatildeo de Hill normalizada (46) eacute a base para a determinaccedilatildeo da curva
velocidade-forccedila muscular As equaccedilotildees 411 e 412 por sua vez podem fornecer
importantes dados sobre consumo de energia muscular e o comportamento das
forccedilas para um estudo mais especiacutefico Em sistemas de estimulaccedilatildeo eleacutetrica neuro-
muscular poderatildeo ser uacuteteis no estabelecimento de estrateacutegias de controle
47
55 Estrutura Muscular na Articulaccedilatildeo
A seguir seratildeo apresentados os muacutesculos e ligamentos no movimento do joelho De
acordo com o mostrado na Figura 20 podemos observar a quantidade de muacutesculos
diretamente ligados ao joelho bem como os ligamentos que satildeo responsaacuteveis por
manter a integridade da articulaccedilatildeo
Figura 20 - Demonstrativa dos muacutesculos ligamentos e suas disposiccedilotildees
551 Os Muacutesculos da Articulaccedilatildeo
Doze muacutesculos atuam na articulaccedilatildeo do joelho e satildeo classificados em trecircs grupos
bull Jarrete
bull Quadriacuteceps da coxa e
bull Muacutesculos natildeo-classificados
5511 Jarrete
O grupo do jarrete inclui os muacutesculos semitendiacuteneo semimembranaacuteceo e biacuteceps da
coxa (cabeccedila longa e curta) Todos exceto a cabeccedila curta do biacuteceps atuam como
48
extensores do quadril Como os muacutesculos do jarrete demonstram uma linha de
traccedilatildeo posterior ao eixo de rotaccedilatildeo do joelho eles servem como flexores do joelho
Aleacutem de fletir o joelho os muacutesculos semimembranaacuteceo e semitendiacuteneo giram
medialmente a tiacutebia quando o joelho estaacute parcialmente fletido Na condiccedilatildeo de
sustentaccedilatildeo de peso esses muacutesculos tendem a girar lateralmente o fecircmur sobre a
tiacutebia Esses movimentos satildeo relativamente equivalentes
5512 O Quadriacuteceps da Coxa
O quadriacuteceps da coxa eacute constituiacutedo pelos muacutesculos reto da coxa e trecircs vastos (vasto
lateral medial e intermeacutedio) Apenas o reto da coxa atua em mais de uma
articulaccedilatildeo Contudo todos os membros causam inequivocadamente uma extensatildeo
potente do joelho e tambeacutem devido a sua inserccedilatildeo medial tendem a causar
rotaccedilatildeo medial da tiacutebia
O comportamento eleacutetrico do vasto medial estaacute relacionado agrave diminuiccedilatildeo da
magnitude do braccedilo de momento do quadriacuteceps para a extensatildeo do joelho durante
os 15ordm finais de movimento Os aumentos na atividade do vasto medial no final da
extensatildeo do joelho foram relacionados ao seu papel como estabilizador da patela
contra uma luxaccedilatildeo lateral Em geral ainda eacute relativamente seguro afirmar que todos
os muacutesculos do quadriacuteceps satildeo mais ou menos simultaneamente ativos durante a
extensatildeo do joelho e proporcionalmente ativos durante elevaccedilotildees e reduccedilotildees na
tensatildeo da extensatildeo
5513 O Grupo de Muacutesculos natildeo Classificados
O grupo de muacutesculos natildeo-classificados da articulaccedilatildeo do joelho inclui o sartoacuterio o
graacutecil o popliacuteteo o gastrocnecircmico e o plantar Os dois uacuteltimos atuam
predominantemente na articulaccedilatildeo do tornozelo embora passem atraacutes da
articulaccedilatildeo do joelho e possuam alguma capacidade de flexatildeo
49
O muacutesculo graacutecil considerado parte da massa muscular referida como adutores do
quadril no entanto ao atravessar a articulaccedilatildeo do joelho ele tende a causar um
torque associado agrave rotaccedilatildeo medial da tiacutebia bem como a flexatildeo do joelho
O sartoacuterio que eacute o muacutesculo mais longo do corpo tambeacutem se associa agrave rotaccedilatildeo
medial da tiacutebia e atua no quadril como flexor
O popliacuteteo eacute um muacutesculo profundo e pequeno situado atraacutes da articulaccedilatildeo do joelho
A orientaccedilatildeo de suas fibras o torna um rotador medial da tiacutebia Geralmente se
observa atividade do muacutesculo no iniacutecio da flexatildeo do joelho aleacutem de ajudar a
estabilizar o membro inferior sustentador do peso quando estaacute numa posiccedilatildeo com o
joelho fletido auxiliando o ligamento cruzado posterior a restringir esse movimento
indesejaacutevel
Figura 21 ndash Localizaccedilatildeo dos principais muacutesculos relacionados ao joelho [10]
552 Ligamentos
Ligamento Cruzado Anterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo permitindo
o movimento para frente
Ligamento Cruzado Posterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo
permitindo o movimento para traacutes mais ligamentos colaterais localizados nas
laterais do joelho responsaacuteveis pela estabilidade lateral e medial da articulaccedilatildeo
50
Os ligamentos tecircm como principal funccedilatildeo limitar os movimentos das articulaccedilotildees em
direccedilotildees indesejaacuteveis a fim de que natildeo ocorram lesotildees (danificaccedilotildees nas mesmas)
A caacutepsula fibrosa do joelho eacute suplementada e reforccedilada por cinco ligamentos
intriacutensecos
bull Ligamento Patelar
bull Ligamento Colateral Fibular
bull Ligamento Colateral Tibial
bull Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo
bull Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Estes satildeo frequumlentemente denominados ligamentos externos para diferenciaacute-los
dos ligamentos internos e ligamentos cruzados que se encontram dentro da caacutepsula
fibrosa
5521 Ligamento Patelar
Eacute a continuaccedilatildeo do tendatildeo do muacutesculo quadriacuteceps da coxa distal agrave patela Eacute
extremamente forte e contiacutenuo com a caacutepsula fibrosa da articulaccedilatildeo do joelho e eacute
palpado com maior facilidade quando a perna esta estendida Resiste agrave tendecircncia
da face tibial superior de deslocar-se para frente com referecircncia ao fecircmur durante
alguns tipos de movimento
5522 Ligamento Colateral Fibular (Lateral) e Ligamento Colateral Tibial
(Medial)
Esse ligamento tem mais importacircncia que o ligamento colateral fibular (lateral) no
que diz respeito agrave estabilidade do joelho
O ligamento colateral medial eacute composto de uma parte superficial o ligamento
colateral tibial e uma parte profunda ldquoo ligamento capsular medialrdquo Estas estruturas
satildeo importantes no controle da angulaccedilatildeo vara (voltado medialmente) e valga
(voltada lateralmente) rotaccedilatildeo tibial e deslocamento tibial antero-posterior Esses
51
ligamentos satildeo firmemente fixados ao menisco medial e a caacutepsula fibrosa da
articulaccedilatildeo do joelho
Os ligamentos colaterais tibial e fibular normalmente impedem a ruptura das faces
laterais da articulaccedilatildeo Satildeo firmemente estirados quando a perna eacute estendida
impedindo a rotaccedilatildeo da tiacutebia lateralmente ou do fecircmur medialmente Durante a
flexatildeo da perna eles se aproximam permitindo alguma rotaccedilatildeo da tiacutebia sobre o
fecircmur
Ligamento colateral medial possui duas porccedilotildees superficial e profunda Estabiliza a
joelho nos estresses em valgo
Ligamento colateral lateral ou fibular colateral Eacute o principal estabilizador ao estresse
em varo Faz parte do complexo ou canto posterolateral e resiste agrave rotaccedilatildeo externa
Figura 22ndash Ligamentos da articulaccedilatildeo do joelho
5523 Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo e Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Eles reforccedilam a parte de traz do joelho Ajudam a resistir qualquer tendecircncia
para a articulaccedilatildeo se mover aleacutem de seu limite de extensatildeo (hiperextensatildeo) Aleacutem
52
disso a direccedilatildeo de suas fibras sugere que eles limitem o movimento rotatoacuterio
5524 Ligamentos Cruzados
O mais fraco ligamento eacute o cruzado anterior que impede o deslocamento posterior
do fecircmur sobre a tiacutebia e a hiperextensatildeo da articulaccedilatildeo aleacutem de conter a tiacutebia que eacute
tracionada agrave frente quando a articulaccedilatildeo eacute fletida em acircngulo reto
O ligamento cruzado posterior que eacute estirado durante a flexatildeo da articulaccedilatildeo do
joelho impede a luxaccedilatildeo anterior do fecircmur sobre a tiacutebia ou a luxaccedilatildeo posterior da
tiacutebia Tambeacutem ajuda a evitar a hiperflexatildeo da articulaccedilatildeo do joelho
Estes ligamentos muito fortes situam-se no interior da caacutepsula articular unindo o
fecircmur e a tiacutebia Localizam-se entre os cocircndilos medial e lateral separados da
cavidade articular pela membrana sinovial
Satildeo faixas arredondadas que se cruzam obliquamente como um X e se denominam
anterior e posterior de acordo com seu local de fixaccedilatildeo na tiacutebia Estes ligamentos
satildeo essenciais para a estabilidade acircntero-posterior da articulaccedilatildeo do joelho
principalmente quando eacute fletido
Ligamento cruzado anterior Eacute responsaacutevel pela limitaccedilatildeo da translaccedilatildeo anterior e
rotaccedilatildeo da tiacutebia em relaccedilatildeo ao fecircmur
Ligamento cruzado posterior Evita a subluxaccedilatildeo posterior da tiacutebia em relaccedilatildeo ao
fecircmur
53
56 Movimentos de Rotaccedilatildeo e Translaccedilatildeo
No joelho existem movimentos de escorregamento do fecircmur sobre os meniscos
tornando o movimento ainda mais complexo Nas figuras 23 e 24 estatildeo identificadas
as proacuteteses de 1 e 4 eixos que nos datildeo uma boa visualizaccedilatildeo dos movimentos
relativos entre as superfiacutecies de um joelho
Figura 23 - Proacuteteses de um Eixo
Figura 24 - Proacuteteses de 4 eixos
Podemos observar a diferenccedila dos movimentos proporcionados por proacutetese e
concluiacutemos que o movimento da proacutetese de 4 eixos eacute o que mais se aproxima do
movimento real no joelho jaacute que proporciona o deslizamento entre as superfiacutecies
enquanto na proacutetese de 1 eixo ocorre apenas o movimento de rotaccedilatildeo em torno do
eixo
54
57 Conclusatildeo do Capiacutetulo
O meacutetodo atual de exame do joelho a ressonacircncia magneacutetica natildeo estaacute adequado
com a pesquisa biomecacircnica pois como pode ser observado neste capiacutetulo a
pressatildeo no joelho em movimento eacute no miacutenimo 30 vezes superior comparada agravequela
na maca de ressonacircncia assim como os acircngulos satildeo os mais variados possiacuteveis
proporcionando variaccedilatildeo ciacuteclica com baixas ou altas taxas de variaccedilatildeo das forccedilas
Com relaccedilatildeo ao meacutetodo de Hill pode-se ter uma noccedilatildeo dos gastos de energia
envolvidos na geraccedilatildeo dos movimentos e como varia a forccedila com a velocidade
muscular
Pode-se verificar tambeacutem a complexidade do joelho quando foram citados e
mostrado a quantidade de muacutesculos ligamentos e outras estruturas que o compotildee e
a sua complexibilidade bem como o movimento existente
55
6 PROPOSTA PARA A SOLUCcedilAtildeO MECAcircNICA
Propotildee-se entatildeo um sistema que simule a compressatildeo exercida sobre o joelho com
um carregamento estaacutetico com valor equivalente ao peso do paciente Isto seria
possiacutevel ao variar o carregamento e o acircngulo da articulaccedilatildeo que seria o ideal para
simular as atividades cotidianas como subir uma escada pular correr um
agachamento e outras situaccedilotildees onde o joelho eacute severamente solicitado
Situaccedilotildees como correr e pular necessitariam de um equipamento com software que
captassem imagens dinacircmicas para esta situaccedilatildeo a escolha seria por um simulador
de carga com caracteriacutesticas elaacutesticas desta forma com o movimento haveria
acreacutescimo ou decreacutescimo dos esforccedilos no joelho do paciente de acordo com a
variaccedilatildeo do comprimento da cinta elaacutestica A impossibilidade de realizaccedilatildeo de um
exame deste tipo eacute devido ao fato de natildeo haver um equipamento de RM que capta
imagens dinacircmicas aqui no estado do Espiacuterito Santo Figura 25 o que nos levou
a pensar em outra soluccedilatildeo para o caso
Figura 25 - Equipamento utilizado na ressonacircncia magneacutetica
56
Como a uacutenica possibilidade eacute de simular um carregamento com um acircngulo entre 10ordm
e 15ordm (acircngulo da bobina de captaccedilatildeo de imagem) na articulaccedilatildeo femopatelar e a
impossibilidade descrita no paraacutegrafo anterior pensamos entatildeo em um equipamento
que atendesse a esta situaccedilatildeo
Na Figura 26 observamos a forccedila F em direccedilatildeo perpendicular ao solo simulando a
forccedila peso desta maneira procuramos desenvolver um aparato que nos permitisse
simular a mesma direccedilatildeo A soluccedilatildeo foi um conjunto de cintas com baixa
elasticidade e boa resistecircncia mecacircnica agrave traccedilatildeo com dispositivo de travas O
equipamento natildeo possui componentes ferromagneacuteticos e medidores de forccedila
eletroeletrocircnicos
Figura 26 - Descriccedilatildeo da cinta e figura ilustrativa
A seguir podemos observar a figura 27 com o voluntaacuterio utilizando o equipamento
no momento anterior agrave ressonacircncia
57
Figura 27 ndash Paciente utilizando a cinta ao dar entrada na sala de exame
61 O Equipamento de Carga
O equipamento eacute composto por trecircs cintas dispostas do seguinte modo a primeira
cinta eacute responsaacutevel pelo carregamento do joelho tencionando o sistema a segunda
eacute responsaacutevel pela ligaccedilatildeo da cinta inferior a primeira com a superior a terceira e a
terceira cinta seraacute responsaacutevel por limitar o movimento que seraacute ajustada conforme
o tamanho do paciente
58
Figura 28 ndash Montagem do conjunto de cintas
62 Modificaccedilotildees Realizadas
Foram necessaacuterias algumas adaptaccedilotildees para que as cintas pudessem ser utilizadas
no equipamento de ressonacircncia magneacutetica pois havia alguns componentes
ferromagneacuteticos tais como mola e eixo Estes foram confeccionados em bronze e
as molas foram retiradas de maneira que natildeo alterasse a funcionalidade do
equipamento
59
7 O QUE SIGNIFICA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
Ressonacircncia Magneacutetica (RM) eacute uma ferramenta meacutedica moderna e precisa
disponiacutevel aos meacutedicos para a imagem seccional do interior do corpo Esta visatildeo
magneacutetica fornece aos meacutedicos uma quantidade de informaccedilotildees detalhadas sobre
a localizaccedilatildeo tamanho e composiccedilatildeo do tecido corporal a ser examinado Este
conhecimento pode ser decisivo no estabelecimento de um diagnoacutestico raacutepido e
preciso
A RM eacute um meacutetodo de investigar o corpo tatildeo complicado quanto parece A RM natildeo
usa raios-X De fato como o nome indica o procedimento eacute baseado nas
propriedades magneacuteticas dos aacutetomos que constituem todas as substacircncias incluindo
o corpo humano Em um campo magneacutetico forte como o produzido pelo scanner da
RM sinais eleacutetricos satildeo emitidos pelo nuacutecleo atocircmico do tecido corporal Esses
sinais satildeo interceptados por uma antena circular ao redor do paciente A intensidade
do sinal varia de acordo com o tipo de tecido Um computador designa os sinais aos
pontos correspondentes das aacutereas corporais em exame e transforma-as em imagem
na tela
71 Preparaccedilatildeo para o exame
Natildeo eacute necessaacuterio remover as roupas como eacute o caso em muitos exames de raio-X
poreacutem os pacientes satildeo solicitados a retirar todos os objetos que possam interferir
no processo de imagem principalmente aqueles contendo metal Isto inclui natildeo
somente brincos broches colares reloacutegios de pulso mas tambeacutem canetas
esferograacuteficas e chaves Os pacientes devem tambeacutem retirar placas dentaacuterias
removiacuteveis e informar o meacutedico se houver qualquer implante metaacutelico ou objeto
estranho incluindo
bull Marca-passo
bull Vaacutelvula cardiacuteaca artificial
bull Proacutetese vascular
60
bull Membro artificial
bull Unha ou placa metaacutelica
bull Estilhaccedilo ou tala de metal
bull Dispositivo intra-uterino (para contracepccedilatildeo)
bull O meacutedico deve ser informado se vocecirc estaacute graacutevida
Para o exame os pacientes satildeo conduzidos a um recosto almofadado no centro do
scanner da RM Eacute importante que o paciente sinta-se confortaacutevel para o iniacutecio e
permaneccedila calmo e quieto o quanto possiacutevel durante o exame jaacute que qualquer
movimento fiacutesico pode interferir com a precisatildeo das medidas ou alterar os resultados
dos testes
72 Seguranccedila durante o exame
Uma vez que a ressonacircncia magneacutetica natildeo envolve o uso de raios-X natildeo eacute
necessaacuterio tomar as mesmas medidas de precauccedilatildeo para exames de raios-X Pelo
conhecimento cientiacutefico atual a forccedila do campo magneacutetico necessaacuteria para obter
resultados precisos (ateacute 2 Tesla = 20000 vezes o campo magneacutetico da Terra) natildeo
possui efeito prejudicial
Nos uacuteltimos anos milhotildees de exames foram realizados sem quaisquer efeitos
colaterais conhecidos - durante ou apoacutes o exame Os exames de RM geralmente
natildeo podem ser realizados em pacientes com marca-passo cardiacuteaco
73 O que acontece durante o exame
Durante o exame o paciente deita-se no centro de uma abertura tipo tuacutenel do
scanner da RM o que natildeo eacute perigoso nem doloroso Poreacutem se o paciente natildeo gosta
da sensaccedilatildeo de se sentir preso ou sofrem de claustrofobia tomar um sedativo leve
com consulta do meacutedico pode ajudar
61
Cada imagem da RM leva de 5 a 15 minutos para ser obtida Durante o exame o
paciente ouviraacute um som de batida leve Natildeo haacute com que se preocupar Esse eacute o
funcionamento normal do scanner da RM
Quando eacute necessaacuterio obter vaacuterias imagens o recosto iraacute mover-se automaticamente
agrave posiccedilatildeo apropriada O paciente deve continuar o mais tranquumlilo possiacutevel
Dependendo do tipo do exame o tempo total do procedimento pode ser de ateacute 60
minutos
62
8 PARAcircMETROS QUE AFETAM O ASPECTO DAS IMAGENS
OBTIDAS ATRAVEacuteS DE RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
A seguir seraacute abordado os paracircmetros envolvidos para a obtenccedilatildeo das imagens dos
diferentes planos em que satildeo mostradas as imagens e por fim os resultados
obtidos nos experimentos com e sem o equipamento de carga
81 Paracircmetros que Afetam o Aspecto das Imagens Obtidas Atraveacutes de
Ressonacircncia Magneacutetica
O aspecto de uma imagem produzida atraveacutes de RM eacute determinado atraveacutes de
muitos paracircmetros Em geral estes paracircmetros podem ser divididos em (1) aqueles
que possuem um valor fixo determinado pela fiacutesica da RM e (2) aqueles que podem
ser modificados pelo usuaacuterio para alterar o aspecto da imagem
O objetivo de qualquer estudo de RM eacute gerar imagens da anatomia tecidual nas
quais a razatildeo contraste-ruiacutedo (RCR) eacute suficiente para permitir identificaccedilatildeo do
processo patoloacutegico Isto eacute realizado variando-se os paracircmetros definidos pelo
usuaacuterio para enfatizar diferenccedilas nos valores de paracircmetros intriacutensecos e para
enfatizar diferenccedilas na intensidade do sinal entre voxels contendo tecidos normais e
patoloacutegicos
811 Paracircmetros Intriacutensecos
Os paracircmetros intriacutensecos satildeo tecidos-dependentes e natildeo estatildeo sob controle do
operador Como exemplos de paracircmetros intriacutensecos estatildeo a densidade da aacutegua e a
gordura no tecido fluxo sanguiacuteneo e as velocidades de relaxamento dos momentos
magneacuteticos de volta ao equiliacutebrio apoacutes perturbaccedilatildeo Alguns paracircmetros intriacutensecos
satildeo invariaacuteveis entre todos os tecidos (por exemplo a intensidade do campo
magneacutetico)
63
O acuacutemulo de liacutequido de edema em torno de um tumor eacute uma patologia comum O
edema tem maior proporccedilatildeo de aacutegua que o tecido normal circundante e portanto
maior densidade de proacutetons por unidade de volume Este aumento da densidade de
proacutetons por unidade de volume pode ser observado utilizando-se meacutetodos de estudo
por RM Tipicamente imagens por RM ponderadas em densidade protocircnica satildeo
obtidas utilizando-se os menores TE e tempo de repeticcedilatildeo (TR) possiacuteveis que
permitem relaxamento T1 completo de todos os momentos magneacuteticos de volta ao
equiliacutebrio
8111 Tempos de Relaxamento
Apoacutes ser excitado o sinal de RM natildeo pode ser detectado para sempre Sofre
descaimento em virtude de dois tipos diferentes de processos de relaxamento (1) o
retorno do momento magneacutetico de volume ao equiliacutebrio teacutermico e (2) a perda de
coerecircncia da fase na magnetizaccedilatildeo final em virtude de interaccedilotildees com outros
momentos magneacuteticos no tecido
A velocidade com que estes processos retornam agrave magnetizaccedilatildeo final ao equiliacutebrio eacute
fundamental porque a experiecircncia com RM deve ser repetida para cada etapa de
codificaccedilatildeo de fase e o grau de magnetizaccedilatildeo disponiacutevel para o estudo depende da
forma como muitos dos momentos magneacuteticos satildeo realinhados com o campo
magneacutetico principal
8112 Tempos de Relaxamento T2 e T2
Apoacutes excitaccedilatildeo o sinal de RM presente no plano XY decai exponencialmente ateacute
zero com o tempo O tempo necessaacuterio para o desaparecimento irreversiacutevel de 63
do sinal eacute denominado tempo de relaxamento T2 ou tempo de relaxamento spin-spin
ou transversal Este descaimento eacute causado pelos muitos processos que produzem
uma perda de coerecircncia da fase no sinal de RM Apoacutes o pulso de RF todos os
momentos magneacuteticos inicialmente processam com fases idecircnticas (a precessatildeo eacute o
alinhamento dos momentos magneacuteticos em torno do campo principal) Entretanto
64
variaccedilotildees na intensidade efetiva do campo magneacutetico fazem com que os momentos
magneacuteticos processem em diferentes frequumlecircncias por curtos periacuteodos de tempo
8113 Tempo de Relaxamento T1
O tempo de relaxamento T1 (isto eacute spin-lattice ou tempo de relaxamento
longitudinal) eacute o tempo necessaacuterio para restabelecer 63 da populaccedilatildeo de equiliacutebrio
de momentos magneacuteticos Bo apoacutes o pulso de excitaccedilatildeo O relaxamento T1 eacute um
processo exponencial
O tempo de relaxamento T1 para qualquer material varia em funccedilatildeo da intensidade
do capo magneacutetico pois ocorrem mais variaccedilotildees na intensidade do capo magneacutetico
efetivo local em menores frequumlecircncias O tempo de relaxamento T1 eacute sempre maior
ou igual ao tempo de relaxamento T2
812 Paracircmetros Extriacutensecos
Muitos tipos de paracircmetros controlados pelo operador podem alterar o aspecto da
imagem Estes incluem eventos de determinaccedilatildeo do tempo como TR TE e em
estudos de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo de inversatildeo do spin Outros paracircmetros
que afetam o aspecto da imagem satildeo espessura do corte resoluccedilatildeo digital e CDV
O aspecto da imagem tambeacutem pode ser modificado aplicando-se mais de um pulso
de RF antes da coleta de dados
8121 TR e TE
Tipicamente satildeo necessaacuterias 128 ou 256 etapas de codificaccedilatildeo em uma aquisiccedilatildeo
de RM O TR eacute o tempo entre etapas consecutivas de codificaccedilatildeo de fase e o TE eacute
o tempo entre o pulso de RF perturbador inicial e o centro do periacuteodo de aquisiccedilatildeo
O TR geralmente eacute maior que o TE exceto para algumas sequumlecircncias raacutepidas como
aquisiccedilatildeo raacutepida estaacutegio estacionaacuterio apoacutes contraste e imagem raacutepida com
precessatildeo estaacutegio estacionaacuterio
65
813 Manipulaccedilatildeo dos Paracircmetros Extriacutensecos para Variar o Contraste da
Imagem
8131 Imagem de Ressonacircncia Magneacutetica Ponderada em TI e TR
Todas as imagens geradas por RM satildeo ponderadas em T1 em algum grau os
tempos de relaxamento T1 para aacutegua e gordura no corpo vaiam de 100 a 2000 ms
A fonte primaacuteria de atenuaccedilatildeo do sinal em uma imagem spin-eco eacute a saturaccedilatildeo
progressiva do momento magneacutetico pelos pulsos de seleccedilatildeo do corte repetitivos O
sinal da gordura eacute brilhante enquanto as intensidades de sinal do muacutesculo e liacutequido
em um cisto do menisco satildeo menores
8132 Ponderaccedilatildeo em densidade Protocircnica
As imagens onde o contraste eacute governado pela concentraccedilatildeo relativa de aacutegua no
tecido podem ser geradas utilizando-se TRrsquos longos (TR gt 20 ms) Estas imagens
satildeo denominadas imagens ponderadas em densidade protocircnicas As imagens
ponderadas em densidade protocircnica fornecem mais detalhes anatocircmicos porque
satildeo usadas para visualizar estruturas finas Estas satildeo obtidas e satildeo uacuteteis para
interpretaccedilatildeo de aacutereas de sinal de intensidade elevada observada na imagem
ponderada em T2 na qual os detalhes anatocircmicos estatildeo encobertos
8133 Ponderaccedilatildeo em T2 e TE
O liacutequido e o edema podem ser enfatizados em imagens produzidas por RM
utilizando-se longos tempos de TE porque possuem maiores tempos de
relaxamento T2 que os tecidos normais Com TEs longos o descaimento do sinal
exponencial devido ao relaxamento T2 atenua o sinal de liacutequido e edema mais
lentamente que o sinal da gordura muacutesculo ou tecidos conjuntivos normais
Portanto o liacutequido e o edema apresentam-se brilhantes em imagens por RM
ponderadas em T2 obtidas utilizando-se longos tempos TE e longos tempos TR A
seguir seraacute exposto um quadro com um breve resumo da interpretaccedilatildeo de RM
66
Resumo da interpretaccedilatildeo de IRM
Definiccedilotildees
Tempos de relaxamento Comportamento caracteriacutestico da magnetizaccedilatildeo tecidual
(propriedades dos tecidos)
T1 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons se
tornem inicialmente alinhados com o capo magneacutetico
estaacutetico (ou se realinhem apoacutes excitaccedilotildees repetidas)
T2 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons
saiam de fase uns em relaccedilatildeo aos outros apoacutes excitaccedilatildeo
por radiofrequumlecircncia (RF)
TR O tempo entre as excitaccedilotildees sucessivas de RF no tecido
(um TR curto seleciona proacutetons com T1 curto)
TE Sequumlecircncia em spin-eco tempo no qual o sinal de RF
tecidual (spin-eco) eacute recebido (um TE longo seleciona
proacutetons com T2 longo)
TI Sequumlecircncia de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo consumido
ateacute que a magnetizaccedilatildeo do tecido em recuperaccedilatildeo seja
defletido para recepccedilatildeo (tecido cuja magnetizaccedilatildeo passa
pelo zero no tempo TI produz intensidade zero)
Efeitos sobre a
Imagem
T1 Um T1 curto possibilita uma remagnetizaccedilatildeo raacutepida de
modo que a intensidade do sinal eacute grande (a gordura tem
T1 muito curto) e o tecido aparece brilhante o tecido com
T1 longo (como o liacutequido) natildeo se magnetiza plenamente
entre as excitaccedilotildees e apresenta um aspecto escuro na
imagem a inversatildeo-recuperaccedilatildeo com TI semelhante ao T1
de um tecido resulta em sinal nulo para este tecido (a
gordura pode ser zerada pelo emprego de um TI curto)
67
T2 Um T2 curto faz com que os proacutetons em precessatildeo saiam
rapidamente de fase levando agrave perda do sinal tecidos com
T2 curto (como o muacutesculo) tecircm aspecto escuro nas
imagens obtidas em TE longo tecidos com T2 longo (como
liacutequido ou tumor) mantecircm sua coerecircncia de fase por mais
tempo do que outros tecidos e apresentam um aspecto
brilhante nas imagens obtidas com um TE longo uma
teacutecnica ponderada em T2 utiliza um TR e um TE longos
Aspecto do tecido em sequumlecircncia de IRM
Spin-eco
Tecido Tempo de
relaxamento
Ponderaccedilatildeo T1
TE e TR curtos
Ponderaccedilatildeo T2
Tumor liacutequido T1 e T2 longos Escuro Claro
Muacutesculo T1 longo e T2 curto Escuro Escuro
Gordura T1 curto e T2 longo Claro Menos claro
Para finalizar nossa anaacutelise acerca dos paracircmetros podemos dizer que em uma
sequumlecircncia DP teremos valores curtos para TR e tambeacutem para TE ou seja teremos
T1 longo e T2 curto assim natildeo teremos sequumlecircncia ponderada em T1 como
tambeacutem natildeo teremos ponderada em T2 esta sequumlecircncia nos daraacute cor escura para
liacutequidos e gorduras entatildeo poderemos diferenciar os muacutesculos que teratildeo cor
brilhante podendo entatildeo diagnosticar problemas musculares
Para valores curtos de TR e TE teremos sequumlecircncia ponderada em T1 desta forma
as gorduras apareceratildeo com cor brilhante e os muacutesculos e liacutequidos apareceratildeo em
cor escura sendo uma oacutetima maneira de analisar o quatildeo intacta se encontra o tecido
infrapatelar ou gordura de Hoffa encontrada na regiatildeo femopatelar
68
Para valores longos de TR e TE teremos uma sequumlecircncia ponderada em T2 desta
forma as gorduras e muacutesculos se encontraratildeo em cor escura mas os liacutequidos
estaratildeo em cor brilhante assim poderemos diagnosticar a presenccedila de aacutegua e
edemas na regiatildeo patelofemoral Lembrando ainda que a gordura neste caso tem a
funccedilatildeo de lubrificantes para as superfiacutecies das cartilagens dos ossos a presenccedila de
aacutegua ou edemas prejudicam a lubrificaccedilatildeo na regiatildeo fazendo com que as
cartilagens venham a deteriorar-se
82 Planos de Imagem
Uma aquisiccedilatildeo axial atraveacutes da articulaccedilatildeo patelofemoral eacute usada como o localizador
inicial para imagens subsequumlentes nos planos sagital e coronal A patologia do
menisco eacute avaliada basicamente em imagens do plano sagital Entretanto a
morfologia e a intensidade de sinal das cartilagens do menisco devem ser avaliadas
secundariamente em imagens no plano coronal Os ligamentos cruzados satildeo mais
bem observados em imagens no plano sagital com o coronal e o axial para
visualizaccedilatildeo secundaacuteria e confirmaccedilatildeo da patologia Os ligamentos colateral medial
e lateral (LCM E LCL) satildeo claramente exibidos em imagens coronais e axiais e
tambeacutem podem ser identificados rotineiramente em imagens sagitais As superfiacutecies
da cartilagem articular dos compartimentos medial e lateral satildeo avaliadas nos planos
coronal e sagital A articulaccedilatildeo patelofemoral incluindo a faceta patelar e a
cartilagem articular do sulco troclear eacute mais bem observada em imagens axiais e
sagitais
821 Posicionamento do Paciente
Embora os estudos por imagem sejam realizados rotineiramente com o joelho
colocado em 10ordm a 15ordm de rotaccedilatildeo externa (para realinhar o ligamento cruzado
anterior [LCA] paralelo ao plano de imagem sagital) esta rotaccedilatildeo externa torna-se
menos importante quando satildeo usados cortes mais finos (lt 3 mm) A rotaccedilatildeo externa
excessiva do joelho resulta em alongamento das dimensotildees acircntero-posteriores do
cocircndilo femoral (principalmente o cocircndilo femoral lateral) e pode diminuir a
visualizaccedilatildeo precisa da anatomia do menisco Uma alternativa eacute usar imagens
69
sagitais em plano obliacutequo paralelo agrave orientaccedilatildeo do LCA avaliada em um localizador
axial
83 Abordagem Quanto aos Tipos de Planos Utilizados na RM
831 Imagens Axiais
As imagens no plano axial tecircm importante papel na avaliaccedilatildeo de rotina do joelho As
facetas patelares e a cartilagem articular devido agrave sua orientaccedilatildeo obliacutequa satildeo
demonstradas com maior precisatildeo em imagens axiais atraveacutes da articulaccedilatildeo
patelofemoral A doenccedila patelofemoral (isto eacute condromalaacutecia) pode ser super ou
subestimada quando usadas apenas imagens sagitais Imagens axiais com TF 3D
submilimeacutetrica satildeo usadas para definir padrotildees de lesatildeo circunferencial do menisco
e criar imagens compostas 3D utilizando-se uma estaccedilatildeo de trabalho As imagens
no plano axial tambeacutem satildeo usadas como localizador para determinar os planos
sagital e coronal Embora imagens axiais de rotina em 4 ou 5 mm natildeo satildeo sensiacuteveis
agrave patologia do menisco porque os cortes satildeo muito espessos Imagens sagitais que
secionam o menisco perpendicular agrave sua superfiacutecie proporcionam a melhor
demonstraccedilatildeo da anatomia e patologia interna do menisco
832 Imagens Sagitais
A dessecaccedilatildeo no plano sagital exibe os componentes dos ligamentos colaterais
medial e caacutepsula adjacente O compartimento patelofemoral o quadriacuteceps e o
tendatildeo patelar satildeo demonstrados em dissecaccedilotildees meacutedio-sagitais
O LCA e o LCP satildeo mais bem exibidos em imagens sagitais O LCL ou ligamento
colateral fibular e o tendatildeo do muacutesculo biacuteceps femoral tambeacutem podem ser
observados em cortes sagitais perifeacutericos
Em cortes meacutedio-sagitais os tendotildees quadriacuteceps e patelar que demonstram sinal
de baixa intensidade satildeo observados em suas fixaccedilotildees anteriores aos poacutelos
patelares superior e inferior respectivamente O coxim adiposo infrapatelar de Hoffa
70
estaacute situado diretamente posterior ao tendatildeo patelar e demonstra sinal de
intensidade brilhante (dependendo dos paracircmetros escolhidos) A cartilagem
articular patelar posterior exibe arco uniforme ou convexo em cortes atraveacutes das
facetas patelares medial e lateral Na ausecircncia de liacutequido articular a bursa patelar
colapsada natildeo eacute observada proximal ao poacutelo superior da patela
833 Imagens Coronais
A dissecaccedilatildeo anatocircmica coronal poacutestero-anterior demonstra a caacutepsula posterior o
tendatildeo popliacuteteo os ligamentos cruzados e menisco os ligamentos colaterais e e o
mecanismo extensor
Cortes meacutedio-coronais exibem a espinha tibial anterior enquanto as imagens
anteriores satildeo caracterizadas pelo sinal de alta intensidade do coxim adiposo
infrapatelar de Hoffa anterior ao compartimento lateral do joelho
71
9 COMPARATIVO DO SISTEMA MECAcircNICO COM O JOELHO
Ao iniciar nossa discussatildeo faremos uma comparaccedilatildeo entre a junta do joelho e um
par de buchas mecacircnicas a cartilagem presente em torno dos cocircndilos seraacute
comparada a uma bucha de desgaste o osso seraacute considerado como a peccedila
importante que natildeo poderaacute ser substituiacuteda e a gordura de Hoffa (tecido adiposo
infrapatelar) seraacute considerada como um lubrificante de elevada viscosidade
No sistema mecacircnico quando haacute uma contaminaccedilatildeo no lubrificante tem-se o
aumento do atrito e em consequumlecircncia o desgaste prematuro do conjunto A
presenccedila de aacutegua por exemplo causa uma alteraccedilatildeo da viscosidade do lubrificante
essa alteraccedilatildeo natildeo permite a formaccedilatildeo de cunha na regiatildeo de contato entre as
superfiacutecies assim no caso de elementos mecacircnicos poderemos ter microsoldas
ruiacutedos vibraccedilatildeo aquecimento e outros
Em semelhanccedila com este modelo faremos um comparativo em relaccedilatildeo ao joelho
que apresenta componentes com funccedilotildees muito proacuteximas de um par de buchas
mecacircnicas Com o passar do tempo as constantes situaccedilotildees que envolvem o joelho
no dia a dia sejam elas os esforccedilos em um jogo de futebol ou em um simples
agachamento vatildeo levar este conjunto a pressotildees elevadas e ainda a infiltraccedilotildees de
aacutegua por diversos motivos pancadas torccedilotildees etc Neste caso a presenccedila da aacutegua
assim como no sistema mecacircnico iraacute causar desgaste das cartilagens ocorrendo o
contato entre os cocircndilos o que futuramente poderaacute provocar por exemplo uma
artrite
No caso de um desgaste mecacircnico resolve-se o problema trocando o elemento de
desgaste e solucionando o problema de lubrificaccedilatildeo O que natildeo pode ser realizado
com tanta simplicidade no caso do joelho que requer um tratamento ou ateacute uma
intervenccedilatildeo ciruacutergica
72
91 Resultados dos testes
Foram realizados dois testes com e sem carga para que pudeacutessemos avaliar a
mudanccedila nos resultados da RM
911 O Primeiro Teste
O primeiro teste foi realizado no dia 25 de junho de 2005 no CDI (centro de
diagnoacutestico por imagem) localizado em Santa Luacutecia ndash Vitoacuteria O teste foi realizado
em uma pessoa de aparecircncia saudaacutevel sem histoacuterico de problemas no joelho e sem
ocorrecircncia de dor com idade de 28 anos
Os resultados obtidos natildeo apresentaram alteraccedilatildeo significativa das fissuras
912 O Segundo Teste
O segundo teste foi realizado no dia 18 julho de 2005 no mesmo local do teste
anterior O teste foi realizado com uma pessoa saudaacutevel com histoacuterico de problemas
no joelho e sem dores nos dias anteriores ao teste bem como nos dias posteriores
com idade de 54 anos
O resultado obtido com carga apresentou uma pequena variaccedilatildeo da fissura na
gordura de Hoffa
73
10 DISCUSSAtildeO DOS RESULTADOS E MELHORIAS
Neste capiacutetulo faremos uma abordagem sobre os resultados e uma proposta de
melhoria para o equipamento
101 Comentaacuterio dos Resultados
Nos resultados obtidos foram verificadas alteraccedilotildees na regiatildeo femopatelar quando
se aplica uma carga o que natildeo poderia ser obtido em um exame convencional de
ressonacircncia magneacutetica
No primeiro teste pode ser observada uma pequena diferenccedila devido agrave
aproximaccedilatildeo dos cocircndilos Considerando ser o indiviacuteduo uma pessoa saudaacutevel e
sem dores era de se esperar que o resultado natildeo apresentasse alguma anomalia
No segundo teste observou-se abertura de uma pequena fissura na gordura de
Hoffa o que tambeacutem se esperava pois a pessoa apresentava um histoacuterico de
problemas no joelho apesar de que ele natildeo apresentava sintomas de qualquer
anomalia no momento do teste
Visto que os testes natildeo puderam ser realizados com pessoas que tinham um
histoacuterico e uma situaccedilatildeo que caracterizasse um problema no joelho o que foi
determinante para os resultados e devido a impossibilidade de realizar testes nas
condiccedilotildees ideais descritas no quarto capiacutetulo bem como aos custos altiacutessimos que
envolvem os exames que foram realizados juntamente com os exames dos clientes
da cliacutenica sendo assim era de se esperar que os resultados natildeo causassem
diferenccedila de grande expressatildeo
74
102 Proposta de Melhoria
Visto que os resultados foram considerados satisfatoacuterios apesar das condiccedilotildees
adversas propomos possiacuteveis melhorias no que diz respeito agrave avaliaccedilatildeo da pressatildeo
exercida no joelho
Sugerimos entatildeo a utilizaccedilatildeo de palmilhas figuras 29 e 30 para avaliar a pressatildeo
equivalente exercida no joelho e o uso de um software por exemplo o Ansys
(elementos finitos) para criar uma nova imagem corrigida Isso seria viaacutevel e
interessante poreacutem exigiria mais aprofundamento e muito mais tempo o que poderaacute
ser realizado em futuros trabalhos
Figura 29 ndash Palmilhas para mediccedilatildeo da pressatildeo
Figura 30 ndash Resultado de uma anaacutelise de pressatildeo
75
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
[1] httpmriifscuspbrpaginasporttormprojetohistoricohtml acessado
em 11 de junho de 2005
[2] httpwwweagoracombrlerphpidnew=13596 acessado em 15 de
junho de 2005
[3] Rasch Philip j Cinesiologia e Anatomia Aplicada Editora Guanabara
Koogan 1991
[4] Kendall Henry Otis Kendall Florence Peterson Wadsworth Gladys
Elizabeth Muacutesculos Provas e Funccedilotildees Editora Manole Ltda 1980
[5] Haaga Hohn R Lanzieri Charles F Tomografia Computadorizada e
Ressonacircncia Magneacutetica do Corpo Humano Vol 2 Editora Guanabara Koogan
1996
[6] Antonio Raimundo dos Santos Metodologia Cientiacutefica a construccedilatildeo do
Conhecimento 6ordfed Editora DPampA 2004
[7] Tese de Mestrado do aluno Luciano Luporini Menegaldo Campinas
1997 SP ndash Brasil
[8] httpwwwgrupodojoelhocombrartigosanat_biomhtmc acessado em
16 de junho de 2005
[9] httpwwwgrupodojoelhocombrlcahtm acessado em 16 de junho de
2005
[10]httpwwwcorpohumanohpgigcombrsist_muscularsist_muscularhtml
acessado em 20 de junho de 2005
[11] httpwwwmsd-brazilcommsd43m_manualmm_sec5_47htm
acessado em 24 de junho de 2005
[12] httpgeocitiesyahoocombrcorpoemovview_musculacao_24htm
acessado em 25 de junho de 2005
[13]httpwwwtudosobredorcombrpaciente_templatephp3pagina=joelho
acessado em 06 de julho de 2005
[14] Stimac Gary k Introduccedilatildeo ao diagnoacutestico por imagens Editora
Guanabara Koogan 1994
40
Figura 15 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento A - Ativaccedilatildeo maacutexima B - Ativaccedilatildeo parcial (Zajac 1989)
532 Relaccedilatildeo Velocidade - Forccedila Muscular
Um muacutesculo isolado sujeito a uma carga constante por exemplo suportando um
peso se for estimulado inicialmente se encurtaraacute parando em seguida Variando-se
a carga eacute possiacutevel relacionaacute-la com a velocidade de encurtamento sendo obtida a
curva velocidade - forccedila muscular Quando a velocidade de encurtamento eacute maacutexima
o muacutesculo natildeo estaacute sujeito a nenhuma carga isto eacute a forccedila muscular eacute nula Se por
outro lado o muacutesculo natildeo consegue se encurtar ainda que seu comprimento seja
oacutetimo senatildeo apenas suportar a carga a velocidade eacute nula e a forccedila assume o valor
maacuteximo (Figura 16) Forccedilas maiores do que a maacutexima aplicadas ao muacutesculo levam
seu alongamento ateacute um limite de aproximadamente 180 da forccedila maacutexima
aumentos subsequumlentes de forccedila levariam a alongamentos draacutesticos no muacutesculo
41
Figura 16 - Relaccedilatildeo forccedila-velocidade para ativaccedilotildees maacutexima e parcial No eixo x estaacute representada a
velocidade de encurtamento a velocidade do muacutesculo com sinal oposto (Zajac 1989)
54 O Modelo de Hill
Os modelos derivados da proposta inicialmente apresentada por A V Hill em 1938
possuem caracteriacutesticas suficientemente simples e de faacutecil compreensatildeo e satildeo
capazes de modelar satisfatoriamente os principais fenocircmenos macroscoacutepicos
observados na contraccedilatildeo muscular e que os tornaram os mais utilizados ateacute entatildeo
em estudos de dinacircmica e controle de movimento Na Figura 17 podem ser
observados os componentes baacutesicos deste modelo um elemento contraacutetil (CE) no
qual a forccedila muscular eacute gerada a partir da energia quiacutemica disponiacutevel um elemento
elaacutestico em seacuterie (SEE) responsaacutevel pela resposta mecacircnica do muacutesculo agraves
alteraccedilotildees de comprimento raacutepidas Se um muacutesculo estaacute sendo submetido a
alongamentos natildeo-despreziacuteveis eacute comum a inclusatildeo de um elemento elaacutestico em
paralelo (PE) atuando como uma mola passiva [6]
42
Figura 17 - Estrutura funcional do modelo de Hill mostrando o elemento contraacutetil (CE) o elemento
elaacutestico em paralelo (PE) e o elemento elaacutestico em seacuterie (SEE) (Zajac 1989)
A partir de medidas de forccedila isotocircnica em muacutesculos tetanizados sabe-se que quando
esta aumenta os muacutesculos se contraem mais lentamente Foi proposta entatildeo por Hill
uma relaccedilatildeo empiacuterica hiperboacutelica que ajustava a dependecircncia da velocidade maacutexima
de contraccedilatildeo (V) com a forccedila muscular (F) (Figura 18)
(F+a)+(V+b)=const (41)
Tal que
V eacute a velocidade inicial (maacutexima) de encurtamento
F eacute a forccedila muscular
a e b satildeo as constantes sendo b = a (VmFm)
43
Figura 18 - Hipeacuterbole de Hill Os dados experimentais de contraccedilotildees isotocircnicas do muacutesculo sartorius
de ratilde foram ajustados com a equaccedilatildeo empiacuterica (VVm+025) (FFm+025) = 03123 neste teste
Vm=52 cms e Fm=65 gf (Talbot e Gessner 1973)
Hill obteve a relaccedilatildeo acima atraveacutes de medidas da potecircncia muscular que eacute a soma
das energias mecacircnica e teacutermica durante a contraccedilatildeo isotocircnica Inicialmente o calor
liberado na contraccedilatildeo isotocircnica (Qit) foi considerado como a soma do calor liberado
durante a contraccedilatildeo isomeacutetrica (Qim) e do calor liberado devido ao encurtamento (Qe)
Q Q Qit e im (42)
Hill constatou que Qe era proporcional apenas agrave distacircncia encurtada ou que sua
variaccedilatildeo temporal era proporcional a V No entanto Qit o calor total diminuiacutea com o
aumento da forccedila A potecircncia total no muacutesculo soma da potecircncia mecacircnica (fv) e do
calor extra dissipado por accedilatildeo da viscosidade no encurtamento (Qe) pode ser
expressa como
( )W fv Qe fv av b f fm (43)
44
Tal que fm eacute a forccedila muscular maacutexima (ou seja para v = 0) Somando ab + bf nos dois
lados da equaccedilatildeo acima
( )( ) ( )f a v b b a fm (44)
Mas Hill percebeu posteriormente que ldquoardquo dependia de f (Hill 1964)
a f f fm( ) 016 018 (45)
Apesar das equaccedilotildees 44 e 45 descreverem com maior precisatildeo a relaccedilatildeo forccedila-
velocidade a equaccedilatildeo original de Hill 41 continua sendo empregada com suficiente
credibilidade para muitos muacutesculos Wilkie (1950) notou que hipeacuterboles
geometricamente semelhantes eram obtidas para vaacuterios muacutesculos mostrando que a
variaccedilatildeo da velocidade com a forccedila ocorria de maneira ateacute certo ponto invariante
Normalizando a eq 41 pela forccedila maacutexima (fm) e pela velocidade maacutexima de contraccedilatildeo
sem carga (vm) vem
f
f
v
vm m
1
4
1
4
5
16 (46)
Uma vez que para muitos muacutesculos vale a relaccedilatildeo
a
f
b
vm m
1
4 (47)
Abott e Wilkie (1953) mostraram que a equaccedilatildeo de Hill normalizada eq 47 se aplica
para muacutesculos que se encontram em diversos estados de alongamento ou contraccedilatildeo
e natildeo apenas no comprimento oacutetimo Assim a forccedila do elemento contraacutetil eacute
completamente definida para uma estimulaccedilatildeo tetacircnica se a curva forccedila-comprimento
eacute levada em conta aleacutem da curva forccedila-velocidade A forccedila muscular eacute entatildeo uma
funccedilatildeo de duas variaacuteveis uma relaccedilatildeo forccedila-comprimento-velocidade (figura 19)
45
Figura 19 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento-velocidade para muacutesculo interno reto de rato (Zierler 1978)
Este modelo baacutesico possui alguns pequenos desvios dependendo das condiccedilotildees
especiacuteficas de operaccedilatildeo Muacutesculos que se contraem a partir de um comprimento inicial
elevado encurtam-se mais lentamente do que aqueles que estavam inicialmente
menos estendidos A duraccedilatildeo da estimulaccedilatildeo se longa diminui a velocidade de
contraccedilatildeo processo ligado provavelmente ao metabolismo energeacutetico (Zierler 1978)
A partir das relaccedilotildees expostas acima jaacute eacute possiacutevel calcular a potecircncia muscular
Sendo a taxa de calor gerado no encurtamento ( Qe ) proporcional agrave velocidade de
encurtamento
( )Q Q f f vit im m 016 018 (48)
Incluindo o termo fv da potecircncia mecacircnica e considerando a = 025 a potecircncia
muscular total entendida como a soma da taxa de produccedilatildeo de calor e da potecircncia
mecacircnica durante a contraccedilatildeo isotocircnica fica
W Q f v fvim m 0 25 (49)
46
E utilizando a relaccedilatildeo determinada por Hill para o calor isomeacutetrico
Qf v
im
m m
16 (410)
Tem-se que uma expressatildeo para a potecircncia muscular seria
Wf v v
v
f
f
v
v
m m
m m m
161 4 16 (411)
Que a partir da equaccedilatildeo 46 da hipeacuterbole normalizada de Hill (Talbot e Gessner
1973) pode ser expressa em funccedilatildeo apenas da velocidade de encurtamento ou da
forccedila muscular
Wf v
vv
vv
m m m
m
16
1 24
1 4 (412)
Wf v f
f
f f
f f
m m
m
m
m
161 1
4 75 20
16 64 (413)
A equaccedilatildeo de Hill normalizada (46) eacute a base para a determinaccedilatildeo da curva
velocidade-forccedila muscular As equaccedilotildees 411 e 412 por sua vez podem fornecer
importantes dados sobre consumo de energia muscular e o comportamento das
forccedilas para um estudo mais especiacutefico Em sistemas de estimulaccedilatildeo eleacutetrica neuro-
muscular poderatildeo ser uacuteteis no estabelecimento de estrateacutegias de controle
47
55 Estrutura Muscular na Articulaccedilatildeo
A seguir seratildeo apresentados os muacutesculos e ligamentos no movimento do joelho De
acordo com o mostrado na Figura 20 podemos observar a quantidade de muacutesculos
diretamente ligados ao joelho bem como os ligamentos que satildeo responsaacuteveis por
manter a integridade da articulaccedilatildeo
Figura 20 - Demonstrativa dos muacutesculos ligamentos e suas disposiccedilotildees
551 Os Muacutesculos da Articulaccedilatildeo
Doze muacutesculos atuam na articulaccedilatildeo do joelho e satildeo classificados em trecircs grupos
bull Jarrete
bull Quadriacuteceps da coxa e
bull Muacutesculos natildeo-classificados
5511 Jarrete
O grupo do jarrete inclui os muacutesculos semitendiacuteneo semimembranaacuteceo e biacuteceps da
coxa (cabeccedila longa e curta) Todos exceto a cabeccedila curta do biacuteceps atuam como
48
extensores do quadril Como os muacutesculos do jarrete demonstram uma linha de
traccedilatildeo posterior ao eixo de rotaccedilatildeo do joelho eles servem como flexores do joelho
Aleacutem de fletir o joelho os muacutesculos semimembranaacuteceo e semitendiacuteneo giram
medialmente a tiacutebia quando o joelho estaacute parcialmente fletido Na condiccedilatildeo de
sustentaccedilatildeo de peso esses muacutesculos tendem a girar lateralmente o fecircmur sobre a
tiacutebia Esses movimentos satildeo relativamente equivalentes
5512 O Quadriacuteceps da Coxa
O quadriacuteceps da coxa eacute constituiacutedo pelos muacutesculos reto da coxa e trecircs vastos (vasto
lateral medial e intermeacutedio) Apenas o reto da coxa atua em mais de uma
articulaccedilatildeo Contudo todos os membros causam inequivocadamente uma extensatildeo
potente do joelho e tambeacutem devido a sua inserccedilatildeo medial tendem a causar
rotaccedilatildeo medial da tiacutebia
O comportamento eleacutetrico do vasto medial estaacute relacionado agrave diminuiccedilatildeo da
magnitude do braccedilo de momento do quadriacuteceps para a extensatildeo do joelho durante
os 15ordm finais de movimento Os aumentos na atividade do vasto medial no final da
extensatildeo do joelho foram relacionados ao seu papel como estabilizador da patela
contra uma luxaccedilatildeo lateral Em geral ainda eacute relativamente seguro afirmar que todos
os muacutesculos do quadriacuteceps satildeo mais ou menos simultaneamente ativos durante a
extensatildeo do joelho e proporcionalmente ativos durante elevaccedilotildees e reduccedilotildees na
tensatildeo da extensatildeo
5513 O Grupo de Muacutesculos natildeo Classificados
O grupo de muacutesculos natildeo-classificados da articulaccedilatildeo do joelho inclui o sartoacuterio o
graacutecil o popliacuteteo o gastrocnecircmico e o plantar Os dois uacuteltimos atuam
predominantemente na articulaccedilatildeo do tornozelo embora passem atraacutes da
articulaccedilatildeo do joelho e possuam alguma capacidade de flexatildeo
49
O muacutesculo graacutecil considerado parte da massa muscular referida como adutores do
quadril no entanto ao atravessar a articulaccedilatildeo do joelho ele tende a causar um
torque associado agrave rotaccedilatildeo medial da tiacutebia bem como a flexatildeo do joelho
O sartoacuterio que eacute o muacutesculo mais longo do corpo tambeacutem se associa agrave rotaccedilatildeo
medial da tiacutebia e atua no quadril como flexor
O popliacuteteo eacute um muacutesculo profundo e pequeno situado atraacutes da articulaccedilatildeo do joelho
A orientaccedilatildeo de suas fibras o torna um rotador medial da tiacutebia Geralmente se
observa atividade do muacutesculo no iniacutecio da flexatildeo do joelho aleacutem de ajudar a
estabilizar o membro inferior sustentador do peso quando estaacute numa posiccedilatildeo com o
joelho fletido auxiliando o ligamento cruzado posterior a restringir esse movimento
indesejaacutevel
Figura 21 ndash Localizaccedilatildeo dos principais muacutesculos relacionados ao joelho [10]
552 Ligamentos
Ligamento Cruzado Anterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo permitindo
o movimento para frente
Ligamento Cruzado Posterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo
permitindo o movimento para traacutes mais ligamentos colaterais localizados nas
laterais do joelho responsaacuteveis pela estabilidade lateral e medial da articulaccedilatildeo
50
Os ligamentos tecircm como principal funccedilatildeo limitar os movimentos das articulaccedilotildees em
direccedilotildees indesejaacuteveis a fim de que natildeo ocorram lesotildees (danificaccedilotildees nas mesmas)
A caacutepsula fibrosa do joelho eacute suplementada e reforccedilada por cinco ligamentos
intriacutensecos
bull Ligamento Patelar
bull Ligamento Colateral Fibular
bull Ligamento Colateral Tibial
bull Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo
bull Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Estes satildeo frequumlentemente denominados ligamentos externos para diferenciaacute-los
dos ligamentos internos e ligamentos cruzados que se encontram dentro da caacutepsula
fibrosa
5521 Ligamento Patelar
Eacute a continuaccedilatildeo do tendatildeo do muacutesculo quadriacuteceps da coxa distal agrave patela Eacute
extremamente forte e contiacutenuo com a caacutepsula fibrosa da articulaccedilatildeo do joelho e eacute
palpado com maior facilidade quando a perna esta estendida Resiste agrave tendecircncia
da face tibial superior de deslocar-se para frente com referecircncia ao fecircmur durante
alguns tipos de movimento
5522 Ligamento Colateral Fibular (Lateral) e Ligamento Colateral Tibial
(Medial)
Esse ligamento tem mais importacircncia que o ligamento colateral fibular (lateral) no
que diz respeito agrave estabilidade do joelho
O ligamento colateral medial eacute composto de uma parte superficial o ligamento
colateral tibial e uma parte profunda ldquoo ligamento capsular medialrdquo Estas estruturas
satildeo importantes no controle da angulaccedilatildeo vara (voltado medialmente) e valga
(voltada lateralmente) rotaccedilatildeo tibial e deslocamento tibial antero-posterior Esses
51
ligamentos satildeo firmemente fixados ao menisco medial e a caacutepsula fibrosa da
articulaccedilatildeo do joelho
Os ligamentos colaterais tibial e fibular normalmente impedem a ruptura das faces
laterais da articulaccedilatildeo Satildeo firmemente estirados quando a perna eacute estendida
impedindo a rotaccedilatildeo da tiacutebia lateralmente ou do fecircmur medialmente Durante a
flexatildeo da perna eles se aproximam permitindo alguma rotaccedilatildeo da tiacutebia sobre o
fecircmur
Ligamento colateral medial possui duas porccedilotildees superficial e profunda Estabiliza a
joelho nos estresses em valgo
Ligamento colateral lateral ou fibular colateral Eacute o principal estabilizador ao estresse
em varo Faz parte do complexo ou canto posterolateral e resiste agrave rotaccedilatildeo externa
Figura 22ndash Ligamentos da articulaccedilatildeo do joelho
5523 Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo e Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Eles reforccedilam a parte de traz do joelho Ajudam a resistir qualquer tendecircncia
para a articulaccedilatildeo se mover aleacutem de seu limite de extensatildeo (hiperextensatildeo) Aleacutem
52
disso a direccedilatildeo de suas fibras sugere que eles limitem o movimento rotatoacuterio
5524 Ligamentos Cruzados
O mais fraco ligamento eacute o cruzado anterior que impede o deslocamento posterior
do fecircmur sobre a tiacutebia e a hiperextensatildeo da articulaccedilatildeo aleacutem de conter a tiacutebia que eacute
tracionada agrave frente quando a articulaccedilatildeo eacute fletida em acircngulo reto
O ligamento cruzado posterior que eacute estirado durante a flexatildeo da articulaccedilatildeo do
joelho impede a luxaccedilatildeo anterior do fecircmur sobre a tiacutebia ou a luxaccedilatildeo posterior da
tiacutebia Tambeacutem ajuda a evitar a hiperflexatildeo da articulaccedilatildeo do joelho
Estes ligamentos muito fortes situam-se no interior da caacutepsula articular unindo o
fecircmur e a tiacutebia Localizam-se entre os cocircndilos medial e lateral separados da
cavidade articular pela membrana sinovial
Satildeo faixas arredondadas que se cruzam obliquamente como um X e se denominam
anterior e posterior de acordo com seu local de fixaccedilatildeo na tiacutebia Estes ligamentos
satildeo essenciais para a estabilidade acircntero-posterior da articulaccedilatildeo do joelho
principalmente quando eacute fletido
Ligamento cruzado anterior Eacute responsaacutevel pela limitaccedilatildeo da translaccedilatildeo anterior e
rotaccedilatildeo da tiacutebia em relaccedilatildeo ao fecircmur
Ligamento cruzado posterior Evita a subluxaccedilatildeo posterior da tiacutebia em relaccedilatildeo ao
fecircmur
53
56 Movimentos de Rotaccedilatildeo e Translaccedilatildeo
No joelho existem movimentos de escorregamento do fecircmur sobre os meniscos
tornando o movimento ainda mais complexo Nas figuras 23 e 24 estatildeo identificadas
as proacuteteses de 1 e 4 eixos que nos datildeo uma boa visualizaccedilatildeo dos movimentos
relativos entre as superfiacutecies de um joelho
Figura 23 - Proacuteteses de um Eixo
Figura 24 - Proacuteteses de 4 eixos
Podemos observar a diferenccedila dos movimentos proporcionados por proacutetese e
concluiacutemos que o movimento da proacutetese de 4 eixos eacute o que mais se aproxima do
movimento real no joelho jaacute que proporciona o deslizamento entre as superfiacutecies
enquanto na proacutetese de 1 eixo ocorre apenas o movimento de rotaccedilatildeo em torno do
eixo
54
57 Conclusatildeo do Capiacutetulo
O meacutetodo atual de exame do joelho a ressonacircncia magneacutetica natildeo estaacute adequado
com a pesquisa biomecacircnica pois como pode ser observado neste capiacutetulo a
pressatildeo no joelho em movimento eacute no miacutenimo 30 vezes superior comparada agravequela
na maca de ressonacircncia assim como os acircngulos satildeo os mais variados possiacuteveis
proporcionando variaccedilatildeo ciacuteclica com baixas ou altas taxas de variaccedilatildeo das forccedilas
Com relaccedilatildeo ao meacutetodo de Hill pode-se ter uma noccedilatildeo dos gastos de energia
envolvidos na geraccedilatildeo dos movimentos e como varia a forccedila com a velocidade
muscular
Pode-se verificar tambeacutem a complexidade do joelho quando foram citados e
mostrado a quantidade de muacutesculos ligamentos e outras estruturas que o compotildee e
a sua complexibilidade bem como o movimento existente
55
6 PROPOSTA PARA A SOLUCcedilAtildeO MECAcircNICA
Propotildee-se entatildeo um sistema que simule a compressatildeo exercida sobre o joelho com
um carregamento estaacutetico com valor equivalente ao peso do paciente Isto seria
possiacutevel ao variar o carregamento e o acircngulo da articulaccedilatildeo que seria o ideal para
simular as atividades cotidianas como subir uma escada pular correr um
agachamento e outras situaccedilotildees onde o joelho eacute severamente solicitado
Situaccedilotildees como correr e pular necessitariam de um equipamento com software que
captassem imagens dinacircmicas para esta situaccedilatildeo a escolha seria por um simulador
de carga com caracteriacutesticas elaacutesticas desta forma com o movimento haveria
acreacutescimo ou decreacutescimo dos esforccedilos no joelho do paciente de acordo com a
variaccedilatildeo do comprimento da cinta elaacutestica A impossibilidade de realizaccedilatildeo de um
exame deste tipo eacute devido ao fato de natildeo haver um equipamento de RM que capta
imagens dinacircmicas aqui no estado do Espiacuterito Santo Figura 25 o que nos levou
a pensar em outra soluccedilatildeo para o caso
Figura 25 - Equipamento utilizado na ressonacircncia magneacutetica
56
Como a uacutenica possibilidade eacute de simular um carregamento com um acircngulo entre 10ordm
e 15ordm (acircngulo da bobina de captaccedilatildeo de imagem) na articulaccedilatildeo femopatelar e a
impossibilidade descrita no paraacutegrafo anterior pensamos entatildeo em um equipamento
que atendesse a esta situaccedilatildeo
Na Figura 26 observamos a forccedila F em direccedilatildeo perpendicular ao solo simulando a
forccedila peso desta maneira procuramos desenvolver um aparato que nos permitisse
simular a mesma direccedilatildeo A soluccedilatildeo foi um conjunto de cintas com baixa
elasticidade e boa resistecircncia mecacircnica agrave traccedilatildeo com dispositivo de travas O
equipamento natildeo possui componentes ferromagneacuteticos e medidores de forccedila
eletroeletrocircnicos
Figura 26 - Descriccedilatildeo da cinta e figura ilustrativa
A seguir podemos observar a figura 27 com o voluntaacuterio utilizando o equipamento
no momento anterior agrave ressonacircncia
57
Figura 27 ndash Paciente utilizando a cinta ao dar entrada na sala de exame
61 O Equipamento de Carga
O equipamento eacute composto por trecircs cintas dispostas do seguinte modo a primeira
cinta eacute responsaacutevel pelo carregamento do joelho tencionando o sistema a segunda
eacute responsaacutevel pela ligaccedilatildeo da cinta inferior a primeira com a superior a terceira e a
terceira cinta seraacute responsaacutevel por limitar o movimento que seraacute ajustada conforme
o tamanho do paciente
58
Figura 28 ndash Montagem do conjunto de cintas
62 Modificaccedilotildees Realizadas
Foram necessaacuterias algumas adaptaccedilotildees para que as cintas pudessem ser utilizadas
no equipamento de ressonacircncia magneacutetica pois havia alguns componentes
ferromagneacuteticos tais como mola e eixo Estes foram confeccionados em bronze e
as molas foram retiradas de maneira que natildeo alterasse a funcionalidade do
equipamento
59
7 O QUE SIGNIFICA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
Ressonacircncia Magneacutetica (RM) eacute uma ferramenta meacutedica moderna e precisa
disponiacutevel aos meacutedicos para a imagem seccional do interior do corpo Esta visatildeo
magneacutetica fornece aos meacutedicos uma quantidade de informaccedilotildees detalhadas sobre
a localizaccedilatildeo tamanho e composiccedilatildeo do tecido corporal a ser examinado Este
conhecimento pode ser decisivo no estabelecimento de um diagnoacutestico raacutepido e
preciso
A RM eacute um meacutetodo de investigar o corpo tatildeo complicado quanto parece A RM natildeo
usa raios-X De fato como o nome indica o procedimento eacute baseado nas
propriedades magneacuteticas dos aacutetomos que constituem todas as substacircncias incluindo
o corpo humano Em um campo magneacutetico forte como o produzido pelo scanner da
RM sinais eleacutetricos satildeo emitidos pelo nuacutecleo atocircmico do tecido corporal Esses
sinais satildeo interceptados por uma antena circular ao redor do paciente A intensidade
do sinal varia de acordo com o tipo de tecido Um computador designa os sinais aos
pontos correspondentes das aacutereas corporais em exame e transforma-as em imagem
na tela
71 Preparaccedilatildeo para o exame
Natildeo eacute necessaacuterio remover as roupas como eacute o caso em muitos exames de raio-X
poreacutem os pacientes satildeo solicitados a retirar todos os objetos que possam interferir
no processo de imagem principalmente aqueles contendo metal Isto inclui natildeo
somente brincos broches colares reloacutegios de pulso mas tambeacutem canetas
esferograacuteficas e chaves Os pacientes devem tambeacutem retirar placas dentaacuterias
removiacuteveis e informar o meacutedico se houver qualquer implante metaacutelico ou objeto
estranho incluindo
bull Marca-passo
bull Vaacutelvula cardiacuteaca artificial
bull Proacutetese vascular
60
bull Membro artificial
bull Unha ou placa metaacutelica
bull Estilhaccedilo ou tala de metal
bull Dispositivo intra-uterino (para contracepccedilatildeo)
bull O meacutedico deve ser informado se vocecirc estaacute graacutevida
Para o exame os pacientes satildeo conduzidos a um recosto almofadado no centro do
scanner da RM Eacute importante que o paciente sinta-se confortaacutevel para o iniacutecio e
permaneccedila calmo e quieto o quanto possiacutevel durante o exame jaacute que qualquer
movimento fiacutesico pode interferir com a precisatildeo das medidas ou alterar os resultados
dos testes
72 Seguranccedila durante o exame
Uma vez que a ressonacircncia magneacutetica natildeo envolve o uso de raios-X natildeo eacute
necessaacuterio tomar as mesmas medidas de precauccedilatildeo para exames de raios-X Pelo
conhecimento cientiacutefico atual a forccedila do campo magneacutetico necessaacuteria para obter
resultados precisos (ateacute 2 Tesla = 20000 vezes o campo magneacutetico da Terra) natildeo
possui efeito prejudicial
Nos uacuteltimos anos milhotildees de exames foram realizados sem quaisquer efeitos
colaterais conhecidos - durante ou apoacutes o exame Os exames de RM geralmente
natildeo podem ser realizados em pacientes com marca-passo cardiacuteaco
73 O que acontece durante o exame
Durante o exame o paciente deita-se no centro de uma abertura tipo tuacutenel do
scanner da RM o que natildeo eacute perigoso nem doloroso Poreacutem se o paciente natildeo gosta
da sensaccedilatildeo de se sentir preso ou sofrem de claustrofobia tomar um sedativo leve
com consulta do meacutedico pode ajudar
61
Cada imagem da RM leva de 5 a 15 minutos para ser obtida Durante o exame o
paciente ouviraacute um som de batida leve Natildeo haacute com que se preocupar Esse eacute o
funcionamento normal do scanner da RM
Quando eacute necessaacuterio obter vaacuterias imagens o recosto iraacute mover-se automaticamente
agrave posiccedilatildeo apropriada O paciente deve continuar o mais tranquumlilo possiacutevel
Dependendo do tipo do exame o tempo total do procedimento pode ser de ateacute 60
minutos
62
8 PARAcircMETROS QUE AFETAM O ASPECTO DAS IMAGENS
OBTIDAS ATRAVEacuteS DE RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
A seguir seraacute abordado os paracircmetros envolvidos para a obtenccedilatildeo das imagens dos
diferentes planos em que satildeo mostradas as imagens e por fim os resultados
obtidos nos experimentos com e sem o equipamento de carga
81 Paracircmetros que Afetam o Aspecto das Imagens Obtidas Atraveacutes de
Ressonacircncia Magneacutetica
O aspecto de uma imagem produzida atraveacutes de RM eacute determinado atraveacutes de
muitos paracircmetros Em geral estes paracircmetros podem ser divididos em (1) aqueles
que possuem um valor fixo determinado pela fiacutesica da RM e (2) aqueles que podem
ser modificados pelo usuaacuterio para alterar o aspecto da imagem
O objetivo de qualquer estudo de RM eacute gerar imagens da anatomia tecidual nas
quais a razatildeo contraste-ruiacutedo (RCR) eacute suficiente para permitir identificaccedilatildeo do
processo patoloacutegico Isto eacute realizado variando-se os paracircmetros definidos pelo
usuaacuterio para enfatizar diferenccedilas nos valores de paracircmetros intriacutensecos e para
enfatizar diferenccedilas na intensidade do sinal entre voxels contendo tecidos normais e
patoloacutegicos
811 Paracircmetros Intriacutensecos
Os paracircmetros intriacutensecos satildeo tecidos-dependentes e natildeo estatildeo sob controle do
operador Como exemplos de paracircmetros intriacutensecos estatildeo a densidade da aacutegua e a
gordura no tecido fluxo sanguiacuteneo e as velocidades de relaxamento dos momentos
magneacuteticos de volta ao equiliacutebrio apoacutes perturbaccedilatildeo Alguns paracircmetros intriacutensecos
satildeo invariaacuteveis entre todos os tecidos (por exemplo a intensidade do campo
magneacutetico)
63
O acuacutemulo de liacutequido de edema em torno de um tumor eacute uma patologia comum O
edema tem maior proporccedilatildeo de aacutegua que o tecido normal circundante e portanto
maior densidade de proacutetons por unidade de volume Este aumento da densidade de
proacutetons por unidade de volume pode ser observado utilizando-se meacutetodos de estudo
por RM Tipicamente imagens por RM ponderadas em densidade protocircnica satildeo
obtidas utilizando-se os menores TE e tempo de repeticcedilatildeo (TR) possiacuteveis que
permitem relaxamento T1 completo de todos os momentos magneacuteticos de volta ao
equiliacutebrio
8111 Tempos de Relaxamento
Apoacutes ser excitado o sinal de RM natildeo pode ser detectado para sempre Sofre
descaimento em virtude de dois tipos diferentes de processos de relaxamento (1) o
retorno do momento magneacutetico de volume ao equiliacutebrio teacutermico e (2) a perda de
coerecircncia da fase na magnetizaccedilatildeo final em virtude de interaccedilotildees com outros
momentos magneacuteticos no tecido
A velocidade com que estes processos retornam agrave magnetizaccedilatildeo final ao equiliacutebrio eacute
fundamental porque a experiecircncia com RM deve ser repetida para cada etapa de
codificaccedilatildeo de fase e o grau de magnetizaccedilatildeo disponiacutevel para o estudo depende da
forma como muitos dos momentos magneacuteticos satildeo realinhados com o campo
magneacutetico principal
8112 Tempos de Relaxamento T2 e T2
Apoacutes excitaccedilatildeo o sinal de RM presente no plano XY decai exponencialmente ateacute
zero com o tempo O tempo necessaacuterio para o desaparecimento irreversiacutevel de 63
do sinal eacute denominado tempo de relaxamento T2 ou tempo de relaxamento spin-spin
ou transversal Este descaimento eacute causado pelos muitos processos que produzem
uma perda de coerecircncia da fase no sinal de RM Apoacutes o pulso de RF todos os
momentos magneacuteticos inicialmente processam com fases idecircnticas (a precessatildeo eacute o
alinhamento dos momentos magneacuteticos em torno do campo principal) Entretanto
64
variaccedilotildees na intensidade efetiva do campo magneacutetico fazem com que os momentos
magneacuteticos processem em diferentes frequumlecircncias por curtos periacuteodos de tempo
8113 Tempo de Relaxamento T1
O tempo de relaxamento T1 (isto eacute spin-lattice ou tempo de relaxamento
longitudinal) eacute o tempo necessaacuterio para restabelecer 63 da populaccedilatildeo de equiliacutebrio
de momentos magneacuteticos Bo apoacutes o pulso de excitaccedilatildeo O relaxamento T1 eacute um
processo exponencial
O tempo de relaxamento T1 para qualquer material varia em funccedilatildeo da intensidade
do capo magneacutetico pois ocorrem mais variaccedilotildees na intensidade do capo magneacutetico
efetivo local em menores frequumlecircncias O tempo de relaxamento T1 eacute sempre maior
ou igual ao tempo de relaxamento T2
812 Paracircmetros Extriacutensecos
Muitos tipos de paracircmetros controlados pelo operador podem alterar o aspecto da
imagem Estes incluem eventos de determinaccedilatildeo do tempo como TR TE e em
estudos de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo de inversatildeo do spin Outros paracircmetros
que afetam o aspecto da imagem satildeo espessura do corte resoluccedilatildeo digital e CDV
O aspecto da imagem tambeacutem pode ser modificado aplicando-se mais de um pulso
de RF antes da coleta de dados
8121 TR e TE
Tipicamente satildeo necessaacuterias 128 ou 256 etapas de codificaccedilatildeo em uma aquisiccedilatildeo
de RM O TR eacute o tempo entre etapas consecutivas de codificaccedilatildeo de fase e o TE eacute
o tempo entre o pulso de RF perturbador inicial e o centro do periacuteodo de aquisiccedilatildeo
O TR geralmente eacute maior que o TE exceto para algumas sequumlecircncias raacutepidas como
aquisiccedilatildeo raacutepida estaacutegio estacionaacuterio apoacutes contraste e imagem raacutepida com
precessatildeo estaacutegio estacionaacuterio
65
813 Manipulaccedilatildeo dos Paracircmetros Extriacutensecos para Variar o Contraste da
Imagem
8131 Imagem de Ressonacircncia Magneacutetica Ponderada em TI e TR
Todas as imagens geradas por RM satildeo ponderadas em T1 em algum grau os
tempos de relaxamento T1 para aacutegua e gordura no corpo vaiam de 100 a 2000 ms
A fonte primaacuteria de atenuaccedilatildeo do sinal em uma imagem spin-eco eacute a saturaccedilatildeo
progressiva do momento magneacutetico pelos pulsos de seleccedilatildeo do corte repetitivos O
sinal da gordura eacute brilhante enquanto as intensidades de sinal do muacutesculo e liacutequido
em um cisto do menisco satildeo menores
8132 Ponderaccedilatildeo em densidade Protocircnica
As imagens onde o contraste eacute governado pela concentraccedilatildeo relativa de aacutegua no
tecido podem ser geradas utilizando-se TRrsquos longos (TR gt 20 ms) Estas imagens
satildeo denominadas imagens ponderadas em densidade protocircnicas As imagens
ponderadas em densidade protocircnica fornecem mais detalhes anatocircmicos porque
satildeo usadas para visualizar estruturas finas Estas satildeo obtidas e satildeo uacuteteis para
interpretaccedilatildeo de aacutereas de sinal de intensidade elevada observada na imagem
ponderada em T2 na qual os detalhes anatocircmicos estatildeo encobertos
8133 Ponderaccedilatildeo em T2 e TE
O liacutequido e o edema podem ser enfatizados em imagens produzidas por RM
utilizando-se longos tempos de TE porque possuem maiores tempos de
relaxamento T2 que os tecidos normais Com TEs longos o descaimento do sinal
exponencial devido ao relaxamento T2 atenua o sinal de liacutequido e edema mais
lentamente que o sinal da gordura muacutesculo ou tecidos conjuntivos normais
Portanto o liacutequido e o edema apresentam-se brilhantes em imagens por RM
ponderadas em T2 obtidas utilizando-se longos tempos TE e longos tempos TR A
seguir seraacute exposto um quadro com um breve resumo da interpretaccedilatildeo de RM
66
Resumo da interpretaccedilatildeo de IRM
Definiccedilotildees
Tempos de relaxamento Comportamento caracteriacutestico da magnetizaccedilatildeo tecidual
(propriedades dos tecidos)
T1 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons se
tornem inicialmente alinhados com o capo magneacutetico
estaacutetico (ou se realinhem apoacutes excitaccedilotildees repetidas)
T2 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons
saiam de fase uns em relaccedilatildeo aos outros apoacutes excitaccedilatildeo
por radiofrequumlecircncia (RF)
TR O tempo entre as excitaccedilotildees sucessivas de RF no tecido
(um TR curto seleciona proacutetons com T1 curto)
TE Sequumlecircncia em spin-eco tempo no qual o sinal de RF
tecidual (spin-eco) eacute recebido (um TE longo seleciona
proacutetons com T2 longo)
TI Sequumlecircncia de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo consumido
ateacute que a magnetizaccedilatildeo do tecido em recuperaccedilatildeo seja
defletido para recepccedilatildeo (tecido cuja magnetizaccedilatildeo passa
pelo zero no tempo TI produz intensidade zero)
Efeitos sobre a
Imagem
T1 Um T1 curto possibilita uma remagnetizaccedilatildeo raacutepida de
modo que a intensidade do sinal eacute grande (a gordura tem
T1 muito curto) e o tecido aparece brilhante o tecido com
T1 longo (como o liacutequido) natildeo se magnetiza plenamente
entre as excitaccedilotildees e apresenta um aspecto escuro na
imagem a inversatildeo-recuperaccedilatildeo com TI semelhante ao T1
de um tecido resulta em sinal nulo para este tecido (a
gordura pode ser zerada pelo emprego de um TI curto)
67
T2 Um T2 curto faz com que os proacutetons em precessatildeo saiam
rapidamente de fase levando agrave perda do sinal tecidos com
T2 curto (como o muacutesculo) tecircm aspecto escuro nas
imagens obtidas em TE longo tecidos com T2 longo (como
liacutequido ou tumor) mantecircm sua coerecircncia de fase por mais
tempo do que outros tecidos e apresentam um aspecto
brilhante nas imagens obtidas com um TE longo uma
teacutecnica ponderada em T2 utiliza um TR e um TE longos
Aspecto do tecido em sequumlecircncia de IRM
Spin-eco
Tecido Tempo de
relaxamento
Ponderaccedilatildeo T1
TE e TR curtos
Ponderaccedilatildeo T2
Tumor liacutequido T1 e T2 longos Escuro Claro
Muacutesculo T1 longo e T2 curto Escuro Escuro
Gordura T1 curto e T2 longo Claro Menos claro
Para finalizar nossa anaacutelise acerca dos paracircmetros podemos dizer que em uma
sequumlecircncia DP teremos valores curtos para TR e tambeacutem para TE ou seja teremos
T1 longo e T2 curto assim natildeo teremos sequumlecircncia ponderada em T1 como
tambeacutem natildeo teremos ponderada em T2 esta sequumlecircncia nos daraacute cor escura para
liacutequidos e gorduras entatildeo poderemos diferenciar os muacutesculos que teratildeo cor
brilhante podendo entatildeo diagnosticar problemas musculares
Para valores curtos de TR e TE teremos sequumlecircncia ponderada em T1 desta forma
as gorduras apareceratildeo com cor brilhante e os muacutesculos e liacutequidos apareceratildeo em
cor escura sendo uma oacutetima maneira de analisar o quatildeo intacta se encontra o tecido
infrapatelar ou gordura de Hoffa encontrada na regiatildeo femopatelar
68
Para valores longos de TR e TE teremos uma sequumlecircncia ponderada em T2 desta
forma as gorduras e muacutesculos se encontraratildeo em cor escura mas os liacutequidos
estaratildeo em cor brilhante assim poderemos diagnosticar a presenccedila de aacutegua e
edemas na regiatildeo patelofemoral Lembrando ainda que a gordura neste caso tem a
funccedilatildeo de lubrificantes para as superfiacutecies das cartilagens dos ossos a presenccedila de
aacutegua ou edemas prejudicam a lubrificaccedilatildeo na regiatildeo fazendo com que as
cartilagens venham a deteriorar-se
82 Planos de Imagem
Uma aquisiccedilatildeo axial atraveacutes da articulaccedilatildeo patelofemoral eacute usada como o localizador
inicial para imagens subsequumlentes nos planos sagital e coronal A patologia do
menisco eacute avaliada basicamente em imagens do plano sagital Entretanto a
morfologia e a intensidade de sinal das cartilagens do menisco devem ser avaliadas
secundariamente em imagens no plano coronal Os ligamentos cruzados satildeo mais
bem observados em imagens no plano sagital com o coronal e o axial para
visualizaccedilatildeo secundaacuteria e confirmaccedilatildeo da patologia Os ligamentos colateral medial
e lateral (LCM E LCL) satildeo claramente exibidos em imagens coronais e axiais e
tambeacutem podem ser identificados rotineiramente em imagens sagitais As superfiacutecies
da cartilagem articular dos compartimentos medial e lateral satildeo avaliadas nos planos
coronal e sagital A articulaccedilatildeo patelofemoral incluindo a faceta patelar e a
cartilagem articular do sulco troclear eacute mais bem observada em imagens axiais e
sagitais
821 Posicionamento do Paciente
Embora os estudos por imagem sejam realizados rotineiramente com o joelho
colocado em 10ordm a 15ordm de rotaccedilatildeo externa (para realinhar o ligamento cruzado
anterior [LCA] paralelo ao plano de imagem sagital) esta rotaccedilatildeo externa torna-se
menos importante quando satildeo usados cortes mais finos (lt 3 mm) A rotaccedilatildeo externa
excessiva do joelho resulta em alongamento das dimensotildees acircntero-posteriores do
cocircndilo femoral (principalmente o cocircndilo femoral lateral) e pode diminuir a
visualizaccedilatildeo precisa da anatomia do menisco Uma alternativa eacute usar imagens
69
sagitais em plano obliacutequo paralelo agrave orientaccedilatildeo do LCA avaliada em um localizador
axial
83 Abordagem Quanto aos Tipos de Planos Utilizados na RM
831 Imagens Axiais
As imagens no plano axial tecircm importante papel na avaliaccedilatildeo de rotina do joelho As
facetas patelares e a cartilagem articular devido agrave sua orientaccedilatildeo obliacutequa satildeo
demonstradas com maior precisatildeo em imagens axiais atraveacutes da articulaccedilatildeo
patelofemoral A doenccedila patelofemoral (isto eacute condromalaacutecia) pode ser super ou
subestimada quando usadas apenas imagens sagitais Imagens axiais com TF 3D
submilimeacutetrica satildeo usadas para definir padrotildees de lesatildeo circunferencial do menisco
e criar imagens compostas 3D utilizando-se uma estaccedilatildeo de trabalho As imagens
no plano axial tambeacutem satildeo usadas como localizador para determinar os planos
sagital e coronal Embora imagens axiais de rotina em 4 ou 5 mm natildeo satildeo sensiacuteveis
agrave patologia do menisco porque os cortes satildeo muito espessos Imagens sagitais que
secionam o menisco perpendicular agrave sua superfiacutecie proporcionam a melhor
demonstraccedilatildeo da anatomia e patologia interna do menisco
832 Imagens Sagitais
A dessecaccedilatildeo no plano sagital exibe os componentes dos ligamentos colaterais
medial e caacutepsula adjacente O compartimento patelofemoral o quadriacuteceps e o
tendatildeo patelar satildeo demonstrados em dissecaccedilotildees meacutedio-sagitais
O LCA e o LCP satildeo mais bem exibidos em imagens sagitais O LCL ou ligamento
colateral fibular e o tendatildeo do muacutesculo biacuteceps femoral tambeacutem podem ser
observados em cortes sagitais perifeacutericos
Em cortes meacutedio-sagitais os tendotildees quadriacuteceps e patelar que demonstram sinal
de baixa intensidade satildeo observados em suas fixaccedilotildees anteriores aos poacutelos
patelares superior e inferior respectivamente O coxim adiposo infrapatelar de Hoffa
70
estaacute situado diretamente posterior ao tendatildeo patelar e demonstra sinal de
intensidade brilhante (dependendo dos paracircmetros escolhidos) A cartilagem
articular patelar posterior exibe arco uniforme ou convexo em cortes atraveacutes das
facetas patelares medial e lateral Na ausecircncia de liacutequido articular a bursa patelar
colapsada natildeo eacute observada proximal ao poacutelo superior da patela
833 Imagens Coronais
A dissecaccedilatildeo anatocircmica coronal poacutestero-anterior demonstra a caacutepsula posterior o
tendatildeo popliacuteteo os ligamentos cruzados e menisco os ligamentos colaterais e e o
mecanismo extensor
Cortes meacutedio-coronais exibem a espinha tibial anterior enquanto as imagens
anteriores satildeo caracterizadas pelo sinal de alta intensidade do coxim adiposo
infrapatelar de Hoffa anterior ao compartimento lateral do joelho
71
9 COMPARATIVO DO SISTEMA MECAcircNICO COM O JOELHO
Ao iniciar nossa discussatildeo faremos uma comparaccedilatildeo entre a junta do joelho e um
par de buchas mecacircnicas a cartilagem presente em torno dos cocircndilos seraacute
comparada a uma bucha de desgaste o osso seraacute considerado como a peccedila
importante que natildeo poderaacute ser substituiacuteda e a gordura de Hoffa (tecido adiposo
infrapatelar) seraacute considerada como um lubrificante de elevada viscosidade
No sistema mecacircnico quando haacute uma contaminaccedilatildeo no lubrificante tem-se o
aumento do atrito e em consequumlecircncia o desgaste prematuro do conjunto A
presenccedila de aacutegua por exemplo causa uma alteraccedilatildeo da viscosidade do lubrificante
essa alteraccedilatildeo natildeo permite a formaccedilatildeo de cunha na regiatildeo de contato entre as
superfiacutecies assim no caso de elementos mecacircnicos poderemos ter microsoldas
ruiacutedos vibraccedilatildeo aquecimento e outros
Em semelhanccedila com este modelo faremos um comparativo em relaccedilatildeo ao joelho
que apresenta componentes com funccedilotildees muito proacuteximas de um par de buchas
mecacircnicas Com o passar do tempo as constantes situaccedilotildees que envolvem o joelho
no dia a dia sejam elas os esforccedilos em um jogo de futebol ou em um simples
agachamento vatildeo levar este conjunto a pressotildees elevadas e ainda a infiltraccedilotildees de
aacutegua por diversos motivos pancadas torccedilotildees etc Neste caso a presenccedila da aacutegua
assim como no sistema mecacircnico iraacute causar desgaste das cartilagens ocorrendo o
contato entre os cocircndilos o que futuramente poderaacute provocar por exemplo uma
artrite
No caso de um desgaste mecacircnico resolve-se o problema trocando o elemento de
desgaste e solucionando o problema de lubrificaccedilatildeo O que natildeo pode ser realizado
com tanta simplicidade no caso do joelho que requer um tratamento ou ateacute uma
intervenccedilatildeo ciruacutergica
72
91 Resultados dos testes
Foram realizados dois testes com e sem carga para que pudeacutessemos avaliar a
mudanccedila nos resultados da RM
911 O Primeiro Teste
O primeiro teste foi realizado no dia 25 de junho de 2005 no CDI (centro de
diagnoacutestico por imagem) localizado em Santa Luacutecia ndash Vitoacuteria O teste foi realizado
em uma pessoa de aparecircncia saudaacutevel sem histoacuterico de problemas no joelho e sem
ocorrecircncia de dor com idade de 28 anos
Os resultados obtidos natildeo apresentaram alteraccedilatildeo significativa das fissuras
912 O Segundo Teste
O segundo teste foi realizado no dia 18 julho de 2005 no mesmo local do teste
anterior O teste foi realizado com uma pessoa saudaacutevel com histoacuterico de problemas
no joelho e sem dores nos dias anteriores ao teste bem como nos dias posteriores
com idade de 54 anos
O resultado obtido com carga apresentou uma pequena variaccedilatildeo da fissura na
gordura de Hoffa
73
10 DISCUSSAtildeO DOS RESULTADOS E MELHORIAS
Neste capiacutetulo faremos uma abordagem sobre os resultados e uma proposta de
melhoria para o equipamento
101 Comentaacuterio dos Resultados
Nos resultados obtidos foram verificadas alteraccedilotildees na regiatildeo femopatelar quando
se aplica uma carga o que natildeo poderia ser obtido em um exame convencional de
ressonacircncia magneacutetica
No primeiro teste pode ser observada uma pequena diferenccedila devido agrave
aproximaccedilatildeo dos cocircndilos Considerando ser o indiviacuteduo uma pessoa saudaacutevel e
sem dores era de se esperar que o resultado natildeo apresentasse alguma anomalia
No segundo teste observou-se abertura de uma pequena fissura na gordura de
Hoffa o que tambeacutem se esperava pois a pessoa apresentava um histoacuterico de
problemas no joelho apesar de que ele natildeo apresentava sintomas de qualquer
anomalia no momento do teste
Visto que os testes natildeo puderam ser realizados com pessoas que tinham um
histoacuterico e uma situaccedilatildeo que caracterizasse um problema no joelho o que foi
determinante para os resultados e devido a impossibilidade de realizar testes nas
condiccedilotildees ideais descritas no quarto capiacutetulo bem como aos custos altiacutessimos que
envolvem os exames que foram realizados juntamente com os exames dos clientes
da cliacutenica sendo assim era de se esperar que os resultados natildeo causassem
diferenccedila de grande expressatildeo
74
102 Proposta de Melhoria
Visto que os resultados foram considerados satisfatoacuterios apesar das condiccedilotildees
adversas propomos possiacuteveis melhorias no que diz respeito agrave avaliaccedilatildeo da pressatildeo
exercida no joelho
Sugerimos entatildeo a utilizaccedilatildeo de palmilhas figuras 29 e 30 para avaliar a pressatildeo
equivalente exercida no joelho e o uso de um software por exemplo o Ansys
(elementos finitos) para criar uma nova imagem corrigida Isso seria viaacutevel e
interessante poreacutem exigiria mais aprofundamento e muito mais tempo o que poderaacute
ser realizado em futuros trabalhos
Figura 29 ndash Palmilhas para mediccedilatildeo da pressatildeo
Figura 30 ndash Resultado de uma anaacutelise de pressatildeo
75
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
[1] httpmriifscuspbrpaginasporttormprojetohistoricohtml acessado
em 11 de junho de 2005
[2] httpwwweagoracombrlerphpidnew=13596 acessado em 15 de
junho de 2005
[3] Rasch Philip j Cinesiologia e Anatomia Aplicada Editora Guanabara
Koogan 1991
[4] Kendall Henry Otis Kendall Florence Peterson Wadsworth Gladys
Elizabeth Muacutesculos Provas e Funccedilotildees Editora Manole Ltda 1980
[5] Haaga Hohn R Lanzieri Charles F Tomografia Computadorizada e
Ressonacircncia Magneacutetica do Corpo Humano Vol 2 Editora Guanabara Koogan
1996
[6] Antonio Raimundo dos Santos Metodologia Cientiacutefica a construccedilatildeo do
Conhecimento 6ordfed Editora DPampA 2004
[7] Tese de Mestrado do aluno Luciano Luporini Menegaldo Campinas
1997 SP ndash Brasil
[8] httpwwwgrupodojoelhocombrartigosanat_biomhtmc acessado em
16 de junho de 2005
[9] httpwwwgrupodojoelhocombrlcahtm acessado em 16 de junho de
2005
[10]httpwwwcorpohumanohpgigcombrsist_muscularsist_muscularhtml
acessado em 20 de junho de 2005
[11] httpwwwmsd-brazilcommsd43m_manualmm_sec5_47htm
acessado em 24 de junho de 2005
[12] httpgeocitiesyahoocombrcorpoemovview_musculacao_24htm
acessado em 25 de junho de 2005
[13]httpwwwtudosobredorcombrpaciente_templatephp3pagina=joelho
acessado em 06 de julho de 2005
[14] Stimac Gary k Introduccedilatildeo ao diagnoacutestico por imagens Editora
Guanabara Koogan 1994
41
Figura 16 - Relaccedilatildeo forccedila-velocidade para ativaccedilotildees maacutexima e parcial No eixo x estaacute representada a
velocidade de encurtamento a velocidade do muacutesculo com sinal oposto (Zajac 1989)
54 O Modelo de Hill
Os modelos derivados da proposta inicialmente apresentada por A V Hill em 1938
possuem caracteriacutesticas suficientemente simples e de faacutecil compreensatildeo e satildeo
capazes de modelar satisfatoriamente os principais fenocircmenos macroscoacutepicos
observados na contraccedilatildeo muscular e que os tornaram os mais utilizados ateacute entatildeo
em estudos de dinacircmica e controle de movimento Na Figura 17 podem ser
observados os componentes baacutesicos deste modelo um elemento contraacutetil (CE) no
qual a forccedila muscular eacute gerada a partir da energia quiacutemica disponiacutevel um elemento
elaacutestico em seacuterie (SEE) responsaacutevel pela resposta mecacircnica do muacutesculo agraves
alteraccedilotildees de comprimento raacutepidas Se um muacutesculo estaacute sendo submetido a
alongamentos natildeo-despreziacuteveis eacute comum a inclusatildeo de um elemento elaacutestico em
paralelo (PE) atuando como uma mola passiva [6]
42
Figura 17 - Estrutura funcional do modelo de Hill mostrando o elemento contraacutetil (CE) o elemento
elaacutestico em paralelo (PE) e o elemento elaacutestico em seacuterie (SEE) (Zajac 1989)
A partir de medidas de forccedila isotocircnica em muacutesculos tetanizados sabe-se que quando
esta aumenta os muacutesculos se contraem mais lentamente Foi proposta entatildeo por Hill
uma relaccedilatildeo empiacuterica hiperboacutelica que ajustava a dependecircncia da velocidade maacutexima
de contraccedilatildeo (V) com a forccedila muscular (F) (Figura 18)
(F+a)+(V+b)=const (41)
Tal que
V eacute a velocidade inicial (maacutexima) de encurtamento
F eacute a forccedila muscular
a e b satildeo as constantes sendo b = a (VmFm)
43
Figura 18 - Hipeacuterbole de Hill Os dados experimentais de contraccedilotildees isotocircnicas do muacutesculo sartorius
de ratilde foram ajustados com a equaccedilatildeo empiacuterica (VVm+025) (FFm+025) = 03123 neste teste
Vm=52 cms e Fm=65 gf (Talbot e Gessner 1973)
Hill obteve a relaccedilatildeo acima atraveacutes de medidas da potecircncia muscular que eacute a soma
das energias mecacircnica e teacutermica durante a contraccedilatildeo isotocircnica Inicialmente o calor
liberado na contraccedilatildeo isotocircnica (Qit) foi considerado como a soma do calor liberado
durante a contraccedilatildeo isomeacutetrica (Qim) e do calor liberado devido ao encurtamento (Qe)
Q Q Qit e im (42)
Hill constatou que Qe era proporcional apenas agrave distacircncia encurtada ou que sua
variaccedilatildeo temporal era proporcional a V No entanto Qit o calor total diminuiacutea com o
aumento da forccedila A potecircncia total no muacutesculo soma da potecircncia mecacircnica (fv) e do
calor extra dissipado por accedilatildeo da viscosidade no encurtamento (Qe) pode ser
expressa como
( )W fv Qe fv av b f fm (43)
44
Tal que fm eacute a forccedila muscular maacutexima (ou seja para v = 0) Somando ab + bf nos dois
lados da equaccedilatildeo acima
( )( ) ( )f a v b b a fm (44)
Mas Hill percebeu posteriormente que ldquoardquo dependia de f (Hill 1964)
a f f fm( ) 016 018 (45)
Apesar das equaccedilotildees 44 e 45 descreverem com maior precisatildeo a relaccedilatildeo forccedila-
velocidade a equaccedilatildeo original de Hill 41 continua sendo empregada com suficiente
credibilidade para muitos muacutesculos Wilkie (1950) notou que hipeacuterboles
geometricamente semelhantes eram obtidas para vaacuterios muacutesculos mostrando que a
variaccedilatildeo da velocidade com a forccedila ocorria de maneira ateacute certo ponto invariante
Normalizando a eq 41 pela forccedila maacutexima (fm) e pela velocidade maacutexima de contraccedilatildeo
sem carga (vm) vem
f
f
v
vm m
1
4
1
4
5
16 (46)
Uma vez que para muitos muacutesculos vale a relaccedilatildeo
a
f
b
vm m
1
4 (47)
Abott e Wilkie (1953) mostraram que a equaccedilatildeo de Hill normalizada eq 47 se aplica
para muacutesculos que se encontram em diversos estados de alongamento ou contraccedilatildeo
e natildeo apenas no comprimento oacutetimo Assim a forccedila do elemento contraacutetil eacute
completamente definida para uma estimulaccedilatildeo tetacircnica se a curva forccedila-comprimento
eacute levada em conta aleacutem da curva forccedila-velocidade A forccedila muscular eacute entatildeo uma
funccedilatildeo de duas variaacuteveis uma relaccedilatildeo forccedila-comprimento-velocidade (figura 19)
45
Figura 19 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento-velocidade para muacutesculo interno reto de rato (Zierler 1978)
Este modelo baacutesico possui alguns pequenos desvios dependendo das condiccedilotildees
especiacuteficas de operaccedilatildeo Muacutesculos que se contraem a partir de um comprimento inicial
elevado encurtam-se mais lentamente do que aqueles que estavam inicialmente
menos estendidos A duraccedilatildeo da estimulaccedilatildeo se longa diminui a velocidade de
contraccedilatildeo processo ligado provavelmente ao metabolismo energeacutetico (Zierler 1978)
A partir das relaccedilotildees expostas acima jaacute eacute possiacutevel calcular a potecircncia muscular
Sendo a taxa de calor gerado no encurtamento ( Qe ) proporcional agrave velocidade de
encurtamento
( )Q Q f f vit im m 016 018 (48)
Incluindo o termo fv da potecircncia mecacircnica e considerando a = 025 a potecircncia
muscular total entendida como a soma da taxa de produccedilatildeo de calor e da potecircncia
mecacircnica durante a contraccedilatildeo isotocircnica fica
W Q f v fvim m 0 25 (49)
46
E utilizando a relaccedilatildeo determinada por Hill para o calor isomeacutetrico
Qf v
im
m m
16 (410)
Tem-se que uma expressatildeo para a potecircncia muscular seria
Wf v v
v
f
f
v
v
m m
m m m
161 4 16 (411)
Que a partir da equaccedilatildeo 46 da hipeacuterbole normalizada de Hill (Talbot e Gessner
1973) pode ser expressa em funccedilatildeo apenas da velocidade de encurtamento ou da
forccedila muscular
Wf v
vv
vv
m m m
m
16
1 24
1 4 (412)
Wf v f
f
f f
f f
m m
m
m
m
161 1
4 75 20
16 64 (413)
A equaccedilatildeo de Hill normalizada (46) eacute a base para a determinaccedilatildeo da curva
velocidade-forccedila muscular As equaccedilotildees 411 e 412 por sua vez podem fornecer
importantes dados sobre consumo de energia muscular e o comportamento das
forccedilas para um estudo mais especiacutefico Em sistemas de estimulaccedilatildeo eleacutetrica neuro-
muscular poderatildeo ser uacuteteis no estabelecimento de estrateacutegias de controle
47
55 Estrutura Muscular na Articulaccedilatildeo
A seguir seratildeo apresentados os muacutesculos e ligamentos no movimento do joelho De
acordo com o mostrado na Figura 20 podemos observar a quantidade de muacutesculos
diretamente ligados ao joelho bem como os ligamentos que satildeo responsaacuteveis por
manter a integridade da articulaccedilatildeo
Figura 20 - Demonstrativa dos muacutesculos ligamentos e suas disposiccedilotildees
551 Os Muacutesculos da Articulaccedilatildeo
Doze muacutesculos atuam na articulaccedilatildeo do joelho e satildeo classificados em trecircs grupos
bull Jarrete
bull Quadriacuteceps da coxa e
bull Muacutesculos natildeo-classificados
5511 Jarrete
O grupo do jarrete inclui os muacutesculos semitendiacuteneo semimembranaacuteceo e biacuteceps da
coxa (cabeccedila longa e curta) Todos exceto a cabeccedila curta do biacuteceps atuam como
48
extensores do quadril Como os muacutesculos do jarrete demonstram uma linha de
traccedilatildeo posterior ao eixo de rotaccedilatildeo do joelho eles servem como flexores do joelho
Aleacutem de fletir o joelho os muacutesculos semimembranaacuteceo e semitendiacuteneo giram
medialmente a tiacutebia quando o joelho estaacute parcialmente fletido Na condiccedilatildeo de
sustentaccedilatildeo de peso esses muacutesculos tendem a girar lateralmente o fecircmur sobre a
tiacutebia Esses movimentos satildeo relativamente equivalentes
5512 O Quadriacuteceps da Coxa
O quadriacuteceps da coxa eacute constituiacutedo pelos muacutesculos reto da coxa e trecircs vastos (vasto
lateral medial e intermeacutedio) Apenas o reto da coxa atua em mais de uma
articulaccedilatildeo Contudo todos os membros causam inequivocadamente uma extensatildeo
potente do joelho e tambeacutem devido a sua inserccedilatildeo medial tendem a causar
rotaccedilatildeo medial da tiacutebia
O comportamento eleacutetrico do vasto medial estaacute relacionado agrave diminuiccedilatildeo da
magnitude do braccedilo de momento do quadriacuteceps para a extensatildeo do joelho durante
os 15ordm finais de movimento Os aumentos na atividade do vasto medial no final da
extensatildeo do joelho foram relacionados ao seu papel como estabilizador da patela
contra uma luxaccedilatildeo lateral Em geral ainda eacute relativamente seguro afirmar que todos
os muacutesculos do quadriacuteceps satildeo mais ou menos simultaneamente ativos durante a
extensatildeo do joelho e proporcionalmente ativos durante elevaccedilotildees e reduccedilotildees na
tensatildeo da extensatildeo
5513 O Grupo de Muacutesculos natildeo Classificados
O grupo de muacutesculos natildeo-classificados da articulaccedilatildeo do joelho inclui o sartoacuterio o
graacutecil o popliacuteteo o gastrocnecircmico e o plantar Os dois uacuteltimos atuam
predominantemente na articulaccedilatildeo do tornozelo embora passem atraacutes da
articulaccedilatildeo do joelho e possuam alguma capacidade de flexatildeo
49
O muacutesculo graacutecil considerado parte da massa muscular referida como adutores do
quadril no entanto ao atravessar a articulaccedilatildeo do joelho ele tende a causar um
torque associado agrave rotaccedilatildeo medial da tiacutebia bem como a flexatildeo do joelho
O sartoacuterio que eacute o muacutesculo mais longo do corpo tambeacutem se associa agrave rotaccedilatildeo
medial da tiacutebia e atua no quadril como flexor
O popliacuteteo eacute um muacutesculo profundo e pequeno situado atraacutes da articulaccedilatildeo do joelho
A orientaccedilatildeo de suas fibras o torna um rotador medial da tiacutebia Geralmente se
observa atividade do muacutesculo no iniacutecio da flexatildeo do joelho aleacutem de ajudar a
estabilizar o membro inferior sustentador do peso quando estaacute numa posiccedilatildeo com o
joelho fletido auxiliando o ligamento cruzado posterior a restringir esse movimento
indesejaacutevel
Figura 21 ndash Localizaccedilatildeo dos principais muacutesculos relacionados ao joelho [10]
552 Ligamentos
Ligamento Cruzado Anterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo permitindo
o movimento para frente
Ligamento Cruzado Posterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo
permitindo o movimento para traacutes mais ligamentos colaterais localizados nas
laterais do joelho responsaacuteveis pela estabilidade lateral e medial da articulaccedilatildeo
50
Os ligamentos tecircm como principal funccedilatildeo limitar os movimentos das articulaccedilotildees em
direccedilotildees indesejaacuteveis a fim de que natildeo ocorram lesotildees (danificaccedilotildees nas mesmas)
A caacutepsula fibrosa do joelho eacute suplementada e reforccedilada por cinco ligamentos
intriacutensecos
bull Ligamento Patelar
bull Ligamento Colateral Fibular
bull Ligamento Colateral Tibial
bull Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo
bull Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Estes satildeo frequumlentemente denominados ligamentos externos para diferenciaacute-los
dos ligamentos internos e ligamentos cruzados que se encontram dentro da caacutepsula
fibrosa
5521 Ligamento Patelar
Eacute a continuaccedilatildeo do tendatildeo do muacutesculo quadriacuteceps da coxa distal agrave patela Eacute
extremamente forte e contiacutenuo com a caacutepsula fibrosa da articulaccedilatildeo do joelho e eacute
palpado com maior facilidade quando a perna esta estendida Resiste agrave tendecircncia
da face tibial superior de deslocar-se para frente com referecircncia ao fecircmur durante
alguns tipos de movimento
5522 Ligamento Colateral Fibular (Lateral) e Ligamento Colateral Tibial
(Medial)
Esse ligamento tem mais importacircncia que o ligamento colateral fibular (lateral) no
que diz respeito agrave estabilidade do joelho
O ligamento colateral medial eacute composto de uma parte superficial o ligamento
colateral tibial e uma parte profunda ldquoo ligamento capsular medialrdquo Estas estruturas
satildeo importantes no controle da angulaccedilatildeo vara (voltado medialmente) e valga
(voltada lateralmente) rotaccedilatildeo tibial e deslocamento tibial antero-posterior Esses
51
ligamentos satildeo firmemente fixados ao menisco medial e a caacutepsula fibrosa da
articulaccedilatildeo do joelho
Os ligamentos colaterais tibial e fibular normalmente impedem a ruptura das faces
laterais da articulaccedilatildeo Satildeo firmemente estirados quando a perna eacute estendida
impedindo a rotaccedilatildeo da tiacutebia lateralmente ou do fecircmur medialmente Durante a
flexatildeo da perna eles se aproximam permitindo alguma rotaccedilatildeo da tiacutebia sobre o
fecircmur
Ligamento colateral medial possui duas porccedilotildees superficial e profunda Estabiliza a
joelho nos estresses em valgo
Ligamento colateral lateral ou fibular colateral Eacute o principal estabilizador ao estresse
em varo Faz parte do complexo ou canto posterolateral e resiste agrave rotaccedilatildeo externa
Figura 22ndash Ligamentos da articulaccedilatildeo do joelho
5523 Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo e Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Eles reforccedilam a parte de traz do joelho Ajudam a resistir qualquer tendecircncia
para a articulaccedilatildeo se mover aleacutem de seu limite de extensatildeo (hiperextensatildeo) Aleacutem
52
disso a direccedilatildeo de suas fibras sugere que eles limitem o movimento rotatoacuterio
5524 Ligamentos Cruzados
O mais fraco ligamento eacute o cruzado anterior que impede o deslocamento posterior
do fecircmur sobre a tiacutebia e a hiperextensatildeo da articulaccedilatildeo aleacutem de conter a tiacutebia que eacute
tracionada agrave frente quando a articulaccedilatildeo eacute fletida em acircngulo reto
O ligamento cruzado posterior que eacute estirado durante a flexatildeo da articulaccedilatildeo do
joelho impede a luxaccedilatildeo anterior do fecircmur sobre a tiacutebia ou a luxaccedilatildeo posterior da
tiacutebia Tambeacutem ajuda a evitar a hiperflexatildeo da articulaccedilatildeo do joelho
Estes ligamentos muito fortes situam-se no interior da caacutepsula articular unindo o
fecircmur e a tiacutebia Localizam-se entre os cocircndilos medial e lateral separados da
cavidade articular pela membrana sinovial
Satildeo faixas arredondadas que se cruzam obliquamente como um X e se denominam
anterior e posterior de acordo com seu local de fixaccedilatildeo na tiacutebia Estes ligamentos
satildeo essenciais para a estabilidade acircntero-posterior da articulaccedilatildeo do joelho
principalmente quando eacute fletido
Ligamento cruzado anterior Eacute responsaacutevel pela limitaccedilatildeo da translaccedilatildeo anterior e
rotaccedilatildeo da tiacutebia em relaccedilatildeo ao fecircmur
Ligamento cruzado posterior Evita a subluxaccedilatildeo posterior da tiacutebia em relaccedilatildeo ao
fecircmur
53
56 Movimentos de Rotaccedilatildeo e Translaccedilatildeo
No joelho existem movimentos de escorregamento do fecircmur sobre os meniscos
tornando o movimento ainda mais complexo Nas figuras 23 e 24 estatildeo identificadas
as proacuteteses de 1 e 4 eixos que nos datildeo uma boa visualizaccedilatildeo dos movimentos
relativos entre as superfiacutecies de um joelho
Figura 23 - Proacuteteses de um Eixo
Figura 24 - Proacuteteses de 4 eixos
Podemos observar a diferenccedila dos movimentos proporcionados por proacutetese e
concluiacutemos que o movimento da proacutetese de 4 eixos eacute o que mais se aproxima do
movimento real no joelho jaacute que proporciona o deslizamento entre as superfiacutecies
enquanto na proacutetese de 1 eixo ocorre apenas o movimento de rotaccedilatildeo em torno do
eixo
54
57 Conclusatildeo do Capiacutetulo
O meacutetodo atual de exame do joelho a ressonacircncia magneacutetica natildeo estaacute adequado
com a pesquisa biomecacircnica pois como pode ser observado neste capiacutetulo a
pressatildeo no joelho em movimento eacute no miacutenimo 30 vezes superior comparada agravequela
na maca de ressonacircncia assim como os acircngulos satildeo os mais variados possiacuteveis
proporcionando variaccedilatildeo ciacuteclica com baixas ou altas taxas de variaccedilatildeo das forccedilas
Com relaccedilatildeo ao meacutetodo de Hill pode-se ter uma noccedilatildeo dos gastos de energia
envolvidos na geraccedilatildeo dos movimentos e como varia a forccedila com a velocidade
muscular
Pode-se verificar tambeacutem a complexidade do joelho quando foram citados e
mostrado a quantidade de muacutesculos ligamentos e outras estruturas que o compotildee e
a sua complexibilidade bem como o movimento existente
55
6 PROPOSTA PARA A SOLUCcedilAtildeO MECAcircNICA
Propotildee-se entatildeo um sistema que simule a compressatildeo exercida sobre o joelho com
um carregamento estaacutetico com valor equivalente ao peso do paciente Isto seria
possiacutevel ao variar o carregamento e o acircngulo da articulaccedilatildeo que seria o ideal para
simular as atividades cotidianas como subir uma escada pular correr um
agachamento e outras situaccedilotildees onde o joelho eacute severamente solicitado
Situaccedilotildees como correr e pular necessitariam de um equipamento com software que
captassem imagens dinacircmicas para esta situaccedilatildeo a escolha seria por um simulador
de carga com caracteriacutesticas elaacutesticas desta forma com o movimento haveria
acreacutescimo ou decreacutescimo dos esforccedilos no joelho do paciente de acordo com a
variaccedilatildeo do comprimento da cinta elaacutestica A impossibilidade de realizaccedilatildeo de um
exame deste tipo eacute devido ao fato de natildeo haver um equipamento de RM que capta
imagens dinacircmicas aqui no estado do Espiacuterito Santo Figura 25 o que nos levou
a pensar em outra soluccedilatildeo para o caso
Figura 25 - Equipamento utilizado na ressonacircncia magneacutetica
56
Como a uacutenica possibilidade eacute de simular um carregamento com um acircngulo entre 10ordm
e 15ordm (acircngulo da bobina de captaccedilatildeo de imagem) na articulaccedilatildeo femopatelar e a
impossibilidade descrita no paraacutegrafo anterior pensamos entatildeo em um equipamento
que atendesse a esta situaccedilatildeo
Na Figura 26 observamos a forccedila F em direccedilatildeo perpendicular ao solo simulando a
forccedila peso desta maneira procuramos desenvolver um aparato que nos permitisse
simular a mesma direccedilatildeo A soluccedilatildeo foi um conjunto de cintas com baixa
elasticidade e boa resistecircncia mecacircnica agrave traccedilatildeo com dispositivo de travas O
equipamento natildeo possui componentes ferromagneacuteticos e medidores de forccedila
eletroeletrocircnicos
Figura 26 - Descriccedilatildeo da cinta e figura ilustrativa
A seguir podemos observar a figura 27 com o voluntaacuterio utilizando o equipamento
no momento anterior agrave ressonacircncia
57
Figura 27 ndash Paciente utilizando a cinta ao dar entrada na sala de exame
61 O Equipamento de Carga
O equipamento eacute composto por trecircs cintas dispostas do seguinte modo a primeira
cinta eacute responsaacutevel pelo carregamento do joelho tencionando o sistema a segunda
eacute responsaacutevel pela ligaccedilatildeo da cinta inferior a primeira com a superior a terceira e a
terceira cinta seraacute responsaacutevel por limitar o movimento que seraacute ajustada conforme
o tamanho do paciente
58
Figura 28 ndash Montagem do conjunto de cintas
62 Modificaccedilotildees Realizadas
Foram necessaacuterias algumas adaptaccedilotildees para que as cintas pudessem ser utilizadas
no equipamento de ressonacircncia magneacutetica pois havia alguns componentes
ferromagneacuteticos tais como mola e eixo Estes foram confeccionados em bronze e
as molas foram retiradas de maneira que natildeo alterasse a funcionalidade do
equipamento
59
7 O QUE SIGNIFICA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
Ressonacircncia Magneacutetica (RM) eacute uma ferramenta meacutedica moderna e precisa
disponiacutevel aos meacutedicos para a imagem seccional do interior do corpo Esta visatildeo
magneacutetica fornece aos meacutedicos uma quantidade de informaccedilotildees detalhadas sobre
a localizaccedilatildeo tamanho e composiccedilatildeo do tecido corporal a ser examinado Este
conhecimento pode ser decisivo no estabelecimento de um diagnoacutestico raacutepido e
preciso
A RM eacute um meacutetodo de investigar o corpo tatildeo complicado quanto parece A RM natildeo
usa raios-X De fato como o nome indica o procedimento eacute baseado nas
propriedades magneacuteticas dos aacutetomos que constituem todas as substacircncias incluindo
o corpo humano Em um campo magneacutetico forte como o produzido pelo scanner da
RM sinais eleacutetricos satildeo emitidos pelo nuacutecleo atocircmico do tecido corporal Esses
sinais satildeo interceptados por uma antena circular ao redor do paciente A intensidade
do sinal varia de acordo com o tipo de tecido Um computador designa os sinais aos
pontos correspondentes das aacutereas corporais em exame e transforma-as em imagem
na tela
71 Preparaccedilatildeo para o exame
Natildeo eacute necessaacuterio remover as roupas como eacute o caso em muitos exames de raio-X
poreacutem os pacientes satildeo solicitados a retirar todos os objetos que possam interferir
no processo de imagem principalmente aqueles contendo metal Isto inclui natildeo
somente brincos broches colares reloacutegios de pulso mas tambeacutem canetas
esferograacuteficas e chaves Os pacientes devem tambeacutem retirar placas dentaacuterias
removiacuteveis e informar o meacutedico se houver qualquer implante metaacutelico ou objeto
estranho incluindo
bull Marca-passo
bull Vaacutelvula cardiacuteaca artificial
bull Proacutetese vascular
60
bull Membro artificial
bull Unha ou placa metaacutelica
bull Estilhaccedilo ou tala de metal
bull Dispositivo intra-uterino (para contracepccedilatildeo)
bull O meacutedico deve ser informado se vocecirc estaacute graacutevida
Para o exame os pacientes satildeo conduzidos a um recosto almofadado no centro do
scanner da RM Eacute importante que o paciente sinta-se confortaacutevel para o iniacutecio e
permaneccedila calmo e quieto o quanto possiacutevel durante o exame jaacute que qualquer
movimento fiacutesico pode interferir com a precisatildeo das medidas ou alterar os resultados
dos testes
72 Seguranccedila durante o exame
Uma vez que a ressonacircncia magneacutetica natildeo envolve o uso de raios-X natildeo eacute
necessaacuterio tomar as mesmas medidas de precauccedilatildeo para exames de raios-X Pelo
conhecimento cientiacutefico atual a forccedila do campo magneacutetico necessaacuteria para obter
resultados precisos (ateacute 2 Tesla = 20000 vezes o campo magneacutetico da Terra) natildeo
possui efeito prejudicial
Nos uacuteltimos anos milhotildees de exames foram realizados sem quaisquer efeitos
colaterais conhecidos - durante ou apoacutes o exame Os exames de RM geralmente
natildeo podem ser realizados em pacientes com marca-passo cardiacuteaco
73 O que acontece durante o exame
Durante o exame o paciente deita-se no centro de uma abertura tipo tuacutenel do
scanner da RM o que natildeo eacute perigoso nem doloroso Poreacutem se o paciente natildeo gosta
da sensaccedilatildeo de se sentir preso ou sofrem de claustrofobia tomar um sedativo leve
com consulta do meacutedico pode ajudar
61
Cada imagem da RM leva de 5 a 15 minutos para ser obtida Durante o exame o
paciente ouviraacute um som de batida leve Natildeo haacute com que se preocupar Esse eacute o
funcionamento normal do scanner da RM
Quando eacute necessaacuterio obter vaacuterias imagens o recosto iraacute mover-se automaticamente
agrave posiccedilatildeo apropriada O paciente deve continuar o mais tranquumlilo possiacutevel
Dependendo do tipo do exame o tempo total do procedimento pode ser de ateacute 60
minutos
62
8 PARAcircMETROS QUE AFETAM O ASPECTO DAS IMAGENS
OBTIDAS ATRAVEacuteS DE RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
A seguir seraacute abordado os paracircmetros envolvidos para a obtenccedilatildeo das imagens dos
diferentes planos em que satildeo mostradas as imagens e por fim os resultados
obtidos nos experimentos com e sem o equipamento de carga
81 Paracircmetros que Afetam o Aspecto das Imagens Obtidas Atraveacutes de
Ressonacircncia Magneacutetica
O aspecto de uma imagem produzida atraveacutes de RM eacute determinado atraveacutes de
muitos paracircmetros Em geral estes paracircmetros podem ser divididos em (1) aqueles
que possuem um valor fixo determinado pela fiacutesica da RM e (2) aqueles que podem
ser modificados pelo usuaacuterio para alterar o aspecto da imagem
O objetivo de qualquer estudo de RM eacute gerar imagens da anatomia tecidual nas
quais a razatildeo contraste-ruiacutedo (RCR) eacute suficiente para permitir identificaccedilatildeo do
processo patoloacutegico Isto eacute realizado variando-se os paracircmetros definidos pelo
usuaacuterio para enfatizar diferenccedilas nos valores de paracircmetros intriacutensecos e para
enfatizar diferenccedilas na intensidade do sinal entre voxels contendo tecidos normais e
patoloacutegicos
811 Paracircmetros Intriacutensecos
Os paracircmetros intriacutensecos satildeo tecidos-dependentes e natildeo estatildeo sob controle do
operador Como exemplos de paracircmetros intriacutensecos estatildeo a densidade da aacutegua e a
gordura no tecido fluxo sanguiacuteneo e as velocidades de relaxamento dos momentos
magneacuteticos de volta ao equiliacutebrio apoacutes perturbaccedilatildeo Alguns paracircmetros intriacutensecos
satildeo invariaacuteveis entre todos os tecidos (por exemplo a intensidade do campo
magneacutetico)
63
O acuacutemulo de liacutequido de edema em torno de um tumor eacute uma patologia comum O
edema tem maior proporccedilatildeo de aacutegua que o tecido normal circundante e portanto
maior densidade de proacutetons por unidade de volume Este aumento da densidade de
proacutetons por unidade de volume pode ser observado utilizando-se meacutetodos de estudo
por RM Tipicamente imagens por RM ponderadas em densidade protocircnica satildeo
obtidas utilizando-se os menores TE e tempo de repeticcedilatildeo (TR) possiacuteveis que
permitem relaxamento T1 completo de todos os momentos magneacuteticos de volta ao
equiliacutebrio
8111 Tempos de Relaxamento
Apoacutes ser excitado o sinal de RM natildeo pode ser detectado para sempre Sofre
descaimento em virtude de dois tipos diferentes de processos de relaxamento (1) o
retorno do momento magneacutetico de volume ao equiliacutebrio teacutermico e (2) a perda de
coerecircncia da fase na magnetizaccedilatildeo final em virtude de interaccedilotildees com outros
momentos magneacuteticos no tecido
A velocidade com que estes processos retornam agrave magnetizaccedilatildeo final ao equiliacutebrio eacute
fundamental porque a experiecircncia com RM deve ser repetida para cada etapa de
codificaccedilatildeo de fase e o grau de magnetizaccedilatildeo disponiacutevel para o estudo depende da
forma como muitos dos momentos magneacuteticos satildeo realinhados com o campo
magneacutetico principal
8112 Tempos de Relaxamento T2 e T2
Apoacutes excitaccedilatildeo o sinal de RM presente no plano XY decai exponencialmente ateacute
zero com o tempo O tempo necessaacuterio para o desaparecimento irreversiacutevel de 63
do sinal eacute denominado tempo de relaxamento T2 ou tempo de relaxamento spin-spin
ou transversal Este descaimento eacute causado pelos muitos processos que produzem
uma perda de coerecircncia da fase no sinal de RM Apoacutes o pulso de RF todos os
momentos magneacuteticos inicialmente processam com fases idecircnticas (a precessatildeo eacute o
alinhamento dos momentos magneacuteticos em torno do campo principal) Entretanto
64
variaccedilotildees na intensidade efetiva do campo magneacutetico fazem com que os momentos
magneacuteticos processem em diferentes frequumlecircncias por curtos periacuteodos de tempo
8113 Tempo de Relaxamento T1
O tempo de relaxamento T1 (isto eacute spin-lattice ou tempo de relaxamento
longitudinal) eacute o tempo necessaacuterio para restabelecer 63 da populaccedilatildeo de equiliacutebrio
de momentos magneacuteticos Bo apoacutes o pulso de excitaccedilatildeo O relaxamento T1 eacute um
processo exponencial
O tempo de relaxamento T1 para qualquer material varia em funccedilatildeo da intensidade
do capo magneacutetico pois ocorrem mais variaccedilotildees na intensidade do capo magneacutetico
efetivo local em menores frequumlecircncias O tempo de relaxamento T1 eacute sempre maior
ou igual ao tempo de relaxamento T2
812 Paracircmetros Extriacutensecos
Muitos tipos de paracircmetros controlados pelo operador podem alterar o aspecto da
imagem Estes incluem eventos de determinaccedilatildeo do tempo como TR TE e em
estudos de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo de inversatildeo do spin Outros paracircmetros
que afetam o aspecto da imagem satildeo espessura do corte resoluccedilatildeo digital e CDV
O aspecto da imagem tambeacutem pode ser modificado aplicando-se mais de um pulso
de RF antes da coleta de dados
8121 TR e TE
Tipicamente satildeo necessaacuterias 128 ou 256 etapas de codificaccedilatildeo em uma aquisiccedilatildeo
de RM O TR eacute o tempo entre etapas consecutivas de codificaccedilatildeo de fase e o TE eacute
o tempo entre o pulso de RF perturbador inicial e o centro do periacuteodo de aquisiccedilatildeo
O TR geralmente eacute maior que o TE exceto para algumas sequumlecircncias raacutepidas como
aquisiccedilatildeo raacutepida estaacutegio estacionaacuterio apoacutes contraste e imagem raacutepida com
precessatildeo estaacutegio estacionaacuterio
65
813 Manipulaccedilatildeo dos Paracircmetros Extriacutensecos para Variar o Contraste da
Imagem
8131 Imagem de Ressonacircncia Magneacutetica Ponderada em TI e TR
Todas as imagens geradas por RM satildeo ponderadas em T1 em algum grau os
tempos de relaxamento T1 para aacutegua e gordura no corpo vaiam de 100 a 2000 ms
A fonte primaacuteria de atenuaccedilatildeo do sinal em uma imagem spin-eco eacute a saturaccedilatildeo
progressiva do momento magneacutetico pelos pulsos de seleccedilatildeo do corte repetitivos O
sinal da gordura eacute brilhante enquanto as intensidades de sinal do muacutesculo e liacutequido
em um cisto do menisco satildeo menores
8132 Ponderaccedilatildeo em densidade Protocircnica
As imagens onde o contraste eacute governado pela concentraccedilatildeo relativa de aacutegua no
tecido podem ser geradas utilizando-se TRrsquos longos (TR gt 20 ms) Estas imagens
satildeo denominadas imagens ponderadas em densidade protocircnicas As imagens
ponderadas em densidade protocircnica fornecem mais detalhes anatocircmicos porque
satildeo usadas para visualizar estruturas finas Estas satildeo obtidas e satildeo uacuteteis para
interpretaccedilatildeo de aacutereas de sinal de intensidade elevada observada na imagem
ponderada em T2 na qual os detalhes anatocircmicos estatildeo encobertos
8133 Ponderaccedilatildeo em T2 e TE
O liacutequido e o edema podem ser enfatizados em imagens produzidas por RM
utilizando-se longos tempos de TE porque possuem maiores tempos de
relaxamento T2 que os tecidos normais Com TEs longos o descaimento do sinal
exponencial devido ao relaxamento T2 atenua o sinal de liacutequido e edema mais
lentamente que o sinal da gordura muacutesculo ou tecidos conjuntivos normais
Portanto o liacutequido e o edema apresentam-se brilhantes em imagens por RM
ponderadas em T2 obtidas utilizando-se longos tempos TE e longos tempos TR A
seguir seraacute exposto um quadro com um breve resumo da interpretaccedilatildeo de RM
66
Resumo da interpretaccedilatildeo de IRM
Definiccedilotildees
Tempos de relaxamento Comportamento caracteriacutestico da magnetizaccedilatildeo tecidual
(propriedades dos tecidos)
T1 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons se
tornem inicialmente alinhados com o capo magneacutetico
estaacutetico (ou se realinhem apoacutes excitaccedilotildees repetidas)
T2 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons
saiam de fase uns em relaccedilatildeo aos outros apoacutes excitaccedilatildeo
por radiofrequumlecircncia (RF)
TR O tempo entre as excitaccedilotildees sucessivas de RF no tecido
(um TR curto seleciona proacutetons com T1 curto)
TE Sequumlecircncia em spin-eco tempo no qual o sinal de RF
tecidual (spin-eco) eacute recebido (um TE longo seleciona
proacutetons com T2 longo)
TI Sequumlecircncia de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo consumido
ateacute que a magnetizaccedilatildeo do tecido em recuperaccedilatildeo seja
defletido para recepccedilatildeo (tecido cuja magnetizaccedilatildeo passa
pelo zero no tempo TI produz intensidade zero)
Efeitos sobre a
Imagem
T1 Um T1 curto possibilita uma remagnetizaccedilatildeo raacutepida de
modo que a intensidade do sinal eacute grande (a gordura tem
T1 muito curto) e o tecido aparece brilhante o tecido com
T1 longo (como o liacutequido) natildeo se magnetiza plenamente
entre as excitaccedilotildees e apresenta um aspecto escuro na
imagem a inversatildeo-recuperaccedilatildeo com TI semelhante ao T1
de um tecido resulta em sinal nulo para este tecido (a
gordura pode ser zerada pelo emprego de um TI curto)
67
T2 Um T2 curto faz com que os proacutetons em precessatildeo saiam
rapidamente de fase levando agrave perda do sinal tecidos com
T2 curto (como o muacutesculo) tecircm aspecto escuro nas
imagens obtidas em TE longo tecidos com T2 longo (como
liacutequido ou tumor) mantecircm sua coerecircncia de fase por mais
tempo do que outros tecidos e apresentam um aspecto
brilhante nas imagens obtidas com um TE longo uma
teacutecnica ponderada em T2 utiliza um TR e um TE longos
Aspecto do tecido em sequumlecircncia de IRM
Spin-eco
Tecido Tempo de
relaxamento
Ponderaccedilatildeo T1
TE e TR curtos
Ponderaccedilatildeo T2
Tumor liacutequido T1 e T2 longos Escuro Claro
Muacutesculo T1 longo e T2 curto Escuro Escuro
Gordura T1 curto e T2 longo Claro Menos claro
Para finalizar nossa anaacutelise acerca dos paracircmetros podemos dizer que em uma
sequumlecircncia DP teremos valores curtos para TR e tambeacutem para TE ou seja teremos
T1 longo e T2 curto assim natildeo teremos sequumlecircncia ponderada em T1 como
tambeacutem natildeo teremos ponderada em T2 esta sequumlecircncia nos daraacute cor escura para
liacutequidos e gorduras entatildeo poderemos diferenciar os muacutesculos que teratildeo cor
brilhante podendo entatildeo diagnosticar problemas musculares
Para valores curtos de TR e TE teremos sequumlecircncia ponderada em T1 desta forma
as gorduras apareceratildeo com cor brilhante e os muacutesculos e liacutequidos apareceratildeo em
cor escura sendo uma oacutetima maneira de analisar o quatildeo intacta se encontra o tecido
infrapatelar ou gordura de Hoffa encontrada na regiatildeo femopatelar
68
Para valores longos de TR e TE teremos uma sequumlecircncia ponderada em T2 desta
forma as gorduras e muacutesculos se encontraratildeo em cor escura mas os liacutequidos
estaratildeo em cor brilhante assim poderemos diagnosticar a presenccedila de aacutegua e
edemas na regiatildeo patelofemoral Lembrando ainda que a gordura neste caso tem a
funccedilatildeo de lubrificantes para as superfiacutecies das cartilagens dos ossos a presenccedila de
aacutegua ou edemas prejudicam a lubrificaccedilatildeo na regiatildeo fazendo com que as
cartilagens venham a deteriorar-se
82 Planos de Imagem
Uma aquisiccedilatildeo axial atraveacutes da articulaccedilatildeo patelofemoral eacute usada como o localizador
inicial para imagens subsequumlentes nos planos sagital e coronal A patologia do
menisco eacute avaliada basicamente em imagens do plano sagital Entretanto a
morfologia e a intensidade de sinal das cartilagens do menisco devem ser avaliadas
secundariamente em imagens no plano coronal Os ligamentos cruzados satildeo mais
bem observados em imagens no plano sagital com o coronal e o axial para
visualizaccedilatildeo secundaacuteria e confirmaccedilatildeo da patologia Os ligamentos colateral medial
e lateral (LCM E LCL) satildeo claramente exibidos em imagens coronais e axiais e
tambeacutem podem ser identificados rotineiramente em imagens sagitais As superfiacutecies
da cartilagem articular dos compartimentos medial e lateral satildeo avaliadas nos planos
coronal e sagital A articulaccedilatildeo patelofemoral incluindo a faceta patelar e a
cartilagem articular do sulco troclear eacute mais bem observada em imagens axiais e
sagitais
821 Posicionamento do Paciente
Embora os estudos por imagem sejam realizados rotineiramente com o joelho
colocado em 10ordm a 15ordm de rotaccedilatildeo externa (para realinhar o ligamento cruzado
anterior [LCA] paralelo ao plano de imagem sagital) esta rotaccedilatildeo externa torna-se
menos importante quando satildeo usados cortes mais finos (lt 3 mm) A rotaccedilatildeo externa
excessiva do joelho resulta em alongamento das dimensotildees acircntero-posteriores do
cocircndilo femoral (principalmente o cocircndilo femoral lateral) e pode diminuir a
visualizaccedilatildeo precisa da anatomia do menisco Uma alternativa eacute usar imagens
69
sagitais em plano obliacutequo paralelo agrave orientaccedilatildeo do LCA avaliada em um localizador
axial
83 Abordagem Quanto aos Tipos de Planos Utilizados na RM
831 Imagens Axiais
As imagens no plano axial tecircm importante papel na avaliaccedilatildeo de rotina do joelho As
facetas patelares e a cartilagem articular devido agrave sua orientaccedilatildeo obliacutequa satildeo
demonstradas com maior precisatildeo em imagens axiais atraveacutes da articulaccedilatildeo
patelofemoral A doenccedila patelofemoral (isto eacute condromalaacutecia) pode ser super ou
subestimada quando usadas apenas imagens sagitais Imagens axiais com TF 3D
submilimeacutetrica satildeo usadas para definir padrotildees de lesatildeo circunferencial do menisco
e criar imagens compostas 3D utilizando-se uma estaccedilatildeo de trabalho As imagens
no plano axial tambeacutem satildeo usadas como localizador para determinar os planos
sagital e coronal Embora imagens axiais de rotina em 4 ou 5 mm natildeo satildeo sensiacuteveis
agrave patologia do menisco porque os cortes satildeo muito espessos Imagens sagitais que
secionam o menisco perpendicular agrave sua superfiacutecie proporcionam a melhor
demonstraccedilatildeo da anatomia e patologia interna do menisco
832 Imagens Sagitais
A dessecaccedilatildeo no plano sagital exibe os componentes dos ligamentos colaterais
medial e caacutepsula adjacente O compartimento patelofemoral o quadriacuteceps e o
tendatildeo patelar satildeo demonstrados em dissecaccedilotildees meacutedio-sagitais
O LCA e o LCP satildeo mais bem exibidos em imagens sagitais O LCL ou ligamento
colateral fibular e o tendatildeo do muacutesculo biacuteceps femoral tambeacutem podem ser
observados em cortes sagitais perifeacutericos
Em cortes meacutedio-sagitais os tendotildees quadriacuteceps e patelar que demonstram sinal
de baixa intensidade satildeo observados em suas fixaccedilotildees anteriores aos poacutelos
patelares superior e inferior respectivamente O coxim adiposo infrapatelar de Hoffa
70
estaacute situado diretamente posterior ao tendatildeo patelar e demonstra sinal de
intensidade brilhante (dependendo dos paracircmetros escolhidos) A cartilagem
articular patelar posterior exibe arco uniforme ou convexo em cortes atraveacutes das
facetas patelares medial e lateral Na ausecircncia de liacutequido articular a bursa patelar
colapsada natildeo eacute observada proximal ao poacutelo superior da patela
833 Imagens Coronais
A dissecaccedilatildeo anatocircmica coronal poacutestero-anterior demonstra a caacutepsula posterior o
tendatildeo popliacuteteo os ligamentos cruzados e menisco os ligamentos colaterais e e o
mecanismo extensor
Cortes meacutedio-coronais exibem a espinha tibial anterior enquanto as imagens
anteriores satildeo caracterizadas pelo sinal de alta intensidade do coxim adiposo
infrapatelar de Hoffa anterior ao compartimento lateral do joelho
71
9 COMPARATIVO DO SISTEMA MECAcircNICO COM O JOELHO
Ao iniciar nossa discussatildeo faremos uma comparaccedilatildeo entre a junta do joelho e um
par de buchas mecacircnicas a cartilagem presente em torno dos cocircndilos seraacute
comparada a uma bucha de desgaste o osso seraacute considerado como a peccedila
importante que natildeo poderaacute ser substituiacuteda e a gordura de Hoffa (tecido adiposo
infrapatelar) seraacute considerada como um lubrificante de elevada viscosidade
No sistema mecacircnico quando haacute uma contaminaccedilatildeo no lubrificante tem-se o
aumento do atrito e em consequumlecircncia o desgaste prematuro do conjunto A
presenccedila de aacutegua por exemplo causa uma alteraccedilatildeo da viscosidade do lubrificante
essa alteraccedilatildeo natildeo permite a formaccedilatildeo de cunha na regiatildeo de contato entre as
superfiacutecies assim no caso de elementos mecacircnicos poderemos ter microsoldas
ruiacutedos vibraccedilatildeo aquecimento e outros
Em semelhanccedila com este modelo faremos um comparativo em relaccedilatildeo ao joelho
que apresenta componentes com funccedilotildees muito proacuteximas de um par de buchas
mecacircnicas Com o passar do tempo as constantes situaccedilotildees que envolvem o joelho
no dia a dia sejam elas os esforccedilos em um jogo de futebol ou em um simples
agachamento vatildeo levar este conjunto a pressotildees elevadas e ainda a infiltraccedilotildees de
aacutegua por diversos motivos pancadas torccedilotildees etc Neste caso a presenccedila da aacutegua
assim como no sistema mecacircnico iraacute causar desgaste das cartilagens ocorrendo o
contato entre os cocircndilos o que futuramente poderaacute provocar por exemplo uma
artrite
No caso de um desgaste mecacircnico resolve-se o problema trocando o elemento de
desgaste e solucionando o problema de lubrificaccedilatildeo O que natildeo pode ser realizado
com tanta simplicidade no caso do joelho que requer um tratamento ou ateacute uma
intervenccedilatildeo ciruacutergica
72
91 Resultados dos testes
Foram realizados dois testes com e sem carga para que pudeacutessemos avaliar a
mudanccedila nos resultados da RM
911 O Primeiro Teste
O primeiro teste foi realizado no dia 25 de junho de 2005 no CDI (centro de
diagnoacutestico por imagem) localizado em Santa Luacutecia ndash Vitoacuteria O teste foi realizado
em uma pessoa de aparecircncia saudaacutevel sem histoacuterico de problemas no joelho e sem
ocorrecircncia de dor com idade de 28 anos
Os resultados obtidos natildeo apresentaram alteraccedilatildeo significativa das fissuras
912 O Segundo Teste
O segundo teste foi realizado no dia 18 julho de 2005 no mesmo local do teste
anterior O teste foi realizado com uma pessoa saudaacutevel com histoacuterico de problemas
no joelho e sem dores nos dias anteriores ao teste bem como nos dias posteriores
com idade de 54 anos
O resultado obtido com carga apresentou uma pequena variaccedilatildeo da fissura na
gordura de Hoffa
73
10 DISCUSSAtildeO DOS RESULTADOS E MELHORIAS
Neste capiacutetulo faremos uma abordagem sobre os resultados e uma proposta de
melhoria para o equipamento
101 Comentaacuterio dos Resultados
Nos resultados obtidos foram verificadas alteraccedilotildees na regiatildeo femopatelar quando
se aplica uma carga o que natildeo poderia ser obtido em um exame convencional de
ressonacircncia magneacutetica
No primeiro teste pode ser observada uma pequena diferenccedila devido agrave
aproximaccedilatildeo dos cocircndilos Considerando ser o indiviacuteduo uma pessoa saudaacutevel e
sem dores era de se esperar que o resultado natildeo apresentasse alguma anomalia
No segundo teste observou-se abertura de uma pequena fissura na gordura de
Hoffa o que tambeacutem se esperava pois a pessoa apresentava um histoacuterico de
problemas no joelho apesar de que ele natildeo apresentava sintomas de qualquer
anomalia no momento do teste
Visto que os testes natildeo puderam ser realizados com pessoas que tinham um
histoacuterico e uma situaccedilatildeo que caracterizasse um problema no joelho o que foi
determinante para os resultados e devido a impossibilidade de realizar testes nas
condiccedilotildees ideais descritas no quarto capiacutetulo bem como aos custos altiacutessimos que
envolvem os exames que foram realizados juntamente com os exames dos clientes
da cliacutenica sendo assim era de se esperar que os resultados natildeo causassem
diferenccedila de grande expressatildeo
74
102 Proposta de Melhoria
Visto que os resultados foram considerados satisfatoacuterios apesar das condiccedilotildees
adversas propomos possiacuteveis melhorias no que diz respeito agrave avaliaccedilatildeo da pressatildeo
exercida no joelho
Sugerimos entatildeo a utilizaccedilatildeo de palmilhas figuras 29 e 30 para avaliar a pressatildeo
equivalente exercida no joelho e o uso de um software por exemplo o Ansys
(elementos finitos) para criar uma nova imagem corrigida Isso seria viaacutevel e
interessante poreacutem exigiria mais aprofundamento e muito mais tempo o que poderaacute
ser realizado em futuros trabalhos
Figura 29 ndash Palmilhas para mediccedilatildeo da pressatildeo
Figura 30 ndash Resultado de uma anaacutelise de pressatildeo
75
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
[1] httpmriifscuspbrpaginasporttormprojetohistoricohtml acessado
em 11 de junho de 2005
[2] httpwwweagoracombrlerphpidnew=13596 acessado em 15 de
junho de 2005
[3] Rasch Philip j Cinesiologia e Anatomia Aplicada Editora Guanabara
Koogan 1991
[4] Kendall Henry Otis Kendall Florence Peterson Wadsworth Gladys
Elizabeth Muacutesculos Provas e Funccedilotildees Editora Manole Ltda 1980
[5] Haaga Hohn R Lanzieri Charles F Tomografia Computadorizada e
Ressonacircncia Magneacutetica do Corpo Humano Vol 2 Editora Guanabara Koogan
1996
[6] Antonio Raimundo dos Santos Metodologia Cientiacutefica a construccedilatildeo do
Conhecimento 6ordfed Editora DPampA 2004
[7] Tese de Mestrado do aluno Luciano Luporini Menegaldo Campinas
1997 SP ndash Brasil
[8] httpwwwgrupodojoelhocombrartigosanat_biomhtmc acessado em
16 de junho de 2005
[9] httpwwwgrupodojoelhocombrlcahtm acessado em 16 de junho de
2005
[10]httpwwwcorpohumanohpgigcombrsist_muscularsist_muscularhtml
acessado em 20 de junho de 2005
[11] httpwwwmsd-brazilcommsd43m_manualmm_sec5_47htm
acessado em 24 de junho de 2005
[12] httpgeocitiesyahoocombrcorpoemovview_musculacao_24htm
acessado em 25 de junho de 2005
[13]httpwwwtudosobredorcombrpaciente_templatephp3pagina=joelho
acessado em 06 de julho de 2005
[14] Stimac Gary k Introduccedilatildeo ao diagnoacutestico por imagens Editora
Guanabara Koogan 1994
42
Figura 17 - Estrutura funcional do modelo de Hill mostrando o elemento contraacutetil (CE) o elemento
elaacutestico em paralelo (PE) e o elemento elaacutestico em seacuterie (SEE) (Zajac 1989)
A partir de medidas de forccedila isotocircnica em muacutesculos tetanizados sabe-se que quando
esta aumenta os muacutesculos se contraem mais lentamente Foi proposta entatildeo por Hill
uma relaccedilatildeo empiacuterica hiperboacutelica que ajustava a dependecircncia da velocidade maacutexima
de contraccedilatildeo (V) com a forccedila muscular (F) (Figura 18)
(F+a)+(V+b)=const (41)
Tal que
V eacute a velocidade inicial (maacutexima) de encurtamento
F eacute a forccedila muscular
a e b satildeo as constantes sendo b = a (VmFm)
43
Figura 18 - Hipeacuterbole de Hill Os dados experimentais de contraccedilotildees isotocircnicas do muacutesculo sartorius
de ratilde foram ajustados com a equaccedilatildeo empiacuterica (VVm+025) (FFm+025) = 03123 neste teste
Vm=52 cms e Fm=65 gf (Talbot e Gessner 1973)
Hill obteve a relaccedilatildeo acima atraveacutes de medidas da potecircncia muscular que eacute a soma
das energias mecacircnica e teacutermica durante a contraccedilatildeo isotocircnica Inicialmente o calor
liberado na contraccedilatildeo isotocircnica (Qit) foi considerado como a soma do calor liberado
durante a contraccedilatildeo isomeacutetrica (Qim) e do calor liberado devido ao encurtamento (Qe)
Q Q Qit e im (42)
Hill constatou que Qe era proporcional apenas agrave distacircncia encurtada ou que sua
variaccedilatildeo temporal era proporcional a V No entanto Qit o calor total diminuiacutea com o
aumento da forccedila A potecircncia total no muacutesculo soma da potecircncia mecacircnica (fv) e do
calor extra dissipado por accedilatildeo da viscosidade no encurtamento (Qe) pode ser
expressa como
( )W fv Qe fv av b f fm (43)
44
Tal que fm eacute a forccedila muscular maacutexima (ou seja para v = 0) Somando ab + bf nos dois
lados da equaccedilatildeo acima
( )( ) ( )f a v b b a fm (44)
Mas Hill percebeu posteriormente que ldquoardquo dependia de f (Hill 1964)
a f f fm( ) 016 018 (45)
Apesar das equaccedilotildees 44 e 45 descreverem com maior precisatildeo a relaccedilatildeo forccedila-
velocidade a equaccedilatildeo original de Hill 41 continua sendo empregada com suficiente
credibilidade para muitos muacutesculos Wilkie (1950) notou que hipeacuterboles
geometricamente semelhantes eram obtidas para vaacuterios muacutesculos mostrando que a
variaccedilatildeo da velocidade com a forccedila ocorria de maneira ateacute certo ponto invariante
Normalizando a eq 41 pela forccedila maacutexima (fm) e pela velocidade maacutexima de contraccedilatildeo
sem carga (vm) vem
f
f
v
vm m
1
4
1
4
5
16 (46)
Uma vez que para muitos muacutesculos vale a relaccedilatildeo
a
f
b
vm m
1
4 (47)
Abott e Wilkie (1953) mostraram que a equaccedilatildeo de Hill normalizada eq 47 se aplica
para muacutesculos que se encontram em diversos estados de alongamento ou contraccedilatildeo
e natildeo apenas no comprimento oacutetimo Assim a forccedila do elemento contraacutetil eacute
completamente definida para uma estimulaccedilatildeo tetacircnica se a curva forccedila-comprimento
eacute levada em conta aleacutem da curva forccedila-velocidade A forccedila muscular eacute entatildeo uma
funccedilatildeo de duas variaacuteveis uma relaccedilatildeo forccedila-comprimento-velocidade (figura 19)
45
Figura 19 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento-velocidade para muacutesculo interno reto de rato (Zierler 1978)
Este modelo baacutesico possui alguns pequenos desvios dependendo das condiccedilotildees
especiacuteficas de operaccedilatildeo Muacutesculos que se contraem a partir de um comprimento inicial
elevado encurtam-se mais lentamente do que aqueles que estavam inicialmente
menos estendidos A duraccedilatildeo da estimulaccedilatildeo se longa diminui a velocidade de
contraccedilatildeo processo ligado provavelmente ao metabolismo energeacutetico (Zierler 1978)
A partir das relaccedilotildees expostas acima jaacute eacute possiacutevel calcular a potecircncia muscular
Sendo a taxa de calor gerado no encurtamento ( Qe ) proporcional agrave velocidade de
encurtamento
( )Q Q f f vit im m 016 018 (48)
Incluindo o termo fv da potecircncia mecacircnica e considerando a = 025 a potecircncia
muscular total entendida como a soma da taxa de produccedilatildeo de calor e da potecircncia
mecacircnica durante a contraccedilatildeo isotocircnica fica
W Q f v fvim m 0 25 (49)
46
E utilizando a relaccedilatildeo determinada por Hill para o calor isomeacutetrico
Qf v
im
m m
16 (410)
Tem-se que uma expressatildeo para a potecircncia muscular seria
Wf v v
v
f
f
v
v
m m
m m m
161 4 16 (411)
Que a partir da equaccedilatildeo 46 da hipeacuterbole normalizada de Hill (Talbot e Gessner
1973) pode ser expressa em funccedilatildeo apenas da velocidade de encurtamento ou da
forccedila muscular
Wf v
vv
vv
m m m
m
16
1 24
1 4 (412)
Wf v f
f
f f
f f
m m
m
m
m
161 1
4 75 20
16 64 (413)
A equaccedilatildeo de Hill normalizada (46) eacute a base para a determinaccedilatildeo da curva
velocidade-forccedila muscular As equaccedilotildees 411 e 412 por sua vez podem fornecer
importantes dados sobre consumo de energia muscular e o comportamento das
forccedilas para um estudo mais especiacutefico Em sistemas de estimulaccedilatildeo eleacutetrica neuro-
muscular poderatildeo ser uacuteteis no estabelecimento de estrateacutegias de controle
47
55 Estrutura Muscular na Articulaccedilatildeo
A seguir seratildeo apresentados os muacutesculos e ligamentos no movimento do joelho De
acordo com o mostrado na Figura 20 podemos observar a quantidade de muacutesculos
diretamente ligados ao joelho bem como os ligamentos que satildeo responsaacuteveis por
manter a integridade da articulaccedilatildeo
Figura 20 - Demonstrativa dos muacutesculos ligamentos e suas disposiccedilotildees
551 Os Muacutesculos da Articulaccedilatildeo
Doze muacutesculos atuam na articulaccedilatildeo do joelho e satildeo classificados em trecircs grupos
bull Jarrete
bull Quadriacuteceps da coxa e
bull Muacutesculos natildeo-classificados
5511 Jarrete
O grupo do jarrete inclui os muacutesculos semitendiacuteneo semimembranaacuteceo e biacuteceps da
coxa (cabeccedila longa e curta) Todos exceto a cabeccedila curta do biacuteceps atuam como
48
extensores do quadril Como os muacutesculos do jarrete demonstram uma linha de
traccedilatildeo posterior ao eixo de rotaccedilatildeo do joelho eles servem como flexores do joelho
Aleacutem de fletir o joelho os muacutesculos semimembranaacuteceo e semitendiacuteneo giram
medialmente a tiacutebia quando o joelho estaacute parcialmente fletido Na condiccedilatildeo de
sustentaccedilatildeo de peso esses muacutesculos tendem a girar lateralmente o fecircmur sobre a
tiacutebia Esses movimentos satildeo relativamente equivalentes
5512 O Quadriacuteceps da Coxa
O quadriacuteceps da coxa eacute constituiacutedo pelos muacutesculos reto da coxa e trecircs vastos (vasto
lateral medial e intermeacutedio) Apenas o reto da coxa atua em mais de uma
articulaccedilatildeo Contudo todos os membros causam inequivocadamente uma extensatildeo
potente do joelho e tambeacutem devido a sua inserccedilatildeo medial tendem a causar
rotaccedilatildeo medial da tiacutebia
O comportamento eleacutetrico do vasto medial estaacute relacionado agrave diminuiccedilatildeo da
magnitude do braccedilo de momento do quadriacuteceps para a extensatildeo do joelho durante
os 15ordm finais de movimento Os aumentos na atividade do vasto medial no final da
extensatildeo do joelho foram relacionados ao seu papel como estabilizador da patela
contra uma luxaccedilatildeo lateral Em geral ainda eacute relativamente seguro afirmar que todos
os muacutesculos do quadriacuteceps satildeo mais ou menos simultaneamente ativos durante a
extensatildeo do joelho e proporcionalmente ativos durante elevaccedilotildees e reduccedilotildees na
tensatildeo da extensatildeo
5513 O Grupo de Muacutesculos natildeo Classificados
O grupo de muacutesculos natildeo-classificados da articulaccedilatildeo do joelho inclui o sartoacuterio o
graacutecil o popliacuteteo o gastrocnecircmico e o plantar Os dois uacuteltimos atuam
predominantemente na articulaccedilatildeo do tornozelo embora passem atraacutes da
articulaccedilatildeo do joelho e possuam alguma capacidade de flexatildeo
49
O muacutesculo graacutecil considerado parte da massa muscular referida como adutores do
quadril no entanto ao atravessar a articulaccedilatildeo do joelho ele tende a causar um
torque associado agrave rotaccedilatildeo medial da tiacutebia bem como a flexatildeo do joelho
O sartoacuterio que eacute o muacutesculo mais longo do corpo tambeacutem se associa agrave rotaccedilatildeo
medial da tiacutebia e atua no quadril como flexor
O popliacuteteo eacute um muacutesculo profundo e pequeno situado atraacutes da articulaccedilatildeo do joelho
A orientaccedilatildeo de suas fibras o torna um rotador medial da tiacutebia Geralmente se
observa atividade do muacutesculo no iniacutecio da flexatildeo do joelho aleacutem de ajudar a
estabilizar o membro inferior sustentador do peso quando estaacute numa posiccedilatildeo com o
joelho fletido auxiliando o ligamento cruzado posterior a restringir esse movimento
indesejaacutevel
Figura 21 ndash Localizaccedilatildeo dos principais muacutesculos relacionados ao joelho [10]
552 Ligamentos
Ligamento Cruzado Anterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo permitindo
o movimento para frente
Ligamento Cruzado Posterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo
permitindo o movimento para traacutes mais ligamentos colaterais localizados nas
laterais do joelho responsaacuteveis pela estabilidade lateral e medial da articulaccedilatildeo
50
Os ligamentos tecircm como principal funccedilatildeo limitar os movimentos das articulaccedilotildees em
direccedilotildees indesejaacuteveis a fim de que natildeo ocorram lesotildees (danificaccedilotildees nas mesmas)
A caacutepsula fibrosa do joelho eacute suplementada e reforccedilada por cinco ligamentos
intriacutensecos
bull Ligamento Patelar
bull Ligamento Colateral Fibular
bull Ligamento Colateral Tibial
bull Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo
bull Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Estes satildeo frequumlentemente denominados ligamentos externos para diferenciaacute-los
dos ligamentos internos e ligamentos cruzados que se encontram dentro da caacutepsula
fibrosa
5521 Ligamento Patelar
Eacute a continuaccedilatildeo do tendatildeo do muacutesculo quadriacuteceps da coxa distal agrave patela Eacute
extremamente forte e contiacutenuo com a caacutepsula fibrosa da articulaccedilatildeo do joelho e eacute
palpado com maior facilidade quando a perna esta estendida Resiste agrave tendecircncia
da face tibial superior de deslocar-se para frente com referecircncia ao fecircmur durante
alguns tipos de movimento
5522 Ligamento Colateral Fibular (Lateral) e Ligamento Colateral Tibial
(Medial)
Esse ligamento tem mais importacircncia que o ligamento colateral fibular (lateral) no
que diz respeito agrave estabilidade do joelho
O ligamento colateral medial eacute composto de uma parte superficial o ligamento
colateral tibial e uma parte profunda ldquoo ligamento capsular medialrdquo Estas estruturas
satildeo importantes no controle da angulaccedilatildeo vara (voltado medialmente) e valga
(voltada lateralmente) rotaccedilatildeo tibial e deslocamento tibial antero-posterior Esses
51
ligamentos satildeo firmemente fixados ao menisco medial e a caacutepsula fibrosa da
articulaccedilatildeo do joelho
Os ligamentos colaterais tibial e fibular normalmente impedem a ruptura das faces
laterais da articulaccedilatildeo Satildeo firmemente estirados quando a perna eacute estendida
impedindo a rotaccedilatildeo da tiacutebia lateralmente ou do fecircmur medialmente Durante a
flexatildeo da perna eles se aproximam permitindo alguma rotaccedilatildeo da tiacutebia sobre o
fecircmur
Ligamento colateral medial possui duas porccedilotildees superficial e profunda Estabiliza a
joelho nos estresses em valgo
Ligamento colateral lateral ou fibular colateral Eacute o principal estabilizador ao estresse
em varo Faz parte do complexo ou canto posterolateral e resiste agrave rotaccedilatildeo externa
Figura 22ndash Ligamentos da articulaccedilatildeo do joelho
5523 Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo e Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Eles reforccedilam a parte de traz do joelho Ajudam a resistir qualquer tendecircncia
para a articulaccedilatildeo se mover aleacutem de seu limite de extensatildeo (hiperextensatildeo) Aleacutem
52
disso a direccedilatildeo de suas fibras sugere que eles limitem o movimento rotatoacuterio
5524 Ligamentos Cruzados
O mais fraco ligamento eacute o cruzado anterior que impede o deslocamento posterior
do fecircmur sobre a tiacutebia e a hiperextensatildeo da articulaccedilatildeo aleacutem de conter a tiacutebia que eacute
tracionada agrave frente quando a articulaccedilatildeo eacute fletida em acircngulo reto
O ligamento cruzado posterior que eacute estirado durante a flexatildeo da articulaccedilatildeo do
joelho impede a luxaccedilatildeo anterior do fecircmur sobre a tiacutebia ou a luxaccedilatildeo posterior da
tiacutebia Tambeacutem ajuda a evitar a hiperflexatildeo da articulaccedilatildeo do joelho
Estes ligamentos muito fortes situam-se no interior da caacutepsula articular unindo o
fecircmur e a tiacutebia Localizam-se entre os cocircndilos medial e lateral separados da
cavidade articular pela membrana sinovial
Satildeo faixas arredondadas que se cruzam obliquamente como um X e se denominam
anterior e posterior de acordo com seu local de fixaccedilatildeo na tiacutebia Estes ligamentos
satildeo essenciais para a estabilidade acircntero-posterior da articulaccedilatildeo do joelho
principalmente quando eacute fletido
Ligamento cruzado anterior Eacute responsaacutevel pela limitaccedilatildeo da translaccedilatildeo anterior e
rotaccedilatildeo da tiacutebia em relaccedilatildeo ao fecircmur
Ligamento cruzado posterior Evita a subluxaccedilatildeo posterior da tiacutebia em relaccedilatildeo ao
fecircmur
53
56 Movimentos de Rotaccedilatildeo e Translaccedilatildeo
No joelho existem movimentos de escorregamento do fecircmur sobre os meniscos
tornando o movimento ainda mais complexo Nas figuras 23 e 24 estatildeo identificadas
as proacuteteses de 1 e 4 eixos que nos datildeo uma boa visualizaccedilatildeo dos movimentos
relativos entre as superfiacutecies de um joelho
Figura 23 - Proacuteteses de um Eixo
Figura 24 - Proacuteteses de 4 eixos
Podemos observar a diferenccedila dos movimentos proporcionados por proacutetese e
concluiacutemos que o movimento da proacutetese de 4 eixos eacute o que mais se aproxima do
movimento real no joelho jaacute que proporciona o deslizamento entre as superfiacutecies
enquanto na proacutetese de 1 eixo ocorre apenas o movimento de rotaccedilatildeo em torno do
eixo
54
57 Conclusatildeo do Capiacutetulo
O meacutetodo atual de exame do joelho a ressonacircncia magneacutetica natildeo estaacute adequado
com a pesquisa biomecacircnica pois como pode ser observado neste capiacutetulo a
pressatildeo no joelho em movimento eacute no miacutenimo 30 vezes superior comparada agravequela
na maca de ressonacircncia assim como os acircngulos satildeo os mais variados possiacuteveis
proporcionando variaccedilatildeo ciacuteclica com baixas ou altas taxas de variaccedilatildeo das forccedilas
Com relaccedilatildeo ao meacutetodo de Hill pode-se ter uma noccedilatildeo dos gastos de energia
envolvidos na geraccedilatildeo dos movimentos e como varia a forccedila com a velocidade
muscular
Pode-se verificar tambeacutem a complexidade do joelho quando foram citados e
mostrado a quantidade de muacutesculos ligamentos e outras estruturas que o compotildee e
a sua complexibilidade bem como o movimento existente
55
6 PROPOSTA PARA A SOLUCcedilAtildeO MECAcircNICA
Propotildee-se entatildeo um sistema que simule a compressatildeo exercida sobre o joelho com
um carregamento estaacutetico com valor equivalente ao peso do paciente Isto seria
possiacutevel ao variar o carregamento e o acircngulo da articulaccedilatildeo que seria o ideal para
simular as atividades cotidianas como subir uma escada pular correr um
agachamento e outras situaccedilotildees onde o joelho eacute severamente solicitado
Situaccedilotildees como correr e pular necessitariam de um equipamento com software que
captassem imagens dinacircmicas para esta situaccedilatildeo a escolha seria por um simulador
de carga com caracteriacutesticas elaacutesticas desta forma com o movimento haveria
acreacutescimo ou decreacutescimo dos esforccedilos no joelho do paciente de acordo com a
variaccedilatildeo do comprimento da cinta elaacutestica A impossibilidade de realizaccedilatildeo de um
exame deste tipo eacute devido ao fato de natildeo haver um equipamento de RM que capta
imagens dinacircmicas aqui no estado do Espiacuterito Santo Figura 25 o que nos levou
a pensar em outra soluccedilatildeo para o caso
Figura 25 - Equipamento utilizado na ressonacircncia magneacutetica
56
Como a uacutenica possibilidade eacute de simular um carregamento com um acircngulo entre 10ordm
e 15ordm (acircngulo da bobina de captaccedilatildeo de imagem) na articulaccedilatildeo femopatelar e a
impossibilidade descrita no paraacutegrafo anterior pensamos entatildeo em um equipamento
que atendesse a esta situaccedilatildeo
Na Figura 26 observamos a forccedila F em direccedilatildeo perpendicular ao solo simulando a
forccedila peso desta maneira procuramos desenvolver um aparato que nos permitisse
simular a mesma direccedilatildeo A soluccedilatildeo foi um conjunto de cintas com baixa
elasticidade e boa resistecircncia mecacircnica agrave traccedilatildeo com dispositivo de travas O
equipamento natildeo possui componentes ferromagneacuteticos e medidores de forccedila
eletroeletrocircnicos
Figura 26 - Descriccedilatildeo da cinta e figura ilustrativa
A seguir podemos observar a figura 27 com o voluntaacuterio utilizando o equipamento
no momento anterior agrave ressonacircncia
57
Figura 27 ndash Paciente utilizando a cinta ao dar entrada na sala de exame
61 O Equipamento de Carga
O equipamento eacute composto por trecircs cintas dispostas do seguinte modo a primeira
cinta eacute responsaacutevel pelo carregamento do joelho tencionando o sistema a segunda
eacute responsaacutevel pela ligaccedilatildeo da cinta inferior a primeira com a superior a terceira e a
terceira cinta seraacute responsaacutevel por limitar o movimento que seraacute ajustada conforme
o tamanho do paciente
58
Figura 28 ndash Montagem do conjunto de cintas
62 Modificaccedilotildees Realizadas
Foram necessaacuterias algumas adaptaccedilotildees para que as cintas pudessem ser utilizadas
no equipamento de ressonacircncia magneacutetica pois havia alguns componentes
ferromagneacuteticos tais como mola e eixo Estes foram confeccionados em bronze e
as molas foram retiradas de maneira que natildeo alterasse a funcionalidade do
equipamento
59
7 O QUE SIGNIFICA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
Ressonacircncia Magneacutetica (RM) eacute uma ferramenta meacutedica moderna e precisa
disponiacutevel aos meacutedicos para a imagem seccional do interior do corpo Esta visatildeo
magneacutetica fornece aos meacutedicos uma quantidade de informaccedilotildees detalhadas sobre
a localizaccedilatildeo tamanho e composiccedilatildeo do tecido corporal a ser examinado Este
conhecimento pode ser decisivo no estabelecimento de um diagnoacutestico raacutepido e
preciso
A RM eacute um meacutetodo de investigar o corpo tatildeo complicado quanto parece A RM natildeo
usa raios-X De fato como o nome indica o procedimento eacute baseado nas
propriedades magneacuteticas dos aacutetomos que constituem todas as substacircncias incluindo
o corpo humano Em um campo magneacutetico forte como o produzido pelo scanner da
RM sinais eleacutetricos satildeo emitidos pelo nuacutecleo atocircmico do tecido corporal Esses
sinais satildeo interceptados por uma antena circular ao redor do paciente A intensidade
do sinal varia de acordo com o tipo de tecido Um computador designa os sinais aos
pontos correspondentes das aacutereas corporais em exame e transforma-as em imagem
na tela
71 Preparaccedilatildeo para o exame
Natildeo eacute necessaacuterio remover as roupas como eacute o caso em muitos exames de raio-X
poreacutem os pacientes satildeo solicitados a retirar todos os objetos que possam interferir
no processo de imagem principalmente aqueles contendo metal Isto inclui natildeo
somente brincos broches colares reloacutegios de pulso mas tambeacutem canetas
esferograacuteficas e chaves Os pacientes devem tambeacutem retirar placas dentaacuterias
removiacuteveis e informar o meacutedico se houver qualquer implante metaacutelico ou objeto
estranho incluindo
bull Marca-passo
bull Vaacutelvula cardiacuteaca artificial
bull Proacutetese vascular
60
bull Membro artificial
bull Unha ou placa metaacutelica
bull Estilhaccedilo ou tala de metal
bull Dispositivo intra-uterino (para contracepccedilatildeo)
bull O meacutedico deve ser informado se vocecirc estaacute graacutevida
Para o exame os pacientes satildeo conduzidos a um recosto almofadado no centro do
scanner da RM Eacute importante que o paciente sinta-se confortaacutevel para o iniacutecio e
permaneccedila calmo e quieto o quanto possiacutevel durante o exame jaacute que qualquer
movimento fiacutesico pode interferir com a precisatildeo das medidas ou alterar os resultados
dos testes
72 Seguranccedila durante o exame
Uma vez que a ressonacircncia magneacutetica natildeo envolve o uso de raios-X natildeo eacute
necessaacuterio tomar as mesmas medidas de precauccedilatildeo para exames de raios-X Pelo
conhecimento cientiacutefico atual a forccedila do campo magneacutetico necessaacuteria para obter
resultados precisos (ateacute 2 Tesla = 20000 vezes o campo magneacutetico da Terra) natildeo
possui efeito prejudicial
Nos uacuteltimos anos milhotildees de exames foram realizados sem quaisquer efeitos
colaterais conhecidos - durante ou apoacutes o exame Os exames de RM geralmente
natildeo podem ser realizados em pacientes com marca-passo cardiacuteaco
73 O que acontece durante o exame
Durante o exame o paciente deita-se no centro de uma abertura tipo tuacutenel do
scanner da RM o que natildeo eacute perigoso nem doloroso Poreacutem se o paciente natildeo gosta
da sensaccedilatildeo de se sentir preso ou sofrem de claustrofobia tomar um sedativo leve
com consulta do meacutedico pode ajudar
61
Cada imagem da RM leva de 5 a 15 minutos para ser obtida Durante o exame o
paciente ouviraacute um som de batida leve Natildeo haacute com que se preocupar Esse eacute o
funcionamento normal do scanner da RM
Quando eacute necessaacuterio obter vaacuterias imagens o recosto iraacute mover-se automaticamente
agrave posiccedilatildeo apropriada O paciente deve continuar o mais tranquumlilo possiacutevel
Dependendo do tipo do exame o tempo total do procedimento pode ser de ateacute 60
minutos
62
8 PARAcircMETROS QUE AFETAM O ASPECTO DAS IMAGENS
OBTIDAS ATRAVEacuteS DE RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
A seguir seraacute abordado os paracircmetros envolvidos para a obtenccedilatildeo das imagens dos
diferentes planos em que satildeo mostradas as imagens e por fim os resultados
obtidos nos experimentos com e sem o equipamento de carga
81 Paracircmetros que Afetam o Aspecto das Imagens Obtidas Atraveacutes de
Ressonacircncia Magneacutetica
O aspecto de uma imagem produzida atraveacutes de RM eacute determinado atraveacutes de
muitos paracircmetros Em geral estes paracircmetros podem ser divididos em (1) aqueles
que possuem um valor fixo determinado pela fiacutesica da RM e (2) aqueles que podem
ser modificados pelo usuaacuterio para alterar o aspecto da imagem
O objetivo de qualquer estudo de RM eacute gerar imagens da anatomia tecidual nas
quais a razatildeo contraste-ruiacutedo (RCR) eacute suficiente para permitir identificaccedilatildeo do
processo patoloacutegico Isto eacute realizado variando-se os paracircmetros definidos pelo
usuaacuterio para enfatizar diferenccedilas nos valores de paracircmetros intriacutensecos e para
enfatizar diferenccedilas na intensidade do sinal entre voxels contendo tecidos normais e
patoloacutegicos
811 Paracircmetros Intriacutensecos
Os paracircmetros intriacutensecos satildeo tecidos-dependentes e natildeo estatildeo sob controle do
operador Como exemplos de paracircmetros intriacutensecos estatildeo a densidade da aacutegua e a
gordura no tecido fluxo sanguiacuteneo e as velocidades de relaxamento dos momentos
magneacuteticos de volta ao equiliacutebrio apoacutes perturbaccedilatildeo Alguns paracircmetros intriacutensecos
satildeo invariaacuteveis entre todos os tecidos (por exemplo a intensidade do campo
magneacutetico)
63
O acuacutemulo de liacutequido de edema em torno de um tumor eacute uma patologia comum O
edema tem maior proporccedilatildeo de aacutegua que o tecido normal circundante e portanto
maior densidade de proacutetons por unidade de volume Este aumento da densidade de
proacutetons por unidade de volume pode ser observado utilizando-se meacutetodos de estudo
por RM Tipicamente imagens por RM ponderadas em densidade protocircnica satildeo
obtidas utilizando-se os menores TE e tempo de repeticcedilatildeo (TR) possiacuteveis que
permitem relaxamento T1 completo de todos os momentos magneacuteticos de volta ao
equiliacutebrio
8111 Tempos de Relaxamento
Apoacutes ser excitado o sinal de RM natildeo pode ser detectado para sempre Sofre
descaimento em virtude de dois tipos diferentes de processos de relaxamento (1) o
retorno do momento magneacutetico de volume ao equiliacutebrio teacutermico e (2) a perda de
coerecircncia da fase na magnetizaccedilatildeo final em virtude de interaccedilotildees com outros
momentos magneacuteticos no tecido
A velocidade com que estes processos retornam agrave magnetizaccedilatildeo final ao equiliacutebrio eacute
fundamental porque a experiecircncia com RM deve ser repetida para cada etapa de
codificaccedilatildeo de fase e o grau de magnetizaccedilatildeo disponiacutevel para o estudo depende da
forma como muitos dos momentos magneacuteticos satildeo realinhados com o campo
magneacutetico principal
8112 Tempos de Relaxamento T2 e T2
Apoacutes excitaccedilatildeo o sinal de RM presente no plano XY decai exponencialmente ateacute
zero com o tempo O tempo necessaacuterio para o desaparecimento irreversiacutevel de 63
do sinal eacute denominado tempo de relaxamento T2 ou tempo de relaxamento spin-spin
ou transversal Este descaimento eacute causado pelos muitos processos que produzem
uma perda de coerecircncia da fase no sinal de RM Apoacutes o pulso de RF todos os
momentos magneacuteticos inicialmente processam com fases idecircnticas (a precessatildeo eacute o
alinhamento dos momentos magneacuteticos em torno do campo principal) Entretanto
64
variaccedilotildees na intensidade efetiva do campo magneacutetico fazem com que os momentos
magneacuteticos processem em diferentes frequumlecircncias por curtos periacuteodos de tempo
8113 Tempo de Relaxamento T1
O tempo de relaxamento T1 (isto eacute spin-lattice ou tempo de relaxamento
longitudinal) eacute o tempo necessaacuterio para restabelecer 63 da populaccedilatildeo de equiliacutebrio
de momentos magneacuteticos Bo apoacutes o pulso de excitaccedilatildeo O relaxamento T1 eacute um
processo exponencial
O tempo de relaxamento T1 para qualquer material varia em funccedilatildeo da intensidade
do capo magneacutetico pois ocorrem mais variaccedilotildees na intensidade do capo magneacutetico
efetivo local em menores frequumlecircncias O tempo de relaxamento T1 eacute sempre maior
ou igual ao tempo de relaxamento T2
812 Paracircmetros Extriacutensecos
Muitos tipos de paracircmetros controlados pelo operador podem alterar o aspecto da
imagem Estes incluem eventos de determinaccedilatildeo do tempo como TR TE e em
estudos de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo de inversatildeo do spin Outros paracircmetros
que afetam o aspecto da imagem satildeo espessura do corte resoluccedilatildeo digital e CDV
O aspecto da imagem tambeacutem pode ser modificado aplicando-se mais de um pulso
de RF antes da coleta de dados
8121 TR e TE
Tipicamente satildeo necessaacuterias 128 ou 256 etapas de codificaccedilatildeo em uma aquisiccedilatildeo
de RM O TR eacute o tempo entre etapas consecutivas de codificaccedilatildeo de fase e o TE eacute
o tempo entre o pulso de RF perturbador inicial e o centro do periacuteodo de aquisiccedilatildeo
O TR geralmente eacute maior que o TE exceto para algumas sequumlecircncias raacutepidas como
aquisiccedilatildeo raacutepida estaacutegio estacionaacuterio apoacutes contraste e imagem raacutepida com
precessatildeo estaacutegio estacionaacuterio
65
813 Manipulaccedilatildeo dos Paracircmetros Extriacutensecos para Variar o Contraste da
Imagem
8131 Imagem de Ressonacircncia Magneacutetica Ponderada em TI e TR
Todas as imagens geradas por RM satildeo ponderadas em T1 em algum grau os
tempos de relaxamento T1 para aacutegua e gordura no corpo vaiam de 100 a 2000 ms
A fonte primaacuteria de atenuaccedilatildeo do sinal em uma imagem spin-eco eacute a saturaccedilatildeo
progressiva do momento magneacutetico pelos pulsos de seleccedilatildeo do corte repetitivos O
sinal da gordura eacute brilhante enquanto as intensidades de sinal do muacutesculo e liacutequido
em um cisto do menisco satildeo menores
8132 Ponderaccedilatildeo em densidade Protocircnica
As imagens onde o contraste eacute governado pela concentraccedilatildeo relativa de aacutegua no
tecido podem ser geradas utilizando-se TRrsquos longos (TR gt 20 ms) Estas imagens
satildeo denominadas imagens ponderadas em densidade protocircnicas As imagens
ponderadas em densidade protocircnica fornecem mais detalhes anatocircmicos porque
satildeo usadas para visualizar estruturas finas Estas satildeo obtidas e satildeo uacuteteis para
interpretaccedilatildeo de aacutereas de sinal de intensidade elevada observada na imagem
ponderada em T2 na qual os detalhes anatocircmicos estatildeo encobertos
8133 Ponderaccedilatildeo em T2 e TE
O liacutequido e o edema podem ser enfatizados em imagens produzidas por RM
utilizando-se longos tempos de TE porque possuem maiores tempos de
relaxamento T2 que os tecidos normais Com TEs longos o descaimento do sinal
exponencial devido ao relaxamento T2 atenua o sinal de liacutequido e edema mais
lentamente que o sinal da gordura muacutesculo ou tecidos conjuntivos normais
Portanto o liacutequido e o edema apresentam-se brilhantes em imagens por RM
ponderadas em T2 obtidas utilizando-se longos tempos TE e longos tempos TR A
seguir seraacute exposto um quadro com um breve resumo da interpretaccedilatildeo de RM
66
Resumo da interpretaccedilatildeo de IRM
Definiccedilotildees
Tempos de relaxamento Comportamento caracteriacutestico da magnetizaccedilatildeo tecidual
(propriedades dos tecidos)
T1 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons se
tornem inicialmente alinhados com o capo magneacutetico
estaacutetico (ou se realinhem apoacutes excitaccedilotildees repetidas)
T2 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons
saiam de fase uns em relaccedilatildeo aos outros apoacutes excitaccedilatildeo
por radiofrequumlecircncia (RF)
TR O tempo entre as excitaccedilotildees sucessivas de RF no tecido
(um TR curto seleciona proacutetons com T1 curto)
TE Sequumlecircncia em spin-eco tempo no qual o sinal de RF
tecidual (spin-eco) eacute recebido (um TE longo seleciona
proacutetons com T2 longo)
TI Sequumlecircncia de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo consumido
ateacute que a magnetizaccedilatildeo do tecido em recuperaccedilatildeo seja
defletido para recepccedilatildeo (tecido cuja magnetizaccedilatildeo passa
pelo zero no tempo TI produz intensidade zero)
Efeitos sobre a
Imagem
T1 Um T1 curto possibilita uma remagnetizaccedilatildeo raacutepida de
modo que a intensidade do sinal eacute grande (a gordura tem
T1 muito curto) e o tecido aparece brilhante o tecido com
T1 longo (como o liacutequido) natildeo se magnetiza plenamente
entre as excitaccedilotildees e apresenta um aspecto escuro na
imagem a inversatildeo-recuperaccedilatildeo com TI semelhante ao T1
de um tecido resulta em sinal nulo para este tecido (a
gordura pode ser zerada pelo emprego de um TI curto)
67
T2 Um T2 curto faz com que os proacutetons em precessatildeo saiam
rapidamente de fase levando agrave perda do sinal tecidos com
T2 curto (como o muacutesculo) tecircm aspecto escuro nas
imagens obtidas em TE longo tecidos com T2 longo (como
liacutequido ou tumor) mantecircm sua coerecircncia de fase por mais
tempo do que outros tecidos e apresentam um aspecto
brilhante nas imagens obtidas com um TE longo uma
teacutecnica ponderada em T2 utiliza um TR e um TE longos
Aspecto do tecido em sequumlecircncia de IRM
Spin-eco
Tecido Tempo de
relaxamento
Ponderaccedilatildeo T1
TE e TR curtos
Ponderaccedilatildeo T2
Tumor liacutequido T1 e T2 longos Escuro Claro
Muacutesculo T1 longo e T2 curto Escuro Escuro
Gordura T1 curto e T2 longo Claro Menos claro
Para finalizar nossa anaacutelise acerca dos paracircmetros podemos dizer que em uma
sequumlecircncia DP teremos valores curtos para TR e tambeacutem para TE ou seja teremos
T1 longo e T2 curto assim natildeo teremos sequumlecircncia ponderada em T1 como
tambeacutem natildeo teremos ponderada em T2 esta sequumlecircncia nos daraacute cor escura para
liacutequidos e gorduras entatildeo poderemos diferenciar os muacutesculos que teratildeo cor
brilhante podendo entatildeo diagnosticar problemas musculares
Para valores curtos de TR e TE teremos sequumlecircncia ponderada em T1 desta forma
as gorduras apareceratildeo com cor brilhante e os muacutesculos e liacutequidos apareceratildeo em
cor escura sendo uma oacutetima maneira de analisar o quatildeo intacta se encontra o tecido
infrapatelar ou gordura de Hoffa encontrada na regiatildeo femopatelar
68
Para valores longos de TR e TE teremos uma sequumlecircncia ponderada em T2 desta
forma as gorduras e muacutesculos se encontraratildeo em cor escura mas os liacutequidos
estaratildeo em cor brilhante assim poderemos diagnosticar a presenccedila de aacutegua e
edemas na regiatildeo patelofemoral Lembrando ainda que a gordura neste caso tem a
funccedilatildeo de lubrificantes para as superfiacutecies das cartilagens dos ossos a presenccedila de
aacutegua ou edemas prejudicam a lubrificaccedilatildeo na regiatildeo fazendo com que as
cartilagens venham a deteriorar-se
82 Planos de Imagem
Uma aquisiccedilatildeo axial atraveacutes da articulaccedilatildeo patelofemoral eacute usada como o localizador
inicial para imagens subsequumlentes nos planos sagital e coronal A patologia do
menisco eacute avaliada basicamente em imagens do plano sagital Entretanto a
morfologia e a intensidade de sinal das cartilagens do menisco devem ser avaliadas
secundariamente em imagens no plano coronal Os ligamentos cruzados satildeo mais
bem observados em imagens no plano sagital com o coronal e o axial para
visualizaccedilatildeo secundaacuteria e confirmaccedilatildeo da patologia Os ligamentos colateral medial
e lateral (LCM E LCL) satildeo claramente exibidos em imagens coronais e axiais e
tambeacutem podem ser identificados rotineiramente em imagens sagitais As superfiacutecies
da cartilagem articular dos compartimentos medial e lateral satildeo avaliadas nos planos
coronal e sagital A articulaccedilatildeo patelofemoral incluindo a faceta patelar e a
cartilagem articular do sulco troclear eacute mais bem observada em imagens axiais e
sagitais
821 Posicionamento do Paciente
Embora os estudos por imagem sejam realizados rotineiramente com o joelho
colocado em 10ordm a 15ordm de rotaccedilatildeo externa (para realinhar o ligamento cruzado
anterior [LCA] paralelo ao plano de imagem sagital) esta rotaccedilatildeo externa torna-se
menos importante quando satildeo usados cortes mais finos (lt 3 mm) A rotaccedilatildeo externa
excessiva do joelho resulta em alongamento das dimensotildees acircntero-posteriores do
cocircndilo femoral (principalmente o cocircndilo femoral lateral) e pode diminuir a
visualizaccedilatildeo precisa da anatomia do menisco Uma alternativa eacute usar imagens
69
sagitais em plano obliacutequo paralelo agrave orientaccedilatildeo do LCA avaliada em um localizador
axial
83 Abordagem Quanto aos Tipos de Planos Utilizados na RM
831 Imagens Axiais
As imagens no plano axial tecircm importante papel na avaliaccedilatildeo de rotina do joelho As
facetas patelares e a cartilagem articular devido agrave sua orientaccedilatildeo obliacutequa satildeo
demonstradas com maior precisatildeo em imagens axiais atraveacutes da articulaccedilatildeo
patelofemoral A doenccedila patelofemoral (isto eacute condromalaacutecia) pode ser super ou
subestimada quando usadas apenas imagens sagitais Imagens axiais com TF 3D
submilimeacutetrica satildeo usadas para definir padrotildees de lesatildeo circunferencial do menisco
e criar imagens compostas 3D utilizando-se uma estaccedilatildeo de trabalho As imagens
no plano axial tambeacutem satildeo usadas como localizador para determinar os planos
sagital e coronal Embora imagens axiais de rotina em 4 ou 5 mm natildeo satildeo sensiacuteveis
agrave patologia do menisco porque os cortes satildeo muito espessos Imagens sagitais que
secionam o menisco perpendicular agrave sua superfiacutecie proporcionam a melhor
demonstraccedilatildeo da anatomia e patologia interna do menisco
832 Imagens Sagitais
A dessecaccedilatildeo no plano sagital exibe os componentes dos ligamentos colaterais
medial e caacutepsula adjacente O compartimento patelofemoral o quadriacuteceps e o
tendatildeo patelar satildeo demonstrados em dissecaccedilotildees meacutedio-sagitais
O LCA e o LCP satildeo mais bem exibidos em imagens sagitais O LCL ou ligamento
colateral fibular e o tendatildeo do muacutesculo biacuteceps femoral tambeacutem podem ser
observados em cortes sagitais perifeacutericos
Em cortes meacutedio-sagitais os tendotildees quadriacuteceps e patelar que demonstram sinal
de baixa intensidade satildeo observados em suas fixaccedilotildees anteriores aos poacutelos
patelares superior e inferior respectivamente O coxim adiposo infrapatelar de Hoffa
70
estaacute situado diretamente posterior ao tendatildeo patelar e demonstra sinal de
intensidade brilhante (dependendo dos paracircmetros escolhidos) A cartilagem
articular patelar posterior exibe arco uniforme ou convexo em cortes atraveacutes das
facetas patelares medial e lateral Na ausecircncia de liacutequido articular a bursa patelar
colapsada natildeo eacute observada proximal ao poacutelo superior da patela
833 Imagens Coronais
A dissecaccedilatildeo anatocircmica coronal poacutestero-anterior demonstra a caacutepsula posterior o
tendatildeo popliacuteteo os ligamentos cruzados e menisco os ligamentos colaterais e e o
mecanismo extensor
Cortes meacutedio-coronais exibem a espinha tibial anterior enquanto as imagens
anteriores satildeo caracterizadas pelo sinal de alta intensidade do coxim adiposo
infrapatelar de Hoffa anterior ao compartimento lateral do joelho
71
9 COMPARATIVO DO SISTEMA MECAcircNICO COM O JOELHO
Ao iniciar nossa discussatildeo faremos uma comparaccedilatildeo entre a junta do joelho e um
par de buchas mecacircnicas a cartilagem presente em torno dos cocircndilos seraacute
comparada a uma bucha de desgaste o osso seraacute considerado como a peccedila
importante que natildeo poderaacute ser substituiacuteda e a gordura de Hoffa (tecido adiposo
infrapatelar) seraacute considerada como um lubrificante de elevada viscosidade
No sistema mecacircnico quando haacute uma contaminaccedilatildeo no lubrificante tem-se o
aumento do atrito e em consequumlecircncia o desgaste prematuro do conjunto A
presenccedila de aacutegua por exemplo causa uma alteraccedilatildeo da viscosidade do lubrificante
essa alteraccedilatildeo natildeo permite a formaccedilatildeo de cunha na regiatildeo de contato entre as
superfiacutecies assim no caso de elementos mecacircnicos poderemos ter microsoldas
ruiacutedos vibraccedilatildeo aquecimento e outros
Em semelhanccedila com este modelo faremos um comparativo em relaccedilatildeo ao joelho
que apresenta componentes com funccedilotildees muito proacuteximas de um par de buchas
mecacircnicas Com o passar do tempo as constantes situaccedilotildees que envolvem o joelho
no dia a dia sejam elas os esforccedilos em um jogo de futebol ou em um simples
agachamento vatildeo levar este conjunto a pressotildees elevadas e ainda a infiltraccedilotildees de
aacutegua por diversos motivos pancadas torccedilotildees etc Neste caso a presenccedila da aacutegua
assim como no sistema mecacircnico iraacute causar desgaste das cartilagens ocorrendo o
contato entre os cocircndilos o que futuramente poderaacute provocar por exemplo uma
artrite
No caso de um desgaste mecacircnico resolve-se o problema trocando o elemento de
desgaste e solucionando o problema de lubrificaccedilatildeo O que natildeo pode ser realizado
com tanta simplicidade no caso do joelho que requer um tratamento ou ateacute uma
intervenccedilatildeo ciruacutergica
72
91 Resultados dos testes
Foram realizados dois testes com e sem carga para que pudeacutessemos avaliar a
mudanccedila nos resultados da RM
911 O Primeiro Teste
O primeiro teste foi realizado no dia 25 de junho de 2005 no CDI (centro de
diagnoacutestico por imagem) localizado em Santa Luacutecia ndash Vitoacuteria O teste foi realizado
em uma pessoa de aparecircncia saudaacutevel sem histoacuterico de problemas no joelho e sem
ocorrecircncia de dor com idade de 28 anos
Os resultados obtidos natildeo apresentaram alteraccedilatildeo significativa das fissuras
912 O Segundo Teste
O segundo teste foi realizado no dia 18 julho de 2005 no mesmo local do teste
anterior O teste foi realizado com uma pessoa saudaacutevel com histoacuterico de problemas
no joelho e sem dores nos dias anteriores ao teste bem como nos dias posteriores
com idade de 54 anos
O resultado obtido com carga apresentou uma pequena variaccedilatildeo da fissura na
gordura de Hoffa
73
10 DISCUSSAtildeO DOS RESULTADOS E MELHORIAS
Neste capiacutetulo faremos uma abordagem sobre os resultados e uma proposta de
melhoria para o equipamento
101 Comentaacuterio dos Resultados
Nos resultados obtidos foram verificadas alteraccedilotildees na regiatildeo femopatelar quando
se aplica uma carga o que natildeo poderia ser obtido em um exame convencional de
ressonacircncia magneacutetica
No primeiro teste pode ser observada uma pequena diferenccedila devido agrave
aproximaccedilatildeo dos cocircndilos Considerando ser o indiviacuteduo uma pessoa saudaacutevel e
sem dores era de se esperar que o resultado natildeo apresentasse alguma anomalia
No segundo teste observou-se abertura de uma pequena fissura na gordura de
Hoffa o que tambeacutem se esperava pois a pessoa apresentava um histoacuterico de
problemas no joelho apesar de que ele natildeo apresentava sintomas de qualquer
anomalia no momento do teste
Visto que os testes natildeo puderam ser realizados com pessoas que tinham um
histoacuterico e uma situaccedilatildeo que caracterizasse um problema no joelho o que foi
determinante para os resultados e devido a impossibilidade de realizar testes nas
condiccedilotildees ideais descritas no quarto capiacutetulo bem como aos custos altiacutessimos que
envolvem os exames que foram realizados juntamente com os exames dos clientes
da cliacutenica sendo assim era de se esperar que os resultados natildeo causassem
diferenccedila de grande expressatildeo
74
102 Proposta de Melhoria
Visto que os resultados foram considerados satisfatoacuterios apesar das condiccedilotildees
adversas propomos possiacuteveis melhorias no que diz respeito agrave avaliaccedilatildeo da pressatildeo
exercida no joelho
Sugerimos entatildeo a utilizaccedilatildeo de palmilhas figuras 29 e 30 para avaliar a pressatildeo
equivalente exercida no joelho e o uso de um software por exemplo o Ansys
(elementos finitos) para criar uma nova imagem corrigida Isso seria viaacutevel e
interessante poreacutem exigiria mais aprofundamento e muito mais tempo o que poderaacute
ser realizado em futuros trabalhos
Figura 29 ndash Palmilhas para mediccedilatildeo da pressatildeo
Figura 30 ndash Resultado de uma anaacutelise de pressatildeo
75
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
[1] httpmriifscuspbrpaginasporttormprojetohistoricohtml acessado
em 11 de junho de 2005
[2] httpwwweagoracombrlerphpidnew=13596 acessado em 15 de
junho de 2005
[3] Rasch Philip j Cinesiologia e Anatomia Aplicada Editora Guanabara
Koogan 1991
[4] Kendall Henry Otis Kendall Florence Peterson Wadsworth Gladys
Elizabeth Muacutesculos Provas e Funccedilotildees Editora Manole Ltda 1980
[5] Haaga Hohn R Lanzieri Charles F Tomografia Computadorizada e
Ressonacircncia Magneacutetica do Corpo Humano Vol 2 Editora Guanabara Koogan
1996
[6] Antonio Raimundo dos Santos Metodologia Cientiacutefica a construccedilatildeo do
Conhecimento 6ordfed Editora DPampA 2004
[7] Tese de Mestrado do aluno Luciano Luporini Menegaldo Campinas
1997 SP ndash Brasil
[8] httpwwwgrupodojoelhocombrartigosanat_biomhtmc acessado em
16 de junho de 2005
[9] httpwwwgrupodojoelhocombrlcahtm acessado em 16 de junho de
2005
[10]httpwwwcorpohumanohpgigcombrsist_muscularsist_muscularhtml
acessado em 20 de junho de 2005
[11] httpwwwmsd-brazilcommsd43m_manualmm_sec5_47htm
acessado em 24 de junho de 2005
[12] httpgeocitiesyahoocombrcorpoemovview_musculacao_24htm
acessado em 25 de junho de 2005
[13]httpwwwtudosobredorcombrpaciente_templatephp3pagina=joelho
acessado em 06 de julho de 2005
[14] Stimac Gary k Introduccedilatildeo ao diagnoacutestico por imagens Editora
Guanabara Koogan 1994
43
Figura 18 - Hipeacuterbole de Hill Os dados experimentais de contraccedilotildees isotocircnicas do muacutesculo sartorius
de ratilde foram ajustados com a equaccedilatildeo empiacuterica (VVm+025) (FFm+025) = 03123 neste teste
Vm=52 cms e Fm=65 gf (Talbot e Gessner 1973)
Hill obteve a relaccedilatildeo acima atraveacutes de medidas da potecircncia muscular que eacute a soma
das energias mecacircnica e teacutermica durante a contraccedilatildeo isotocircnica Inicialmente o calor
liberado na contraccedilatildeo isotocircnica (Qit) foi considerado como a soma do calor liberado
durante a contraccedilatildeo isomeacutetrica (Qim) e do calor liberado devido ao encurtamento (Qe)
Q Q Qit e im (42)
Hill constatou que Qe era proporcional apenas agrave distacircncia encurtada ou que sua
variaccedilatildeo temporal era proporcional a V No entanto Qit o calor total diminuiacutea com o
aumento da forccedila A potecircncia total no muacutesculo soma da potecircncia mecacircnica (fv) e do
calor extra dissipado por accedilatildeo da viscosidade no encurtamento (Qe) pode ser
expressa como
( )W fv Qe fv av b f fm (43)
44
Tal que fm eacute a forccedila muscular maacutexima (ou seja para v = 0) Somando ab + bf nos dois
lados da equaccedilatildeo acima
( )( ) ( )f a v b b a fm (44)
Mas Hill percebeu posteriormente que ldquoardquo dependia de f (Hill 1964)
a f f fm( ) 016 018 (45)
Apesar das equaccedilotildees 44 e 45 descreverem com maior precisatildeo a relaccedilatildeo forccedila-
velocidade a equaccedilatildeo original de Hill 41 continua sendo empregada com suficiente
credibilidade para muitos muacutesculos Wilkie (1950) notou que hipeacuterboles
geometricamente semelhantes eram obtidas para vaacuterios muacutesculos mostrando que a
variaccedilatildeo da velocidade com a forccedila ocorria de maneira ateacute certo ponto invariante
Normalizando a eq 41 pela forccedila maacutexima (fm) e pela velocidade maacutexima de contraccedilatildeo
sem carga (vm) vem
f
f
v
vm m
1
4
1
4
5
16 (46)
Uma vez que para muitos muacutesculos vale a relaccedilatildeo
a
f
b
vm m
1
4 (47)
Abott e Wilkie (1953) mostraram que a equaccedilatildeo de Hill normalizada eq 47 se aplica
para muacutesculos que se encontram em diversos estados de alongamento ou contraccedilatildeo
e natildeo apenas no comprimento oacutetimo Assim a forccedila do elemento contraacutetil eacute
completamente definida para uma estimulaccedilatildeo tetacircnica se a curva forccedila-comprimento
eacute levada em conta aleacutem da curva forccedila-velocidade A forccedila muscular eacute entatildeo uma
funccedilatildeo de duas variaacuteveis uma relaccedilatildeo forccedila-comprimento-velocidade (figura 19)
45
Figura 19 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento-velocidade para muacutesculo interno reto de rato (Zierler 1978)
Este modelo baacutesico possui alguns pequenos desvios dependendo das condiccedilotildees
especiacuteficas de operaccedilatildeo Muacutesculos que se contraem a partir de um comprimento inicial
elevado encurtam-se mais lentamente do que aqueles que estavam inicialmente
menos estendidos A duraccedilatildeo da estimulaccedilatildeo se longa diminui a velocidade de
contraccedilatildeo processo ligado provavelmente ao metabolismo energeacutetico (Zierler 1978)
A partir das relaccedilotildees expostas acima jaacute eacute possiacutevel calcular a potecircncia muscular
Sendo a taxa de calor gerado no encurtamento ( Qe ) proporcional agrave velocidade de
encurtamento
( )Q Q f f vit im m 016 018 (48)
Incluindo o termo fv da potecircncia mecacircnica e considerando a = 025 a potecircncia
muscular total entendida como a soma da taxa de produccedilatildeo de calor e da potecircncia
mecacircnica durante a contraccedilatildeo isotocircnica fica
W Q f v fvim m 0 25 (49)
46
E utilizando a relaccedilatildeo determinada por Hill para o calor isomeacutetrico
Qf v
im
m m
16 (410)
Tem-se que uma expressatildeo para a potecircncia muscular seria
Wf v v
v
f
f
v
v
m m
m m m
161 4 16 (411)
Que a partir da equaccedilatildeo 46 da hipeacuterbole normalizada de Hill (Talbot e Gessner
1973) pode ser expressa em funccedilatildeo apenas da velocidade de encurtamento ou da
forccedila muscular
Wf v
vv
vv
m m m
m
16
1 24
1 4 (412)
Wf v f
f
f f
f f
m m
m
m
m
161 1
4 75 20
16 64 (413)
A equaccedilatildeo de Hill normalizada (46) eacute a base para a determinaccedilatildeo da curva
velocidade-forccedila muscular As equaccedilotildees 411 e 412 por sua vez podem fornecer
importantes dados sobre consumo de energia muscular e o comportamento das
forccedilas para um estudo mais especiacutefico Em sistemas de estimulaccedilatildeo eleacutetrica neuro-
muscular poderatildeo ser uacuteteis no estabelecimento de estrateacutegias de controle
47
55 Estrutura Muscular na Articulaccedilatildeo
A seguir seratildeo apresentados os muacutesculos e ligamentos no movimento do joelho De
acordo com o mostrado na Figura 20 podemos observar a quantidade de muacutesculos
diretamente ligados ao joelho bem como os ligamentos que satildeo responsaacuteveis por
manter a integridade da articulaccedilatildeo
Figura 20 - Demonstrativa dos muacutesculos ligamentos e suas disposiccedilotildees
551 Os Muacutesculos da Articulaccedilatildeo
Doze muacutesculos atuam na articulaccedilatildeo do joelho e satildeo classificados em trecircs grupos
bull Jarrete
bull Quadriacuteceps da coxa e
bull Muacutesculos natildeo-classificados
5511 Jarrete
O grupo do jarrete inclui os muacutesculos semitendiacuteneo semimembranaacuteceo e biacuteceps da
coxa (cabeccedila longa e curta) Todos exceto a cabeccedila curta do biacuteceps atuam como
48
extensores do quadril Como os muacutesculos do jarrete demonstram uma linha de
traccedilatildeo posterior ao eixo de rotaccedilatildeo do joelho eles servem como flexores do joelho
Aleacutem de fletir o joelho os muacutesculos semimembranaacuteceo e semitendiacuteneo giram
medialmente a tiacutebia quando o joelho estaacute parcialmente fletido Na condiccedilatildeo de
sustentaccedilatildeo de peso esses muacutesculos tendem a girar lateralmente o fecircmur sobre a
tiacutebia Esses movimentos satildeo relativamente equivalentes
5512 O Quadriacuteceps da Coxa
O quadriacuteceps da coxa eacute constituiacutedo pelos muacutesculos reto da coxa e trecircs vastos (vasto
lateral medial e intermeacutedio) Apenas o reto da coxa atua em mais de uma
articulaccedilatildeo Contudo todos os membros causam inequivocadamente uma extensatildeo
potente do joelho e tambeacutem devido a sua inserccedilatildeo medial tendem a causar
rotaccedilatildeo medial da tiacutebia
O comportamento eleacutetrico do vasto medial estaacute relacionado agrave diminuiccedilatildeo da
magnitude do braccedilo de momento do quadriacuteceps para a extensatildeo do joelho durante
os 15ordm finais de movimento Os aumentos na atividade do vasto medial no final da
extensatildeo do joelho foram relacionados ao seu papel como estabilizador da patela
contra uma luxaccedilatildeo lateral Em geral ainda eacute relativamente seguro afirmar que todos
os muacutesculos do quadriacuteceps satildeo mais ou menos simultaneamente ativos durante a
extensatildeo do joelho e proporcionalmente ativos durante elevaccedilotildees e reduccedilotildees na
tensatildeo da extensatildeo
5513 O Grupo de Muacutesculos natildeo Classificados
O grupo de muacutesculos natildeo-classificados da articulaccedilatildeo do joelho inclui o sartoacuterio o
graacutecil o popliacuteteo o gastrocnecircmico e o plantar Os dois uacuteltimos atuam
predominantemente na articulaccedilatildeo do tornozelo embora passem atraacutes da
articulaccedilatildeo do joelho e possuam alguma capacidade de flexatildeo
49
O muacutesculo graacutecil considerado parte da massa muscular referida como adutores do
quadril no entanto ao atravessar a articulaccedilatildeo do joelho ele tende a causar um
torque associado agrave rotaccedilatildeo medial da tiacutebia bem como a flexatildeo do joelho
O sartoacuterio que eacute o muacutesculo mais longo do corpo tambeacutem se associa agrave rotaccedilatildeo
medial da tiacutebia e atua no quadril como flexor
O popliacuteteo eacute um muacutesculo profundo e pequeno situado atraacutes da articulaccedilatildeo do joelho
A orientaccedilatildeo de suas fibras o torna um rotador medial da tiacutebia Geralmente se
observa atividade do muacutesculo no iniacutecio da flexatildeo do joelho aleacutem de ajudar a
estabilizar o membro inferior sustentador do peso quando estaacute numa posiccedilatildeo com o
joelho fletido auxiliando o ligamento cruzado posterior a restringir esse movimento
indesejaacutevel
Figura 21 ndash Localizaccedilatildeo dos principais muacutesculos relacionados ao joelho [10]
552 Ligamentos
Ligamento Cruzado Anterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo permitindo
o movimento para frente
Ligamento Cruzado Posterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo
permitindo o movimento para traacutes mais ligamentos colaterais localizados nas
laterais do joelho responsaacuteveis pela estabilidade lateral e medial da articulaccedilatildeo
50
Os ligamentos tecircm como principal funccedilatildeo limitar os movimentos das articulaccedilotildees em
direccedilotildees indesejaacuteveis a fim de que natildeo ocorram lesotildees (danificaccedilotildees nas mesmas)
A caacutepsula fibrosa do joelho eacute suplementada e reforccedilada por cinco ligamentos
intriacutensecos
bull Ligamento Patelar
bull Ligamento Colateral Fibular
bull Ligamento Colateral Tibial
bull Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo
bull Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Estes satildeo frequumlentemente denominados ligamentos externos para diferenciaacute-los
dos ligamentos internos e ligamentos cruzados que se encontram dentro da caacutepsula
fibrosa
5521 Ligamento Patelar
Eacute a continuaccedilatildeo do tendatildeo do muacutesculo quadriacuteceps da coxa distal agrave patela Eacute
extremamente forte e contiacutenuo com a caacutepsula fibrosa da articulaccedilatildeo do joelho e eacute
palpado com maior facilidade quando a perna esta estendida Resiste agrave tendecircncia
da face tibial superior de deslocar-se para frente com referecircncia ao fecircmur durante
alguns tipos de movimento
5522 Ligamento Colateral Fibular (Lateral) e Ligamento Colateral Tibial
(Medial)
Esse ligamento tem mais importacircncia que o ligamento colateral fibular (lateral) no
que diz respeito agrave estabilidade do joelho
O ligamento colateral medial eacute composto de uma parte superficial o ligamento
colateral tibial e uma parte profunda ldquoo ligamento capsular medialrdquo Estas estruturas
satildeo importantes no controle da angulaccedilatildeo vara (voltado medialmente) e valga
(voltada lateralmente) rotaccedilatildeo tibial e deslocamento tibial antero-posterior Esses
51
ligamentos satildeo firmemente fixados ao menisco medial e a caacutepsula fibrosa da
articulaccedilatildeo do joelho
Os ligamentos colaterais tibial e fibular normalmente impedem a ruptura das faces
laterais da articulaccedilatildeo Satildeo firmemente estirados quando a perna eacute estendida
impedindo a rotaccedilatildeo da tiacutebia lateralmente ou do fecircmur medialmente Durante a
flexatildeo da perna eles se aproximam permitindo alguma rotaccedilatildeo da tiacutebia sobre o
fecircmur
Ligamento colateral medial possui duas porccedilotildees superficial e profunda Estabiliza a
joelho nos estresses em valgo
Ligamento colateral lateral ou fibular colateral Eacute o principal estabilizador ao estresse
em varo Faz parte do complexo ou canto posterolateral e resiste agrave rotaccedilatildeo externa
Figura 22ndash Ligamentos da articulaccedilatildeo do joelho
5523 Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo e Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Eles reforccedilam a parte de traz do joelho Ajudam a resistir qualquer tendecircncia
para a articulaccedilatildeo se mover aleacutem de seu limite de extensatildeo (hiperextensatildeo) Aleacutem
52
disso a direccedilatildeo de suas fibras sugere que eles limitem o movimento rotatoacuterio
5524 Ligamentos Cruzados
O mais fraco ligamento eacute o cruzado anterior que impede o deslocamento posterior
do fecircmur sobre a tiacutebia e a hiperextensatildeo da articulaccedilatildeo aleacutem de conter a tiacutebia que eacute
tracionada agrave frente quando a articulaccedilatildeo eacute fletida em acircngulo reto
O ligamento cruzado posterior que eacute estirado durante a flexatildeo da articulaccedilatildeo do
joelho impede a luxaccedilatildeo anterior do fecircmur sobre a tiacutebia ou a luxaccedilatildeo posterior da
tiacutebia Tambeacutem ajuda a evitar a hiperflexatildeo da articulaccedilatildeo do joelho
Estes ligamentos muito fortes situam-se no interior da caacutepsula articular unindo o
fecircmur e a tiacutebia Localizam-se entre os cocircndilos medial e lateral separados da
cavidade articular pela membrana sinovial
Satildeo faixas arredondadas que se cruzam obliquamente como um X e se denominam
anterior e posterior de acordo com seu local de fixaccedilatildeo na tiacutebia Estes ligamentos
satildeo essenciais para a estabilidade acircntero-posterior da articulaccedilatildeo do joelho
principalmente quando eacute fletido
Ligamento cruzado anterior Eacute responsaacutevel pela limitaccedilatildeo da translaccedilatildeo anterior e
rotaccedilatildeo da tiacutebia em relaccedilatildeo ao fecircmur
Ligamento cruzado posterior Evita a subluxaccedilatildeo posterior da tiacutebia em relaccedilatildeo ao
fecircmur
53
56 Movimentos de Rotaccedilatildeo e Translaccedilatildeo
No joelho existem movimentos de escorregamento do fecircmur sobre os meniscos
tornando o movimento ainda mais complexo Nas figuras 23 e 24 estatildeo identificadas
as proacuteteses de 1 e 4 eixos que nos datildeo uma boa visualizaccedilatildeo dos movimentos
relativos entre as superfiacutecies de um joelho
Figura 23 - Proacuteteses de um Eixo
Figura 24 - Proacuteteses de 4 eixos
Podemos observar a diferenccedila dos movimentos proporcionados por proacutetese e
concluiacutemos que o movimento da proacutetese de 4 eixos eacute o que mais se aproxima do
movimento real no joelho jaacute que proporciona o deslizamento entre as superfiacutecies
enquanto na proacutetese de 1 eixo ocorre apenas o movimento de rotaccedilatildeo em torno do
eixo
54
57 Conclusatildeo do Capiacutetulo
O meacutetodo atual de exame do joelho a ressonacircncia magneacutetica natildeo estaacute adequado
com a pesquisa biomecacircnica pois como pode ser observado neste capiacutetulo a
pressatildeo no joelho em movimento eacute no miacutenimo 30 vezes superior comparada agravequela
na maca de ressonacircncia assim como os acircngulos satildeo os mais variados possiacuteveis
proporcionando variaccedilatildeo ciacuteclica com baixas ou altas taxas de variaccedilatildeo das forccedilas
Com relaccedilatildeo ao meacutetodo de Hill pode-se ter uma noccedilatildeo dos gastos de energia
envolvidos na geraccedilatildeo dos movimentos e como varia a forccedila com a velocidade
muscular
Pode-se verificar tambeacutem a complexidade do joelho quando foram citados e
mostrado a quantidade de muacutesculos ligamentos e outras estruturas que o compotildee e
a sua complexibilidade bem como o movimento existente
55
6 PROPOSTA PARA A SOLUCcedilAtildeO MECAcircNICA
Propotildee-se entatildeo um sistema que simule a compressatildeo exercida sobre o joelho com
um carregamento estaacutetico com valor equivalente ao peso do paciente Isto seria
possiacutevel ao variar o carregamento e o acircngulo da articulaccedilatildeo que seria o ideal para
simular as atividades cotidianas como subir uma escada pular correr um
agachamento e outras situaccedilotildees onde o joelho eacute severamente solicitado
Situaccedilotildees como correr e pular necessitariam de um equipamento com software que
captassem imagens dinacircmicas para esta situaccedilatildeo a escolha seria por um simulador
de carga com caracteriacutesticas elaacutesticas desta forma com o movimento haveria
acreacutescimo ou decreacutescimo dos esforccedilos no joelho do paciente de acordo com a
variaccedilatildeo do comprimento da cinta elaacutestica A impossibilidade de realizaccedilatildeo de um
exame deste tipo eacute devido ao fato de natildeo haver um equipamento de RM que capta
imagens dinacircmicas aqui no estado do Espiacuterito Santo Figura 25 o que nos levou
a pensar em outra soluccedilatildeo para o caso
Figura 25 - Equipamento utilizado na ressonacircncia magneacutetica
56
Como a uacutenica possibilidade eacute de simular um carregamento com um acircngulo entre 10ordm
e 15ordm (acircngulo da bobina de captaccedilatildeo de imagem) na articulaccedilatildeo femopatelar e a
impossibilidade descrita no paraacutegrafo anterior pensamos entatildeo em um equipamento
que atendesse a esta situaccedilatildeo
Na Figura 26 observamos a forccedila F em direccedilatildeo perpendicular ao solo simulando a
forccedila peso desta maneira procuramos desenvolver um aparato que nos permitisse
simular a mesma direccedilatildeo A soluccedilatildeo foi um conjunto de cintas com baixa
elasticidade e boa resistecircncia mecacircnica agrave traccedilatildeo com dispositivo de travas O
equipamento natildeo possui componentes ferromagneacuteticos e medidores de forccedila
eletroeletrocircnicos
Figura 26 - Descriccedilatildeo da cinta e figura ilustrativa
A seguir podemos observar a figura 27 com o voluntaacuterio utilizando o equipamento
no momento anterior agrave ressonacircncia
57
Figura 27 ndash Paciente utilizando a cinta ao dar entrada na sala de exame
61 O Equipamento de Carga
O equipamento eacute composto por trecircs cintas dispostas do seguinte modo a primeira
cinta eacute responsaacutevel pelo carregamento do joelho tencionando o sistema a segunda
eacute responsaacutevel pela ligaccedilatildeo da cinta inferior a primeira com a superior a terceira e a
terceira cinta seraacute responsaacutevel por limitar o movimento que seraacute ajustada conforme
o tamanho do paciente
58
Figura 28 ndash Montagem do conjunto de cintas
62 Modificaccedilotildees Realizadas
Foram necessaacuterias algumas adaptaccedilotildees para que as cintas pudessem ser utilizadas
no equipamento de ressonacircncia magneacutetica pois havia alguns componentes
ferromagneacuteticos tais como mola e eixo Estes foram confeccionados em bronze e
as molas foram retiradas de maneira que natildeo alterasse a funcionalidade do
equipamento
59
7 O QUE SIGNIFICA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
Ressonacircncia Magneacutetica (RM) eacute uma ferramenta meacutedica moderna e precisa
disponiacutevel aos meacutedicos para a imagem seccional do interior do corpo Esta visatildeo
magneacutetica fornece aos meacutedicos uma quantidade de informaccedilotildees detalhadas sobre
a localizaccedilatildeo tamanho e composiccedilatildeo do tecido corporal a ser examinado Este
conhecimento pode ser decisivo no estabelecimento de um diagnoacutestico raacutepido e
preciso
A RM eacute um meacutetodo de investigar o corpo tatildeo complicado quanto parece A RM natildeo
usa raios-X De fato como o nome indica o procedimento eacute baseado nas
propriedades magneacuteticas dos aacutetomos que constituem todas as substacircncias incluindo
o corpo humano Em um campo magneacutetico forte como o produzido pelo scanner da
RM sinais eleacutetricos satildeo emitidos pelo nuacutecleo atocircmico do tecido corporal Esses
sinais satildeo interceptados por uma antena circular ao redor do paciente A intensidade
do sinal varia de acordo com o tipo de tecido Um computador designa os sinais aos
pontos correspondentes das aacutereas corporais em exame e transforma-as em imagem
na tela
71 Preparaccedilatildeo para o exame
Natildeo eacute necessaacuterio remover as roupas como eacute o caso em muitos exames de raio-X
poreacutem os pacientes satildeo solicitados a retirar todos os objetos que possam interferir
no processo de imagem principalmente aqueles contendo metal Isto inclui natildeo
somente brincos broches colares reloacutegios de pulso mas tambeacutem canetas
esferograacuteficas e chaves Os pacientes devem tambeacutem retirar placas dentaacuterias
removiacuteveis e informar o meacutedico se houver qualquer implante metaacutelico ou objeto
estranho incluindo
bull Marca-passo
bull Vaacutelvula cardiacuteaca artificial
bull Proacutetese vascular
60
bull Membro artificial
bull Unha ou placa metaacutelica
bull Estilhaccedilo ou tala de metal
bull Dispositivo intra-uterino (para contracepccedilatildeo)
bull O meacutedico deve ser informado se vocecirc estaacute graacutevida
Para o exame os pacientes satildeo conduzidos a um recosto almofadado no centro do
scanner da RM Eacute importante que o paciente sinta-se confortaacutevel para o iniacutecio e
permaneccedila calmo e quieto o quanto possiacutevel durante o exame jaacute que qualquer
movimento fiacutesico pode interferir com a precisatildeo das medidas ou alterar os resultados
dos testes
72 Seguranccedila durante o exame
Uma vez que a ressonacircncia magneacutetica natildeo envolve o uso de raios-X natildeo eacute
necessaacuterio tomar as mesmas medidas de precauccedilatildeo para exames de raios-X Pelo
conhecimento cientiacutefico atual a forccedila do campo magneacutetico necessaacuteria para obter
resultados precisos (ateacute 2 Tesla = 20000 vezes o campo magneacutetico da Terra) natildeo
possui efeito prejudicial
Nos uacuteltimos anos milhotildees de exames foram realizados sem quaisquer efeitos
colaterais conhecidos - durante ou apoacutes o exame Os exames de RM geralmente
natildeo podem ser realizados em pacientes com marca-passo cardiacuteaco
73 O que acontece durante o exame
Durante o exame o paciente deita-se no centro de uma abertura tipo tuacutenel do
scanner da RM o que natildeo eacute perigoso nem doloroso Poreacutem se o paciente natildeo gosta
da sensaccedilatildeo de se sentir preso ou sofrem de claustrofobia tomar um sedativo leve
com consulta do meacutedico pode ajudar
61
Cada imagem da RM leva de 5 a 15 minutos para ser obtida Durante o exame o
paciente ouviraacute um som de batida leve Natildeo haacute com que se preocupar Esse eacute o
funcionamento normal do scanner da RM
Quando eacute necessaacuterio obter vaacuterias imagens o recosto iraacute mover-se automaticamente
agrave posiccedilatildeo apropriada O paciente deve continuar o mais tranquumlilo possiacutevel
Dependendo do tipo do exame o tempo total do procedimento pode ser de ateacute 60
minutos
62
8 PARAcircMETROS QUE AFETAM O ASPECTO DAS IMAGENS
OBTIDAS ATRAVEacuteS DE RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
A seguir seraacute abordado os paracircmetros envolvidos para a obtenccedilatildeo das imagens dos
diferentes planos em que satildeo mostradas as imagens e por fim os resultados
obtidos nos experimentos com e sem o equipamento de carga
81 Paracircmetros que Afetam o Aspecto das Imagens Obtidas Atraveacutes de
Ressonacircncia Magneacutetica
O aspecto de uma imagem produzida atraveacutes de RM eacute determinado atraveacutes de
muitos paracircmetros Em geral estes paracircmetros podem ser divididos em (1) aqueles
que possuem um valor fixo determinado pela fiacutesica da RM e (2) aqueles que podem
ser modificados pelo usuaacuterio para alterar o aspecto da imagem
O objetivo de qualquer estudo de RM eacute gerar imagens da anatomia tecidual nas
quais a razatildeo contraste-ruiacutedo (RCR) eacute suficiente para permitir identificaccedilatildeo do
processo patoloacutegico Isto eacute realizado variando-se os paracircmetros definidos pelo
usuaacuterio para enfatizar diferenccedilas nos valores de paracircmetros intriacutensecos e para
enfatizar diferenccedilas na intensidade do sinal entre voxels contendo tecidos normais e
patoloacutegicos
811 Paracircmetros Intriacutensecos
Os paracircmetros intriacutensecos satildeo tecidos-dependentes e natildeo estatildeo sob controle do
operador Como exemplos de paracircmetros intriacutensecos estatildeo a densidade da aacutegua e a
gordura no tecido fluxo sanguiacuteneo e as velocidades de relaxamento dos momentos
magneacuteticos de volta ao equiliacutebrio apoacutes perturbaccedilatildeo Alguns paracircmetros intriacutensecos
satildeo invariaacuteveis entre todos os tecidos (por exemplo a intensidade do campo
magneacutetico)
63
O acuacutemulo de liacutequido de edema em torno de um tumor eacute uma patologia comum O
edema tem maior proporccedilatildeo de aacutegua que o tecido normal circundante e portanto
maior densidade de proacutetons por unidade de volume Este aumento da densidade de
proacutetons por unidade de volume pode ser observado utilizando-se meacutetodos de estudo
por RM Tipicamente imagens por RM ponderadas em densidade protocircnica satildeo
obtidas utilizando-se os menores TE e tempo de repeticcedilatildeo (TR) possiacuteveis que
permitem relaxamento T1 completo de todos os momentos magneacuteticos de volta ao
equiliacutebrio
8111 Tempos de Relaxamento
Apoacutes ser excitado o sinal de RM natildeo pode ser detectado para sempre Sofre
descaimento em virtude de dois tipos diferentes de processos de relaxamento (1) o
retorno do momento magneacutetico de volume ao equiliacutebrio teacutermico e (2) a perda de
coerecircncia da fase na magnetizaccedilatildeo final em virtude de interaccedilotildees com outros
momentos magneacuteticos no tecido
A velocidade com que estes processos retornam agrave magnetizaccedilatildeo final ao equiliacutebrio eacute
fundamental porque a experiecircncia com RM deve ser repetida para cada etapa de
codificaccedilatildeo de fase e o grau de magnetizaccedilatildeo disponiacutevel para o estudo depende da
forma como muitos dos momentos magneacuteticos satildeo realinhados com o campo
magneacutetico principal
8112 Tempos de Relaxamento T2 e T2
Apoacutes excitaccedilatildeo o sinal de RM presente no plano XY decai exponencialmente ateacute
zero com o tempo O tempo necessaacuterio para o desaparecimento irreversiacutevel de 63
do sinal eacute denominado tempo de relaxamento T2 ou tempo de relaxamento spin-spin
ou transversal Este descaimento eacute causado pelos muitos processos que produzem
uma perda de coerecircncia da fase no sinal de RM Apoacutes o pulso de RF todos os
momentos magneacuteticos inicialmente processam com fases idecircnticas (a precessatildeo eacute o
alinhamento dos momentos magneacuteticos em torno do campo principal) Entretanto
64
variaccedilotildees na intensidade efetiva do campo magneacutetico fazem com que os momentos
magneacuteticos processem em diferentes frequumlecircncias por curtos periacuteodos de tempo
8113 Tempo de Relaxamento T1
O tempo de relaxamento T1 (isto eacute spin-lattice ou tempo de relaxamento
longitudinal) eacute o tempo necessaacuterio para restabelecer 63 da populaccedilatildeo de equiliacutebrio
de momentos magneacuteticos Bo apoacutes o pulso de excitaccedilatildeo O relaxamento T1 eacute um
processo exponencial
O tempo de relaxamento T1 para qualquer material varia em funccedilatildeo da intensidade
do capo magneacutetico pois ocorrem mais variaccedilotildees na intensidade do capo magneacutetico
efetivo local em menores frequumlecircncias O tempo de relaxamento T1 eacute sempre maior
ou igual ao tempo de relaxamento T2
812 Paracircmetros Extriacutensecos
Muitos tipos de paracircmetros controlados pelo operador podem alterar o aspecto da
imagem Estes incluem eventos de determinaccedilatildeo do tempo como TR TE e em
estudos de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo de inversatildeo do spin Outros paracircmetros
que afetam o aspecto da imagem satildeo espessura do corte resoluccedilatildeo digital e CDV
O aspecto da imagem tambeacutem pode ser modificado aplicando-se mais de um pulso
de RF antes da coleta de dados
8121 TR e TE
Tipicamente satildeo necessaacuterias 128 ou 256 etapas de codificaccedilatildeo em uma aquisiccedilatildeo
de RM O TR eacute o tempo entre etapas consecutivas de codificaccedilatildeo de fase e o TE eacute
o tempo entre o pulso de RF perturbador inicial e o centro do periacuteodo de aquisiccedilatildeo
O TR geralmente eacute maior que o TE exceto para algumas sequumlecircncias raacutepidas como
aquisiccedilatildeo raacutepida estaacutegio estacionaacuterio apoacutes contraste e imagem raacutepida com
precessatildeo estaacutegio estacionaacuterio
65
813 Manipulaccedilatildeo dos Paracircmetros Extriacutensecos para Variar o Contraste da
Imagem
8131 Imagem de Ressonacircncia Magneacutetica Ponderada em TI e TR
Todas as imagens geradas por RM satildeo ponderadas em T1 em algum grau os
tempos de relaxamento T1 para aacutegua e gordura no corpo vaiam de 100 a 2000 ms
A fonte primaacuteria de atenuaccedilatildeo do sinal em uma imagem spin-eco eacute a saturaccedilatildeo
progressiva do momento magneacutetico pelos pulsos de seleccedilatildeo do corte repetitivos O
sinal da gordura eacute brilhante enquanto as intensidades de sinal do muacutesculo e liacutequido
em um cisto do menisco satildeo menores
8132 Ponderaccedilatildeo em densidade Protocircnica
As imagens onde o contraste eacute governado pela concentraccedilatildeo relativa de aacutegua no
tecido podem ser geradas utilizando-se TRrsquos longos (TR gt 20 ms) Estas imagens
satildeo denominadas imagens ponderadas em densidade protocircnicas As imagens
ponderadas em densidade protocircnica fornecem mais detalhes anatocircmicos porque
satildeo usadas para visualizar estruturas finas Estas satildeo obtidas e satildeo uacuteteis para
interpretaccedilatildeo de aacutereas de sinal de intensidade elevada observada na imagem
ponderada em T2 na qual os detalhes anatocircmicos estatildeo encobertos
8133 Ponderaccedilatildeo em T2 e TE
O liacutequido e o edema podem ser enfatizados em imagens produzidas por RM
utilizando-se longos tempos de TE porque possuem maiores tempos de
relaxamento T2 que os tecidos normais Com TEs longos o descaimento do sinal
exponencial devido ao relaxamento T2 atenua o sinal de liacutequido e edema mais
lentamente que o sinal da gordura muacutesculo ou tecidos conjuntivos normais
Portanto o liacutequido e o edema apresentam-se brilhantes em imagens por RM
ponderadas em T2 obtidas utilizando-se longos tempos TE e longos tempos TR A
seguir seraacute exposto um quadro com um breve resumo da interpretaccedilatildeo de RM
66
Resumo da interpretaccedilatildeo de IRM
Definiccedilotildees
Tempos de relaxamento Comportamento caracteriacutestico da magnetizaccedilatildeo tecidual
(propriedades dos tecidos)
T1 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons se
tornem inicialmente alinhados com o capo magneacutetico
estaacutetico (ou se realinhem apoacutes excitaccedilotildees repetidas)
T2 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons
saiam de fase uns em relaccedilatildeo aos outros apoacutes excitaccedilatildeo
por radiofrequumlecircncia (RF)
TR O tempo entre as excitaccedilotildees sucessivas de RF no tecido
(um TR curto seleciona proacutetons com T1 curto)
TE Sequumlecircncia em spin-eco tempo no qual o sinal de RF
tecidual (spin-eco) eacute recebido (um TE longo seleciona
proacutetons com T2 longo)
TI Sequumlecircncia de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo consumido
ateacute que a magnetizaccedilatildeo do tecido em recuperaccedilatildeo seja
defletido para recepccedilatildeo (tecido cuja magnetizaccedilatildeo passa
pelo zero no tempo TI produz intensidade zero)
Efeitos sobre a
Imagem
T1 Um T1 curto possibilita uma remagnetizaccedilatildeo raacutepida de
modo que a intensidade do sinal eacute grande (a gordura tem
T1 muito curto) e o tecido aparece brilhante o tecido com
T1 longo (como o liacutequido) natildeo se magnetiza plenamente
entre as excitaccedilotildees e apresenta um aspecto escuro na
imagem a inversatildeo-recuperaccedilatildeo com TI semelhante ao T1
de um tecido resulta em sinal nulo para este tecido (a
gordura pode ser zerada pelo emprego de um TI curto)
67
T2 Um T2 curto faz com que os proacutetons em precessatildeo saiam
rapidamente de fase levando agrave perda do sinal tecidos com
T2 curto (como o muacutesculo) tecircm aspecto escuro nas
imagens obtidas em TE longo tecidos com T2 longo (como
liacutequido ou tumor) mantecircm sua coerecircncia de fase por mais
tempo do que outros tecidos e apresentam um aspecto
brilhante nas imagens obtidas com um TE longo uma
teacutecnica ponderada em T2 utiliza um TR e um TE longos
Aspecto do tecido em sequumlecircncia de IRM
Spin-eco
Tecido Tempo de
relaxamento
Ponderaccedilatildeo T1
TE e TR curtos
Ponderaccedilatildeo T2
Tumor liacutequido T1 e T2 longos Escuro Claro
Muacutesculo T1 longo e T2 curto Escuro Escuro
Gordura T1 curto e T2 longo Claro Menos claro
Para finalizar nossa anaacutelise acerca dos paracircmetros podemos dizer que em uma
sequumlecircncia DP teremos valores curtos para TR e tambeacutem para TE ou seja teremos
T1 longo e T2 curto assim natildeo teremos sequumlecircncia ponderada em T1 como
tambeacutem natildeo teremos ponderada em T2 esta sequumlecircncia nos daraacute cor escura para
liacutequidos e gorduras entatildeo poderemos diferenciar os muacutesculos que teratildeo cor
brilhante podendo entatildeo diagnosticar problemas musculares
Para valores curtos de TR e TE teremos sequumlecircncia ponderada em T1 desta forma
as gorduras apareceratildeo com cor brilhante e os muacutesculos e liacutequidos apareceratildeo em
cor escura sendo uma oacutetima maneira de analisar o quatildeo intacta se encontra o tecido
infrapatelar ou gordura de Hoffa encontrada na regiatildeo femopatelar
68
Para valores longos de TR e TE teremos uma sequumlecircncia ponderada em T2 desta
forma as gorduras e muacutesculos se encontraratildeo em cor escura mas os liacutequidos
estaratildeo em cor brilhante assim poderemos diagnosticar a presenccedila de aacutegua e
edemas na regiatildeo patelofemoral Lembrando ainda que a gordura neste caso tem a
funccedilatildeo de lubrificantes para as superfiacutecies das cartilagens dos ossos a presenccedila de
aacutegua ou edemas prejudicam a lubrificaccedilatildeo na regiatildeo fazendo com que as
cartilagens venham a deteriorar-se
82 Planos de Imagem
Uma aquisiccedilatildeo axial atraveacutes da articulaccedilatildeo patelofemoral eacute usada como o localizador
inicial para imagens subsequumlentes nos planos sagital e coronal A patologia do
menisco eacute avaliada basicamente em imagens do plano sagital Entretanto a
morfologia e a intensidade de sinal das cartilagens do menisco devem ser avaliadas
secundariamente em imagens no plano coronal Os ligamentos cruzados satildeo mais
bem observados em imagens no plano sagital com o coronal e o axial para
visualizaccedilatildeo secundaacuteria e confirmaccedilatildeo da patologia Os ligamentos colateral medial
e lateral (LCM E LCL) satildeo claramente exibidos em imagens coronais e axiais e
tambeacutem podem ser identificados rotineiramente em imagens sagitais As superfiacutecies
da cartilagem articular dos compartimentos medial e lateral satildeo avaliadas nos planos
coronal e sagital A articulaccedilatildeo patelofemoral incluindo a faceta patelar e a
cartilagem articular do sulco troclear eacute mais bem observada em imagens axiais e
sagitais
821 Posicionamento do Paciente
Embora os estudos por imagem sejam realizados rotineiramente com o joelho
colocado em 10ordm a 15ordm de rotaccedilatildeo externa (para realinhar o ligamento cruzado
anterior [LCA] paralelo ao plano de imagem sagital) esta rotaccedilatildeo externa torna-se
menos importante quando satildeo usados cortes mais finos (lt 3 mm) A rotaccedilatildeo externa
excessiva do joelho resulta em alongamento das dimensotildees acircntero-posteriores do
cocircndilo femoral (principalmente o cocircndilo femoral lateral) e pode diminuir a
visualizaccedilatildeo precisa da anatomia do menisco Uma alternativa eacute usar imagens
69
sagitais em plano obliacutequo paralelo agrave orientaccedilatildeo do LCA avaliada em um localizador
axial
83 Abordagem Quanto aos Tipos de Planos Utilizados na RM
831 Imagens Axiais
As imagens no plano axial tecircm importante papel na avaliaccedilatildeo de rotina do joelho As
facetas patelares e a cartilagem articular devido agrave sua orientaccedilatildeo obliacutequa satildeo
demonstradas com maior precisatildeo em imagens axiais atraveacutes da articulaccedilatildeo
patelofemoral A doenccedila patelofemoral (isto eacute condromalaacutecia) pode ser super ou
subestimada quando usadas apenas imagens sagitais Imagens axiais com TF 3D
submilimeacutetrica satildeo usadas para definir padrotildees de lesatildeo circunferencial do menisco
e criar imagens compostas 3D utilizando-se uma estaccedilatildeo de trabalho As imagens
no plano axial tambeacutem satildeo usadas como localizador para determinar os planos
sagital e coronal Embora imagens axiais de rotina em 4 ou 5 mm natildeo satildeo sensiacuteveis
agrave patologia do menisco porque os cortes satildeo muito espessos Imagens sagitais que
secionam o menisco perpendicular agrave sua superfiacutecie proporcionam a melhor
demonstraccedilatildeo da anatomia e patologia interna do menisco
832 Imagens Sagitais
A dessecaccedilatildeo no plano sagital exibe os componentes dos ligamentos colaterais
medial e caacutepsula adjacente O compartimento patelofemoral o quadriacuteceps e o
tendatildeo patelar satildeo demonstrados em dissecaccedilotildees meacutedio-sagitais
O LCA e o LCP satildeo mais bem exibidos em imagens sagitais O LCL ou ligamento
colateral fibular e o tendatildeo do muacutesculo biacuteceps femoral tambeacutem podem ser
observados em cortes sagitais perifeacutericos
Em cortes meacutedio-sagitais os tendotildees quadriacuteceps e patelar que demonstram sinal
de baixa intensidade satildeo observados em suas fixaccedilotildees anteriores aos poacutelos
patelares superior e inferior respectivamente O coxim adiposo infrapatelar de Hoffa
70
estaacute situado diretamente posterior ao tendatildeo patelar e demonstra sinal de
intensidade brilhante (dependendo dos paracircmetros escolhidos) A cartilagem
articular patelar posterior exibe arco uniforme ou convexo em cortes atraveacutes das
facetas patelares medial e lateral Na ausecircncia de liacutequido articular a bursa patelar
colapsada natildeo eacute observada proximal ao poacutelo superior da patela
833 Imagens Coronais
A dissecaccedilatildeo anatocircmica coronal poacutestero-anterior demonstra a caacutepsula posterior o
tendatildeo popliacuteteo os ligamentos cruzados e menisco os ligamentos colaterais e e o
mecanismo extensor
Cortes meacutedio-coronais exibem a espinha tibial anterior enquanto as imagens
anteriores satildeo caracterizadas pelo sinal de alta intensidade do coxim adiposo
infrapatelar de Hoffa anterior ao compartimento lateral do joelho
71
9 COMPARATIVO DO SISTEMA MECAcircNICO COM O JOELHO
Ao iniciar nossa discussatildeo faremos uma comparaccedilatildeo entre a junta do joelho e um
par de buchas mecacircnicas a cartilagem presente em torno dos cocircndilos seraacute
comparada a uma bucha de desgaste o osso seraacute considerado como a peccedila
importante que natildeo poderaacute ser substituiacuteda e a gordura de Hoffa (tecido adiposo
infrapatelar) seraacute considerada como um lubrificante de elevada viscosidade
No sistema mecacircnico quando haacute uma contaminaccedilatildeo no lubrificante tem-se o
aumento do atrito e em consequumlecircncia o desgaste prematuro do conjunto A
presenccedila de aacutegua por exemplo causa uma alteraccedilatildeo da viscosidade do lubrificante
essa alteraccedilatildeo natildeo permite a formaccedilatildeo de cunha na regiatildeo de contato entre as
superfiacutecies assim no caso de elementos mecacircnicos poderemos ter microsoldas
ruiacutedos vibraccedilatildeo aquecimento e outros
Em semelhanccedila com este modelo faremos um comparativo em relaccedilatildeo ao joelho
que apresenta componentes com funccedilotildees muito proacuteximas de um par de buchas
mecacircnicas Com o passar do tempo as constantes situaccedilotildees que envolvem o joelho
no dia a dia sejam elas os esforccedilos em um jogo de futebol ou em um simples
agachamento vatildeo levar este conjunto a pressotildees elevadas e ainda a infiltraccedilotildees de
aacutegua por diversos motivos pancadas torccedilotildees etc Neste caso a presenccedila da aacutegua
assim como no sistema mecacircnico iraacute causar desgaste das cartilagens ocorrendo o
contato entre os cocircndilos o que futuramente poderaacute provocar por exemplo uma
artrite
No caso de um desgaste mecacircnico resolve-se o problema trocando o elemento de
desgaste e solucionando o problema de lubrificaccedilatildeo O que natildeo pode ser realizado
com tanta simplicidade no caso do joelho que requer um tratamento ou ateacute uma
intervenccedilatildeo ciruacutergica
72
91 Resultados dos testes
Foram realizados dois testes com e sem carga para que pudeacutessemos avaliar a
mudanccedila nos resultados da RM
911 O Primeiro Teste
O primeiro teste foi realizado no dia 25 de junho de 2005 no CDI (centro de
diagnoacutestico por imagem) localizado em Santa Luacutecia ndash Vitoacuteria O teste foi realizado
em uma pessoa de aparecircncia saudaacutevel sem histoacuterico de problemas no joelho e sem
ocorrecircncia de dor com idade de 28 anos
Os resultados obtidos natildeo apresentaram alteraccedilatildeo significativa das fissuras
912 O Segundo Teste
O segundo teste foi realizado no dia 18 julho de 2005 no mesmo local do teste
anterior O teste foi realizado com uma pessoa saudaacutevel com histoacuterico de problemas
no joelho e sem dores nos dias anteriores ao teste bem como nos dias posteriores
com idade de 54 anos
O resultado obtido com carga apresentou uma pequena variaccedilatildeo da fissura na
gordura de Hoffa
73
10 DISCUSSAtildeO DOS RESULTADOS E MELHORIAS
Neste capiacutetulo faremos uma abordagem sobre os resultados e uma proposta de
melhoria para o equipamento
101 Comentaacuterio dos Resultados
Nos resultados obtidos foram verificadas alteraccedilotildees na regiatildeo femopatelar quando
se aplica uma carga o que natildeo poderia ser obtido em um exame convencional de
ressonacircncia magneacutetica
No primeiro teste pode ser observada uma pequena diferenccedila devido agrave
aproximaccedilatildeo dos cocircndilos Considerando ser o indiviacuteduo uma pessoa saudaacutevel e
sem dores era de se esperar que o resultado natildeo apresentasse alguma anomalia
No segundo teste observou-se abertura de uma pequena fissura na gordura de
Hoffa o que tambeacutem se esperava pois a pessoa apresentava um histoacuterico de
problemas no joelho apesar de que ele natildeo apresentava sintomas de qualquer
anomalia no momento do teste
Visto que os testes natildeo puderam ser realizados com pessoas que tinham um
histoacuterico e uma situaccedilatildeo que caracterizasse um problema no joelho o que foi
determinante para os resultados e devido a impossibilidade de realizar testes nas
condiccedilotildees ideais descritas no quarto capiacutetulo bem como aos custos altiacutessimos que
envolvem os exames que foram realizados juntamente com os exames dos clientes
da cliacutenica sendo assim era de se esperar que os resultados natildeo causassem
diferenccedila de grande expressatildeo
74
102 Proposta de Melhoria
Visto que os resultados foram considerados satisfatoacuterios apesar das condiccedilotildees
adversas propomos possiacuteveis melhorias no que diz respeito agrave avaliaccedilatildeo da pressatildeo
exercida no joelho
Sugerimos entatildeo a utilizaccedilatildeo de palmilhas figuras 29 e 30 para avaliar a pressatildeo
equivalente exercida no joelho e o uso de um software por exemplo o Ansys
(elementos finitos) para criar uma nova imagem corrigida Isso seria viaacutevel e
interessante poreacutem exigiria mais aprofundamento e muito mais tempo o que poderaacute
ser realizado em futuros trabalhos
Figura 29 ndash Palmilhas para mediccedilatildeo da pressatildeo
Figura 30 ndash Resultado de uma anaacutelise de pressatildeo
75
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
[1] httpmriifscuspbrpaginasporttormprojetohistoricohtml acessado
em 11 de junho de 2005
[2] httpwwweagoracombrlerphpidnew=13596 acessado em 15 de
junho de 2005
[3] Rasch Philip j Cinesiologia e Anatomia Aplicada Editora Guanabara
Koogan 1991
[4] Kendall Henry Otis Kendall Florence Peterson Wadsworth Gladys
Elizabeth Muacutesculos Provas e Funccedilotildees Editora Manole Ltda 1980
[5] Haaga Hohn R Lanzieri Charles F Tomografia Computadorizada e
Ressonacircncia Magneacutetica do Corpo Humano Vol 2 Editora Guanabara Koogan
1996
[6] Antonio Raimundo dos Santos Metodologia Cientiacutefica a construccedilatildeo do
Conhecimento 6ordfed Editora DPampA 2004
[7] Tese de Mestrado do aluno Luciano Luporini Menegaldo Campinas
1997 SP ndash Brasil
[8] httpwwwgrupodojoelhocombrartigosanat_biomhtmc acessado em
16 de junho de 2005
[9] httpwwwgrupodojoelhocombrlcahtm acessado em 16 de junho de
2005
[10]httpwwwcorpohumanohpgigcombrsist_muscularsist_muscularhtml
acessado em 20 de junho de 2005
[11] httpwwwmsd-brazilcommsd43m_manualmm_sec5_47htm
acessado em 24 de junho de 2005
[12] httpgeocitiesyahoocombrcorpoemovview_musculacao_24htm
acessado em 25 de junho de 2005
[13]httpwwwtudosobredorcombrpaciente_templatephp3pagina=joelho
acessado em 06 de julho de 2005
[14] Stimac Gary k Introduccedilatildeo ao diagnoacutestico por imagens Editora
Guanabara Koogan 1994
44
Tal que fm eacute a forccedila muscular maacutexima (ou seja para v = 0) Somando ab + bf nos dois
lados da equaccedilatildeo acima
( )( ) ( )f a v b b a fm (44)
Mas Hill percebeu posteriormente que ldquoardquo dependia de f (Hill 1964)
a f f fm( ) 016 018 (45)
Apesar das equaccedilotildees 44 e 45 descreverem com maior precisatildeo a relaccedilatildeo forccedila-
velocidade a equaccedilatildeo original de Hill 41 continua sendo empregada com suficiente
credibilidade para muitos muacutesculos Wilkie (1950) notou que hipeacuterboles
geometricamente semelhantes eram obtidas para vaacuterios muacutesculos mostrando que a
variaccedilatildeo da velocidade com a forccedila ocorria de maneira ateacute certo ponto invariante
Normalizando a eq 41 pela forccedila maacutexima (fm) e pela velocidade maacutexima de contraccedilatildeo
sem carga (vm) vem
f
f
v
vm m
1
4
1
4
5
16 (46)
Uma vez que para muitos muacutesculos vale a relaccedilatildeo
a
f
b
vm m
1
4 (47)
Abott e Wilkie (1953) mostraram que a equaccedilatildeo de Hill normalizada eq 47 se aplica
para muacutesculos que se encontram em diversos estados de alongamento ou contraccedilatildeo
e natildeo apenas no comprimento oacutetimo Assim a forccedila do elemento contraacutetil eacute
completamente definida para uma estimulaccedilatildeo tetacircnica se a curva forccedila-comprimento
eacute levada em conta aleacutem da curva forccedila-velocidade A forccedila muscular eacute entatildeo uma
funccedilatildeo de duas variaacuteveis uma relaccedilatildeo forccedila-comprimento-velocidade (figura 19)
45
Figura 19 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento-velocidade para muacutesculo interno reto de rato (Zierler 1978)
Este modelo baacutesico possui alguns pequenos desvios dependendo das condiccedilotildees
especiacuteficas de operaccedilatildeo Muacutesculos que se contraem a partir de um comprimento inicial
elevado encurtam-se mais lentamente do que aqueles que estavam inicialmente
menos estendidos A duraccedilatildeo da estimulaccedilatildeo se longa diminui a velocidade de
contraccedilatildeo processo ligado provavelmente ao metabolismo energeacutetico (Zierler 1978)
A partir das relaccedilotildees expostas acima jaacute eacute possiacutevel calcular a potecircncia muscular
Sendo a taxa de calor gerado no encurtamento ( Qe ) proporcional agrave velocidade de
encurtamento
( )Q Q f f vit im m 016 018 (48)
Incluindo o termo fv da potecircncia mecacircnica e considerando a = 025 a potecircncia
muscular total entendida como a soma da taxa de produccedilatildeo de calor e da potecircncia
mecacircnica durante a contraccedilatildeo isotocircnica fica
W Q f v fvim m 0 25 (49)
46
E utilizando a relaccedilatildeo determinada por Hill para o calor isomeacutetrico
Qf v
im
m m
16 (410)
Tem-se que uma expressatildeo para a potecircncia muscular seria
Wf v v
v
f
f
v
v
m m
m m m
161 4 16 (411)
Que a partir da equaccedilatildeo 46 da hipeacuterbole normalizada de Hill (Talbot e Gessner
1973) pode ser expressa em funccedilatildeo apenas da velocidade de encurtamento ou da
forccedila muscular
Wf v
vv
vv
m m m
m
16
1 24
1 4 (412)
Wf v f
f
f f
f f
m m
m
m
m
161 1
4 75 20
16 64 (413)
A equaccedilatildeo de Hill normalizada (46) eacute a base para a determinaccedilatildeo da curva
velocidade-forccedila muscular As equaccedilotildees 411 e 412 por sua vez podem fornecer
importantes dados sobre consumo de energia muscular e o comportamento das
forccedilas para um estudo mais especiacutefico Em sistemas de estimulaccedilatildeo eleacutetrica neuro-
muscular poderatildeo ser uacuteteis no estabelecimento de estrateacutegias de controle
47
55 Estrutura Muscular na Articulaccedilatildeo
A seguir seratildeo apresentados os muacutesculos e ligamentos no movimento do joelho De
acordo com o mostrado na Figura 20 podemos observar a quantidade de muacutesculos
diretamente ligados ao joelho bem como os ligamentos que satildeo responsaacuteveis por
manter a integridade da articulaccedilatildeo
Figura 20 - Demonstrativa dos muacutesculos ligamentos e suas disposiccedilotildees
551 Os Muacutesculos da Articulaccedilatildeo
Doze muacutesculos atuam na articulaccedilatildeo do joelho e satildeo classificados em trecircs grupos
bull Jarrete
bull Quadriacuteceps da coxa e
bull Muacutesculos natildeo-classificados
5511 Jarrete
O grupo do jarrete inclui os muacutesculos semitendiacuteneo semimembranaacuteceo e biacuteceps da
coxa (cabeccedila longa e curta) Todos exceto a cabeccedila curta do biacuteceps atuam como
48
extensores do quadril Como os muacutesculos do jarrete demonstram uma linha de
traccedilatildeo posterior ao eixo de rotaccedilatildeo do joelho eles servem como flexores do joelho
Aleacutem de fletir o joelho os muacutesculos semimembranaacuteceo e semitendiacuteneo giram
medialmente a tiacutebia quando o joelho estaacute parcialmente fletido Na condiccedilatildeo de
sustentaccedilatildeo de peso esses muacutesculos tendem a girar lateralmente o fecircmur sobre a
tiacutebia Esses movimentos satildeo relativamente equivalentes
5512 O Quadriacuteceps da Coxa
O quadriacuteceps da coxa eacute constituiacutedo pelos muacutesculos reto da coxa e trecircs vastos (vasto
lateral medial e intermeacutedio) Apenas o reto da coxa atua em mais de uma
articulaccedilatildeo Contudo todos os membros causam inequivocadamente uma extensatildeo
potente do joelho e tambeacutem devido a sua inserccedilatildeo medial tendem a causar
rotaccedilatildeo medial da tiacutebia
O comportamento eleacutetrico do vasto medial estaacute relacionado agrave diminuiccedilatildeo da
magnitude do braccedilo de momento do quadriacuteceps para a extensatildeo do joelho durante
os 15ordm finais de movimento Os aumentos na atividade do vasto medial no final da
extensatildeo do joelho foram relacionados ao seu papel como estabilizador da patela
contra uma luxaccedilatildeo lateral Em geral ainda eacute relativamente seguro afirmar que todos
os muacutesculos do quadriacuteceps satildeo mais ou menos simultaneamente ativos durante a
extensatildeo do joelho e proporcionalmente ativos durante elevaccedilotildees e reduccedilotildees na
tensatildeo da extensatildeo
5513 O Grupo de Muacutesculos natildeo Classificados
O grupo de muacutesculos natildeo-classificados da articulaccedilatildeo do joelho inclui o sartoacuterio o
graacutecil o popliacuteteo o gastrocnecircmico e o plantar Os dois uacuteltimos atuam
predominantemente na articulaccedilatildeo do tornozelo embora passem atraacutes da
articulaccedilatildeo do joelho e possuam alguma capacidade de flexatildeo
49
O muacutesculo graacutecil considerado parte da massa muscular referida como adutores do
quadril no entanto ao atravessar a articulaccedilatildeo do joelho ele tende a causar um
torque associado agrave rotaccedilatildeo medial da tiacutebia bem como a flexatildeo do joelho
O sartoacuterio que eacute o muacutesculo mais longo do corpo tambeacutem se associa agrave rotaccedilatildeo
medial da tiacutebia e atua no quadril como flexor
O popliacuteteo eacute um muacutesculo profundo e pequeno situado atraacutes da articulaccedilatildeo do joelho
A orientaccedilatildeo de suas fibras o torna um rotador medial da tiacutebia Geralmente se
observa atividade do muacutesculo no iniacutecio da flexatildeo do joelho aleacutem de ajudar a
estabilizar o membro inferior sustentador do peso quando estaacute numa posiccedilatildeo com o
joelho fletido auxiliando o ligamento cruzado posterior a restringir esse movimento
indesejaacutevel
Figura 21 ndash Localizaccedilatildeo dos principais muacutesculos relacionados ao joelho [10]
552 Ligamentos
Ligamento Cruzado Anterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo permitindo
o movimento para frente
Ligamento Cruzado Posterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo
permitindo o movimento para traacutes mais ligamentos colaterais localizados nas
laterais do joelho responsaacuteveis pela estabilidade lateral e medial da articulaccedilatildeo
50
Os ligamentos tecircm como principal funccedilatildeo limitar os movimentos das articulaccedilotildees em
direccedilotildees indesejaacuteveis a fim de que natildeo ocorram lesotildees (danificaccedilotildees nas mesmas)
A caacutepsula fibrosa do joelho eacute suplementada e reforccedilada por cinco ligamentos
intriacutensecos
bull Ligamento Patelar
bull Ligamento Colateral Fibular
bull Ligamento Colateral Tibial
bull Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo
bull Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Estes satildeo frequumlentemente denominados ligamentos externos para diferenciaacute-los
dos ligamentos internos e ligamentos cruzados que se encontram dentro da caacutepsula
fibrosa
5521 Ligamento Patelar
Eacute a continuaccedilatildeo do tendatildeo do muacutesculo quadriacuteceps da coxa distal agrave patela Eacute
extremamente forte e contiacutenuo com a caacutepsula fibrosa da articulaccedilatildeo do joelho e eacute
palpado com maior facilidade quando a perna esta estendida Resiste agrave tendecircncia
da face tibial superior de deslocar-se para frente com referecircncia ao fecircmur durante
alguns tipos de movimento
5522 Ligamento Colateral Fibular (Lateral) e Ligamento Colateral Tibial
(Medial)
Esse ligamento tem mais importacircncia que o ligamento colateral fibular (lateral) no
que diz respeito agrave estabilidade do joelho
O ligamento colateral medial eacute composto de uma parte superficial o ligamento
colateral tibial e uma parte profunda ldquoo ligamento capsular medialrdquo Estas estruturas
satildeo importantes no controle da angulaccedilatildeo vara (voltado medialmente) e valga
(voltada lateralmente) rotaccedilatildeo tibial e deslocamento tibial antero-posterior Esses
51
ligamentos satildeo firmemente fixados ao menisco medial e a caacutepsula fibrosa da
articulaccedilatildeo do joelho
Os ligamentos colaterais tibial e fibular normalmente impedem a ruptura das faces
laterais da articulaccedilatildeo Satildeo firmemente estirados quando a perna eacute estendida
impedindo a rotaccedilatildeo da tiacutebia lateralmente ou do fecircmur medialmente Durante a
flexatildeo da perna eles se aproximam permitindo alguma rotaccedilatildeo da tiacutebia sobre o
fecircmur
Ligamento colateral medial possui duas porccedilotildees superficial e profunda Estabiliza a
joelho nos estresses em valgo
Ligamento colateral lateral ou fibular colateral Eacute o principal estabilizador ao estresse
em varo Faz parte do complexo ou canto posterolateral e resiste agrave rotaccedilatildeo externa
Figura 22ndash Ligamentos da articulaccedilatildeo do joelho
5523 Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo e Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Eles reforccedilam a parte de traz do joelho Ajudam a resistir qualquer tendecircncia
para a articulaccedilatildeo se mover aleacutem de seu limite de extensatildeo (hiperextensatildeo) Aleacutem
52
disso a direccedilatildeo de suas fibras sugere que eles limitem o movimento rotatoacuterio
5524 Ligamentos Cruzados
O mais fraco ligamento eacute o cruzado anterior que impede o deslocamento posterior
do fecircmur sobre a tiacutebia e a hiperextensatildeo da articulaccedilatildeo aleacutem de conter a tiacutebia que eacute
tracionada agrave frente quando a articulaccedilatildeo eacute fletida em acircngulo reto
O ligamento cruzado posterior que eacute estirado durante a flexatildeo da articulaccedilatildeo do
joelho impede a luxaccedilatildeo anterior do fecircmur sobre a tiacutebia ou a luxaccedilatildeo posterior da
tiacutebia Tambeacutem ajuda a evitar a hiperflexatildeo da articulaccedilatildeo do joelho
Estes ligamentos muito fortes situam-se no interior da caacutepsula articular unindo o
fecircmur e a tiacutebia Localizam-se entre os cocircndilos medial e lateral separados da
cavidade articular pela membrana sinovial
Satildeo faixas arredondadas que se cruzam obliquamente como um X e se denominam
anterior e posterior de acordo com seu local de fixaccedilatildeo na tiacutebia Estes ligamentos
satildeo essenciais para a estabilidade acircntero-posterior da articulaccedilatildeo do joelho
principalmente quando eacute fletido
Ligamento cruzado anterior Eacute responsaacutevel pela limitaccedilatildeo da translaccedilatildeo anterior e
rotaccedilatildeo da tiacutebia em relaccedilatildeo ao fecircmur
Ligamento cruzado posterior Evita a subluxaccedilatildeo posterior da tiacutebia em relaccedilatildeo ao
fecircmur
53
56 Movimentos de Rotaccedilatildeo e Translaccedilatildeo
No joelho existem movimentos de escorregamento do fecircmur sobre os meniscos
tornando o movimento ainda mais complexo Nas figuras 23 e 24 estatildeo identificadas
as proacuteteses de 1 e 4 eixos que nos datildeo uma boa visualizaccedilatildeo dos movimentos
relativos entre as superfiacutecies de um joelho
Figura 23 - Proacuteteses de um Eixo
Figura 24 - Proacuteteses de 4 eixos
Podemos observar a diferenccedila dos movimentos proporcionados por proacutetese e
concluiacutemos que o movimento da proacutetese de 4 eixos eacute o que mais se aproxima do
movimento real no joelho jaacute que proporciona o deslizamento entre as superfiacutecies
enquanto na proacutetese de 1 eixo ocorre apenas o movimento de rotaccedilatildeo em torno do
eixo
54
57 Conclusatildeo do Capiacutetulo
O meacutetodo atual de exame do joelho a ressonacircncia magneacutetica natildeo estaacute adequado
com a pesquisa biomecacircnica pois como pode ser observado neste capiacutetulo a
pressatildeo no joelho em movimento eacute no miacutenimo 30 vezes superior comparada agravequela
na maca de ressonacircncia assim como os acircngulos satildeo os mais variados possiacuteveis
proporcionando variaccedilatildeo ciacuteclica com baixas ou altas taxas de variaccedilatildeo das forccedilas
Com relaccedilatildeo ao meacutetodo de Hill pode-se ter uma noccedilatildeo dos gastos de energia
envolvidos na geraccedilatildeo dos movimentos e como varia a forccedila com a velocidade
muscular
Pode-se verificar tambeacutem a complexidade do joelho quando foram citados e
mostrado a quantidade de muacutesculos ligamentos e outras estruturas que o compotildee e
a sua complexibilidade bem como o movimento existente
55
6 PROPOSTA PARA A SOLUCcedilAtildeO MECAcircNICA
Propotildee-se entatildeo um sistema que simule a compressatildeo exercida sobre o joelho com
um carregamento estaacutetico com valor equivalente ao peso do paciente Isto seria
possiacutevel ao variar o carregamento e o acircngulo da articulaccedilatildeo que seria o ideal para
simular as atividades cotidianas como subir uma escada pular correr um
agachamento e outras situaccedilotildees onde o joelho eacute severamente solicitado
Situaccedilotildees como correr e pular necessitariam de um equipamento com software que
captassem imagens dinacircmicas para esta situaccedilatildeo a escolha seria por um simulador
de carga com caracteriacutesticas elaacutesticas desta forma com o movimento haveria
acreacutescimo ou decreacutescimo dos esforccedilos no joelho do paciente de acordo com a
variaccedilatildeo do comprimento da cinta elaacutestica A impossibilidade de realizaccedilatildeo de um
exame deste tipo eacute devido ao fato de natildeo haver um equipamento de RM que capta
imagens dinacircmicas aqui no estado do Espiacuterito Santo Figura 25 o que nos levou
a pensar em outra soluccedilatildeo para o caso
Figura 25 - Equipamento utilizado na ressonacircncia magneacutetica
56
Como a uacutenica possibilidade eacute de simular um carregamento com um acircngulo entre 10ordm
e 15ordm (acircngulo da bobina de captaccedilatildeo de imagem) na articulaccedilatildeo femopatelar e a
impossibilidade descrita no paraacutegrafo anterior pensamos entatildeo em um equipamento
que atendesse a esta situaccedilatildeo
Na Figura 26 observamos a forccedila F em direccedilatildeo perpendicular ao solo simulando a
forccedila peso desta maneira procuramos desenvolver um aparato que nos permitisse
simular a mesma direccedilatildeo A soluccedilatildeo foi um conjunto de cintas com baixa
elasticidade e boa resistecircncia mecacircnica agrave traccedilatildeo com dispositivo de travas O
equipamento natildeo possui componentes ferromagneacuteticos e medidores de forccedila
eletroeletrocircnicos
Figura 26 - Descriccedilatildeo da cinta e figura ilustrativa
A seguir podemos observar a figura 27 com o voluntaacuterio utilizando o equipamento
no momento anterior agrave ressonacircncia
57
Figura 27 ndash Paciente utilizando a cinta ao dar entrada na sala de exame
61 O Equipamento de Carga
O equipamento eacute composto por trecircs cintas dispostas do seguinte modo a primeira
cinta eacute responsaacutevel pelo carregamento do joelho tencionando o sistema a segunda
eacute responsaacutevel pela ligaccedilatildeo da cinta inferior a primeira com a superior a terceira e a
terceira cinta seraacute responsaacutevel por limitar o movimento que seraacute ajustada conforme
o tamanho do paciente
58
Figura 28 ndash Montagem do conjunto de cintas
62 Modificaccedilotildees Realizadas
Foram necessaacuterias algumas adaptaccedilotildees para que as cintas pudessem ser utilizadas
no equipamento de ressonacircncia magneacutetica pois havia alguns componentes
ferromagneacuteticos tais como mola e eixo Estes foram confeccionados em bronze e
as molas foram retiradas de maneira que natildeo alterasse a funcionalidade do
equipamento
59
7 O QUE SIGNIFICA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
Ressonacircncia Magneacutetica (RM) eacute uma ferramenta meacutedica moderna e precisa
disponiacutevel aos meacutedicos para a imagem seccional do interior do corpo Esta visatildeo
magneacutetica fornece aos meacutedicos uma quantidade de informaccedilotildees detalhadas sobre
a localizaccedilatildeo tamanho e composiccedilatildeo do tecido corporal a ser examinado Este
conhecimento pode ser decisivo no estabelecimento de um diagnoacutestico raacutepido e
preciso
A RM eacute um meacutetodo de investigar o corpo tatildeo complicado quanto parece A RM natildeo
usa raios-X De fato como o nome indica o procedimento eacute baseado nas
propriedades magneacuteticas dos aacutetomos que constituem todas as substacircncias incluindo
o corpo humano Em um campo magneacutetico forte como o produzido pelo scanner da
RM sinais eleacutetricos satildeo emitidos pelo nuacutecleo atocircmico do tecido corporal Esses
sinais satildeo interceptados por uma antena circular ao redor do paciente A intensidade
do sinal varia de acordo com o tipo de tecido Um computador designa os sinais aos
pontos correspondentes das aacutereas corporais em exame e transforma-as em imagem
na tela
71 Preparaccedilatildeo para o exame
Natildeo eacute necessaacuterio remover as roupas como eacute o caso em muitos exames de raio-X
poreacutem os pacientes satildeo solicitados a retirar todos os objetos que possam interferir
no processo de imagem principalmente aqueles contendo metal Isto inclui natildeo
somente brincos broches colares reloacutegios de pulso mas tambeacutem canetas
esferograacuteficas e chaves Os pacientes devem tambeacutem retirar placas dentaacuterias
removiacuteveis e informar o meacutedico se houver qualquer implante metaacutelico ou objeto
estranho incluindo
bull Marca-passo
bull Vaacutelvula cardiacuteaca artificial
bull Proacutetese vascular
60
bull Membro artificial
bull Unha ou placa metaacutelica
bull Estilhaccedilo ou tala de metal
bull Dispositivo intra-uterino (para contracepccedilatildeo)
bull O meacutedico deve ser informado se vocecirc estaacute graacutevida
Para o exame os pacientes satildeo conduzidos a um recosto almofadado no centro do
scanner da RM Eacute importante que o paciente sinta-se confortaacutevel para o iniacutecio e
permaneccedila calmo e quieto o quanto possiacutevel durante o exame jaacute que qualquer
movimento fiacutesico pode interferir com a precisatildeo das medidas ou alterar os resultados
dos testes
72 Seguranccedila durante o exame
Uma vez que a ressonacircncia magneacutetica natildeo envolve o uso de raios-X natildeo eacute
necessaacuterio tomar as mesmas medidas de precauccedilatildeo para exames de raios-X Pelo
conhecimento cientiacutefico atual a forccedila do campo magneacutetico necessaacuteria para obter
resultados precisos (ateacute 2 Tesla = 20000 vezes o campo magneacutetico da Terra) natildeo
possui efeito prejudicial
Nos uacuteltimos anos milhotildees de exames foram realizados sem quaisquer efeitos
colaterais conhecidos - durante ou apoacutes o exame Os exames de RM geralmente
natildeo podem ser realizados em pacientes com marca-passo cardiacuteaco
73 O que acontece durante o exame
Durante o exame o paciente deita-se no centro de uma abertura tipo tuacutenel do
scanner da RM o que natildeo eacute perigoso nem doloroso Poreacutem se o paciente natildeo gosta
da sensaccedilatildeo de se sentir preso ou sofrem de claustrofobia tomar um sedativo leve
com consulta do meacutedico pode ajudar
61
Cada imagem da RM leva de 5 a 15 minutos para ser obtida Durante o exame o
paciente ouviraacute um som de batida leve Natildeo haacute com que se preocupar Esse eacute o
funcionamento normal do scanner da RM
Quando eacute necessaacuterio obter vaacuterias imagens o recosto iraacute mover-se automaticamente
agrave posiccedilatildeo apropriada O paciente deve continuar o mais tranquumlilo possiacutevel
Dependendo do tipo do exame o tempo total do procedimento pode ser de ateacute 60
minutos
62
8 PARAcircMETROS QUE AFETAM O ASPECTO DAS IMAGENS
OBTIDAS ATRAVEacuteS DE RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
A seguir seraacute abordado os paracircmetros envolvidos para a obtenccedilatildeo das imagens dos
diferentes planos em que satildeo mostradas as imagens e por fim os resultados
obtidos nos experimentos com e sem o equipamento de carga
81 Paracircmetros que Afetam o Aspecto das Imagens Obtidas Atraveacutes de
Ressonacircncia Magneacutetica
O aspecto de uma imagem produzida atraveacutes de RM eacute determinado atraveacutes de
muitos paracircmetros Em geral estes paracircmetros podem ser divididos em (1) aqueles
que possuem um valor fixo determinado pela fiacutesica da RM e (2) aqueles que podem
ser modificados pelo usuaacuterio para alterar o aspecto da imagem
O objetivo de qualquer estudo de RM eacute gerar imagens da anatomia tecidual nas
quais a razatildeo contraste-ruiacutedo (RCR) eacute suficiente para permitir identificaccedilatildeo do
processo patoloacutegico Isto eacute realizado variando-se os paracircmetros definidos pelo
usuaacuterio para enfatizar diferenccedilas nos valores de paracircmetros intriacutensecos e para
enfatizar diferenccedilas na intensidade do sinal entre voxels contendo tecidos normais e
patoloacutegicos
811 Paracircmetros Intriacutensecos
Os paracircmetros intriacutensecos satildeo tecidos-dependentes e natildeo estatildeo sob controle do
operador Como exemplos de paracircmetros intriacutensecos estatildeo a densidade da aacutegua e a
gordura no tecido fluxo sanguiacuteneo e as velocidades de relaxamento dos momentos
magneacuteticos de volta ao equiliacutebrio apoacutes perturbaccedilatildeo Alguns paracircmetros intriacutensecos
satildeo invariaacuteveis entre todos os tecidos (por exemplo a intensidade do campo
magneacutetico)
63
O acuacutemulo de liacutequido de edema em torno de um tumor eacute uma patologia comum O
edema tem maior proporccedilatildeo de aacutegua que o tecido normal circundante e portanto
maior densidade de proacutetons por unidade de volume Este aumento da densidade de
proacutetons por unidade de volume pode ser observado utilizando-se meacutetodos de estudo
por RM Tipicamente imagens por RM ponderadas em densidade protocircnica satildeo
obtidas utilizando-se os menores TE e tempo de repeticcedilatildeo (TR) possiacuteveis que
permitem relaxamento T1 completo de todos os momentos magneacuteticos de volta ao
equiliacutebrio
8111 Tempos de Relaxamento
Apoacutes ser excitado o sinal de RM natildeo pode ser detectado para sempre Sofre
descaimento em virtude de dois tipos diferentes de processos de relaxamento (1) o
retorno do momento magneacutetico de volume ao equiliacutebrio teacutermico e (2) a perda de
coerecircncia da fase na magnetizaccedilatildeo final em virtude de interaccedilotildees com outros
momentos magneacuteticos no tecido
A velocidade com que estes processos retornam agrave magnetizaccedilatildeo final ao equiliacutebrio eacute
fundamental porque a experiecircncia com RM deve ser repetida para cada etapa de
codificaccedilatildeo de fase e o grau de magnetizaccedilatildeo disponiacutevel para o estudo depende da
forma como muitos dos momentos magneacuteticos satildeo realinhados com o campo
magneacutetico principal
8112 Tempos de Relaxamento T2 e T2
Apoacutes excitaccedilatildeo o sinal de RM presente no plano XY decai exponencialmente ateacute
zero com o tempo O tempo necessaacuterio para o desaparecimento irreversiacutevel de 63
do sinal eacute denominado tempo de relaxamento T2 ou tempo de relaxamento spin-spin
ou transversal Este descaimento eacute causado pelos muitos processos que produzem
uma perda de coerecircncia da fase no sinal de RM Apoacutes o pulso de RF todos os
momentos magneacuteticos inicialmente processam com fases idecircnticas (a precessatildeo eacute o
alinhamento dos momentos magneacuteticos em torno do campo principal) Entretanto
64
variaccedilotildees na intensidade efetiva do campo magneacutetico fazem com que os momentos
magneacuteticos processem em diferentes frequumlecircncias por curtos periacuteodos de tempo
8113 Tempo de Relaxamento T1
O tempo de relaxamento T1 (isto eacute spin-lattice ou tempo de relaxamento
longitudinal) eacute o tempo necessaacuterio para restabelecer 63 da populaccedilatildeo de equiliacutebrio
de momentos magneacuteticos Bo apoacutes o pulso de excitaccedilatildeo O relaxamento T1 eacute um
processo exponencial
O tempo de relaxamento T1 para qualquer material varia em funccedilatildeo da intensidade
do capo magneacutetico pois ocorrem mais variaccedilotildees na intensidade do capo magneacutetico
efetivo local em menores frequumlecircncias O tempo de relaxamento T1 eacute sempre maior
ou igual ao tempo de relaxamento T2
812 Paracircmetros Extriacutensecos
Muitos tipos de paracircmetros controlados pelo operador podem alterar o aspecto da
imagem Estes incluem eventos de determinaccedilatildeo do tempo como TR TE e em
estudos de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo de inversatildeo do spin Outros paracircmetros
que afetam o aspecto da imagem satildeo espessura do corte resoluccedilatildeo digital e CDV
O aspecto da imagem tambeacutem pode ser modificado aplicando-se mais de um pulso
de RF antes da coleta de dados
8121 TR e TE
Tipicamente satildeo necessaacuterias 128 ou 256 etapas de codificaccedilatildeo em uma aquisiccedilatildeo
de RM O TR eacute o tempo entre etapas consecutivas de codificaccedilatildeo de fase e o TE eacute
o tempo entre o pulso de RF perturbador inicial e o centro do periacuteodo de aquisiccedilatildeo
O TR geralmente eacute maior que o TE exceto para algumas sequumlecircncias raacutepidas como
aquisiccedilatildeo raacutepida estaacutegio estacionaacuterio apoacutes contraste e imagem raacutepida com
precessatildeo estaacutegio estacionaacuterio
65
813 Manipulaccedilatildeo dos Paracircmetros Extriacutensecos para Variar o Contraste da
Imagem
8131 Imagem de Ressonacircncia Magneacutetica Ponderada em TI e TR
Todas as imagens geradas por RM satildeo ponderadas em T1 em algum grau os
tempos de relaxamento T1 para aacutegua e gordura no corpo vaiam de 100 a 2000 ms
A fonte primaacuteria de atenuaccedilatildeo do sinal em uma imagem spin-eco eacute a saturaccedilatildeo
progressiva do momento magneacutetico pelos pulsos de seleccedilatildeo do corte repetitivos O
sinal da gordura eacute brilhante enquanto as intensidades de sinal do muacutesculo e liacutequido
em um cisto do menisco satildeo menores
8132 Ponderaccedilatildeo em densidade Protocircnica
As imagens onde o contraste eacute governado pela concentraccedilatildeo relativa de aacutegua no
tecido podem ser geradas utilizando-se TRrsquos longos (TR gt 20 ms) Estas imagens
satildeo denominadas imagens ponderadas em densidade protocircnicas As imagens
ponderadas em densidade protocircnica fornecem mais detalhes anatocircmicos porque
satildeo usadas para visualizar estruturas finas Estas satildeo obtidas e satildeo uacuteteis para
interpretaccedilatildeo de aacutereas de sinal de intensidade elevada observada na imagem
ponderada em T2 na qual os detalhes anatocircmicos estatildeo encobertos
8133 Ponderaccedilatildeo em T2 e TE
O liacutequido e o edema podem ser enfatizados em imagens produzidas por RM
utilizando-se longos tempos de TE porque possuem maiores tempos de
relaxamento T2 que os tecidos normais Com TEs longos o descaimento do sinal
exponencial devido ao relaxamento T2 atenua o sinal de liacutequido e edema mais
lentamente que o sinal da gordura muacutesculo ou tecidos conjuntivos normais
Portanto o liacutequido e o edema apresentam-se brilhantes em imagens por RM
ponderadas em T2 obtidas utilizando-se longos tempos TE e longos tempos TR A
seguir seraacute exposto um quadro com um breve resumo da interpretaccedilatildeo de RM
66
Resumo da interpretaccedilatildeo de IRM
Definiccedilotildees
Tempos de relaxamento Comportamento caracteriacutestico da magnetizaccedilatildeo tecidual
(propriedades dos tecidos)
T1 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons se
tornem inicialmente alinhados com o capo magneacutetico
estaacutetico (ou se realinhem apoacutes excitaccedilotildees repetidas)
T2 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons
saiam de fase uns em relaccedilatildeo aos outros apoacutes excitaccedilatildeo
por radiofrequumlecircncia (RF)
TR O tempo entre as excitaccedilotildees sucessivas de RF no tecido
(um TR curto seleciona proacutetons com T1 curto)
TE Sequumlecircncia em spin-eco tempo no qual o sinal de RF
tecidual (spin-eco) eacute recebido (um TE longo seleciona
proacutetons com T2 longo)
TI Sequumlecircncia de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo consumido
ateacute que a magnetizaccedilatildeo do tecido em recuperaccedilatildeo seja
defletido para recepccedilatildeo (tecido cuja magnetizaccedilatildeo passa
pelo zero no tempo TI produz intensidade zero)
Efeitos sobre a
Imagem
T1 Um T1 curto possibilita uma remagnetizaccedilatildeo raacutepida de
modo que a intensidade do sinal eacute grande (a gordura tem
T1 muito curto) e o tecido aparece brilhante o tecido com
T1 longo (como o liacutequido) natildeo se magnetiza plenamente
entre as excitaccedilotildees e apresenta um aspecto escuro na
imagem a inversatildeo-recuperaccedilatildeo com TI semelhante ao T1
de um tecido resulta em sinal nulo para este tecido (a
gordura pode ser zerada pelo emprego de um TI curto)
67
T2 Um T2 curto faz com que os proacutetons em precessatildeo saiam
rapidamente de fase levando agrave perda do sinal tecidos com
T2 curto (como o muacutesculo) tecircm aspecto escuro nas
imagens obtidas em TE longo tecidos com T2 longo (como
liacutequido ou tumor) mantecircm sua coerecircncia de fase por mais
tempo do que outros tecidos e apresentam um aspecto
brilhante nas imagens obtidas com um TE longo uma
teacutecnica ponderada em T2 utiliza um TR e um TE longos
Aspecto do tecido em sequumlecircncia de IRM
Spin-eco
Tecido Tempo de
relaxamento
Ponderaccedilatildeo T1
TE e TR curtos
Ponderaccedilatildeo T2
Tumor liacutequido T1 e T2 longos Escuro Claro
Muacutesculo T1 longo e T2 curto Escuro Escuro
Gordura T1 curto e T2 longo Claro Menos claro
Para finalizar nossa anaacutelise acerca dos paracircmetros podemos dizer que em uma
sequumlecircncia DP teremos valores curtos para TR e tambeacutem para TE ou seja teremos
T1 longo e T2 curto assim natildeo teremos sequumlecircncia ponderada em T1 como
tambeacutem natildeo teremos ponderada em T2 esta sequumlecircncia nos daraacute cor escura para
liacutequidos e gorduras entatildeo poderemos diferenciar os muacutesculos que teratildeo cor
brilhante podendo entatildeo diagnosticar problemas musculares
Para valores curtos de TR e TE teremos sequumlecircncia ponderada em T1 desta forma
as gorduras apareceratildeo com cor brilhante e os muacutesculos e liacutequidos apareceratildeo em
cor escura sendo uma oacutetima maneira de analisar o quatildeo intacta se encontra o tecido
infrapatelar ou gordura de Hoffa encontrada na regiatildeo femopatelar
68
Para valores longos de TR e TE teremos uma sequumlecircncia ponderada em T2 desta
forma as gorduras e muacutesculos se encontraratildeo em cor escura mas os liacutequidos
estaratildeo em cor brilhante assim poderemos diagnosticar a presenccedila de aacutegua e
edemas na regiatildeo patelofemoral Lembrando ainda que a gordura neste caso tem a
funccedilatildeo de lubrificantes para as superfiacutecies das cartilagens dos ossos a presenccedila de
aacutegua ou edemas prejudicam a lubrificaccedilatildeo na regiatildeo fazendo com que as
cartilagens venham a deteriorar-se
82 Planos de Imagem
Uma aquisiccedilatildeo axial atraveacutes da articulaccedilatildeo patelofemoral eacute usada como o localizador
inicial para imagens subsequumlentes nos planos sagital e coronal A patologia do
menisco eacute avaliada basicamente em imagens do plano sagital Entretanto a
morfologia e a intensidade de sinal das cartilagens do menisco devem ser avaliadas
secundariamente em imagens no plano coronal Os ligamentos cruzados satildeo mais
bem observados em imagens no plano sagital com o coronal e o axial para
visualizaccedilatildeo secundaacuteria e confirmaccedilatildeo da patologia Os ligamentos colateral medial
e lateral (LCM E LCL) satildeo claramente exibidos em imagens coronais e axiais e
tambeacutem podem ser identificados rotineiramente em imagens sagitais As superfiacutecies
da cartilagem articular dos compartimentos medial e lateral satildeo avaliadas nos planos
coronal e sagital A articulaccedilatildeo patelofemoral incluindo a faceta patelar e a
cartilagem articular do sulco troclear eacute mais bem observada em imagens axiais e
sagitais
821 Posicionamento do Paciente
Embora os estudos por imagem sejam realizados rotineiramente com o joelho
colocado em 10ordm a 15ordm de rotaccedilatildeo externa (para realinhar o ligamento cruzado
anterior [LCA] paralelo ao plano de imagem sagital) esta rotaccedilatildeo externa torna-se
menos importante quando satildeo usados cortes mais finos (lt 3 mm) A rotaccedilatildeo externa
excessiva do joelho resulta em alongamento das dimensotildees acircntero-posteriores do
cocircndilo femoral (principalmente o cocircndilo femoral lateral) e pode diminuir a
visualizaccedilatildeo precisa da anatomia do menisco Uma alternativa eacute usar imagens
69
sagitais em plano obliacutequo paralelo agrave orientaccedilatildeo do LCA avaliada em um localizador
axial
83 Abordagem Quanto aos Tipos de Planos Utilizados na RM
831 Imagens Axiais
As imagens no plano axial tecircm importante papel na avaliaccedilatildeo de rotina do joelho As
facetas patelares e a cartilagem articular devido agrave sua orientaccedilatildeo obliacutequa satildeo
demonstradas com maior precisatildeo em imagens axiais atraveacutes da articulaccedilatildeo
patelofemoral A doenccedila patelofemoral (isto eacute condromalaacutecia) pode ser super ou
subestimada quando usadas apenas imagens sagitais Imagens axiais com TF 3D
submilimeacutetrica satildeo usadas para definir padrotildees de lesatildeo circunferencial do menisco
e criar imagens compostas 3D utilizando-se uma estaccedilatildeo de trabalho As imagens
no plano axial tambeacutem satildeo usadas como localizador para determinar os planos
sagital e coronal Embora imagens axiais de rotina em 4 ou 5 mm natildeo satildeo sensiacuteveis
agrave patologia do menisco porque os cortes satildeo muito espessos Imagens sagitais que
secionam o menisco perpendicular agrave sua superfiacutecie proporcionam a melhor
demonstraccedilatildeo da anatomia e patologia interna do menisco
832 Imagens Sagitais
A dessecaccedilatildeo no plano sagital exibe os componentes dos ligamentos colaterais
medial e caacutepsula adjacente O compartimento patelofemoral o quadriacuteceps e o
tendatildeo patelar satildeo demonstrados em dissecaccedilotildees meacutedio-sagitais
O LCA e o LCP satildeo mais bem exibidos em imagens sagitais O LCL ou ligamento
colateral fibular e o tendatildeo do muacutesculo biacuteceps femoral tambeacutem podem ser
observados em cortes sagitais perifeacutericos
Em cortes meacutedio-sagitais os tendotildees quadriacuteceps e patelar que demonstram sinal
de baixa intensidade satildeo observados em suas fixaccedilotildees anteriores aos poacutelos
patelares superior e inferior respectivamente O coxim adiposo infrapatelar de Hoffa
70
estaacute situado diretamente posterior ao tendatildeo patelar e demonstra sinal de
intensidade brilhante (dependendo dos paracircmetros escolhidos) A cartilagem
articular patelar posterior exibe arco uniforme ou convexo em cortes atraveacutes das
facetas patelares medial e lateral Na ausecircncia de liacutequido articular a bursa patelar
colapsada natildeo eacute observada proximal ao poacutelo superior da patela
833 Imagens Coronais
A dissecaccedilatildeo anatocircmica coronal poacutestero-anterior demonstra a caacutepsula posterior o
tendatildeo popliacuteteo os ligamentos cruzados e menisco os ligamentos colaterais e e o
mecanismo extensor
Cortes meacutedio-coronais exibem a espinha tibial anterior enquanto as imagens
anteriores satildeo caracterizadas pelo sinal de alta intensidade do coxim adiposo
infrapatelar de Hoffa anterior ao compartimento lateral do joelho
71
9 COMPARATIVO DO SISTEMA MECAcircNICO COM O JOELHO
Ao iniciar nossa discussatildeo faremos uma comparaccedilatildeo entre a junta do joelho e um
par de buchas mecacircnicas a cartilagem presente em torno dos cocircndilos seraacute
comparada a uma bucha de desgaste o osso seraacute considerado como a peccedila
importante que natildeo poderaacute ser substituiacuteda e a gordura de Hoffa (tecido adiposo
infrapatelar) seraacute considerada como um lubrificante de elevada viscosidade
No sistema mecacircnico quando haacute uma contaminaccedilatildeo no lubrificante tem-se o
aumento do atrito e em consequumlecircncia o desgaste prematuro do conjunto A
presenccedila de aacutegua por exemplo causa uma alteraccedilatildeo da viscosidade do lubrificante
essa alteraccedilatildeo natildeo permite a formaccedilatildeo de cunha na regiatildeo de contato entre as
superfiacutecies assim no caso de elementos mecacircnicos poderemos ter microsoldas
ruiacutedos vibraccedilatildeo aquecimento e outros
Em semelhanccedila com este modelo faremos um comparativo em relaccedilatildeo ao joelho
que apresenta componentes com funccedilotildees muito proacuteximas de um par de buchas
mecacircnicas Com o passar do tempo as constantes situaccedilotildees que envolvem o joelho
no dia a dia sejam elas os esforccedilos em um jogo de futebol ou em um simples
agachamento vatildeo levar este conjunto a pressotildees elevadas e ainda a infiltraccedilotildees de
aacutegua por diversos motivos pancadas torccedilotildees etc Neste caso a presenccedila da aacutegua
assim como no sistema mecacircnico iraacute causar desgaste das cartilagens ocorrendo o
contato entre os cocircndilos o que futuramente poderaacute provocar por exemplo uma
artrite
No caso de um desgaste mecacircnico resolve-se o problema trocando o elemento de
desgaste e solucionando o problema de lubrificaccedilatildeo O que natildeo pode ser realizado
com tanta simplicidade no caso do joelho que requer um tratamento ou ateacute uma
intervenccedilatildeo ciruacutergica
72
91 Resultados dos testes
Foram realizados dois testes com e sem carga para que pudeacutessemos avaliar a
mudanccedila nos resultados da RM
911 O Primeiro Teste
O primeiro teste foi realizado no dia 25 de junho de 2005 no CDI (centro de
diagnoacutestico por imagem) localizado em Santa Luacutecia ndash Vitoacuteria O teste foi realizado
em uma pessoa de aparecircncia saudaacutevel sem histoacuterico de problemas no joelho e sem
ocorrecircncia de dor com idade de 28 anos
Os resultados obtidos natildeo apresentaram alteraccedilatildeo significativa das fissuras
912 O Segundo Teste
O segundo teste foi realizado no dia 18 julho de 2005 no mesmo local do teste
anterior O teste foi realizado com uma pessoa saudaacutevel com histoacuterico de problemas
no joelho e sem dores nos dias anteriores ao teste bem como nos dias posteriores
com idade de 54 anos
O resultado obtido com carga apresentou uma pequena variaccedilatildeo da fissura na
gordura de Hoffa
73
10 DISCUSSAtildeO DOS RESULTADOS E MELHORIAS
Neste capiacutetulo faremos uma abordagem sobre os resultados e uma proposta de
melhoria para o equipamento
101 Comentaacuterio dos Resultados
Nos resultados obtidos foram verificadas alteraccedilotildees na regiatildeo femopatelar quando
se aplica uma carga o que natildeo poderia ser obtido em um exame convencional de
ressonacircncia magneacutetica
No primeiro teste pode ser observada uma pequena diferenccedila devido agrave
aproximaccedilatildeo dos cocircndilos Considerando ser o indiviacuteduo uma pessoa saudaacutevel e
sem dores era de se esperar que o resultado natildeo apresentasse alguma anomalia
No segundo teste observou-se abertura de uma pequena fissura na gordura de
Hoffa o que tambeacutem se esperava pois a pessoa apresentava um histoacuterico de
problemas no joelho apesar de que ele natildeo apresentava sintomas de qualquer
anomalia no momento do teste
Visto que os testes natildeo puderam ser realizados com pessoas que tinham um
histoacuterico e uma situaccedilatildeo que caracterizasse um problema no joelho o que foi
determinante para os resultados e devido a impossibilidade de realizar testes nas
condiccedilotildees ideais descritas no quarto capiacutetulo bem como aos custos altiacutessimos que
envolvem os exames que foram realizados juntamente com os exames dos clientes
da cliacutenica sendo assim era de se esperar que os resultados natildeo causassem
diferenccedila de grande expressatildeo
74
102 Proposta de Melhoria
Visto que os resultados foram considerados satisfatoacuterios apesar das condiccedilotildees
adversas propomos possiacuteveis melhorias no que diz respeito agrave avaliaccedilatildeo da pressatildeo
exercida no joelho
Sugerimos entatildeo a utilizaccedilatildeo de palmilhas figuras 29 e 30 para avaliar a pressatildeo
equivalente exercida no joelho e o uso de um software por exemplo o Ansys
(elementos finitos) para criar uma nova imagem corrigida Isso seria viaacutevel e
interessante poreacutem exigiria mais aprofundamento e muito mais tempo o que poderaacute
ser realizado em futuros trabalhos
Figura 29 ndash Palmilhas para mediccedilatildeo da pressatildeo
Figura 30 ndash Resultado de uma anaacutelise de pressatildeo
75
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
[1] httpmriifscuspbrpaginasporttormprojetohistoricohtml acessado
em 11 de junho de 2005
[2] httpwwweagoracombrlerphpidnew=13596 acessado em 15 de
junho de 2005
[3] Rasch Philip j Cinesiologia e Anatomia Aplicada Editora Guanabara
Koogan 1991
[4] Kendall Henry Otis Kendall Florence Peterson Wadsworth Gladys
Elizabeth Muacutesculos Provas e Funccedilotildees Editora Manole Ltda 1980
[5] Haaga Hohn R Lanzieri Charles F Tomografia Computadorizada e
Ressonacircncia Magneacutetica do Corpo Humano Vol 2 Editora Guanabara Koogan
1996
[6] Antonio Raimundo dos Santos Metodologia Cientiacutefica a construccedilatildeo do
Conhecimento 6ordfed Editora DPampA 2004
[7] Tese de Mestrado do aluno Luciano Luporini Menegaldo Campinas
1997 SP ndash Brasil
[8] httpwwwgrupodojoelhocombrartigosanat_biomhtmc acessado em
16 de junho de 2005
[9] httpwwwgrupodojoelhocombrlcahtm acessado em 16 de junho de
2005
[10]httpwwwcorpohumanohpgigcombrsist_muscularsist_muscularhtml
acessado em 20 de junho de 2005
[11] httpwwwmsd-brazilcommsd43m_manualmm_sec5_47htm
acessado em 24 de junho de 2005
[12] httpgeocitiesyahoocombrcorpoemovview_musculacao_24htm
acessado em 25 de junho de 2005
[13]httpwwwtudosobredorcombrpaciente_templatephp3pagina=joelho
acessado em 06 de julho de 2005
[14] Stimac Gary k Introduccedilatildeo ao diagnoacutestico por imagens Editora
Guanabara Koogan 1994
45
Figura 19 - Relaccedilatildeo forccedila-comprimento-velocidade para muacutesculo interno reto de rato (Zierler 1978)
Este modelo baacutesico possui alguns pequenos desvios dependendo das condiccedilotildees
especiacuteficas de operaccedilatildeo Muacutesculos que se contraem a partir de um comprimento inicial
elevado encurtam-se mais lentamente do que aqueles que estavam inicialmente
menos estendidos A duraccedilatildeo da estimulaccedilatildeo se longa diminui a velocidade de
contraccedilatildeo processo ligado provavelmente ao metabolismo energeacutetico (Zierler 1978)
A partir das relaccedilotildees expostas acima jaacute eacute possiacutevel calcular a potecircncia muscular
Sendo a taxa de calor gerado no encurtamento ( Qe ) proporcional agrave velocidade de
encurtamento
( )Q Q f f vit im m 016 018 (48)
Incluindo o termo fv da potecircncia mecacircnica e considerando a = 025 a potecircncia
muscular total entendida como a soma da taxa de produccedilatildeo de calor e da potecircncia
mecacircnica durante a contraccedilatildeo isotocircnica fica
W Q f v fvim m 0 25 (49)
46
E utilizando a relaccedilatildeo determinada por Hill para o calor isomeacutetrico
Qf v
im
m m
16 (410)
Tem-se que uma expressatildeo para a potecircncia muscular seria
Wf v v
v
f
f
v
v
m m
m m m
161 4 16 (411)
Que a partir da equaccedilatildeo 46 da hipeacuterbole normalizada de Hill (Talbot e Gessner
1973) pode ser expressa em funccedilatildeo apenas da velocidade de encurtamento ou da
forccedila muscular
Wf v
vv
vv
m m m
m
16
1 24
1 4 (412)
Wf v f
f
f f
f f
m m
m
m
m
161 1
4 75 20
16 64 (413)
A equaccedilatildeo de Hill normalizada (46) eacute a base para a determinaccedilatildeo da curva
velocidade-forccedila muscular As equaccedilotildees 411 e 412 por sua vez podem fornecer
importantes dados sobre consumo de energia muscular e o comportamento das
forccedilas para um estudo mais especiacutefico Em sistemas de estimulaccedilatildeo eleacutetrica neuro-
muscular poderatildeo ser uacuteteis no estabelecimento de estrateacutegias de controle
47
55 Estrutura Muscular na Articulaccedilatildeo
A seguir seratildeo apresentados os muacutesculos e ligamentos no movimento do joelho De
acordo com o mostrado na Figura 20 podemos observar a quantidade de muacutesculos
diretamente ligados ao joelho bem como os ligamentos que satildeo responsaacuteveis por
manter a integridade da articulaccedilatildeo
Figura 20 - Demonstrativa dos muacutesculos ligamentos e suas disposiccedilotildees
551 Os Muacutesculos da Articulaccedilatildeo
Doze muacutesculos atuam na articulaccedilatildeo do joelho e satildeo classificados em trecircs grupos
bull Jarrete
bull Quadriacuteceps da coxa e
bull Muacutesculos natildeo-classificados
5511 Jarrete
O grupo do jarrete inclui os muacutesculos semitendiacuteneo semimembranaacuteceo e biacuteceps da
coxa (cabeccedila longa e curta) Todos exceto a cabeccedila curta do biacuteceps atuam como
48
extensores do quadril Como os muacutesculos do jarrete demonstram uma linha de
traccedilatildeo posterior ao eixo de rotaccedilatildeo do joelho eles servem como flexores do joelho
Aleacutem de fletir o joelho os muacutesculos semimembranaacuteceo e semitendiacuteneo giram
medialmente a tiacutebia quando o joelho estaacute parcialmente fletido Na condiccedilatildeo de
sustentaccedilatildeo de peso esses muacutesculos tendem a girar lateralmente o fecircmur sobre a
tiacutebia Esses movimentos satildeo relativamente equivalentes
5512 O Quadriacuteceps da Coxa
O quadriacuteceps da coxa eacute constituiacutedo pelos muacutesculos reto da coxa e trecircs vastos (vasto
lateral medial e intermeacutedio) Apenas o reto da coxa atua em mais de uma
articulaccedilatildeo Contudo todos os membros causam inequivocadamente uma extensatildeo
potente do joelho e tambeacutem devido a sua inserccedilatildeo medial tendem a causar
rotaccedilatildeo medial da tiacutebia
O comportamento eleacutetrico do vasto medial estaacute relacionado agrave diminuiccedilatildeo da
magnitude do braccedilo de momento do quadriacuteceps para a extensatildeo do joelho durante
os 15ordm finais de movimento Os aumentos na atividade do vasto medial no final da
extensatildeo do joelho foram relacionados ao seu papel como estabilizador da patela
contra uma luxaccedilatildeo lateral Em geral ainda eacute relativamente seguro afirmar que todos
os muacutesculos do quadriacuteceps satildeo mais ou menos simultaneamente ativos durante a
extensatildeo do joelho e proporcionalmente ativos durante elevaccedilotildees e reduccedilotildees na
tensatildeo da extensatildeo
5513 O Grupo de Muacutesculos natildeo Classificados
O grupo de muacutesculos natildeo-classificados da articulaccedilatildeo do joelho inclui o sartoacuterio o
graacutecil o popliacuteteo o gastrocnecircmico e o plantar Os dois uacuteltimos atuam
predominantemente na articulaccedilatildeo do tornozelo embora passem atraacutes da
articulaccedilatildeo do joelho e possuam alguma capacidade de flexatildeo
49
O muacutesculo graacutecil considerado parte da massa muscular referida como adutores do
quadril no entanto ao atravessar a articulaccedilatildeo do joelho ele tende a causar um
torque associado agrave rotaccedilatildeo medial da tiacutebia bem como a flexatildeo do joelho
O sartoacuterio que eacute o muacutesculo mais longo do corpo tambeacutem se associa agrave rotaccedilatildeo
medial da tiacutebia e atua no quadril como flexor
O popliacuteteo eacute um muacutesculo profundo e pequeno situado atraacutes da articulaccedilatildeo do joelho
A orientaccedilatildeo de suas fibras o torna um rotador medial da tiacutebia Geralmente se
observa atividade do muacutesculo no iniacutecio da flexatildeo do joelho aleacutem de ajudar a
estabilizar o membro inferior sustentador do peso quando estaacute numa posiccedilatildeo com o
joelho fletido auxiliando o ligamento cruzado posterior a restringir esse movimento
indesejaacutevel
Figura 21 ndash Localizaccedilatildeo dos principais muacutesculos relacionados ao joelho [10]
552 Ligamentos
Ligamento Cruzado Anterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo permitindo
o movimento para frente
Ligamento Cruzado Posterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo
permitindo o movimento para traacutes mais ligamentos colaterais localizados nas
laterais do joelho responsaacuteveis pela estabilidade lateral e medial da articulaccedilatildeo
50
Os ligamentos tecircm como principal funccedilatildeo limitar os movimentos das articulaccedilotildees em
direccedilotildees indesejaacuteveis a fim de que natildeo ocorram lesotildees (danificaccedilotildees nas mesmas)
A caacutepsula fibrosa do joelho eacute suplementada e reforccedilada por cinco ligamentos
intriacutensecos
bull Ligamento Patelar
bull Ligamento Colateral Fibular
bull Ligamento Colateral Tibial
bull Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo
bull Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Estes satildeo frequumlentemente denominados ligamentos externos para diferenciaacute-los
dos ligamentos internos e ligamentos cruzados que se encontram dentro da caacutepsula
fibrosa
5521 Ligamento Patelar
Eacute a continuaccedilatildeo do tendatildeo do muacutesculo quadriacuteceps da coxa distal agrave patela Eacute
extremamente forte e contiacutenuo com a caacutepsula fibrosa da articulaccedilatildeo do joelho e eacute
palpado com maior facilidade quando a perna esta estendida Resiste agrave tendecircncia
da face tibial superior de deslocar-se para frente com referecircncia ao fecircmur durante
alguns tipos de movimento
5522 Ligamento Colateral Fibular (Lateral) e Ligamento Colateral Tibial
(Medial)
Esse ligamento tem mais importacircncia que o ligamento colateral fibular (lateral) no
que diz respeito agrave estabilidade do joelho
O ligamento colateral medial eacute composto de uma parte superficial o ligamento
colateral tibial e uma parte profunda ldquoo ligamento capsular medialrdquo Estas estruturas
satildeo importantes no controle da angulaccedilatildeo vara (voltado medialmente) e valga
(voltada lateralmente) rotaccedilatildeo tibial e deslocamento tibial antero-posterior Esses
51
ligamentos satildeo firmemente fixados ao menisco medial e a caacutepsula fibrosa da
articulaccedilatildeo do joelho
Os ligamentos colaterais tibial e fibular normalmente impedem a ruptura das faces
laterais da articulaccedilatildeo Satildeo firmemente estirados quando a perna eacute estendida
impedindo a rotaccedilatildeo da tiacutebia lateralmente ou do fecircmur medialmente Durante a
flexatildeo da perna eles se aproximam permitindo alguma rotaccedilatildeo da tiacutebia sobre o
fecircmur
Ligamento colateral medial possui duas porccedilotildees superficial e profunda Estabiliza a
joelho nos estresses em valgo
Ligamento colateral lateral ou fibular colateral Eacute o principal estabilizador ao estresse
em varo Faz parte do complexo ou canto posterolateral e resiste agrave rotaccedilatildeo externa
Figura 22ndash Ligamentos da articulaccedilatildeo do joelho
5523 Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo e Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Eles reforccedilam a parte de traz do joelho Ajudam a resistir qualquer tendecircncia
para a articulaccedilatildeo se mover aleacutem de seu limite de extensatildeo (hiperextensatildeo) Aleacutem
52
disso a direccedilatildeo de suas fibras sugere que eles limitem o movimento rotatoacuterio
5524 Ligamentos Cruzados
O mais fraco ligamento eacute o cruzado anterior que impede o deslocamento posterior
do fecircmur sobre a tiacutebia e a hiperextensatildeo da articulaccedilatildeo aleacutem de conter a tiacutebia que eacute
tracionada agrave frente quando a articulaccedilatildeo eacute fletida em acircngulo reto
O ligamento cruzado posterior que eacute estirado durante a flexatildeo da articulaccedilatildeo do
joelho impede a luxaccedilatildeo anterior do fecircmur sobre a tiacutebia ou a luxaccedilatildeo posterior da
tiacutebia Tambeacutem ajuda a evitar a hiperflexatildeo da articulaccedilatildeo do joelho
Estes ligamentos muito fortes situam-se no interior da caacutepsula articular unindo o
fecircmur e a tiacutebia Localizam-se entre os cocircndilos medial e lateral separados da
cavidade articular pela membrana sinovial
Satildeo faixas arredondadas que se cruzam obliquamente como um X e se denominam
anterior e posterior de acordo com seu local de fixaccedilatildeo na tiacutebia Estes ligamentos
satildeo essenciais para a estabilidade acircntero-posterior da articulaccedilatildeo do joelho
principalmente quando eacute fletido
Ligamento cruzado anterior Eacute responsaacutevel pela limitaccedilatildeo da translaccedilatildeo anterior e
rotaccedilatildeo da tiacutebia em relaccedilatildeo ao fecircmur
Ligamento cruzado posterior Evita a subluxaccedilatildeo posterior da tiacutebia em relaccedilatildeo ao
fecircmur
53
56 Movimentos de Rotaccedilatildeo e Translaccedilatildeo
No joelho existem movimentos de escorregamento do fecircmur sobre os meniscos
tornando o movimento ainda mais complexo Nas figuras 23 e 24 estatildeo identificadas
as proacuteteses de 1 e 4 eixos que nos datildeo uma boa visualizaccedilatildeo dos movimentos
relativos entre as superfiacutecies de um joelho
Figura 23 - Proacuteteses de um Eixo
Figura 24 - Proacuteteses de 4 eixos
Podemos observar a diferenccedila dos movimentos proporcionados por proacutetese e
concluiacutemos que o movimento da proacutetese de 4 eixos eacute o que mais se aproxima do
movimento real no joelho jaacute que proporciona o deslizamento entre as superfiacutecies
enquanto na proacutetese de 1 eixo ocorre apenas o movimento de rotaccedilatildeo em torno do
eixo
54
57 Conclusatildeo do Capiacutetulo
O meacutetodo atual de exame do joelho a ressonacircncia magneacutetica natildeo estaacute adequado
com a pesquisa biomecacircnica pois como pode ser observado neste capiacutetulo a
pressatildeo no joelho em movimento eacute no miacutenimo 30 vezes superior comparada agravequela
na maca de ressonacircncia assim como os acircngulos satildeo os mais variados possiacuteveis
proporcionando variaccedilatildeo ciacuteclica com baixas ou altas taxas de variaccedilatildeo das forccedilas
Com relaccedilatildeo ao meacutetodo de Hill pode-se ter uma noccedilatildeo dos gastos de energia
envolvidos na geraccedilatildeo dos movimentos e como varia a forccedila com a velocidade
muscular
Pode-se verificar tambeacutem a complexidade do joelho quando foram citados e
mostrado a quantidade de muacutesculos ligamentos e outras estruturas que o compotildee e
a sua complexibilidade bem como o movimento existente
55
6 PROPOSTA PARA A SOLUCcedilAtildeO MECAcircNICA
Propotildee-se entatildeo um sistema que simule a compressatildeo exercida sobre o joelho com
um carregamento estaacutetico com valor equivalente ao peso do paciente Isto seria
possiacutevel ao variar o carregamento e o acircngulo da articulaccedilatildeo que seria o ideal para
simular as atividades cotidianas como subir uma escada pular correr um
agachamento e outras situaccedilotildees onde o joelho eacute severamente solicitado
Situaccedilotildees como correr e pular necessitariam de um equipamento com software que
captassem imagens dinacircmicas para esta situaccedilatildeo a escolha seria por um simulador
de carga com caracteriacutesticas elaacutesticas desta forma com o movimento haveria
acreacutescimo ou decreacutescimo dos esforccedilos no joelho do paciente de acordo com a
variaccedilatildeo do comprimento da cinta elaacutestica A impossibilidade de realizaccedilatildeo de um
exame deste tipo eacute devido ao fato de natildeo haver um equipamento de RM que capta
imagens dinacircmicas aqui no estado do Espiacuterito Santo Figura 25 o que nos levou
a pensar em outra soluccedilatildeo para o caso
Figura 25 - Equipamento utilizado na ressonacircncia magneacutetica
56
Como a uacutenica possibilidade eacute de simular um carregamento com um acircngulo entre 10ordm
e 15ordm (acircngulo da bobina de captaccedilatildeo de imagem) na articulaccedilatildeo femopatelar e a
impossibilidade descrita no paraacutegrafo anterior pensamos entatildeo em um equipamento
que atendesse a esta situaccedilatildeo
Na Figura 26 observamos a forccedila F em direccedilatildeo perpendicular ao solo simulando a
forccedila peso desta maneira procuramos desenvolver um aparato que nos permitisse
simular a mesma direccedilatildeo A soluccedilatildeo foi um conjunto de cintas com baixa
elasticidade e boa resistecircncia mecacircnica agrave traccedilatildeo com dispositivo de travas O
equipamento natildeo possui componentes ferromagneacuteticos e medidores de forccedila
eletroeletrocircnicos
Figura 26 - Descriccedilatildeo da cinta e figura ilustrativa
A seguir podemos observar a figura 27 com o voluntaacuterio utilizando o equipamento
no momento anterior agrave ressonacircncia
57
Figura 27 ndash Paciente utilizando a cinta ao dar entrada na sala de exame
61 O Equipamento de Carga
O equipamento eacute composto por trecircs cintas dispostas do seguinte modo a primeira
cinta eacute responsaacutevel pelo carregamento do joelho tencionando o sistema a segunda
eacute responsaacutevel pela ligaccedilatildeo da cinta inferior a primeira com a superior a terceira e a
terceira cinta seraacute responsaacutevel por limitar o movimento que seraacute ajustada conforme
o tamanho do paciente
58
Figura 28 ndash Montagem do conjunto de cintas
62 Modificaccedilotildees Realizadas
Foram necessaacuterias algumas adaptaccedilotildees para que as cintas pudessem ser utilizadas
no equipamento de ressonacircncia magneacutetica pois havia alguns componentes
ferromagneacuteticos tais como mola e eixo Estes foram confeccionados em bronze e
as molas foram retiradas de maneira que natildeo alterasse a funcionalidade do
equipamento
59
7 O QUE SIGNIFICA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
Ressonacircncia Magneacutetica (RM) eacute uma ferramenta meacutedica moderna e precisa
disponiacutevel aos meacutedicos para a imagem seccional do interior do corpo Esta visatildeo
magneacutetica fornece aos meacutedicos uma quantidade de informaccedilotildees detalhadas sobre
a localizaccedilatildeo tamanho e composiccedilatildeo do tecido corporal a ser examinado Este
conhecimento pode ser decisivo no estabelecimento de um diagnoacutestico raacutepido e
preciso
A RM eacute um meacutetodo de investigar o corpo tatildeo complicado quanto parece A RM natildeo
usa raios-X De fato como o nome indica o procedimento eacute baseado nas
propriedades magneacuteticas dos aacutetomos que constituem todas as substacircncias incluindo
o corpo humano Em um campo magneacutetico forte como o produzido pelo scanner da
RM sinais eleacutetricos satildeo emitidos pelo nuacutecleo atocircmico do tecido corporal Esses
sinais satildeo interceptados por uma antena circular ao redor do paciente A intensidade
do sinal varia de acordo com o tipo de tecido Um computador designa os sinais aos
pontos correspondentes das aacutereas corporais em exame e transforma-as em imagem
na tela
71 Preparaccedilatildeo para o exame
Natildeo eacute necessaacuterio remover as roupas como eacute o caso em muitos exames de raio-X
poreacutem os pacientes satildeo solicitados a retirar todos os objetos que possam interferir
no processo de imagem principalmente aqueles contendo metal Isto inclui natildeo
somente brincos broches colares reloacutegios de pulso mas tambeacutem canetas
esferograacuteficas e chaves Os pacientes devem tambeacutem retirar placas dentaacuterias
removiacuteveis e informar o meacutedico se houver qualquer implante metaacutelico ou objeto
estranho incluindo
bull Marca-passo
bull Vaacutelvula cardiacuteaca artificial
bull Proacutetese vascular
60
bull Membro artificial
bull Unha ou placa metaacutelica
bull Estilhaccedilo ou tala de metal
bull Dispositivo intra-uterino (para contracepccedilatildeo)
bull O meacutedico deve ser informado se vocecirc estaacute graacutevida
Para o exame os pacientes satildeo conduzidos a um recosto almofadado no centro do
scanner da RM Eacute importante que o paciente sinta-se confortaacutevel para o iniacutecio e
permaneccedila calmo e quieto o quanto possiacutevel durante o exame jaacute que qualquer
movimento fiacutesico pode interferir com a precisatildeo das medidas ou alterar os resultados
dos testes
72 Seguranccedila durante o exame
Uma vez que a ressonacircncia magneacutetica natildeo envolve o uso de raios-X natildeo eacute
necessaacuterio tomar as mesmas medidas de precauccedilatildeo para exames de raios-X Pelo
conhecimento cientiacutefico atual a forccedila do campo magneacutetico necessaacuteria para obter
resultados precisos (ateacute 2 Tesla = 20000 vezes o campo magneacutetico da Terra) natildeo
possui efeito prejudicial
Nos uacuteltimos anos milhotildees de exames foram realizados sem quaisquer efeitos
colaterais conhecidos - durante ou apoacutes o exame Os exames de RM geralmente
natildeo podem ser realizados em pacientes com marca-passo cardiacuteaco
73 O que acontece durante o exame
Durante o exame o paciente deita-se no centro de uma abertura tipo tuacutenel do
scanner da RM o que natildeo eacute perigoso nem doloroso Poreacutem se o paciente natildeo gosta
da sensaccedilatildeo de se sentir preso ou sofrem de claustrofobia tomar um sedativo leve
com consulta do meacutedico pode ajudar
61
Cada imagem da RM leva de 5 a 15 minutos para ser obtida Durante o exame o
paciente ouviraacute um som de batida leve Natildeo haacute com que se preocupar Esse eacute o
funcionamento normal do scanner da RM
Quando eacute necessaacuterio obter vaacuterias imagens o recosto iraacute mover-se automaticamente
agrave posiccedilatildeo apropriada O paciente deve continuar o mais tranquumlilo possiacutevel
Dependendo do tipo do exame o tempo total do procedimento pode ser de ateacute 60
minutos
62
8 PARAcircMETROS QUE AFETAM O ASPECTO DAS IMAGENS
OBTIDAS ATRAVEacuteS DE RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
A seguir seraacute abordado os paracircmetros envolvidos para a obtenccedilatildeo das imagens dos
diferentes planos em que satildeo mostradas as imagens e por fim os resultados
obtidos nos experimentos com e sem o equipamento de carga
81 Paracircmetros que Afetam o Aspecto das Imagens Obtidas Atraveacutes de
Ressonacircncia Magneacutetica
O aspecto de uma imagem produzida atraveacutes de RM eacute determinado atraveacutes de
muitos paracircmetros Em geral estes paracircmetros podem ser divididos em (1) aqueles
que possuem um valor fixo determinado pela fiacutesica da RM e (2) aqueles que podem
ser modificados pelo usuaacuterio para alterar o aspecto da imagem
O objetivo de qualquer estudo de RM eacute gerar imagens da anatomia tecidual nas
quais a razatildeo contraste-ruiacutedo (RCR) eacute suficiente para permitir identificaccedilatildeo do
processo patoloacutegico Isto eacute realizado variando-se os paracircmetros definidos pelo
usuaacuterio para enfatizar diferenccedilas nos valores de paracircmetros intriacutensecos e para
enfatizar diferenccedilas na intensidade do sinal entre voxels contendo tecidos normais e
patoloacutegicos
811 Paracircmetros Intriacutensecos
Os paracircmetros intriacutensecos satildeo tecidos-dependentes e natildeo estatildeo sob controle do
operador Como exemplos de paracircmetros intriacutensecos estatildeo a densidade da aacutegua e a
gordura no tecido fluxo sanguiacuteneo e as velocidades de relaxamento dos momentos
magneacuteticos de volta ao equiliacutebrio apoacutes perturbaccedilatildeo Alguns paracircmetros intriacutensecos
satildeo invariaacuteveis entre todos os tecidos (por exemplo a intensidade do campo
magneacutetico)
63
O acuacutemulo de liacutequido de edema em torno de um tumor eacute uma patologia comum O
edema tem maior proporccedilatildeo de aacutegua que o tecido normal circundante e portanto
maior densidade de proacutetons por unidade de volume Este aumento da densidade de
proacutetons por unidade de volume pode ser observado utilizando-se meacutetodos de estudo
por RM Tipicamente imagens por RM ponderadas em densidade protocircnica satildeo
obtidas utilizando-se os menores TE e tempo de repeticcedilatildeo (TR) possiacuteveis que
permitem relaxamento T1 completo de todos os momentos magneacuteticos de volta ao
equiliacutebrio
8111 Tempos de Relaxamento
Apoacutes ser excitado o sinal de RM natildeo pode ser detectado para sempre Sofre
descaimento em virtude de dois tipos diferentes de processos de relaxamento (1) o
retorno do momento magneacutetico de volume ao equiliacutebrio teacutermico e (2) a perda de
coerecircncia da fase na magnetizaccedilatildeo final em virtude de interaccedilotildees com outros
momentos magneacuteticos no tecido
A velocidade com que estes processos retornam agrave magnetizaccedilatildeo final ao equiliacutebrio eacute
fundamental porque a experiecircncia com RM deve ser repetida para cada etapa de
codificaccedilatildeo de fase e o grau de magnetizaccedilatildeo disponiacutevel para o estudo depende da
forma como muitos dos momentos magneacuteticos satildeo realinhados com o campo
magneacutetico principal
8112 Tempos de Relaxamento T2 e T2
Apoacutes excitaccedilatildeo o sinal de RM presente no plano XY decai exponencialmente ateacute
zero com o tempo O tempo necessaacuterio para o desaparecimento irreversiacutevel de 63
do sinal eacute denominado tempo de relaxamento T2 ou tempo de relaxamento spin-spin
ou transversal Este descaimento eacute causado pelos muitos processos que produzem
uma perda de coerecircncia da fase no sinal de RM Apoacutes o pulso de RF todos os
momentos magneacuteticos inicialmente processam com fases idecircnticas (a precessatildeo eacute o
alinhamento dos momentos magneacuteticos em torno do campo principal) Entretanto
64
variaccedilotildees na intensidade efetiva do campo magneacutetico fazem com que os momentos
magneacuteticos processem em diferentes frequumlecircncias por curtos periacuteodos de tempo
8113 Tempo de Relaxamento T1
O tempo de relaxamento T1 (isto eacute spin-lattice ou tempo de relaxamento
longitudinal) eacute o tempo necessaacuterio para restabelecer 63 da populaccedilatildeo de equiliacutebrio
de momentos magneacuteticos Bo apoacutes o pulso de excitaccedilatildeo O relaxamento T1 eacute um
processo exponencial
O tempo de relaxamento T1 para qualquer material varia em funccedilatildeo da intensidade
do capo magneacutetico pois ocorrem mais variaccedilotildees na intensidade do capo magneacutetico
efetivo local em menores frequumlecircncias O tempo de relaxamento T1 eacute sempre maior
ou igual ao tempo de relaxamento T2
812 Paracircmetros Extriacutensecos
Muitos tipos de paracircmetros controlados pelo operador podem alterar o aspecto da
imagem Estes incluem eventos de determinaccedilatildeo do tempo como TR TE e em
estudos de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo de inversatildeo do spin Outros paracircmetros
que afetam o aspecto da imagem satildeo espessura do corte resoluccedilatildeo digital e CDV
O aspecto da imagem tambeacutem pode ser modificado aplicando-se mais de um pulso
de RF antes da coleta de dados
8121 TR e TE
Tipicamente satildeo necessaacuterias 128 ou 256 etapas de codificaccedilatildeo em uma aquisiccedilatildeo
de RM O TR eacute o tempo entre etapas consecutivas de codificaccedilatildeo de fase e o TE eacute
o tempo entre o pulso de RF perturbador inicial e o centro do periacuteodo de aquisiccedilatildeo
O TR geralmente eacute maior que o TE exceto para algumas sequumlecircncias raacutepidas como
aquisiccedilatildeo raacutepida estaacutegio estacionaacuterio apoacutes contraste e imagem raacutepida com
precessatildeo estaacutegio estacionaacuterio
65
813 Manipulaccedilatildeo dos Paracircmetros Extriacutensecos para Variar o Contraste da
Imagem
8131 Imagem de Ressonacircncia Magneacutetica Ponderada em TI e TR
Todas as imagens geradas por RM satildeo ponderadas em T1 em algum grau os
tempos de relaxamento T1 para aacutegua e gordura no corpo vaiam de 100 a 2000 ms
A fonte primaacuteria de atenuaccedilatildeo do sinal em uma imagem spin-eco eacute a saturaccedilatildeo
progressiva do momento magneacutetico pelos pulsos de seleccedilatildeo do corte repetitivos O
sinal da gordura eacute brilhante enquanto as intensidades de sinal do muacutesculo e liacutequido
em um cisto do menisco satildeo menores
8132 Ponderaccedilatildeo em densidade Protocircnica
As imagens onde o contraste eacute governado pela concentraccedilatildeo relativa de aacutegua no
tecido podem ser geradas utilizando-se TRrsquos longos (TR gt 20 ms) Estas imagens
satildeo denominadas imagens ponderadas em densidade protocircnicas As imagens
ponderadas em densidade protocircnica fornecem mais detalhes anatocircmicos porque
satildeo usadas para visualizar estruturas finas Estas satildeo obtidas e satildeo uacuteteis para
interpretaccedilatildeo de aacutereas de sinal de intensidade elevada observada na imagem
ponderada em T2 na qual os detalhes anatocircmicos estatildeo encobertos
8133 Ponderaccedilatildeo em T2 e TE
O liacutequido e o edema podem ser enfatizados em imagens produzidas por RM
utilizando-se longos tempos de TE porque possuem maiores tempos de
relaxamento T2 que os tecidos normais Com TEs longos o descaimento do sinal
exponencial devido ao relaxamento T2 atenua o sinal de liacutequido e edema mais
lentamente que o sinal da gordura muacutesculo ou tecidos conjuntivos normais
Portanto o liacutequido e o edema apresentam-se brilhantes em imagens por RM
ponderadas em T2 obtidas utilizando-se longos tempos TE e longos tempos TR A
seguir seraacute exposto um quadro com um breve resumo da interpretaccedilatildeo de RM
66
Resumo da interpretaccedilatildeo de IRM
Definiccedilotildees
Tempos de relaxamento Comportamento caracteriacutestico da magnetizaccedilatildeo tecidual
(propriedades dos tecidos)
T1 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons se
tornem inicialmente alinhados com o capo magneacutetico
estaacutetico (ou se realinhem apoacutes excitaccedilotildees repetidas)
T2 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons
saiam de fase uns em relaccedilatildeo aos outros apoacutes excitaccedilatildeo
por radiofrequumlecircncia (RF)
TR O tempo entre as excitaccedilotildees sucessivas de RF no tecido
(um TR curto seleciona proacutetons com T1 curto)
TE Sequumlecircncia em spin-eco tempo no qual o sinal de RF
tecidual (spin-eco) eacute recebido (um TE longo seleciona
proacutetons com T2 longo)
TI Sequumlecircncia de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo consumido
ateacute que a magnetizaccedilatildeo do tecido em recuperaccedilatildeo seja
defletido para recepccedilatildeo (tecido cuja magnetizaccedilatildeo passa
pelo zero no tempo TI produz intensidade zero)
Efeitos sobre a
Imagem
T1 Um T1 curto possibilita uma remagnetizaccedilatildeo raacutepida de
modo que a intensidade do sinal eacute grande (a gordura tem
T1 muito curto) e o tecido aparece brilhante o tecido com
T1 longo (como o liacutequido) natildeo se magnetiza plenamente
entre as excitaccedilotildees e apresenta um aspecto escuro na
imagem a inversatildeo-recuperaccedilatildeo com TI semelhante ao T1
de um tecido resulta em sinal nulo para este tecido (a
gordura pode ser zerada pelo emprego de um TI curto)
67
T2 Um T2 curto faz com que os proacutetons em precessatildeo saiam
rapidamente de fase levando agrave perda do sinal tecidos com
T2 curto (como o muacutesculo) tecircm aspecto escuro nas
imagens obtidas em TE longo tecidos com T2 longo (como
liacutequido ou tumor) mantecircm sua coerecircncia de fase por mais
tempo do que outros tecidos e apresentam um aspecto
brilhante nas imagens obtidas com um TE longo uma
teacutecnica ponderada em T2 utiliza um TR e um TE longos
Aspecto do tecido em sequumlecircncia de IRM
Spin-eco
Tecido Tempo de
relaxamento
Ponderaccedilatildeo T1
TE e TR curtos
Ponderaccedilatildeo T2
Tumor liacutequido T1 e T2 longos Escuro Claro
Muacutesculo T1 longo e T2 curto Escuro Escuro
Gordura T1 curto e T2 longo Claro Menos claro
Para finalizar nossa anaacutelise acerca dos paracircmetros podemos dizer que em uma
sequumlecircncia DP teremos valores curtos para TR e tambeacutem para TE ou seja teremos
T1 longo e T2 curto assim natildeo teremos sequumlecircncia ponderada em T1 como
tambeacutem natildeo teremos ponderada em T2 esta sequumlecircncia nos daraacute cor escura para
liacutequidos e gorduras entatildeo poderemos diferenciar os muacutesculos que teratildeo cor
brilhante podendo entatildeo diagnosticar problemas musculares
Para valores curtos de TR e TE teremos sequumlecircncia ponderada em T1 desta forma
as gorduras apareceratildeo com cor brilhante e os muacutesculos e liacutequidos apareceratildeo em
cor escura sendo uma oacutetima maneira de analisar o quatildeo intacta se encontra o tecido
infrapatelar ou gordura de Hoffa encontrada na regiatildeo femopatelar
68
Para valores longos de TR e TE teremos uma sequumlecircncia ponderada em T2 desta
forma as gorduras e muacutesculos se encontraratildeo em cor escura mas os liacutequidos
estaratildeo em cor brilhante assim poderemos diagnosticar a presenccedila de aacutegua e
edemas na regiatildeo patelofemoral Lembrando ainda que a gordura neste caso tem a
funccedilatildeo de lubrificantes para as superfiacutecies das cartilagens dos ossos a presenccedila de
aacutegua ou edemas prejudicam a lubrificaccedilatildeo na regiatildeo fazendo com que as
cartilagens venham a deteriorar-se
82 Planos de Imagem
Uma aquisiccedilatildeo axial atraveacutes da articulaccedilatildeo patelofemoral eacute usada como o localizador
inicial para imagens subsequumlentes nos planos sagital e coronal A patologia do
menisco eacute avaliada basicamente em imagens do plano sagital Entretanto a
morfologia e a intensidade de sinal das cartilagens do menisco devem ser avaliadas
secundariamente em imagens no plano coronal Os ligamentos cruzados satildeo mais
bem observados em imagens no plano sagital com o coronal e o axial para
visualizaccedilatildeo secundaacuteria e confirmaccedilatildeo da patologia Os ligamentos colateral medial
e lateral (LCM E LCL) satildeo claramente exibidos em imagens coronais e axiais e
tambeacutem podem ser identificados rotineiramente em imagens sagitais As superfiacutecies
da cartilagem articular dos compartimentos medial e lateral satildeo avaliadas nos planos
coronal e sagital A articulaccedilatildeo patelofemoral incluindo a faceta patelar e a
cartilagem articular do sulco troclear eacute mais bem observada em imagens axiais e
sagitais
821 Posicionamento do Paciente
Embora os estudos por imagem sejam realizados rotineiramente com o joelho
colocado em 10ordm a 15ordm de rotaccedilatildeo externa (para realinhar o ligamento cruzado
anterior [LCA] paralelo ao plano de imagem sagital) esta rotaccedilatildeo externa torna-se
menos importante quando satildeo usados cortes mais finos (lt 3 mm) A rotaccedilatildeo externa
excessiva do joelho resulta em alongamento das dimensotildees acircntero-posteriores do
cocircndilo femoral (principalmente o cocircndilo femoral lateral) e pode diminuir a
visualizaccedilatildeo precisa da anatomia do menisco Uma alternativa eacute usar imagens
69
sagitais em plano obliacutequo paralelo agrave orientaccedilatildeo do LCA avaliada em um localizador
axial
83 Abordagem Quanto aos Tipos de Planos Utilizados na RM
831 Imagens Axiais
As imagens no plano axial tecircm importante papel na avaliaccedilatildeo de rotina do joelho As
facetas patelares e a cartilagem articular devido agrave sua orientaccedilatildeo obliacutequa satildeo
demonstradas com maior precisatildeo em imagens axiais atraveacutes da articulaccedilatildeo
patelofemoral A doenccedila patelofemoral (isto eacute condromalaacutecia) pode ser super ou
subestimada quando usadas apenas imagens sagitais Imagens axiais com TF 3D
submilimeacutetrica satildeo usadas para definir padrotildees de lesatildeo circunferencial do menisco
e criar imagens compostas 3D utilizando-se uma estaccedilatildeo de trabalho As imagens
no plano axial tambeacutem satildeo usadas como localizador para determinar os planos
sagital e coronal Embora imagens axiais de rotina em 4 ou 5 mm natildeo satildeo sensiacuteveis
agrave patologia do menisco porque os cortes satildeo muito espessos Imagens sagitais que
secionam o menisco perpendicular agrave sua superfiacutecie proporcionam a melhor
demonstraccedilatildeo da anatomia e patologia interna do menisco
832 Imagens Sagitais
A dessecaccedilatildeo no plano sagital exibe os componentes dos ligamentos colaterais
medial e caacutepsula adjacente O compartimento patelofemoral o quadriacuteceps e o
tendatildeo patelar satildeo demonstrados em dissecaccedilotildees meacutedio-sagitais
O LCA e o LCP satildeo mais bem exibidos em imagens sagitais O LCL ou ligamento
colateral fibular e o tendatildeo do muacutesculo biacuteceps femoral tambeacutem podem ser
observados em cortes sagitais perifeacutericos
Em cortes meacutedio-sagitais os tendotildees quadriacuteceps e patelar que demonstram sinal
de baixa intensidade satildeo observados em suas fixaccedilotildees anteriores aos poacutelos
patelares superior e inferior respectivamente O coxim adiposo infrapatelar de Hoffa
70
estaacute situado diretamente posterior ao tendatildeo patelar e demonstra sinal de
intensidade brilhante (dependendo dos paracircmetros escolhidos) A cartilagem
articular patelar posterior exibe arco uniforme ou convexo em cortes atraveacutes das
facetas patelares medial e lateral Na ausecircncia de liacutequido articular a bursa patelar
colapsada natildeo eacute observada proximal ao poacutelo superior da patela
833 Imagens Coronais
A dissecaccedilatildeo anatocircmica coronal poacutestero-anterior demonstra a caacutepsula posterior o
tendatildeo popliacuteteo os ligamentos cruzados e menisco os ligamentos colaterais e e o
mecanismo extensor
Cortes meacutedio-coronais exibem a espinha tibial anterior enquanto as imagens
anteriores satildeo caracterizadas pelo sinal de alta intensidade do coxim adiposo
infrapatelar de Hoffa anterior ao compartimento lateral do joelho
71
9 COMPARATIVO DO SISTEMA MECAcircNICO COM O JOELHO
Ao iniciar nossa discussatildeo faremos uma comparaccedilatildeo entre a junta do joelho e um
par de buchas mecacircnicas a cartilagem presente em torno dos cocircndilos seraacute
comparada a uma bucha de desgaste o osso seraacute considerado como a peccedila
importante que natildeo poderaacute ser substituiacuteda e a gordura de Hoffa (tecido adiposo
infrapatelar) seraacute considerada como um lubrificante de elevada viscosidade
No sistema mecacircnico quando haacute uma contaminaccedilatildeo no lubrificante tem-se o
aumento do atrito e em consequumlecircncia o desgaste prematuro do conjunto A
presenccedila de aacutegua por exemplo causa uma alteraccedilatildeo da viscosidade do lubrificante
essa alteraccedilatildeo natildeo permite a formaccedilatildeo de cunha na regiatildeo de contato entre as
superfiacutecies assim no caso de elementos mecacircnicos poderemos ter microsoldas
ruiacutedos vibraccedilatildeo aquecimento e outros
Em semelhanccedila com este modelo faremos um comparativo em relaccedilatildeo ao joelho
que apresenta componentes com funccedilotildees muito proacuteximas de um par de buchas
mecacircnicas Com o passar do tempo as constantes situaccedilotildees que envolvem o joelho
no dia a dia sejam elas os esforccedilos em um jogo de futebol ou em um simples
agachamento vatildeo levar este conjunto a pressotildees elevadas e ainda a infiltraccedilotildees de
aacutegua por diversos motivos pancadas torccedilotildees etc Neste caso a presenccedila da aacutegua
assim como no sistema mecacircnico iraacute causar desgaste das cartilagens ocorrendo o
contato entre os cocircndilos o que futuramente poderaacute provocar por exemplo uma
artrite
No caso de um desgaste mecacircnico resolve-se o problema trocando o elemento de
desgaste e solucionando o problema de lubrificaccedilatildeo O que natildeo pode ser realizado
com tanta simplicidade no caso do joelho que requer um tratamento ou ateacute uma
intervenccedilatildeo ciruacutergica
72
91 Resultados dos testes
Foram realizados dois testes com e sem carga para que pudeacutessemos avaliar a
mudanccedila nos resultados da RM
911 O Primeiro Teste
O primeiro teste foi realizado no dia 25 de junho de 2005 no CDI (centro de
diagnoacutestico por imagem) localizado em Santa Luacutecia ndash Vitoacuteria O teste foi realizado
em uma pessoa de aparecircncia saudaacutevel sem histoacuterico de problemas no joelho e sem
ocorrecircncia de dor com idade de 28 anos
Os resultados obtidos natildeo apresentaram alteraccedilatildeo significativa das fissuras
912 O Segundo Teste
O segundo teste foi realizado no dia 18 julho de 2005 no mesmo local do teste
anterior O teste foi realizado com uma pessoa saudaacutevel com histoacuterico de problemas
no joelho e sem dores nos dias anteriores ao teste bem como nos dias posteriores
com idade de 54 anos
O resultado obtido com carga apresentou uma pequena variaccedilatildeo da fissura na
gordura de Hoffa
73
10 DISCUSSAtildeO DOS RESULTADOS E MELHORIAS
Neste capiacutetulo faremos uma abordagem sobre os resultados e uma proposta de
melhoria para o equipamento
101 Comentaacuterio dos Resultados
Nos resultados obtidos foram verificadas alteraccedilotildees na regiatildeo femopatelar quando
se aplica uma carga o que natildeo poderia ser obtido em um exame convencional de
ressonacircncia magneacutetica
No primeiro teste pode ser observada uma pequena diferenccedila devido agrave
aproximaccedilatildeo dos cocircndilos Considerando ser o indiviacuteduo uma pessoa saudaacutevel e
sem dores era de se esperar que o resultado natildeo apresentasse alguma anomalia
No segundo teste observou-se abertura de uma pequena fissura na gordura de
Hoffa o que tambeacutem se esperava pois a pessoa apresentava um histoacuterico de
problemas no joelho apesar de que ele natildeo apresentava sintomas de qualquer
anomalia no momento do teste
Visto que os testes natildeo puderam ser realizados com pessoas que tinham um
histoacuterico e uma situaccedilatildeo que caracterizasse um problema no joelho o que foi
determinante para os resultados e devido a impossibilidade de realizar testes nas
condiccedilotildees ideais descritas no quarto capiacutetulo bem como aos custos altiacutessimos que
envolvem os exames que foram realizados juntamente com os exames dos clientes
da cliacutenica sendo assim era de se esperar que os resultados natildeo causassem
diferenccedila de grande expressatildeo
74
102 Proposta de Melhoria
Visto que os resultados foram considerados satisfatoacuterios apesar das condiccedilotildees
adversas propomos possiacuteveis melhorias no que diz respeito agrave avaliaccedilatildeo da pressatildeo
exercida no joelho
Sugerimos entatildeo a utilizaccedilatildeo de palmilhas figuras 29 e 30 para avaliar a pressatildeo
equivalente exercida no joelho e o uso de um software por exemplo o Ansys
(elementos finitos) para criar uma nova imagem corrigida Isso seria viaacutevel e
interessante poreacutem exigiria mais aprofundamento e muito mais tempo o que poderaacute
ser realizado em futuros trabalhos
Figura 29 ndash Palmilhas para mediccedilatildeo da pressatildeo
Figura 30 ndash Resultado de uma anaacutelise de pressatildeo
75
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
[1] httpmriifscuspbrpaginasporttormprojetohistoricohtml acessado
em 11 de junho de 2005
[2] httpwwweagoracombrlerphpidnew=13596 acessado em 15 de
junho de 2005
[3] Rasch Philip j Cinesiologia e Anatomia Aplicada Editora Guanabara
Koogan 1991
[4] Kendall Henry Otis Kendall Florence Peterson Wadsworth Gladys
Elizabeth Muacutesculos Provas e Funccedilotildees Editora Manole Ltda 1980
[5] Haaga Hohn R Lanzieri Charles F Tomografia Computadorizada e
Ressonacircncia Magneacutetica do Corpo Humano Vol 2 Editora Guanabara Koogan
1996
[6] Antonio Raimundo dos Santos Metodologia Cientiacutefica a construccedilatildeo do
Conhecimento 6ordfed Editora DPampA 2004
[7] Tese de Mestrado do aluno Luciano Luporini Menegaldo Campinas
1997 SP ndash Brasil
[8] httpwwwgrupodojoelhocombrartigosanat_biomhtmc acessado em
16 de junho de 2005
[9] httpwwwgrupodojoelhocombrlcahtm acessado em 16 de junho de
2005
[10]httpwwwcorpohumanohpgigcombrsist_muscularsist_muscularhtml
acessado em 20 de junho de 2005
[11] httpwwwmsd-brazilcommsd43m_manualmm_sec5_47htm
acessado em 24 de junho de 2005
[12] httpgeocitiesyahoocombrcorpoemovview_musculacao_24htm
acessado em 25 de junho de 2005
[13]httpwwwtudosobredorcombrpaciente_templatephp3pagina=joelho
acessado em 06 de julho de 2005
[14] Stimac Gary k Introduccedilatildeo ao diagnoacutestico por imagens Editora
Guanabara Koogan 1994
46
E utilizando a relaccedilatildeo determinada por Hill para o calor isomeacutetrico
Qf v
im
m m
16 (410)
Tem-se que uma expressatildeo para a potecircncia muscular seria
Wf v v
v
f
f
v
v
m m
m m m
161 4 16 (411)
Que a partir da equaccedilatildeo 46 da hipeacuterbole normalizada de Hill (Talbot e Gessner
1973) pode ser expressa em funccedilatildeo apenas da velocidade de encurtamento ou da
forccedila muscular
Wf v
vv
vv
m m m
m
16
1 24
1 4 (412)
Wf v f
f
f f
f f
m m
m
m
m
161 1
4 75 20
16 64 (413)
A equaccedilatildeo de Hill normalizada (46) eacute a base para a determinaccedilatildeo da curva
velocidade-forccedila muscular As equaccedilotildees 411 e 412 por sua vez podem fornecer
importantes dados sobre consumo de energia muscular e o comportamento das
forccedilas para um estudo mais especiacutefico Em sistemas de estimulaccedilatildeo eleacutetrica neuro-
muscular poderatildeo ser uacuteteis no estabelecimento de estrateacutegias de controle
47
55 Estrutura Muscular na Articulaccedilatildeo
A seguir seratildeo apresentados os muacutesculos e ligamentos no movimento do joelho De
acordo com o mostrado na Figura 20 podemos observar a quantidade de muacutesculos
diretamente ligados ao joelho bem como os ligamentos que satildeo responsaacuteveis por
manter a integridade da articulaccedilatildeo
Figura 20 - Demonstrativa dos muacutesculos ligamentos e suas disposiccedilotildees
551 Os Muacutesculos da Articulaccedilatildeo
Doze muacutesculos atuam na articulaccedilatildeo do joelho e satildeo classificados em trecircs grupos
bull Jarrete
bull Quadriacuteceps da coxa e
bull Muacutesculos natildeo-classificados
5511 Jarrete
O grupo do jarrete inclui os muacutesculos semitendiacuteneo semimembranaacuteceo e biacuteceps da
coxa (cabeccedila longa e curta) Todos exceto a cabeccedila curta do biacuteceps atuam como
48
extensores do quadril Como os muacutesculos do jarrete demonstram uma linha de
traccedilatildeo posterior ao eixo de rotaccedilatildeo do joelho eles servem como flexores do joelho
Aleacutem de fletir o joelho os muacutesculos semimembranaacuteceo e semitendiacuteneo giram
medialmente a tiacutebia quando o joelho estaacute parcialmente fletido Na condiccedilatildeo de
sustentaccedilatildeo de peso esses muacutesculos tendem a girar lateralmente o fecircmur sobre a
tiacutebia Esses movimentos satildeo relativamente equivalentes
5512 O Quadriacuteceps da Coxa
O quadriacuteceps da coxa eacute constituiacutedo pelos muacutesculos reto da coxa e trecircs vastos (vasto
lateral medial e intermeacutedio) Apenas o reto da coxa atua em mais de uma
articulaccedilatildeo Contudo todos os membros causam inequivocadamente uma extensatildeo
potente do joelho e tambeacutem devido a sua inserccedilatildeo medial tendem a causar
rotaccedilatildeo medial da tiacutebia
O comportamento eleacutetrico do vasto medial estaacute relacionado agrave diminuiccedilatildeo da
magnitude do braccedilo de momento do quadriacuteceps para a extensatildeo do joelho durante
os 15ordm finais de movimento Os aumentos na atividade do vasto medial no final da
extensatildeo do joelho foram relacionados ao seu papel como estabilizador da patela
contra uma luxaccedilatildeo lateral Em geral ainda eacute relativamente seguro afirmar que todos
os muacutesculos do quadriacuteceps satildeo mais ou menos simultaneamente ativos durante a
extensatildeo do joelho e proporcionalmente ativos durante elevaccedilotildees e reduccedilotildees na
tensatildeo da extensatildeo
5513 O Grupo de Muacutesculos natildeo Classificados
O grupo de muacutesculos natildeo-classificados da articulaccedilatildeo do joelho inclui o sartoacuterio o
graacutecil o popliacuteteo o gastrocnecircmico e o plantar Os dois uacuteltimos atuam
predominantemente na articulaccedilatildeo do tornozelo embora passem atraacutes da
articulaccedilatildeo do joelho e possuam alguma capacidade de flexatildeo
49
O muacutesculo graacutecil considerado parte da massa muscular referida como adutores do
quadril no entanto ao atravessar a articulaccedilatildeo do joelho ele tende a causar um
torque associado agrave rotaccedilatildeo medial da tiacutebia bem como a flexatildeo do joelho
O sartoacuterio que eacute o muacutesculo mais longo do corpo tambeacutem se associa agrave rotaccedilatildeo
medial da tiacutebia e atua no quadril como flexor
O popliacuteteo eacute um muacutesculo profundo e pequeno situado atraacutes da articulaccedilatildeo do joelho
A orientaccedilatildeo de suas fibras o torna um rotador medial da tiacutebia Geralmente se
observa atividade do muacutesculo no iniacutecio da flexatildeo do joelho aleacutem de ajudar a
estabilizar o membro inferior sustentador do peso quando estaacute numa posiccedilatildeo com o
joelho fletido auxiliando o ligamento cruzado posterior a restringir esse movimento
indesejaacutevel
Figura 21 ndash Localizaccedilatildeo dos principais muacutesculos relacionados ao joelho [10]
552 Ligamentos
Ligamento Cruzado Anterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo permitindo
o movimento para frente
Ligamento Cruzado Posterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo
permitindo o movimento para traacutes mais ligamentos colaterais localizados nas
laterais do joelho responsaacuteveis pela estabilidade lateral e medial da articulaccedilatildeo
50
Os ligamentos tecircm como principal funccedilatildeo limitar os movimentos das articulaccedilotildees em
direccedilotildees indesejaacuteveis a fim de que natildeo ocorram lesotildees (danificaccedilotildees nas mesmas)
A caacutepsula fibrosa do joelho eacute suplementada e reforccedilada por cinco ligamentos
intriacutensecos
bull Ligamento Patelar
bull Ligamento Colateral Fibular
bull Ligamento Colateral Tibial
bull Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo
bull Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Estes satildeo frequumlentemente denominados ligamentos externos para diferenciaacute-los
dos ligamentos internos e ligamentos cruzados que se encontram dentro da caacutepsula
fibrosa
5521 Ligamento Patelar
Eacute a continuaccedilatildeo do tendatildeo do muacutesculo quadriacuteceps da coxa distal agrave patela Eacute
extremamente forte e contiacutenuo com a caacutepsula fibrosa da articulaccedilatildeo do joelho e eacute
palpado com maior facilidade quando a perna esta estendida Resiste agrave tendecircncia
da face tibial superior de deslocar-se para frente com referecircncia ao fecircmur durante
alguns tipos de movimento
5522 Ligamento Colateral Fibular (Lateral) e Ligamento Colateral Tibial
(Medial)
Esse ligamento tem mais importacircncia que o ligamento colateral fibular (lateral) no
que diz respeito agrave estabilidade do joelho
O ligamento colateral medial eacute composto de uma parte superficial o ligamento
colateral tibial e uma parte profunda ldquoo ligamento capsular medialrdquo Estas estruturas
satildeo importantes no controle da angulaccedilatildeo vara (voltado medialmente) e valga
(voltada lateralmente) rotaccedilatildeo tibial e deslocamento tibial antero-posterior Esses
51
ligamentos satildeo firmemente fixados ao menisco medial e a caacutepsula fibrosa da
articulaccedilatildeo do joelho
Os ligamentos colaterais tibial e fibular normalmente impedem a ruptura das faces
laterais da articulaccedilatildeo Satildeo firmemente estirados quando a perna eacute estendida
impedindo a rotaccedilatildeo da tiacutebia lateralmente ou do fecircmur medialmente Durante a
flexatildeo da perna eles se aproximam permitindo alguma rotaccedilatildeo da tiacutebia sobre o
fecircmur
Ligamento colateral medial possui duas porccedilotildees superficial e profunda Estabiliza a
joelho nos estresses em valgo
Ligamento colateral lateral ou fibular colateral Eacute o principal estabilizador ao estresse
em varo Faz parte do complexo ou canto posterolateral e resiste agrave rotaccedilatildeo externa
Figura 22ndash Ligamentos da articulaccedilatildeo do joelho
5523 Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo e Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Eles reforccedilam a parte de traz do joelho Ajudam a resistir qualquer tendecircncia
para a articulaccedilatildeo se mover aleacutem de seu limite de extensatildeo (hiperextensatildeo) Aleacutem
52
disso a direccedilatildeo de suas fibras sugere que eles limitem o movimento rotatoacuterio
5524 Ligamentos Cruzados
O mais fraco ligamento eacute o cruzado anterior que impede o deslocamento posterior
do fecircmur sobre a tiacutebia e a hiperextensatildeo da articulaccedilatildeo aleacutem de conter a tiacutebia que eacute
tracionada agrave frente quando a articulaccedilatildeo eacute fletida em acircngulo reto
O ligamento cruzado posterior que eacute estirado durante a flexatildeo da articulaccedilatildeo do
joelho impede a luxaccedilatildeo anterior do fecircmur sobre a tiacutebia ou a luxaccedilatildeo posterior da
tiacutebia Tambeacutem ajuda a evitar a hiperflexatildeo da articulaccedilatildeo do joelho
Estes ligamentos muito fortes situam-se no interior da caacutepsula articular unindo o
fecircmur e a tiacutebia Localizam-se entre os cocircndilos medial e lateral separados da
cavidade articular pela membrana sinovial
Satildeo faixas arredondadas que se cruzam obliquamente como um X e se denominam
anterior e posterior de acordo com seu local de fixaccedilatildeo na tiacutebia Estes ligamentos
satildeo essenciais para a estabilidade acircntero-posterior da articulaccedilatildeo do joelho
principalmente quando eacute fletido
Ligamento cruzado anterior Eacute responsaacutevel pela limitaccedilatildeo da translaccedilatildeo anterior e
rotaccedilatildeo da tiacutebia em relaccedilatildeo ao fecircmur
Ligamento cruzado posterior Evita a subluxaccedilatildeo posterior da tiacutebia em relaccedilatildeo ao
fecircmur
53
56 Movimentos de Rotaccedilatildeo e Translaccedilatildeo
No joelho existem movimentos de escorregamento do fecircmur sobre os meniscos
tornando o movimento ainda mais complexo Nas figuras 23 e 24 estatildeo identificadas
as proacuteteses de 1 e 4 eixos que nos datildeo uma boa visualizaccedilatildeo dos movimentos
relativos entre as superfiacutecies de um joelho
Figura 23 - Proacuteteses de um Eixo
Figura 24 - Proacuteteses de 4 eixos
Podemos observar a diferenccedila dos movimentos proporcionados por proacutetese e
concluiacutemos que o movimento da proacutetese de 4 eixos eacute o que mais se aproxima do
movimento real no joelho jaacute que proporciona o deslizamento entre as superfiacutecies
enquanto na proacutetese de 1 eixo ocorre apenas o movimento de rotaccedilatildeo em torno do
eixo
54
57 Conclusatildeo do Capiacutetulo
O meacutetodo atual de exame do joelho a ressonacircncia magneacutetica natildeo estaacute adequado
com a pesquisa biomecacircnica pois como pode ser observado neste capiacutetulo a
pressatildeo no joelho em movimento eacute no miacutenimo 30 vezes superior comparada agravequela
na maca de ressonacircncia assim como os acircngulos satildeo os mais variados possiacuteveis
proporcionando variaccedilatildeo ciacuteclica com baixas ou altas taxas de variaccedilatildeo das forccedilas
Com relaccedilatildeo ao meacutetodo de Hill pode-se ter uma noccedilatildeo dos gastos de energia
envolvidos na geraccedilatildeo dos movimentos e como varia a forccedila com a velocidade
muscular
Pode-se verificar tambeacutem a complexidade do joelho quando foram citados e
mostrado a quantidade de muacutesculos ligamentos e outras estruturas que o compotildee e
a sua complexibilidade bem como o movimento existente
55
6 PROPOSTA PARA A SOLUCcedilAtildeO MECAcircNICA
Propotildee-se entatildeo um sistema que simule a compressatildeo exercida sobre o joelho com
um carregamento estaacutetico com valor equivalente ao peso do paciente Isto seria
possiacutevel ao variar o carregamento e o acircngulo da articulaccedilatildeo que seria o ideal para
simular as atividades cotidianas como subir uma escada pular correr um
agachamento e outras situaccedilotildees onde o joelho eacute severamente solicitado
Situaccedilotildees como correr e pular necessitariam de um equipamento com software que
captassem imagens dinacircmicas para esta situaccedilatildeo a escolha seria por um simulador
de carga com caracteriacutesticas elaacutesticas desta forma com o movimento haveria
acreacutescimo ou decreacutescimo dos esforccedilos no joelho do paciente de acordo com a
variaccedilatildeo do comprimento da cinta elaacutestica A impossibilidade de realizaccedilatildeo de um
exame deste tipo eacute devido ao fato de natildeo haver um equipamento de RM que capta
imagens dinacircmicas aqui no estado do Espiacuterito Santo Figura 25 o que nos levou
a pensar em outra soluccedilatildeo para o caso
Figura 25 - Equipamento utilizado na ressonacircncia magneacutetica
56
Como a uacutenica possibilidade eacute de simular um carregamento com um acircngulo entre 10ordm
e 15ordm (acircngulo da bobina de captaccedilatildeo de imagem) na articulaccedilatildeo femopatelar e a
impossibilidade descrita no paraacutegrafo anterior pensamos entatildeo em um equipamento
que atendesse a esta situaccedilatildeo
Na Figura 26 observamos a forccedila F em direccedilatildeo perpendicular ao solo simulando a
forccedila peso desta maneira procuramos desenvolver um aparato que nos permitisse
simular a mesma direccedilatildeo A soluccedilatildeo foi um conjunto de cintas com baixa
elasticidade e boa resistecircncia mecacircnica agrave traccedilatildeo com dispositivo de travas O
equipamento natildeo possui componentes ferromagneacuteticos e medidores de forccedila
eletroeletrocircnicos
Figura 26 - Descriccedilatildeo da cinta e figura ilustrativa
A seguir podemos observar a figura 27 com o voluntaacuterio utilizando o equipamento
no momento anterior agrave ressonacircncia
57
Figura 27 ndash Paciente utilizando a cinta ao dar entrada na sala de exame
61 O Equipamento de Carga
O equipamento eacute composto por trecircs cintas dispostas do seguinte modo a primeira
cinta eacute responsaacutevel pelo carregamento do joelho tencionando o sistema a segunda
eacute responsaacutevel pela ligaccedilatildeo da cinta inferior a primeira com a superior a terceira e a
terceira cinta seraacute responsaacutevel por limitar o movimento que seraacute ajustada conforme
o tamanho do paciente
58
Figura 28 ndash Montagem do conjunto de cintas
62 Modificaccedilotildees Realizadas
Foram necessaacuterias algumas adaptaccedilotildees para que as cintas pudessem ser utilizadas
no equipamento de ressonacircncia magneacutetica pois havia alguns componentes
ferromagneacuteticos tais como mola e eixo Estes foram confeccionados em bronze e
as molas foram retiradas de maneira que natildeo alterasse a funcionalidade do
equipamento
59
7 O QUE SIGNIFICA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
Ressonacircncia Magneacutetica (RM) eacute uma ferramenta meacutedica moderna e precisa
disponiacutevel aos meacutedicos para a imagem seccional do interior do corpo Esta visatildeo
magneacutetica fornece aos meacutedicos uma quantidade de informaccedilotildees detalhadas sobre
a localizaccedilatildeo tamanho e composiccedilatildeo do tecido corporal a ser examinado Este
conhecimento pode ser decisivo no estabelecimento de um diagnoacutestico raacutepido e
preciso
A RM eacute um meacutetodo de investigar o corpo tatildeo complicado quanto parece A RM natildeo
usa raios-X De fato como o nome indica o procedimento eacute baseado nas
propriedades magneacuteticas dos aacutetomos que constituem todas as substacircncias incluindo
o corpo humano Em um campo magneacutetico forte como o produzido pelo scanner da
RM sinais eleacutetricos satildeo emitidos pelo nuacutecleo atocircmico do tecido corporal Esses
sinais satildeo interceptados por uma antena circular ao redor do paciente A intensidade
do sinal varia de acordo com o tipo de tecido Um computador designa os sinais aos
pontos correspondentes das aacutereas corporais em exame e transforma-as em imagem
na tela
71 Preparaccedilatildeo para o exame
Natildeo eacute necessaacuterio remover as roupas como eacute o caso em muitos exames de raio-X
poreacutem os pacientes satildeo solicitados a retirar todos os objetos que possam interferir
no processo de imagem principalmente aqueles contendo metal Isto inclui natildeo
somente brincos broches colares reloacutegios de pulso mas tambeacutem canetas
esferograacuteficas e chaves Os pacientes devem tambeacutem retirar placas dentaacuterias
removiacuteveis e informar o meacutedico se houver qualquer implante metaacutelico ou objeto
estranho incluindo
bull Marca-passo
bull Vaacutelvula cardiacuteaca artificial
bull Proacutetese vascular
60
bull Membro artificial
bull Unha ou placa metaacutelica
bull Estilhaccedilo ou tala de metal
bull Dispositivo intra-uterino (para contracepccedilatildeo)
bull O meacutedico deve ser informado se vocecirc estaacute graacutevida
Para o exame os pacientes satildeo conduzidos a um recosto almofadado no centro do
scanner da RM Eacute importante que o paciente sinta-se confortaacutevel para o iniacutecio e
permaneccedila calmo e quieto o quanto possiacutevel durante o exame jaacute que qualquer
movimento fiacutesico pode interferir com a precisatildeo das medidas ou alterar os resultados
dos testes
72 Seguranccedila durante o exame
Uma vez que a ressonacircncia magneacutetica natildeo envolve o uso de raios-X natildeo eacute
necessaacuterio tomar as mesmas medidas de precauccedilatildeo para exames de raios-X Pelo
conhecimento cientiacutefico atual a forccedila do campo magneacutetico necessaacuteria para obter
resultados precisos (ateacute 2 Tesla = 20000 vezes o campo magneacutetico da Terra) natildeo
possui efeito prejudicial
Nos uacuteltimos anos milhotildees de exames foram realizados sem quaisquer efeitos
colaterais conhecidos - durante ou apoacutes o exame Os exames de RM geralmente
natildeo podem ser realizados em pacientes com marca-passo cardiacuteaco
73 O que acontece durante o exame
Durante o exame o paciente deita-se no centro de uma abertura tipo tuacutenel do
scanner da RM o que natildeo eacute perigoso nem doloroso Poreacutem se o paciente natildeo gosta
da sensaccedilatildeo de se sentir preso ou sofrem de claustrofobia tomar um sedativo leve
com consulta do meacutedico pode ajudar
61
Cada imagem da RM leva de 5 a 15 minutos para ser obtida Durante o exame o
paciente ouviraacute um som de batida leve Natildeo haacute com que se preocupar Esse eacute o
funcionamento normal do scanner da RM
Quando eacute necessaacuterio obter vaacuterias imagens o recosto iraacute mover-se automaticamente
agrave posiccedilatildeo apropriada O paciente deve continuar o mais tranquumlilo possiacutevel
Dependendo do tipo do exame o tempo total do procedimento pode ser de ateacute 60
minutos
62
8 PARAcircMETROS QUE AFETAM O ASPECTO DAS IMAGENS
OBTIDAS ATRAVEacuteS DE RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
A seguir seraacute abordado os paracircmetros envolvidos para a obtenccedilatildeo das imagens dos
diferentes planos em que satildeo mostradas as imagens e por fim os resultados
obtidos nos experimentos com e sem o equipamento de carga
81 Paracircmetros que Afetam o Aspecto das Imagens Obtidas Atraveacutes de
Ressonacircncia Magneacutetica
O aspecto de uma imagem produzida atraveacutes de RM eacute determinado atraveacutes de
muitos paracircmetros Em geral estes paracircmetros podem ser divididos em (1) aqueles
que possuem um valor fixo determinado pela fiacutesica da RM e (2) aqueles que podem
ser modificados pelo usuaacuterio para alterar o aspecto da imagem
O objetivo de qualquer estudo de RM eacute gerar imagens da anatomia tecidual nas
quais a razatildeo contraste-ruiacutedo (RCR) eacute suficiente para permitir identificaccedilatildeo do
processo patoloacutegico Isto eacute realizado variando-se os paracircmetros definidos pelo
usuaacuterio para enfatizar diferenccedilas nos valores de paracircmetros intriacutensecos e para
enfatizar diferenccedilas na intensidade do sinal entre voxels contendo tecidos normais e
patoloacutegicos
811 Paracircmetros Intriacutensecos
Os paracircmetros intriacutensecos satildeo tecidos-dependentes e natildeo estatildeo sob controle do
operador Como exemplos de paracircmetros intriacutensecos estatildeo a densidade da aacutegua e a
gordura no tecido fluxo sanguiacuteneo e as velocidades de relaxamento dos momentos
magneacuteticos de volta ao equiliacutebrio apoacutes perturbaccedilatildeo Alguns paracircmetros intriacutensecos
satildeo invariaacuteveis entre todos os tecidos (por exemplo a intensidade do campo
magneacutetico)
63
O acuacutemulo de liacutequido de edema em torno de um tumor eacute uma patologia comum O
edema tem maior proporccedilatildeo de aacutegua que o tecido normal circundante e portanto
maior densidade de proacutetons por unidade de volume Este aumento da densidade de
proacutetons por unidade de volume pode ser observado utilizando-se meacutetodos de estudo
por RM Tipicamente imagens por RM ponderadas em densidade protocircnica satildeo
obtidas utilizando-se os menores TE e tempo de repeticcedilatildeo (TR) possiacuteveis que
permitem relaxamento T1 completo de todos os momentos magneacuteticos de volta ao
equiliacutebrio
8111 Tempos de Relaxamento
Apoacutes ser excitado o sinal de RM natildeo pode ser detectado para sempre Sofre
descaimento em virtude de dois tipos diferentes de processos de relaxamento (1) o
retorno do momento magneacutetico de volume ao equiliacutebrio teacutermico e (2) a perda de
coerecircncia da fase na magnetizaccedilatildeo final em virtude de interaccedilotildees com outros
momentos magneacuteticos no tecido
A velocidade com que estes processos retornam agrave magnetizaccedilatildeo final ao equiliacutebrio eacute
fundamental porque a experiecircncia com RM deve ser repetida para cada etapa de
codificaccedilatildeo de fase e o grau de magnetizaccedilatildeo disponiacutevel para o estudo depende da
forma como muitos dos momentos magneacuteticos satildeo realinhados com o campo
magneacutetico principal
8112 Tempos de Relaxamento T2 e T2
Apoacutes excitaccedilatildeo o sinal de RM presente no plano XY decai exponencialmente ateacute
zero com o tempo O tempo necessaacuterio para o desaparecimento irreversiacutevel de 63
do sinal eacute denominado tempo de relaxamento T2 ou tempo de relaxamento spin-spin
ou transversal Este descaimento eacute causado pelos muitos processos que produzem
uma perda de coerecircncia da fase no sinal de RM Apoacutes o pulso de RF todos os
momentos magneacuteticos inicialmente processam com fases idecircnticas (a precessatildeo eacute o
alinhamento dos momentos magneacuteticos em torno do campo principal) Entretanto
64
variaccedilotildees na intensidade efetiva do campo magneacutetico fazem com que os momentos
magneacuteticos processem em diferentes frequumlecircncias por curtos periacuteodos de tempo
8113 Tempo de Relaxamento T1
O tempo de relaxamento T1 (isto eacute spin-lattice ou tempo de relaxamento
longitudinal) eacute o tempo necessaacuterio para restabelecer 63 da populaccedilatildeo de equiliacutebrio
de momentos magneacuteticos Bo apoacutes o pulso de excitaccedilatildeo O relaxamento T1 eacute um
processo exponencial
O tempo de relaxamento T1 para qualquer material varia em funccedilatildeo da intensidade
do capo magneacutetico pois ocorrem mais variaccedilotildees na intensidade do capo magneacutetico
efetivo local em menores frequumlecircncias O tempo de relaxamento T1 eacute sempre maior
ou igual ao tempo de relaxamento T2
812 Paracircmetros Extriacutensecos
Muitos tipos de paracircmetros controlados pelo operador podem alterar o aspecto da
imagem Estes incluem eventos de determinaccedilatildeo do tempo como TR TE e em
estudos de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo de inversatildeo do spin Outros paracircmetros
que afetam o aspecto da imagem satildeo espessura do corte resoluccedilatildeo digital e CDV
O aspecto da imagem tambeacutem pode ser modificado aplicando-se mais de um pulso
de RF antes da coleta de dados
8121 TR e TE
Tipicamente satildeo necessaacuterias 128 ou 256 etapas de codificaccedilatildeo em uma aquisiccedilatildeo
de RM O TR eacute o tempo entre etapas consecutivas de codificaccedilatildeo de fase e o TE eacute
o tempo entre o pulso de RF perturbador inicial e o centro do periacuteodo de aquisiccedilatildeo
O TR geralmente eacute maior que o TE exceto para algumas sequumlecircncias raacutepidas como
aquisiccedilatildeo raacutepida estaacutegio estacionaacuterio apoacutes contraste e imagem raacutepida com
precessatildeo estaacutegio estacionaacuterio
65
813 Manipulaccedilatildeo dos Paracircmetros Extriacutensecos para Variar o Contraste da
Imagem
8131 Imagem de Ressonacircncia Magneacutetica Ponderada em TI e TR
Todas as imagens geradas por RM satildeo ponderadas em T1 em algum grau os
tempos de relaxamento T1 para aacutegua e gordura no corpo vaiam de 100 a 2000 ms
A fonte primaacuteria de atenuaccedilatildeo do sinal em uma imagem spin-eco eacute a saturaccedilatildeo
progressiva do momento magneacutetico pelos pulsos de seleccedilatildeo do corte repetitivos O
sinal da gordura eacute brilhante enquanto as intensidades de sinal do muacutesculo e liacutequido
em um cisto do menisco satildeo menores
8132 Ponderaccedilatildeo em densidade Protocircnica
As imagens onde o contraste eacute governado pela concentraccedilatildeo relativa de aacutegua no
tecido podem ser geradas utilizando-se TRrsquos longos (TR gt 20 ms) Estas imagens
satildeo denominadas imagens ponderadas em densidade protocircnicas As imagens
ponderadas em densidade protocircnica fornecem mais detalhes anatocircmicos porque
satildeo usadas para visualizar estruturas finas Estas satildeo obtidas e satildeo uacuteteis para
interpretaccedilatildeo de aacutereas de sinal de intensidade elevada observada na imagem
ponderada em T2 na qual os detalhes anatocircmicos estatildeo encobertos
8133 Ponderaccedilatildeo em T2 e TE
O liacutequido e o edema podem ser enfatizados em imagens produzidas por RM
utilizando-se longos tempos de TE porque possuem maiores tempos de
relaxamento T2 que os tecidos normais Com TEs longos o descaimento do sinal
exponencial devido ao relaxamento T2 atenua o sinal de liacutequido e edema mais
lentamente que o sinal da gordura muacutesculo ou tecidos conjuntivos normais
Portanto o liacutequido e o edema apresentam-se brilhantes em imagens por RM
ponderadas em T2 obtidas utilizando-se longos tempos TE e longos tempos TR A
seguir seraacute exposto um quadro com um breve resumo da interpretaccedilatildeo de RM
66
Resumo da interpretaccedilatildeo de IRM
Definiccedilotildees
Tempos de relaxamento Comportamento caracteriacutestico da magnetizaccedilatildeo tecidual
(propriedades dos tecidos)
T1 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons se
tornem inicialmente alinhados com o capo magneacutetico
estaacutetico (ou se realinhem apoacutes excitaccedilotildees repetidas)
T2 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons
saiam de fase uns em relaccedilatildeo aos outros apoacutes excitaccedilatildeo
por radiofrequumlecircncia (RF)
TR O tempo entre as excitaccedilotildees sucessivas de RF no tecido
(um TR curto seleciona proacutetons com T1 curto)
TE Sequumlecircncia em spin-eco tempo no qual o sinal de RF
tecidual (spin-eco) eacute recebido (um TE longo seleciona
proacutetons com T2 longo)
TI Sequumlecircncia de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo consumido
ateacute que a magnetizaccedilatildeo do tecido em recuperaccedilatildeo seja
defletido para recepccedilatildeo (tecido cuja magnetizaccedilatildeo passa
pelo zero no tempo TI produz intensidade zero)
Efeitos sobre a
Imagem
T1 Um T1 curto possibilita uma remagnetizaccedilatildeo raacutepida de
modo que a intensidade do sinal eacute grande (a gordura tem
T1 muito curto) e o tecido aparece brilhante o tecido com
T1 longo (como o liacutequido) natildeo se magnetiza plenamente
entre as excitaccedilotildees e apresenta um aspecto escuro na
imagem a inversatildeo-recuperaccedilatildeo com TI semelhante ao T1
de um tecido resulta em sinal nulo para este tecido (a
gordura pode ser zerada pelo emprego de um TI curto)
67
T2 Um T2 curto faz com que os proacutetons em precessatildeo saiam
rapidamente de fase levando agrave perda do sinal tecidos com
T2 curto (como o muacutesculo) tecircm aspecto escuro nas
imagens obtidas em TE longo tecidos com T2 longo (como
liacutequido ou tumor) mantecircm sua coerecircncia de fase por mais
tempo do que outros tecidos e apresentam um aspecto
brilhante nas imagens obtidas com um TE longo uma
teacutecnica ponderada em T2 utiliza um TR e um TE longos
Aspecto do tecido em sequumlecircncia de IRM
Spin-eco
Tecido Tempo de
relaxamento
Ponderaccedilatildeo T1
TE e TR curtos
Ponderaccedilatildeo T2
Tumor liacutequido T1 e T2 longos Escuro Claro
Muacutesculo T1 longo e T2 curto Escuro Escuro
Gordura T1 curto e T2 longo Claro Menos claro
Para finalizar nossa anaacutelise acerca dos paracircmetros podemos dizer que em uma
sequumlecircncia DP teremos valores curtos para TR e tambeacutem para TE ou seja teremos
T1 longo e T2 curto assim natildeo teremos sequumlecircncia ponderada em T1 como
tambeacutem natildeo teremos ponderada em T2 esta sequumlecircncia nos daraacute cor escura para
liacutequidos e gorduras entatildeo poderemos diferenciar os muacutesculos que teratildeo cor
brilhante podendo entatildeo diagnosticar problemas musculares
Para valores curtos de TR e TE teremos sequumlecircncia ponderada em T1 desta forma
as gorduras apareceratildeo com cor brilhante e os muacutesculos e liacutequidos apareceratildeo em
cor escura sendo uma oacutetima maneira de analisar o quatildeo intacta se encontra o tecido
infrapatelar ou gordura de Hoffa encontrada na regiatildeo femopatelar
68
Para valores longos de TR e TE teremos uma sequumlecircncia ponderada em T2 desta
forma as gorduras e muacutesculos se encontraratildeo em cor escura mas os liacutequidos
estaratildeo em cor brilhante assim poderemos diagnosticar a presenccedila de aacutegua e
edemas na regiatildeo patelofemoral Lembrando ainda que a gordura neste caso tem a
funccedilatildeo de lubrificantes para as superfiacutecies das cartilagens dos ossos a presenccedila de
aacutegua ou edemas prejudicam a lubrificaccedilatildeo na regiatildeo fazendo com que as
cartilagens venham a deteriorar-se
82 Planos de Imagem
Uma aquisiccedilatildeo axial atraveacutes da articulaccedilatildeo patelofemoral eacute usada como o localizador
inicial para imagens subsequumlentes nos planos sagital e coronal A patologia do
menisco eacute avaliada basicamente em imagens do plano sagital Entretanto a
morfologia e a intensidade de sinal das cartilagens do menisco devem ser avaliadas
secundariamente em imagens no plano coronal Os ligamentos cruzados satildeo mais
bem observados em imagens no plano sagital com o coronal e o axial para
visualizaccedilatildeo secundaacuteria e confirmaccedilatildeo da patologia Os ligamentos colateral medial
e lateral (LCM E LCL) satildeo claramente exibidos em imagens coronais e axiais e
tambeacutem podem ser identificados rotineiramente em imagens sagitais As superfiacutecies
da cartilagem articular dos compartimentos medial e lateral satildeo avaliadas nos planos
coronal e sagital A articulaccedilatildeo patelofemoral incluindo a faceta patelar e a
cartilagem articular do sulco troclear eacute mais bem observada em imagens axiais e
sagitais
821 Posicionamento do Paciente
Embora os estudos por imagem sejam realizados rotineiramente com o joelho
colocado em 10ordm a 15ordm de rotaccedilatildeo externa (para realinhar o ligamento cruzado
anterior [LCA] paralelo ao plano de imagem sagital) esta rotaccedilatildeo externa torna-se
menos importante quando satildeo usados cortes mais finos (lt 3 mm) A rotaccedilatildeo externa
excessiva do joelho resulta em alongamento das dimensotildees acircntero-posteriores do
cocircndilo femoral (principalmente o cocircndilo femoral lateral) e pode diminuir a
visualizaccedilatildeo precisa da anatomia do menisco Uma alternativa eacute usar imagens
69
sagitais em plano obliacutequo paralelo agrave orientaccedilatildeo do LCA avaliada em um localizador
axial
83 Abordagem Quanto aos Tipos de Planos Utilizados na RM
831 Imagens Axiais
As imagens no plano axial tecircm importante papel na avaliaccedilatildeo de rotina do joelho As
facetas patelares e a cartilagem articular devido agrave sua orientaccedilatildeo obliacutequa satildeo
demonstradas com maior precisatildeo em imagens axiais atraveacutes da articulaccedilatildeo
patelofemoral A doenccedila patelofemoral (isto eacute condromalaacutecia) pode ser super ou
subestimada quando usadas apenas imagens sagitais Imagens axiais com TF 3D
submilimeacutetrica satildeo usadas para definir padrotildees de lesatildeo circunferencial do menisco
e criar imagens compostas 3D utilizando-se uma estaccedilatildeo de trabalho As imagens
no plano axial tambeacutem satildeo usadas como localizador para determinar os planos
sagital e coronal Embora imagens axiais de rotina em 4 ou 5 mm natildeo satildeo sensiacuteveis
agrave patologia do menisco porque os cortes satildeo muito espessos Imagens sagitais que
secionam o menisco perpendicular agrave sua superfiacutecie proporcionam a melhor
demonstraccedilatildeo da anatomia e patologia interna do menisco
832 Imagens Sagitais
A dessecaccedilatildeo no plano sagital exibe os componentes dos ligamentos colaterais
medial e caacutepsula adjacente O compartimento patelofemoral o quadriacuteceps e o
tendatildeo patelar satildeo demonstrados em dissecaccedilotildees meacutedio-sagitais
O LCA e o LCP satildeo mais bem exibidos em imagens sagitais O LCL ou ligamento
colateral fibular e o tendatildeo do muacutesculo biacuteceps femoral tambeacutem podem ser
observados em cortes sagitais perifeacutericos
Em cortes meacutedio-sagitais os tendotildees quadriacuteceps e patelar que demonstram sinal
de baixa intensidade satildeo observados em suas fixaccedilotildees anteriores aos poacutelos
patelares superior e inferior respectivamente O coxim adiposo infrapatelar de Hoffa
70
estaacute situado diretamente posterior ao tendatildeo patelar e demonstra sinal de
intensidade brilhante (dependendo dos paracircmetros escolhidos) A cartilagem
articular patelar posterior exibe arco uniforme ou convexo em cortes atraveacutes das
facetas patelares medial e lateral Na ausecircncia de liacutequido articular a bursa patelar
colapsada natildeo eacute observada proximal ao poacutelo superior da patela
833 Imagens Coronais
A dissecaccedilatildeo anatocircmica coronal poacutestero-anterior demonstra a caacutepsula posterior o
tendatildeo popliacuteteo os ligamentos cruzados e menisco os ligamentos colaterais e e o
mecanismo extensor
Cortes meacutedio-coronais exibem a espinha tibial anterior enquanto as imagens
anteriores satildeo caracterizadas pelo sinal de alta intensidade do coxim adiposo
infrapatelar de Hoffa anterior ao compartimento lateral do joelho
71
9 COMPARATIVO DO SISTEMA MECAcircNICO COM O JOELHO
Ao iniciar nossa discussatildeo faremos uma comparaccedilatildeo entre a junta do joelho e um
par de buchas mecacircnicas a cartilagem presente em torno dos cocircndilos seraacute
comparada a uma bucha de desgaste o osso seraacute considerado como a peccedila
importante que natildeo poderaacute ser substituiacuteda e a gordura de Hoffa (tecido adiposo
infrapatelar) seraacute considerada como um lubrificante de elevada viscosidade
No sistema mecacircnico quando haacute uma contaminaccedilatildeo no lubrificante tem-se o
aumento do atrito e em consequumlecircncia o desgaste prematuro do conjunto A
presenccedila de aacutegua por exemplo causa uma alteraccedilatildeo da viscosidade do lubrificante
essa alteraccedilatildeo natildeo permite a formaccedilatildeo de cunha na regiatildeo de contato entre as
superfiacutecies assim no caso de elementos mecacircnicos poderemos ter microsoldas
ruiacutedos vibraccedilatildeo aquecimento e outros
Em semelhanccedila com este modelo faremos um comparativo em relaccedilatildeo ao joelho
que apresenta componentes com funccedilotildees muito proacuteximas de um par de buchas
mecacircnicas Com o passar do tempo as constantes situaccedilotildees que envolvem o joelho
no dia a dia sejam elas os esforccedilos em um jogo de futebol ou em um simples
agachamento vatildeo levar este conjunto a pressotildees elevadas e ainda a infiltraccedilotildees de
aacutegua por diversos motivos pancadas torccedilotildees etc Neste caso a presenccedila da aacutegua
assim como no sistema mecacircnico iraacute causar desgaste das cartilagens ocorrendo o
contato entre os cocircndilos o que futuramente poderaacute provocar por exemplo uma
artrite
No caso de um desgaste mecacircnico resolve-se o problema trocando o elemento de
desgaste e solucionando o problema de lubrificaccedilatildeo O que natildeo pode ser realizado
com tanta simplicidade no caso do joelho que requer um tratamento ou ateacute uma
intervenccedilatildeo ciruacutergica
72
91 Resultados dos testes
Foram realizados dois testes com e sem carga para que pudeacutessemos avaliar a
mudanccedila nos resultados da RM
911 O Primeiro Teste
O primeiro teste foi realizado no dia 25 de junho de 2005 no CDI (centro de
diagnoacutestico por imagem) localizado em Santa Luacutecia ndash Vitoacuteria O teste foi realizado
em uma pessoa de aparecircncia saudaacutevel sem histoacuterico de problemas no joelho e sem
ocorrecircncia de dor com idade de 28 anos
Os resultados obtidos natildeo apresentaram alteraccedilatildeo significativa das fissuras
912 O Segundo Teste
O segundo teste foi realizado no dia 18 julho de 2005 no mesmo local do teste
anterior O teste foi realizado com uma pessoa saudaacutevel com histoacuterico de problemas
no joelho e sem dores nos dias anteriores ao teste bem como nos dias posteriores
com idade de 54 anos
O resultado obtido com carga apresentou uma pequena variaccedilatildeo da fissura na
gordura de Hoffa
73
10 DISCUSSAtildeO DOS RESULTADOS E MELHORIAS
Neste capiacutetulo faremos uma abordagem sobre os resultados e uma proposta de
melhoria para o equipamento
101 Comentaacuterio dos Resultados
Nos resultados obtidos foram verificadas alteraccedilotildees na regiatildeo femopatelar quando
se aplica uma carga o que natildeo poderia ser obtido em um exame convencional de
ressonacircncia magneacutetica
No primeiro teste pode ser observada uma pequena diferenccedila devido agrave
aproximaccedilatildeo dos cocircndilos Considerando ser o indiviacuteduo uma pessoa saudaacutevel e
sem dores era de se esperar que o resultado natildeo apresentasse alguma anomalia
No segundo teste observou-se abertura de uma pequena fissura na gordura de
Hoffa o que tambeacutem se esperava pois a pessoa apresentava um histoacuterico de
problemas no joelho apesar de que ele natildeo apresentava sintomas de qualquer
anomalia no momento do teste
Visto que os testes natildeo puderam ser realizados com pessoas que tinham um
histoacuterico e uma situaccedilatildeo que caracterizasse um problema no joelho o que foi
determinante para os resultados e devido a impossibilidade de realizar testes nas
condiccedilotildees ideais descritas no quarto capiacutetulo bem como aos custos altiacutessimos que
envolvem os exames que foram realizados juntamente com os exames dos clientes
da cliacutenica sendo assim era de se esperar que os resultados natildeo causassem
diferenccedila de grande expressatildeo
74
102 Proposta de Melhoria
Visto que os resultados foram considerados satisfatoacuterios apesar das condiccedilotildees
adversas propomos possiacuteveis melhorias no que diz respeito agrave avaliaccedilatildeo da pressatildeo
exercida no joelho
Sugerimos entatildeo a utilizaccedilatildeo de palmilhas figuras 29 e 30 para avaliar a pressatildeo
equivalente exercida no joelho e o uso de um software por exemplo o Ansys
(elementos finitos) para criar uma nova imagem corrigida Isso seria viaacutevel e
interessante poreacutem exigiria mais aprofundamento e muito mais tempo o que poderaacute
ser realizado em futuros trabalhos
Figura 29 ndash Palmilhas para mediccedilatildeo da pressatildeo
Figura 30 ndash Resultado de uma anaacutelise de pressatildeo
75
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
[1] httpmriifscuspbrpaginasporttormprojetohistoricohtml acessado
em 11 de junho de 2005
[2] httpwwweagoracombrlerphpidnew=13596 acessado em 15 de
junho de 2005
[3] Rasch Philip j Cinesiologia e Anatomia Aplicada Editora Guanabara
Koogan 1991
[4] Kendall Henry Otis Kendall Florence Peterson Wadsworth Gladys
Elizabeth Muacutesculos Provas e Funccedilotildees Editora Manole Ltda 1980
[5] Haaga Hohn R Lanzieri Charles F Tomografia Computadorizada e
Ressonacircncia Magneacutetica do Corpo Humano Vol 2 Editora Guanabara Koogan
1996
[6] Antonio Raimundo dos Santos Metodologia Cientiacutefica a construccedilatildeo do
Conhecimento 6ordfed Editora DPampA 2004
[7] Tese de Mestrado do aluno Luciano Luporini Menegaldo Campinas
1997 SP ndash Brasil
[8] httpwwwgrupodojoelhocombrartigosanat_biomhtmc acessado em
16 de junho de 2005
[9] httpwwwgrupodojoelhocombrlcahtm acessado em 16 de junho de
2005
[10]httpwwwcorpohumanohpgigcombrsist_muscularsist_muscularhtml
acessado em 20 de junho de 2005
[11] httpwwwmsd-brazilcommsd43m_manualmm_sec5_47htm
acessado em 24 de junho de 2005
[12] httpgeocitiesyahoocombrcorpoemovview_musculacao_24htm
acessado em 25 de junho de 2005
[13]httpwwwtudosobredorcombrpaciente_templatephp3pagina=joelho
acessado em 06 de julho de 2005
[14] Stimac Gary k Introduccedilatildeo ao diagnoacutestico por imagens Editora
Guanabara Koogan 1994
47
55 Estrutura Muscular na Articulaccedilatildeo
A seguir seratildeo apresentados os muacutesculos e ligamentos no movimento do joelho De
acordo com o mostrado na Figura 20 podemos observar a quantidade de muacutesculos
diretamente ligados ao joelho bem como os ligamentos que satildeo responsaacuteveis por
manter a integridade da articulaccedilatildeo
Figura 20 - Demonstrativa dos muacutesculos ligamentos e suas disposiccedilotildees
551 Os Muacutesculos da Articulaccedilatildeo
Doze muacutesculos atuam na articulaccedilatildeo do joelho e satildeo classificados em trecircs grupos
bull Jarrete
bull Quadriacuteceps da coxa e
bull Muacutesculos natildeo-classificados
5511 Jarrete
O grupo do jarrete inclui os muacutesculos semitendiacuteneo semimembranaacuteceo e biacuteceps da
coxa (cabeccedila longa e curta) Todos exceto a cabeccedila curta do biacuteceps atuam como
48
extensores do quadril Como os muacutesculos do jarrete demonstram uma linha de
traccedilatildeo posterior ao eixo de rotaccedilatildeo do joelho eles servem como flexores do joelho
Aleacutem de fletir o joelho os muacutesculos semimembranaacuteceo e semitendiacuteneo giram
medialmente a tiacutebia quando o joelho estaacute parcialmente fletido Na condiccedilatildeo de
sustentaccedilatildeo de peso esses muacutesculos tendem a girar lateralmente o fecircmur sobre a
tiacutebia Esses movimentos satildeo relativamente equivalentes
5512 O Quadriacuteceps da Coxa
O quadriacuteceps da coxa eacute constituiacutedo pelos muacutesculos reto da coxa e trecircs vastos (vasto
lateral medial e intermeacutedio) Apenas o reto da coxa atua em mais de uma
articulaccedilatildeo Contudo todos os membros causam inequivocadamente uma extensatildeo
potente do joelho e tambeacutem devido a sua inserccedilatildeo medial tendem a causar
rotaccedilatildeo medial da tiacutebia
O comportamento eleacutetrico do vasto medial estaacute relacionado agrave diminuiccedilatildeo da
magnitude do braccedilo de momento do quadriacuteceps para a extensatildeo do joelho durante
os 15ordm finais de movimento Os aumentos na atividade do vasto medial no final da
extensatildeo do joelho foram relacionados ao seu papel como estabilizador da patela
contra uma luxaccedilatildeo lateral Em geral ainda eacute relativamente seguro afirmar que todos
os muacutesculos do quadriacuteceps satildeo mais ou menos simultaneamente ativos durante a
extensatildeo do joelho e proporcionalmente ativos durante elevaccedilotildees e reduccedilotildees na
tensatildeo da extensatildeo
5513 O Grupo de Muacutesculos natildeo Classificados
O grupo de muacutesculos natildeo-classificados da articulaccedilatildeo do joelho inclui o sartoacuterio o
graacutecil o popliacuteteo o gastrocnecircmico e o plantar Os dois uacuteltimos atuam
predominantemente na articulaccedilatildeo do tornozelo embora passem atraacutes da
articulaccedilatildeo do joelho e possuam alguma capacidade de flexatildeo
49
O muacutesculo graacutecil considerado parte da massa muscular referida como adutores do
quadril no entanto ao atravessar a articulaccedilatildeo do joelho ele tende a causar um
torque associado agrave rotaccedilatildeo medial da tiacutebia bem como a flexatildeo do joelho
O sartoacuterio que eacute o muacutesculo mais longo do corpo tambeacutem se associa agrave rotaccedilatildeo
medial da tiacutebia e atua no quadril como flexor
O popliacuteteo eacute um muacutesculo profundo e pequeno situado atraacutes da articulaccedilatildeo do joelho
A orientaccedilatildeo de suas fibras o torna um rotador medial da tiacutebia Geralmente se
observa atividade do muacutesculo no iniacutecio da flexatildeo do joelho aleacutem de ajudar a
estabilizar o membro inferior sustentador do peso quando estaacute numa posiccedilatildeo com o
joelho fletido auxiliando o ligamento cruzado posterior a restringir esse movimento
indesejaacutevel
Figura 21 ndash Localizaccedilatildeo dos principais muacutesculos relacionados ao joelho [10]
552 Ligamentos
Ligamento Cruzado Anterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo permitindo
o movimento para frente
Ligamento Cruzado Posterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo
permitindo o movimento para traacutes mais ligamentos colaterais localizados nas
laterais do joelho responsaacuteveis pela estabilidade lateral e medial da articulaccedilatildeo
50
Os ligamentos tecircm como principal funccedilatildeo limitar os movimentos das articulaccedilotildees em
direccedilotildees indesejaacuteveis a fim de que natildeo ocorram lesotildees (danificaccedilotildees nas mesmas)
A caacutepsula fibrosa do joelho eacute suplementada e reforccedilada por cinco ligamentos
intriacutensecos
bull Ligamento Patelar
bull Ligamento Colateral Fibular
bull Ligamento Colateral Tibial
bull Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo
bull Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Estes satildeo frequumlentemente denominados ligamentos externos para diferenciaacute-los
dos ligamentos internos e ligamentos cruzados que se encontram dentro da caacutepsula
fibrosa
5521 Ligamento Patelar
Eacute a continuaccedilatildeo do tendatildeo do muacutesculo quadriacuteceps da coxa distal agrave patela Eacute
extremamente forte e contiacutenuo com a caacutepsula fibrosa da articulaccedilatildeo do joelho e eacute
palpado com maior facilidade quando a perna esta estendida Resiste agrave tendecircncia
da face tibial superior de deslocar-se para frente com referecircncia ao fecircmur durante
alguns tipos de movimento
5522 Ligamento Colateral Fibular (Lateral) e Ligamento Colateral Tibial
(Medial)
Esse ligamento tem mais importacircncia que o ligamento colateral fibular (lateral) no
que diz respeito agrave estabilidade do joelho
O ligamento colateral medial eacute composto de uma parte superficial o ligamento
colateral tibial e uma parte profunda ldquoo ligamento capsular medialrdquo Estas estruturas
satildeo importantes no controle da angulaccedilatildeo vara (voltado medialmente) e valga
(voltada lateralmente) rotaccedilatildeo tibial e deslocamento tibial antero-posterior Esses
51
ligamentos satildeo firmemente fixados ao menisco medial e a caacutepsula fibrosa da
articulaccedilatildeo do joelho
Os ligamentos colaterais tibial e fibular normalmente impedem a ruptura das faces
laterais da articulaccedilatildeo Satildeo firmemente estirados quando a perna eacute estendida
impedindo a rotaccedilatildeo da tiacutebia lateralmente ou do fecircmur medialmente Durante a
flexatildeo da perna eles se aproximam permitindo alguma rotaccedilatildeo da tiacutebia sobre o
fecircmur
Ligamento colateral medial possui duas porccedilotildees superficial e profunda Estabiliza a
joelho nos estresses em valgo
Ligamento colateral lateral ou fibular colateral Eacute o principal estabilizador ao estresse
em varo Faz parte do complexo ou canto posterolateral e resiste agrave rotaccedilatildeo externa
Figura 22ndash Ligamentos da articulaccedilatildeo do joelho
5523 Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo e Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Eles reforccedilam a parte de traz do joelho Ajudam a resistir qualquer tendecircncia
para a articulaccedilatildeo se mover aleacutem de seu limite de extensatildeo (hiperextensatildeo) Aleacutem
52
disso a direccedilatildeo de suas fibras sugere que eles limitem o movimento rotatoacuterio
5524 Ligamentos Cruzados
O mais fraco ligamento eacute o cruzado anterior que impede o deslocamento posterior
do fecircmur sobre a tiacutebia e a hiperextensatildeo da articulaccedilatildeo aleacutem de conter a tiacutebia que eacute
tracionada agrave frente quando a articulaccedilatildeo eacute fletida em acircngulo reto
O ligamento cruzado posterior que eacute estirado durante a flexatildeo da articulaccedilatildeo do
joelho impede a luxaccedilatildeo anterior do fecircmur sobre a tiacutebia ou a luxaccedilatildeo posterior da
tiacutebia Tambeacutem ajuda a evitar a hiperflexatildeo da articulaccedilatildeo do joelho
Estes ligamentos muito fortes situam-se no interior da caacutepsula articular unindo o
fecircmur e a tiacutebia Localizam-se entre os cocircndilos medial e lateral separados da
cavidade articular pela membrana sinovial
Satildeo faixas arredondadas que se cruzam obliquamente como um X e se denominam
anterior e posterior de acordo com seu local de fixaccedilatildeo na tiacutebia Estes ligamentos
satildeo essenciais para a estabilidade acircntero-posterior da articulaccedilatildeo do joelho
principalmente quando eacute fletido
Ligamento cruzado anterior Eacute responsaacutevel pela limitaccedilatildeo da translaccedilatildeo anterior e
rotaccedilatildeo da tiacutebia em relaccedilatildeo ao fecircmur
Ligamento cruzado posterior Evita a subluxaccedilatildeo posterior da tiacutebia em relaccedilatildeo ao
fecircmur
53
56 Movimentos de Rotaccedilatildeo e Translaccedilatildeo
No joelho existem movimentos de escorregamento do fecircmur sobre os meniscos
tornando o movimento ainda mais complexo Nas figuras 23 e 24 estatildeo identificadas
as proacuteteses de 1 e 4 eixos que nos datildeo uma boa visualizaccedilatildeo dos movimentos
relativos entre as superfiacutecies de um joelho
Figura 23 - Proacuteteses de um Eixo
Figura 24 - Proacuteteses de 4 eixos
Podemos observar a diferenccedila dos movimentos proporcionados por proacutetese e
concluiacutemos que o movimento da proacutetese de 4 eixos eacute o que mais se aproxima do
movimento real no joelho jaacute que proporciona o deslizamento entre as superfiacutecies
enquanto na proacutetese de 1 eixo ocorre apenas o movimento de rotaccedilatildeo em torno do
eixo
54
57 Conclusatildeo do Capiacutetulo
O meacutetodo atual de exame do joelho a ressonacircncia magneacutetica natildeo estaacute adequado
com a pesquisa biomecacircnica pois como pode ser observado neste capiacutetulo a
pressatildeo no joelho em movimento eacute no miacutenimo 30 vezes superior comparada agravequela
na maca de ressonacircncia assim como os acircngulos satildeo os mais variados possiacuteveis
proporcionando variaccedilatildeo ciacuteclica com baixas ou altas taxas de variaccedilatildeo das forccedilas
Com relaccedilatildeo ao meacutetodo de Hill pode-se ter uma noccedilatildeo dos gastos de energia
envolvidos na geraccedilatildeo dos movimentos e como varia a forccedila com a velocidade
muscular
Pode-se verificar tambeacutem a complexidade do joelho quando foram citados e
mostrado a quantidade de muacutesculos ligamentos e outras estruturas que o compotildee e
a sua complexibilidade bem como o movimento existente
55
6 PROPOSTA PARA A SOLUCcedilAtildeO MECAcircNICA
Propotildee-se entatildeo um sistema que simule a compressatildeo exercida sobre o joelho com
um carregamento estaacutetico com valor equivalente ao peso do paciente Isto seria
possiacutevel ao variar o carregamento e o acircngulo da articulaccedilatildeo que seria o ideal para
simular as atividades cotidianas como subir uma escada pular correr um
agachamento e outras situaccedilotildees onde o joelho eacute severamente solicitado
Situaccedilotildees como correr e pular necessitariam de um equipamento com software que
captassem imagens dinacircmicas para esta situaccedilatildeo a escolha seria por um simulador
de carga com caracteriacutesticas elaacutesticas desta forma com o movimento haveria
acreacutescimo ou decreacutescimo dos esforccedilos no joelho do paciente de acordo com a
variaccedilatildeo do comprimento da cinta elaacutestica A impossibilidade de realizaccedilatildeo de um
exame deste tipo eacute devido ao fato de natildeo haver um equipamento de RM que capta
imagens dinacircmicas aqui no estado do Espiacuterito Santo Figura 25 o que nos levou
a pensar em outra soluccedilatildeo para o caso
Figura 25 - Equipamento utilizado na ressonacircncia magneacutetica
56
Como a uacutenica possibilidade eacute de simular um carregamento com um acircngulo entre 10ordm
e 15ordm (acircngulo da bobina de captaccedilatildeo de imagem) na articulaccedilatildeo femopatelar e a
impossibilidade descrita no paraacutegrafo anterior pensamos entatildeo em um equipamento
que atendesse a esta situaccedilatildeo
Na Figura 26 observamos a forccedila F em direccedilatildeo perpendicular ao solo simulando a
forccedila peso desta maneira procuramos desenvolver um aparato que nos permitisse
simular a mesma direccedilatildeo A soluccedilatildeo foi um conjunto de cintas com baixa
elasticidade e boa resistecircncia mecacircnica agrave traccedilatildeo com dispositivo de travas O
equipamento natildeo possui componentes ferromagneacuteticos e medidores de forccedila
eletroeletrocircnicos
Figura 26 - Descriccedilatildeo da cinta e figura ilustrativa
A seguir podemos observar a figura 27 com o voluntaacuterio utilizando o equipamento
no momento anterior agrave ressonacircncia
57
Figura 27 ndash Paciente utilizando a cinta ao dar entrada na sala de exame
61 O Equipamento de Carga
O equipamento eacute composto por trecircs cintas dispostas do seguinte modo a primeira
cinta eacute responsaacutevel pelo carregamento do joelho tencionando o sistema a segunda
eacute responsaacutevel pela ligaccedilatildeo da cinta inferior a primeira com a superior a terceira e a
terceira cinta seraacute responsaacutevel por limitar o movimento que seraacute ajustada conforme
o tamanho do paciente
58
Figura 28 ndash Montagem do conjunto de cintas
62 Modificaccedilotildees Realizadas
Foram necessaacuterias algumas adaptaccedilotildees para que as cintas pudessem ser utilizadas
no equipamento de ressonacircncia magneacutetica pois havia alguns componentes
ferromagneacuteticos tais como mola e eixo Estes foram confeccionados em bronze e
as molas foram retiradas de maneira que natildeo alterasse a funcionalidade do
equipamento
59
7 O QUE SIGNIFICA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
Ressonacircncia Magneacutetica (RM) eacute uma ferramenta meacutedica moderna e precisa
disponiacutevel aos meacutedicos para a imagem seccional do interior do corpo Esta visatildeo
magneacutetica fornece aos meacutedicos uma quantidade de informaccedilotildees detalhadas sobre
a localizaccedilatildeo tamanho e composiccedilatildeo do tecido corporal a ser examinado Este
conhecimento pode ser decisivo no estabelecimento de um diagnoacutestico raacutepido e
preciso
A RM eacute um meacutetodo de investigar o corpo tatildeo complicado quanto parece A RM natildeo
usa raios-X De fato como o nome indica o procedimento eacute baseado nas
propriedades magneacuteticas dos aacutetomos que constituem todas as substacircncias incluindo
o corpo humano Em um campo magneacutetico forte como o produzido pelo scanner da
RM sinais eleacutetricos satildeo emitidos pelo nuacutecleo atocircmico do tecido corporal Esses
sinais satildeo interceptados por uma antena circular ao redor do paciente A intensidade
do sinal varia de acordo com o tipo de tecido Um computador designa os sinais aos
pontos correspondentes das aacutereas corporais em exame e transforma-as em imagem
na tela
71 Preparaccedilatildeo para o exame
Natildeo eacute necessaacuterio remover as roupas como eacute o caso em muitos exames de raio-X
poreacutem os pacientes satildeo solicitados a retirar todos os objetos que possam interferir
no processo de imagem principalmente aqueles contendo metal Isto inclui natildeo
somente brincos broches colares reloacutegios de pulso mas tambeacutem canetas
esferograacuteficas e chaves Os pacientes devem tambeacutem retirar placas dentaacuterias
removiacuteveis e informar o meacutedico se houver qualquer implante metaacutelico ou objeto
estranho incluindo
bull Marca-passo
bull Vaacutelvula cardiacuteaca artificial
bull Proacutetese vascular
60
bull Membro artificial
bull Unha ou placa metaacutelica
bull Estilhaccedilo ou tala de metal
bull Dispositivo intra-uterino (para contracepccedilatildeo)
bull O meacutedico deve ser informado se vocecirc estaacute graacutevida
Para o exame os pacientes satildeo conduzidos a um recosto almofadado no centro do
scanner da RM Eacute importante que o paciente sinta-se confortaacutevel para o iniacutecio e
permaneccedila calmo e quieto o quanto possiacutevel durante o exame jaacute que qualquer
movimento fiacutesico pode interferir com a precisatildeo das medidas ou alterar os resultados
dos testes
72 Seguranccedila durante o exame
Uma vez que a ressonacircncia magneacutetica natildeo envolve o uso de raios-X natildeo eacute
necessaacuterio tomar as mesmas medidas de precauccedilatildeo para exames de raios-X Pelo
conhecimento cientiacutefico atual a forccedila do campo magneacutetico necessaacuteria para obter
resultados precisos (ateacute 2 Tesla = 20000 vezes o campo magneacutetico da Terra) natildeo
possui efeito prejudicial
Nos uacuteltimos anos milhotildees de exames foram realizados sem quaisquer efeitos
colaterais conhecidos - durante ou apoacutes o exame Os exames de RM geralmente
natildeo podem ser realizados em pacientes com marca-passo cardiacuteaco
73 O que acontece durante o exame
Durante o exame o paciente deita-se no centro de uma abertura tipo tuacutenel do
scanner da RM o que natildeo eacute perigoso nem doloroso Poreacutem se o paciente natildeo gosta
da sensaccedilatildeo de se sentir preso ou sofrem de claustrofobia tomar um sedativo leve
com consulta do meacutedico pode ajudar
61
Cada imagem da RM leva de 5 a 15 minutos para ser obtida Durante o exame o
paciente ouviraacute um som de batida leve Natildeo haacute com que se preocupar Esse eacute o
funcionamento normal do scanner da RM
Quando eacute necessaacuterio obter vaacuterias imagens o recosto iraacute mover-se automaticamente
agrave posiccedilatildeo apropriada O paciente deve continuar o mais tranquumlilo possiacutevel
Dependendo do tipo do exame o tempo total do procedimento pode ser de ateacute 60
minutos
62
8 PARAcircMETROS QUE AFETAM O ASPECTO DAS IMAGENS
OBTIDAS ATRAVEacuteS DE RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
A seguir seraacute abordado os paracircmetros envolvidos para a obtenccedilatildeo das imagens dos
diferentes planos em que satildeo mostradas as imagens e por fim os resultados
obtidos nos experimentos com e sem o equipamento de carga
81 Paracircmetros que Afetam o Aspecto das Imagens Obtidas Atraveacutes de
Ressonacircncia Magneacutetica
O aspecto de uma imagem produzida atraveacutes de RM eacute determinado atraveacutes de
muitos paracircmetros Em geral estes paracircmetros podem ser divididos em (1) aqueles
que possuem um valor fixo determinado pela fiacutesica da RM e (2) aqueles que podem
ser modificados pelo usuaacuterio para alterar o aspecto da imagem
O objetivo de qualquer estudo de RM eacute gerar imagens da anatomia tecidual nas
quais a razatildeo contraste-ruiacutedo (RCR) eacute suficiente para permitir identificaccedilatildeo do
processo patoloacutegico Isto eacute realizado variando-se os paracircmetros definidos pelo
usuaacuterio para enfatizar diferenccedilas nos valores de paracircmetros intriacutensecos e para
enfatizar diferenccedilas na intensidade do sinal entre voxels contendo tecidos normais e
patoloacutegicos
811 Paracircmetros Intriacutensecos
Os paracircmetros intriacutensecos satildeo tecidos-dependentes e natildeo estatildeo sob controle do
operador Como exemplos de paracircmetros intriacutensecos estatildeo a densidade da aacutegua e a
gordura no tecido fluxo sanguiacuteneo e as velocidades de relaxamento dos momentos
magneacuteticos de volta ao equiliacutebrio apoacutes perturbaccedilatildeo Alguns paracircmetros intriacutensecos
satildeo invariaacuteveis entre todos os tecidos (por exemplo a intensidade do campo
magneacutetico)
63
O acuacutemulo de liacutequido de edema em torno de um tumor eacute uma patologia comum O
edema tem maior proporccedilatildeo de aacutegua que o tecido normal circundante e portanto
maior densidade de proacutetons por unidade de volume Este aumento da densidade de
proacutetons por unidade de volume pode ser observado utilizando-se meacutetodos de estudo
por RM Tipicamente imagens por RM ponderadas em densidade protocircnica satildeo
obtidas utilizando-se os menores TE e tempo de repeticcedilatildeo (TR) possiacuteveis que
permitem relaxamento T1 completo de todos os momentos magneacuteticos de volta ao
equiliacutebrio
8111 Tempos de Relaxamento
Apoacutes ser excitado o sinal de RM natildeo pode ser detectado para sempre Sofre
descaimento em virtude de dois tipos diferentes de processos de relaxamento (1) o
retorno do momento magneacutetico de volume ao equiliacutebrio teacutermico e (2) a perda de
coerecircncia da fase na magnetizaccedilatildeo final em virtude de interaccedilotildees com outros
momentos magneacuteticos no tecido
A velocidade com que estes processos retornam agrave magnetizaccedilatildeo final ao equiliacutebrio eacute
fundamental porque a experiecircncia com RM deve ser repetida para cada etapa de
codificaccedilatildeo de fase e o grau de magnetizaccedilatildeo disponiacutevel para o estudo depende da
forma como muitos dos momentos magneacuteticos satildeo realinhados com o campo
magneacutetico principal
8112 Tempos de Relaxamento T2 e T2
Apoacutes excitaccedilatildeo o sinal de RM presente no plano XY decai exponencialmente ateacute
zero com o tempo O tempo necessaacuterio para o desaparecimento irreversiacutevel de 63
do sinal eacute denominado tempo de relaxamento T2 ou tempo de relaxamento spin-spin
ou transversal Este descaimento eacute causado pelos muitos processos que produzem
uma perda de coerecircncia da fase no sinal de RM Apoacutes o pulso de RF todos os
momentos magneacuteticos inicialmente processam com fases idecircnticas (a precessatildeo eacute o
alinhamento dos momentos magneacuteticos em torno do campo principal) Entretanto
64
variaccedilotildees na intensidade efetiva do campo magneacutetico fazem com que os momentos
magneacuteticos processem em diferentes frequumlecircncias por curtos periacuteodos de tempo
8113 Tempo de Relaxamento T1
O tempo de relaxamento T1 (isto eacute spin-lattice ou tempo de relaxamento
longitudinal) eacute o tempo necessaacuterio para restabelecer 63 da populaccedilatildeo de equiliacutebrio
de momentos magneacuteticos Bo apoacutes o pulso de excitaccedilatildeo O relaxamento T1 eacute um
processo exponencial
O tempo de relaxamento T1 para qualquer material varia em funccedilatildeo da intensidade
do capo magneacutetico pois ocorrem mais variaccedilotildees na intensidade do capo magneacutetico
efetivo local em menores frequumlecircncias O tempo de relaxamento T1 eacute sempre maior
ou igual ao tempo de relaxamento T2
812 Paracircmetros Extriacutensecos
Muitos tipos de paracircmetros controlados pelo operador podem alterar o aspecto da
imagem Estes incluem eventos de determinaccedilatildeo do tempo como TR TE e em
estudos de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo de inversatildeo do spin Outros paracircmetros
que afetam o aspecto da imagem satildeo espessura do corte resoluccedilatildeo digital e CDV
O aspecto da imagem tambeacutem pode ser modificado aplicando-se mais de um pulso
de RF antes da coleta de dados
8121 TR e TE
Tipicamente satildeo necessaacuterias 128 ou 256 etapas de codificaccedilatildeo em uma aquisiccedilatildeo
de RM O TR eacute o tempo entre etapas consecutivas de codificaccedilatildeo de fase e o TE eacute
o tempo entre o pulso de RF perturbador inicial e o centro do periacuteodo de aquisiccedilatildeo
O TR geralmente eacute maior que o TE exceto para algumas sequumlecircncias raacutepidas como
aquisiccedilatildeo raacutepida estaacutegio estacionaacuterio apoacutes contraste e imagem raacutepida com
precessatildeo estaacutegio estacionaacuterio
65
813 Manipulaccedilatildeo dos Paracircmetros Extriacutensecos para Variar o Contraste da
Imagem
8131 Imagem de Ressonacircncia Magneacutetica Ponderada em TI e TR
Todas as imagens geradas por RM satildeo ponderadas em T1 em algum grau os
tempos de relaxamento T1 para aacutegua e gordura no corpo vaiam de 100 a 2000 ms
A fonte primaacuteria de atenuaccedilatildeo do sinal em uma imagem spin-eco eacute a saturaccedilatildeo
progressiva do momento magneacutetico pelos pulsos de seleccedilatildeo do corte repetitivos O
sinal da gordura eacute brilhante enquanto as intensidades de sinal do muacutesculo e liacutequido
em um cisto do menisco satildeo menores
8132 Ponderaccedilatildeo em densidade Protocircnica
As imagens onde o contraste eacute governado pela concentraccedilatildeo relativa de aacutegua no
tecido podem ser geradas utilizando-se TRrsquos longos (TR gt 20 ms) Estas imagens
satildeo denominadas imagens ponderadas em densidade protocircnicas As imagens
ponderadas em densidade protocircnica fornecem mais detalhes anatocircmicos porque
satildeo usadas para visualizar estruturas finas Estas satildeo obtidas e satildeo uacuteteis para
interpretaccedilatildeo de aacutereas de sinal de intensidade elevada observada na imagem
ponderada em T2 na qual os detalhes anatocircmicos estatildeo encobertos
8133 Ponderaccedilatildeo em T2 e TE
O liacutequido e o edema podem ser enfatizados em imagens produzidas por RM
utilizando-se longos tempos de TE porque possuem maiores tempos de
relaxamento T2 que os tecidos normais Com TEs longos o descaimento do sinal
exponencial devido ao relaxamento T2 atenua o sinal de liacutequido e edema mais
lentamente que o sinal da gordura muacutesculo ou tecidos conjuntivos normais
Portanto o liacutequido e o edema apresentam-se brilhantes em imagens por RM
ponderadas em T2 obtidas utilizando-se longos tempos TE e longos tempos TR A
seguir seraacute exposto um quadro com um breve resumo da interpretaccedilatildeo de RM
66
Resumo da interpretaccedilatildeo de IRM
Definiccedilotildees
Tempos de relaxamento Comportamento caracteriacutestico da magnetizaccedilatildeo tecidual
(propriedades dos tecidos)
T1 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons se
tornem inicialmente alinhados com o capo magneacutetico
estaacutetico (ou se realinhem apoacutes excitaccedilotildees repetidas)
T2 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons
saiam de fase uns em relaccedilatildeo aos outros apoacutes excitaccedilatildeo
por radiofrequumlecircncia (RF)
TR O tempo entre as excitaccedilotildees sucessivas de RF no tecido
(um TR curto seleciona proacutetons com T1 curto)
TE Sequumlecircncia em spin-eco tempo no qual o sinal de RF
tecidual (spin-eco) eacute recebido (um TE longo seleciona
proacutetons com T2 longo)
TI Sequumlecircncia de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo consumido
ateacute que a magnetizaccedilatildeo do tecido em recuperaccedilatildeo seja
defletido para recepccedilatildeo (tecido cuja magnetizaccedilatildeo passa
pelo zero no tempo TI produz intensidade zero)
Efeitos sobre a
Imagem
T1 Um T1 curto possibilita uma remagnetizaccedilatildeo raacutepida de
modo que a intensidade do sinal eacute grande (a gordura tem
T1 muito curto) e o tecido aparece brilhante o tecido com
T1 longo (como o liacutequido) natildeo se magnetiza plenamente
entre as excitaccedilotildees e apresenta um aspecto escuro na
imagem a inversatildeo-recuperaccedilatildeo com TI semelhante ao T1
de um tecido resulta em sinal nulo para este tecido (a
gordura pode ser zerada pelo emprego de um TI curto)
67
T2 Um T2 curto faz com que os proacutetons em precessatildeo saiam
rapidamente de fase levando agrave perda do sinal tecidos com
T2 curto (como o muacutesculo) tecircm aspecto escuro nas
imagens obtidas em TE longo tecidos com T2 longo (como
liacutequido ou tumor) mantecircm sua coerecircncia de fase por mais
tempo do que outros tecidos e apresentam um aspecto
brilhante nas imagens obtidas com um TE longo uma
teacutecnica ponderada em T2 utiliza um TR e um TE longos
Aspecto do tecido em sequumlecircncia de IRM
Spin-eco
Tecido Tempo de
relaxamento
Ponderaccedilatildeo T1
TE e TR curtos
Ponderaccedilatildeo T2
Tumor liacutequido T1 e T2 longos Escuro Claro
Muacutesculo T1 longo e T2 curto Escuro Escuro
Gordura T1 curto e T2 longo Claro Menos claro
Para finalizar nossa anaacutelise acerca dos paracircmetros podemos dizer que em uma
sequumlecircncia DP teremos valores curtos para TR e tambeacutem para TE ou seja teremos
T1 longo e T2 curto assim natildeo teremos sequumlecircncia ponderada em T1 como
tambeacutem natildeo teremos ponderada em T2 esta sequumlecircncia nos daraacute cor escura para
liacutequidos e gorduras entatildeo poderemos diferenciar os muacutesculos que teratildeo cor
brilhante podendo entatildeo diagnosticar problemas musculares
Para valores curtos de TR e TE teremos sequumlecircncia ponderada em T1 desta forma
as gorduras apareceratildeo com cor brilhante e os muacutesculos e liacutequidos apareceratildeo em
cor escura sendo uma oacutetima maneira de analisar o quatildeo intacta se encontra o tecido
infrapatelar ou gordura de Hoffa encontrada na regiatildeo femopatelar
68
Para valores longos de TR e TE teremos uma sequumlecircncia ponderada em T2 desta
forma as gorduras e muacutesculos se encontraratildeo em cor escura mas os liacutequidos
estaratildeo em cor brilhante assim poderemos diagnosticar a presenccedila de aacutegua e
edemas na regiatildeo patelofemoral Lembrando ainda que a gordura neste caso tem a
funccedilatildeo de lubrificantes para as superfiacutecies das cartilagens dos ossos a presenccedila de
aacutegua ou edemas prejudicam a lubrificaccedilatildeo na regiatildeo fazendo com que as
cartilagens venham a deteriorar-se
82 Planos de Imagem
Uma aquisiccedilatildeo axial atraveacutes da articulaccedilatildeo patelofemoral eacute usada como o localizador
inicial para imagens subsequumlentes nos planos sagital e coronal A patologia do
menisco eacute avaliada basicamente em imagens do plano sagital Entretanto a
morfologia e a intensidade de sinal das cartilagens do menisco devem ser avaliadas
secundariamente em imagens no plano coronal Os ligamentos cruzados satildeo mais
bem observados em imagens no plano sagital com o coronal e o axial para
visualizaccedilatildeo secundaacuteria e confirmaccedilatildeo da patologia Os ligamentos colateral medial
e lateral (LCM E LCL) satildeo claramente exibidos em imagens coronais e axiais e
tambeacutem podem ser identificados rotineiramente em imagens sagitais As superfiacutecies
da cartilagem articular dos compartimentos medial e lateral satildeo avaliadas nos planos
coronal e sagital A articulaccedilatildeo patelofemoral incluindo a faceta patelar e a
cartilagem articular do sulco troclear eacute mais bem observada em imagens axiais e
sagitais
821 Posicionamento do Paciente
Embora os estudos por imagem sejam realizados rotineiramente com o joelho
colocado em 10ordm a 15ordm de rotaccedilatildeo externa (para realinhar o ligamento cruzado
anterior [LCA] paralelo ao plano de imagem sagital) esta rotaccedilatildeo externa torna-se
menos importante quando satildeo usados cortes mais finos (lt 3 mm) A rotaccedilatildeo externa
excessiva do joelho resulta em alongamento das dimensotildees acircntero-posteriores do
cocircndilo femoral (principalmente o cocircndilo femoral lateral) e pode diminuir a
visualizaccedilatildeo precisa da anatomia do menisco Uma alternativa eacute usar imagens
69
sagitais em plano obliacutequo paralelo agrave orientaccedilatildeo do LCA avaliada em um localizador
axial
83 Abordagem Quanto aos Tipos de Planos Utilizados na RM
831 Imagens Axiais
As imagens no plano axial tecircm importante papel na avaliaccedilatildeo de rotina do joelho As
facetas patelares e a cartilagem articular devido agrave sua orientaccedilatildeo obliacutequa satildeo
demonstradas com maior precisatildeo em imagens axiais atraveacutes da articulaccedilatildeo
patelofemoral A doenccedila patelofemoral (isto eacute condromalaacutecia) pode ser super ou
subestimada quando usadas apenas imagens sagitais Imagens axiais com TF 3D
submilimeacutetrica satildeo usadas para definir padrotildees de lesatildeo circunferencial do menisco
e criar imagens compostas 3D utilizando-se uma estaccedilatildeo de trabalho As imagens
no plano axial tambeacutem satildeo usadas como localizador para determinar os planos
sagital e coronal Embora imagens axiais de rotina em 4 ou 5 mm natildeo satildeo sensiacuteveis
agrave patologia do menisco porque os cortes satildeo muito espessos Imagens sagitais que
secionam o menisco perpendicular agrave sua superfiacutecie proporcionam a melhor
demonstraccedilatildeo da anatomia e patologia interna do menisco
832 Imagens Sagitais
A dessecaccedilatildeo no plano sagital exibe os componentes dos ligamentos colaterais
medial e caacutepsula adjacente O compartimento patelofemoral o quadriacuteceps e o
tendatildeo patelar satildeo demonstrados em dissecaccedilotildees meacutedio-sagitais
O LCA e o LCP satildeo mais bem exibidos em imagens sagitais O LCL ou ligamento
colateral fibular e o tendatildeo do muacutesculo biacuteceps femoral tambeacutem podem ser
observados em cortes sagitais perifeacutericos
Em cortes meacutedio-sagitais os tendotildees quadriacuteceps e patelar que demonstram sinal
de baixa intensidade satildeo observados em suas fixaccedilotildees anteriores aos poacutelos
patelares superior e inferior respectivamente O coxim adiposo infrapatelar de Hoffa
70
estaacute situado diretamente posterior ao tendatildeo patelar e demonstra sinal de
intensidade brilhante (dependendo dos paracircmetros escolhidos) A cartilagem
articular patelar posterior exibe arco uniforme ou convexo em cortes atraveacutes das
facetas patelares medial e lateral Na ausecircncia de liacutequido articular a bursa patelar
colapsada natildeo eacute observada proximal ao poacutelo superior da patela
833 Imagens Coronais
A dissecaccedilatildeo anatocircmica coronal poacutestero-anterior demonstra a caacutepsula posterior o
tendatildeo popliacuteteo os ligamentos cruzados e menisco os ligamentos colaterais e e o
mecanismo extensor
Cortes meacutedio-coronais exibem a espinha tibial anterior enquanto as imagens
anteriores satildeo caracterizadas pelo sinal de alta intensidade do coxim adiposo
infrapatelar de Hoffa anterior ao compartimento lateral do joelho
71
9 COMPARATIVO DO SISTEMA MECAcircNICO COM O JOELHO
Ao iniciar nossa discussatildeo faremos uma comparaccedilatildeo entre a junta do joelho e um
par de buchas mecacircnicas a cartilagem presente em torno dos cocircndilos seraacute
comparada a uma bucha de desgaste o osso seraacute considerado como a peccedila
importante que natildeo poderaacute ser substituiacuteda e a gordura de Hoffa (tecido adiposo
infrapatelar) seraacute considerada como um lubrificante de elevada viscosidade
No sistema mecacircnico quando haacute uma contaminaccedilatildeo no lubrificante tem-se o
aumento do atrito e em consequumlecircncia o desgaste prematuro do conjunto A
presenccedila de aacutegua por exemplo causa uma alteraccedilatildeo da viscosidade do lubrificante
essa alteraccedilatildeo natildeo permite a formaccedilatildeo de cunha na regiatildeo de contato entre as
superfiacutecies assim no caso de elementos mecacircnicos poderemos ter microsoldas
ruiacutedos vibraccedilatildeo aquecimento e outros
Em semelhanccedila com este modelo faremos um comparativo em relaccedilatildeo ao joelho
que apresenta componentes com funccedilotildees muito proacuteximas de um par de buchas
mecacircnicas Com o passar do tempo as constantes situaccedilotildees que envolvem o joelho
no dia a dia sejam elas os esforccedilos em um jogo de futebol ou em um simples
agachamento vatildeo levar este conjunto a pressotildees elevadas e ainda a infiltraccedilotildees de
aacutegua por diversos motivos pancadas torccedilotildees etc Neste caso a presenccedila da aacutegua
assim como no sistema mecacircnico iraacute causar desgaste das cartilagens ocorrendo o
contato entre os cocircndilos o que futuramente poderaacute provocar por exemplo uma
artrite
No caso de um desgaste mecacircnico resolve-se o problema trocando o elemento de
desgaste e solucionando o problema de lubrificaccedilatildeo O que natildeo pode ser realizado
com tanta simplicidade no caso do joelho que requer um tratamento ou ateacute uma
intervenccedilatildeo ciruacutergica
72
91 Resultados dos testes
Foram realizados dois testes com e sem carga para que pudeacutessemos avaliar a
mudanccedila nos resultados da RM
911 O Primeiro Teste
O primeiro teste foi realizado no dia 25 de junho de 2005 no CDI (centro de
diagnoacutestico por imagem) localizado em Santa Luacutecia ndash Vitoacuteria O teste foi realizado
em uma pessoa de aparecircncia saudaacutevel sem histoacuterico de problemas no joelho e sem
ocorrecircncia de dor com idade de 28 anos
Os resultados obtidos natildeo apresentaram alteraccedilatildeo significativa das fissuras
912 O Segundo Teste
O segundo teste foi realizado no dia 18 julho de 2005 no mesmo local do teste
anterior O teste foi realizado com uma pessoa saudaacutevel com histoacuterico de problemas
no joelho e sem dores nos dias anteriores ao teste bem como nos dias posteriores
com idade de 54 anos
O resultado obtido com carga apresentou uma pequena variaccedilatildeo da fissura na
gordura de Hoffa
73
10 DISCUSSAtildeO DOS RESULTADOS E MELHORIAS
Neste capiacutetulo faremos uma abordagem sobre os resultados e uma proposta de
melhoria para o equipamento
101 Comentaacuterio dos Resultados
Nos resultados obtidos foram verificadas alteraccedilotildees na regiatildeo femopatelar quando
se aplica uma carga o que natildeo poderia ser obtido em um exame convencional de
ressonacircncia magneacutetica
No primeiro teste pode ser observada uma pequena diferenccedila devido agrave
aproximaccedilatildeo dos cocircndilos Considerando ser o indiviacuteduo uma pessoa saudaacutevel e
sem dores era de se esperar que o resultado natildeo apresentasse alguma anomalia
No segundo teste observou-se abertura de uma pequena fissura na gordura de
Hoffa o que tambeacutem se esperava pois a pessoa apresentava um histoacuterico de
problemas no joelho apesar de que ele natildeo apresentava sintomas de qualquer
anomalia no momento do teste
Visto que os testes natildeo puderam ser realizados com pessoas que tinham um
histoacuterico e uma situaccedilatildeo que caracterizasse um problema no joelho o que foi
determinante para os resultados e devido a impossibilidade de realizar testes nas
condiccedilotildees ideais descritas no quarto capiacutetulo bem como aos custos altiacutessimos que
envolvem os exames que foram realizados juntamente com os exames dos clientes
da cliacutenica sendo assim era de se esperar que os resultados natildeo causassem
diferenccedila de grande expressatildeo
74
102 Proposta de Melhoria
Visto que os resultados foram considerados satisfatoacuterios apesar das condiccedilotildees
adversas propomos possiacuteveis melhorias no que diz respeito agrave avaliaccedilatildeo da pressatildeo
exercida no joelho
Sugerimos entatildeo a utilizaccedilatildeo de palmilhas figuras 29 e 30 para avaliar a pressatildeo
equivalente exercida no joelho e o uso de um software por exemplo o Ansys
(elementos finitos) para criar uma nova imagem corrigida Isso seria viaacutevel e
interessante poreacutem exigiria mais aprofundamento e muito mais tempo o que poderaacute
ser realizado em futuros trabalhos
Figura 29 ndash Palmilhas para mediccedilatildeo da pressatildeo
Figura 30 ndash Resultado de uma anaacutelise de pressatildeo
75
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
[1] httpmriifscuspbrpaginasporttormprojetohistoricohtml acessado
em 11 de junho de 2005
[2] httpwwweagoracombrlerphpidnew=13596 acessado em 15 de
junho de 2005
[3] Rasch Philip j Cinesiologia e Anatomia Aplicada Editora Guanabara
Koogan 1991
[4] Kendall Henry Otis Kendall Florence Peterson Wadsworth Gladys
Elizabeth Muacutesculos Provas e Funccedilotildees Editora Manole Ltda 1980
[5] Haaga Hohn R Lanzieri Charles F Tomografia Computadorizada e
Ressonacircncia Magneacutetica do Corpo Humano Vol 2 Editora Guanabara Koogan
1996
[6] Antonio Raimundo dos Santos Metodologia Cientiacutefica a construccedilatildeo do
Conhecimento 6ordfed Editora DPampA 2004
[7] Tese de Mestrado do aluno Luciano Luporini Menegaldo Campinas
1997 SP ndash Brasil
[8] httpwwwgrupodojoelhocombrartigosanat_biomhtmc acessado em
16 de junho de 2005
[9] httpwwwgrupodojoelhocombrlcahtm acessado em 16 de junho de
2005
[10]httpwwwcorpohumanohpgigcombrsist_muscularsist_muscularhtml
acessado em 20 de junho de 2005
[11] httpwwwmsd-brazilcommsd43m_manualmm_sec5_47htm
acessado em 24 de junho de 2005
[12] httpgeocitiesyahoocombrcorpoemovview_musculacao_24htm
acessado em 25 de junho de 2005
[13]httpwwwtudosobredorcombrpaciente_templatephp3pagina=joelho
acessado em 06 de julho de 2005
[14] Stimac Gary k Introduccedilatildeo ao diagnoacutestico por imagens Editora
Guanabara Koogan 1994
48
extensores do quadril Como os muacutesculos do jarrete demonstram uma linha de
traccedilatildeo posterior ao eixo de rotaccedilatildeo do joelho eles servem como flexores do joelho
Aleacutem de fletir o joelho os muacutesculos semimembranaacuteceo e semitendiacuteneo giram
medialmente a tiacutebia quando o joelho estaacute parcialmente fletido Na condiccedilatildeo de
sustentaccedilatildeo de peso esses muacutesculos tendem a girar lateralmente o fecircmur sobre a
tiacutebia Esses movimentos satildeo relativamente equivalentes
5512 O Quadriacuteceps da Coxa
O quadriacuteceps da coxa eacute constituiacutedo pelos muacutesculos reto da coxa e trecircs vastos (vasto
lateral medial e intermeacutedio) Apenas o reto da coxa atua em mais de uma
articulaccedilatildeo Contudo todos os membros causam inequivocadamente uma extensatildeo
potente do joelho e tambeacutem devido a sua inserccedilatildeo medial tendem a causar
rotaccedilatildeo medial da tiacutebia
O comportamento eleacutetrico do vasto medial estaacute relacionado agrave diminuiccedilatildeo da
magnitude do braccedilo de momento do quadriacuteceps para a extensatildeo do joelho durante
os 15ordm finais de movimento Os aumentos na atividade do vasto medial no final da
extensatildeo do joelho foram relacionados ao seu papel como estabilizador da patela
contra uma luxaccedilatildeo lateral Em geral ainda eacute relativamente seguro afirmar que todos
os muacutesculos do quadriacuteceps satildeo mais ou menos simultaneamente ativos durante a
extensatildeo do joelho e proporcionalmente ativos durante elevaccedilotildees e reduccedilotildees na
tensatildeo da extensatildeo
5513 O Grupo de Muacutesculos natildeo Classificados
O grupo de muacutesculos natildeo-classificados da articulaccedilatildeo do joelho inclui o sartoacuterio o
graacutecil o popliacuteteo o gastrocnecircmico e o plantar Os dois uacuteltimos atuam
predominantemente na articulaccedilatildeo do tornozelo embora passem atraacutes da
articulaccedilatildeo do joelho e possuam alguma capacidade de flexatildeo
49
O muacutesculo graacutecil considerado parte da massa muscular referida como adutores do
quadril no entanto ao atravessar a articulaccedilatildeo do joelho ele tende a causar um
torque associado agrave rotaccedilatildeo medial da tiacutebia bem como a flexatildeo do joelho
O sartoacuterio que eacute o muacutesculo mais longo do corpo tambeacutem se associa agrave rotaccedilatildeo
medial da tiacutebia e atua no quadril como flexor
O popliacuteteo eacute um muacutesculo profundo e pequeno situado atraacutes da articulaccedilatildeo do joelho
A orientaccedilatildeo de suas fibras o torna um rotador medial da tiacutebia Geralmente se
observa atividade do muacutesculo no iniacutecio da flexatildeo do joelho aleacutem de ajudar a
estabilizar o membro inferior sustentador do peso quando estaacute numa posiccedilatildeo com o
joelho fletido auxiliando o ligamento cruzado posterior a restringir esse movimento
indesejaacutevel
Figura 21 ndash Localizaccedilatildeo dos principais muacutesculos relacionados ao joelho [10]
552 Ligamentos
Ligamento Cruzado Anterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo permitindo
o movimento para frente
Ligamento Cruzado Posterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo
permitindo o movimento para traacutes mais ligamentos colaterais localizados nas
laterais do joelho responsaacuteveis pela estabilidade lateral e medial da articulaccedilatildeo
50
Os ligamentos tecircm como principal funccedilatildeo limitar os movimentos das articulaccedilotildees em
direccedilotildees indesejaacuteveis a fim de que natildeo ocorram lesotildees (danificaccedilotildees nas mesmas)
A caacutepsula fibrosa do joelho eacute suplementada e reforccedilada por cinco ligamentos
intriacutensecos
bull Ligamento Patelar
bull Ligamento Colateral Fibular
bull Ligamento Colateral Tibial
bull Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo
bull Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Estes satildeo frequumlentemente denominados ligamentos externos para diferenciaacute-los
dos ligamentos internos e ligamentos cruzados que se encontram dentro da caacutepsula
fibrosa
5521 Ligamento Patelar
Eacute a continuaccedilatildeo do tendatildeo do muacutesculo quadriacuteceps da coxa distal agrave patela Eacute
extremamente forte e contiacutenuo com a caacutepsula fibrosa da articulaccedilatildeo do joelho e eacute
palpado com maior facilidade quando a perna esta estendida Resiste agrave tendecircncia
da face tibial superior de deslocar-se para frente com referecircncia ao fecircmur durante
alguns tipos de movimento
5522 Ligamento Colateral Fibular (Lateral) e Ligamento Colateral Tibial
(Medial)
Esse ligamento tem mais importacircncia que o ligamento colateral fibular (lateral) no
que diz respeito agrave estabilidade do joelho
O ligamento colateral medial eacute composto de uma parte superficial o ligamento
colateral tibial e uma parte profunda ldquoo ligamento capsular medialrdquo Estas estruturas
satildeo importantes no controle da angulaccedilatildeo vara (voltado medialmente) e valga
(voltada lateralmente) rotaccedilatildeo tibial e deslocamento tibial antero-posterior Esses
51
ligamentos satildeo firmemente fixados ao menisco medial e a caacutepsula fibrosa da
articulaccedilatildeo do joelho
Os ligamentos colaterais tibial e fibular normalmente impedem a ruptura das faces
laterais da articulaccedilatildeo Satildeo firmemente estirados quando a perna eacute estendida
impedindo a rotaccedilatildeo da tiacutebia lateralmente ou do fecircmur medialmente Durante a
flexatildeo da perna eles se aproximam permitindo alguma rotaccedilatildeo da tiacutebia sobre o
fecircmur
Ligamento colateral medial possui duas porccedilotildees superficial e profunda Estabiliza a
joelho nos estresses em valgo
Ligamento colateral lateral ou fibular colateral Eacute o principal estabilizador ao estresse
em varo Faz parte do complexo ou canto posterolateral e resiste agrave rotaccedilatildeo externa
Figura 22ndash Ligamentos da articulaccedilatildeo do joelho
5523 Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo e Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Eles reforccedilam a parte de traz do joelho Ajudam a resistir qualquer tendecircncia
para a articulaccedilatildeo se mover aleacutem de seu limite de extensatildeo (hiperextensatildeo) Aleacutem
52
disso a direccedilatildeo de suas fibras sugere que eles limitem o movimento rotatoacuterio
5524 Ligamentos Cruzados
O mais fraco ligamento eacute o cruzado anterior que impede o deslocamento posterior
do fecircmur sobre a tiacutebia e a hiperextensatildeo da articulaccedilatildeo aleacutem de conter a tiacutebia que eacute
tracionada agrave frente quando a articulaccedilatildeo eacute fletida em acircngulo reto
O ligamento cruzado posterior que eacute estirado durante a flexatildeo da articulaccedilatildeo do
joelho impede a luxaccedilatildeo anterior do fecircmur sobre a tiacutebia ou a luxaccedilatildeo posterior da
tiacutebia Tambeacutem ajuda a evitar a hiperflexatildeo da articulaccedilatildeo do joelho
Estes ligamentos muito fortes situam-se no interior da caacutepsula articular unindo o
fecircmur e a tiacutebia Localizam-se entre os cocircndilos medial e lateral separados da
cavidade articular pela membrana sinovial
Satildeo faixas arredondadas que se cruzam obliquamente como um X e se denominam
anterior e posterior de acordo com seu local de fixaccedilatildeo na tiacutebia Estes ligamentos
satildeo essenciais para a estabilidade acircntero-posterior da articulaccedilatildeo do joelho
principalmente quando eacute fletido
Ligamento cruzado anterior Eacute responsaacutevel pela limitaccedilatildeo da translaccedilatildeo anterior e
rotaccedilatildeo da tiacutebia em relaccedilatildeo ao fecircmur
Ligamento cruzado posterior Evita a subluxaccedilatildeo posterior da tiacutebia em relaccedilatildeo ao
fecircmur
53
56 Movimentos de Rotaccedilatildeo e Translaccedilatildeo
No joelho existem movimentos de escorregamento do fecircmur sobre os meniscos
tornando o movimento ainda mais complexo Nas figuras 23 e 24 estatildeo identificadas
as proacuteteses de 1 e 4 eixos que nos datildeo uma boa visualizaccedilatildeo dos movimentos
relativos entre as superfiacutecies de um joelho
Figura 23 - Proacuteteses de um Eixo
Figura 24 - Proacuteteses de 4 eixos
Podemos observar a diferenccedila dos movimentos proporcionados por proacutetese e
concluiacutemos que o movimento da proacutetese de 4 eixos eacute o que mais se aproxima do
movimento real no joelho jaacute que proporciona o deslizamento entre as superfiacutecies
enquanto na proacutetese de 1 eixo ocorre apenas o movimento de rotaccedilatildeo em torno do
eixo
54
57 Conclusatildeo do Capiacutetulo
O meacutetodo atual de exame do joelho a ressonacircncia magneacutetica natildeo estaacute adequado
com a pesquisa biomecacircnica pois como pode ser observado neste capiacutetulo a
pressatildeo no joelho em movimento eacute no miacutenimo 30 vezes superior comparada agravequela
na maca de ressonacircncia assim como os acircngulos satildeo os mais variados possiacuteveis
proporcionando variaccedilatildeo ciacuteclica com baixas ou altas taxas de variaccedilatildeo das forccedilas
Com relaccedilatildeo ao meacutetodo de Hill pode-se ter uma noccedilatildeo dos gastos de energia
envolvidos na geraccedilatildeo dos movimentos e como varia a forccedila com a velocidade
muscular
Pode-se verificar tambeacutem a complexidade do joelho quando foram citados e
mostrado a quantidade de muacutesculos ligamentos e outras estruturas que o compotildee e
a sua complexibilidade bem como o movimento existente
55
6 PROPOSTA PARA A SOLUCcedilAtildeO MECAcircNICA
Propotildee-se entatildeo um sistema que simule a compressatildeo exercida sobre o joelho com
um carregamento estaacutetico com valor equivalente ao peso do paciente Isto seria
possiacutevel ao variar o carregamento e o acircngulo da articulaccedilatildeo que seria o ideal para
simular as atividades cotidianas como subir uma escada pular correr um
agachamento e outras situaccedilotildees onde o joelho eacute severamente solicitado
Situaccedilotildees como correr e pular necessitariam de um equipamento com software que
captassem imagens dinacircmicas para esta situaccedilatildeo a escolha seria por um simulador
de carga com caracteriacutesticas elaacutesticas desta forma com o movimento haveria
acreacutescimo ou decreacutescimo dos esforccedilos no joelho do paciente de acordo com a
variaccedilatildeo do comprimento da cinta elaacutestica A impossibilidade de realizaccedilatildeo de um
exame deste tipo eacute devido ao fato de natildeo haver um equipamento de RM que capta
imagens dinacircmicas aqui no estado do Espiacuterito Santo Figura 25 o que nos levou
a pensar em outra soluccedilatildeo para o caso
Figura 25 - Equipamento utilizado na ressonacircncia magneacutetica
56
Como a uacutenica possibilidade eacute de simular um carregamento com um acircngulo entre 10ordm
e 15ordm (acircngulo da bobina de captaccedilatildeo de imagem) na articulaccedilatildeo femopatelar e a
impossibilidade descrita no paraacutegrafo anterior pensamos entatildeo em um equipamento
que atendesse a esta situaccedilatildeo
Na Figura 26 observamos a forccedila F em direccedilatildeo perpendicular ao solo simulando a
forccedila peso desta maneira procuramos desenvolver um aparato que nos permitisse
simular a mesma direccedilatildeo A soluccedilatildeo foi um conjunto de cintas com baixa
elasticidade e boa resistecircncia mecacircnica agrave traccedilatildeo com dispositivo de travas O
equipamento natildeo possui componentes ferromagneacuteticos e medidores de forccedila
eletroeletrocircnicos
Figura 26 - Descriccedilatildeo da cinta e figura ilustrativa
A seguir podemos observar a figura 27 com o voluntaacuterio utilizando o equipamento
no momento anterior agrave ressonacircncia
57
Figura 27 ndash Paciente utilizando a cinta ao dar entrada na sala de exame
61 O Equipamento de Carga
O equipamento eacute composto por trecircs cintas dispostas do seguinte modo a primeira
cinta eacute responsaacutevel pelo carregamento do joelho tencionando o sistema a segunda
eacute responsaacutevel pela ligaccedilatildeo da cinta inferior a primeira com a superior a terceira e a
terceira cinta seraacute responsaacutevel por limitar o movimento que seraacute ajustada conforme
o tamanho do paciente
58
Figura 28 ndash Montagem do conjunto de cintas
62 Modificaccedilotildees Realizadas
Foram necessaacuterias algumas adaptaccedilotildees para que as cintas pudessem ser utilizadas
no equipamento de ressonacircncia magneacutetica pois havia alguns componentes
ferromagneacuteticos tais como mola e eixo Estes foram confeccionados em bronze e
as molas foram retiradas de maneira que natildeo alterasse a funcionalidade do
equipamento
59
7 O QUE SIGNIFICA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
Ressonacircncia Magneacutetica (RM) eacute uma ferramenta meacutedica moderna e precisa
disponiacutevel aos meacutedicos para a imagem seccional do interior do corpo Esta visatildeo
magneacutetica fornece aos meacutedicos uma quantidade de informaccedilotildees detalhadas sobre
a localizaccedilatildeo tamanho e composiccedilatildeo do tecido corporal a ser examinado Este
conhecimento pode ser decisivo no estabelecimento de um diagnoacutestico raacutepido e
preciso
A RM eacute um meacutetodo de investigar o corpo tatildeo complicado quanto parece A RM natildeo
usa raios-X De fato como o nome indica o procedimento eacute baseado nas
propriedades magneacuteticas dos aacutetomos que constituem todas as substacircncias incluindo
o corpo humano Em um campo magneacutetico forte como o produzido pelo scanner da
RM sinais eleacutetricos satildeo emitidos pelo nuacutecleo atocircmico do tecido corporal Esses
sinais satildeo interceptados por uma antena circular ao redor do paciente A intensidade
do sinal varia de acordo com o tipo de tecido Um computador designa os sinais aos
pontos correspondentes das aacutereas corporais em exame e transforma-as em imagem
na tela
71 Preparaccedilatildeo para o exame
Natildeo eacute necessaacuterio remover as roupas como eacute o caso em muitos exames de raio-X
poreacutem os pacientes satildeo solicitados a retirar todos os objetos que possam interferir
no processo de imagem principalmente aqueles contendo metal Isto inclui natildeo
somente brincos broches colares reloacutegios de pulso mas tambeacutem canetas
esferograacuteficas e chaves Os pacientes devem tambeacutem retirar placas dentaacuterias
removiacuteveis e informar o meacutedico se houver qualquer implante metaacutelico ou objeto
estranho incluindo
bull Marca-passo
bull Vaacutelvula cardiacuteaca artificial
bull Proacutetese vascular
60
bull Membro artificial
bull Unha ou placa metaacutelica
bull Estilhaccedilo ou tala de metal
bull Dispositivo intra-uterino (para contracepccedilatildeo)
bull O meacutedico deve ser informado se vocecirc estaacute graacutevida
Para o exame os pacientes satildeo conduzidos a um recosto almofadado no centro do
scanner da RM Eacute importante que o paciente sinta-se confortaacutevel para o iniacutecio e
permaneccedila calmo e quieto o quanto possiacutevel durante o exame jaacute que qualquer
movimento fiacutesico pode interferir com a precisatildeo das medidas ou alterar os resultados
dos testes
72 Seguranccedila durante o exame
Uma vez que a ressonacircncia magneacutetica natildeo envolve o uso de raios-X natildeo eacute
necessaacuterio tomar as mesmas medidas de precauccedilatildeo para exames de raios-X Pelo
conhecimento cientiacutefico atual a forccedila do campo magneacutetico necessaacuteria para obter
resultados precisos (ateacute 2 Tesla = 20000 vezes o campo magneacutetico da Terra) natildeo
possui efeito prejudicial
Nos uacuteltimos anos milhotildees de exames foram realizados sem quaisquer efeitos
colaterais conhecidos - durante ou apoacutes o exame Os exames de RM geralmente
natildeo podem ser realizados em pacientes com marca-passo cardiacuteaco
73 O que acontece durante o exame
Durante o exame o paciente deita-se no centro de uma abertura tipo tuacutenel do
scanner da RM o que natildeo eacute perigoso nem doloroso Poreacutem se o paciente natildeo gosta
da sensaccedilatildeo de se sentir preso ou sofrem de claustrofobia tomar um sedativo leve
com consulta do meacutedico pode ajudar
61
Cada imagem da RM leva de 5 a 15 minutos para ser obtida Durante o exame o
paciente ouviraacute um som de batida leve Natildeo haacute com que se preocupar Esse eacute o
funcionamento normal do scanner da RM
Quando eacute necessaacuterio obter vaacuterias imagens o recosto iraacute mover-se automaticamente
agrave posiccedilatildeo apropriada O paciente deve continuar o mais tranquumlilo possiacutevel
Dependendo do tipo do exame o tempo total do procedimento pode ser de ateacute 60
minutos
62
8 PARAcircMETROS QUE AFETAM O ASPECTO DAS IMAGENS
OBTIDAS ATRAVEacuteS DE RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
A seguir seraacute abordado os paracircmetros envolvidos para a obtenccedilatildeo das imagens dos
diferentes planos em que satildeo mostradas as imagens e por fim os resultados
obtidos nos experimentos com e sem o equipamento de carga
81 Paracircmetros que Afetam o Aspecto das Imagens Obtidas Atraveacutes de
Ressonacircncia Magneacutetica
O aspecto de uma imagem produzida atraveacutes de RM eacute determinado atraveacutes de
muitos paracircmetros Em geral estes paracircmetros podem ser divididos em (1) aqueles
que possuem um valor fixo determinado pela fiacutesica da RM e (2) aqueles que podem
ser modificados pelo usuaacuterio para alterar o aspecto da imagem
O objetivo de qualquer estudo de RM eacute gerar imagens da anatomia tecidual nas
quais a razatildeo contraste-ruiacutedo (RCR) eacute suficiente para permitir identificaccedilatildeo do
processo patoloacutegico Isto eacute realizado variando-se os paracircmetros definidos pelo
usuaacuterio para enfatizar diferenccedilas nos valores de paracircmetros intriacutensecos e para
enfatizar diferenccedilas na intensidade do sinal entre voxels contendo tecidos normais e
patoloacutegicos
811 Paracircmetros Intriacutensecos
Os paracircmetros intriacutensecos satildeo tecidos-dependentes e natildeo estatildeo sob controle do
operador Como exemplos de paracircmetros intriacutensecos estatildeo a densidade da aacutegua e a
gordura no tecido fluxo sanguiacuteneo e as velocidades de relaxamento dos momentos
magneacuteticos de volta ao equiliacutebrio apoacutes perturbaccedilatildeo Alguns paracircmetros intriacutensecos
satildeo invariaacuteveis entre todos os tecidos (por exemplo a intensidade do campo
magneacutetico)
63
O acuacutemulo de liacutequido de edema em torno de um tumor eacute uma patologia comum O
edema tem maior proporccedilatildeo de aacutegua que o tecido normal circundante e portanto
maior densidade de proacutetons por unidade de volume Este aumento da densidade de
proacutetons por unidade de volume pode ser observado utilizando-se meacutetodos de estudo
por RM Tipicamente imagens por RM ponderadas em densidade protocircnica satildeo
obtidas utilizando-se os menores TE e tempo de repeticcedilatildeo (TR) possiacuteveis que
permitem relaxamento T1 completo de todos os momentos magneacuteticos de volta ao
equiliacutebrio
8111 Tempos de Relaxamento
Apoacutes ser excitado o sinal de RM natildeo pode ser detectado para sempre Sofre
descaimento em virtude de dois tipos diferentes de processos de relaxamento (1) o
retorno do momento magneacutetico de volume ao equiliacutebrio teacutermico e (2) a perda de
coerecircncia da fase na magnetizaccedilatildeo final em virtude de interaccedilotildees com outros
momentos magneacuteticos no tecido
A velocidade com que estes processos retornam agrave magnetizaccedilatildeo final ao equiliacutebrio eacute
fundamental porque a experiecircncia com RM deve ser repetida para cada etapa de
codificaccedilatildeo de fase e o grau de magnetizaccedilatildeo disponiacutevel para o estudo depende da
forma como muitos dos momentos magneacuteticos satildeo realinhados com o campo
magneacutetico principal
8112 Tempos de Relaxamento T2 e T2
Apoacutes excitaccedilatildeo o sinal de RM presente no plano XY decai exponencialmente ateacute
zero com o tempo O tempo necessaacuterio para o desaparecimento irreversiacutevel de 63
do sinal eacute denominado tempo de relaxamento T2 ou tempo de relaxamento spin-spin
ou transversal Este descaimento eacute causado pelos muitos processos que produzem
uma perda de coerecircncia da fase no sinal de RM Apoacutes o pulso de RF todos os
momentos magneacuteticos inicialmente processam com fases idecircnticas (a precessatildeo eacute o
alinhamento dos momentos magneacuteticos em torno do campo principal) Entretanto
64
variaccedilotildees na intensidade efetiva do campo magneacutetico fazem com que os momentos
magneacuteticos processem em diferentes frequumlecircncias por curtos periacuteodos de tempo
8113 Tempo de Relaxamento T1
O tempo de relaxamento T1 (isto eacute spin-lattice ou tempo de relaxamento
longitudinal) eacute o tempo necessaacuterio para restabelecer 63 da populaccedilatildeo de equiliacutebrio
de momentos magneacuteticos Bo apoacutes o pulso de excitaccedilatildeo O relaxamento T1 eacute um
processo exponencial
O tempo de relaxamento T1 para qualquer material varia em funccedilatildeo da intensidade
do capo magneacutetico pois ocorrem mais variaccedilotildees na intensidade do capo magneacutetico
efetivo local em menores frequumlecircncias O tempo de relaxamento T1 eacute sempre maior
ou igual ao tempo de relaxamento T2
812 Paracircmetros Extriacutensecos
Muitos tipos de paracircmetros controlados pelo operador podem alterar o aspecto da
imagem Estes incluem eventos de determinaccedilatildeo do tempo como TR TE e em
estudos de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo de inversatildeo do spin Outros paracircmetros
que afetam o aspecto da imagem satildeo espessura do corte resoluccedilatildeo digital e CDV
O aspecto da imagem tambeacutem pode ser modificado aplicando-se mais de um pulso
de RF antes da coleta de dados
8121 TR e TE
Tipicamente satildeo necessaacuterias 128 ou 256 etapas de codificaccedilatildeo em uma aquisiccedilatildeo
de RM O TR eacute o tempo entre etapas consecutivas de codificaccedilatildeo de fase e o TE eacute
o tempo entre o pulso de RF perturbador inicial e o centro do periacuteodo de aquisiccedilatildeo
O TR geralmente eacute maior que o TE exceto para algumas sequumlecircncias raacutepidas como
aquisiccedilatildeo raacutepida estaacutegio estacionaacuterio apoacutes contraste e imagem raacutepida com
precessatildeo estaacutegio estacionaacuterio
65
813 Manipulaccedilatildeo dos Paracircmetros Extriacutensecos para Variar o Contraste da
Imagem
8131 Imagem de Ressonacircncia Magneacutetica Ponderada em TI e TR
Todas as imagens geradas por RM satildeo ponderadas em T1 em algum grau os
tempos de relaxamento T1 para aacutegua e gordura no corpo vaiam de 100 a 2000 ms
A fonte primaacuteria de atenuaccedilatildeo do sinal em uma imagem spin-eco eacute a saturaccedilatildeo
progressiva do momento magneacutetico pelos pulsos de seleccedilatildeo do corte repetitivos O
sinal da gordura eacute brilhante enquanto as intensidades de sinal do muacutesculo e liacutequido
em um cisto do menisco satildeo menores
8132 Ponderaccedilatildeo em densidade Protocircnica
As imagens onde o contraste eacute governado pela concentraccedilatildeo relativa de aacutegua no
tecido podem ser geradas utilizando-se TRrsquos longos (TR gt 20 ms) Estas imagens
satildeo denominadas imagens ponderadas em densidade protocircnicas As imagens
ponderadas em densidade protocircnica fornecem mais detalhes anatocircmicos porque
satildeo usadas para visualizar estruturas finas Estas satildeo obtidas e satildeo uacuteteis para
interpretaccedilatildeo de aacutereas de sinal de intensidade elevada observada na imagem
ponderada em T2 na qual os detalhes anatocircmicos estatildeo encobertos
8133 Ponderaccedilatildeo em T2 e TE
O liacutequido e o edema podem ser enfatizados em imagens produzidas por RM
utilizando-se longos tempos de TE porque possuem maiores tempos de
relaxamento T2 que os tecidos normais Com TEs longos o descaimento do sinal
exponencial devido ao relaxamento T2 atenua o sinal de liacutequido e edema mais
lentamente que o sinal da gordura muacutesculo ou tecidos conjuntivos normais
Portanto o liacutequido e o edema apresentam-se brilhantes em imagens por RM
ponderadas em T2 obtidas utilizando-se longos tempos TE e longos tempos TR A
seguir seraacute exposto um quadro com um breve resumo da interpretaccedilatildeo de RM
66
Resumo da interpretaccedilatildeo de IRM
Definiccedilotildees
Tempos de relaxamento Comportamento caracteriacutestico da magnetizaccedilatildeo tecidual
(propriedades dos tecidos)
T1 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons se
tornem inicialmente alinhados com o capo magneacutetico
estaacutetico (ou se realinhem apoacutes excitaccedilotildees repetidas)
T2 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons
saiam de fase uns em relaccedilatildeo aos outros apoacutes excitaccedilatildeo
por radiofrequumlecircncia (RF)
TR O tempo entre as excitaccedilotildees sucessivas de RF no tecido
(um TR curto seleciona proacutetons com T1 curto)
TE Sequumlecircncia em spin-eco tempo no qual o sinal de RF
tecidual (spin-eco) eacute recebido (um TE longo seleciona
proacutetons com T2 longo)
TI Sequumlecircncia de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo consumido
ateacute que a magnetizaccedilatildeo do tecido em recuperaccedilatildeo seja
defletido para recepccedilatildeo (tecido cuja magnetizaccedilatildeo passa
pelo zero no tempo TI produz intensidade zero)
Efeitos sobre a
Imagem
T1 Um T1 curto possibilita uma remagnetizaccedilatildeo raacutepida de
modo que a intensidade do sinal eacute grande (a gordura tem
T1 muito curto) e o tecido aparece brilhante o tecido com
T1 longo (como o liacutequido) natildeo se magnetiza plenamente
entre as excitaccedilotildees e apresenta um aspecto escuro na
imagem a inversatildeo-recuperaccedilatildeo com TI semelhante ao T1
de um tecido resulta em sinal nulo para este tecido (a
gordura pode ser zerada pelo emprego de um TI curto)
67
T2 Um T2 curto faz com que os proacutetons em precessatildeo saiam
rapidamente de fase levando agrave perda do sinal tecidos com
T2 curto (como o muacutesculo) tecircm aspecto escuro nas
imagens obtidas em TE longo tecidos com T2 longo (como
liacutequido ou tumor) mantecircm sua coerecircncia de fase por mais
tempo do que outros tecidos e apresentam um aspecto
brilhante nas imagens obtidas com um TE longo uma
teacutecnica ponderada em T2 utiliza um TR e um TE longos
Aspecto do tecido em sequumlecircncia de IRM
Spin-eco
Tecido Tempo de
relaxamento
Ponderaccedilatildeo T1
TE e TR curtos
Ponderaccedilatildeo T2
Tumor liacutequido T1 e T2 longos Escuro Claro
Muacutesculo T1 longo e T2 curto Escuro Escuro
Gordura T1 curto e T2 longo Claro Menos claro
Para finalizar nossa anaacutelise acerca dos paracircmetros podemos dizer que em uma
sequumlecircncia DP teremos valores curtos para TR e tambeacutem para TE ou seja teremos
T1 longo e T2 curto assim natildeo teremos sequumlecircncia ponderada em T1 como
tambeacutem natildeo teremos ponderada em T2 esta sequumlecircncia nos daraacute cor escura para
liacutequidos e gorduras entatildeo poderemos diferenciar os muacutesculos que teratildeo cor
brilhante podendo entatildeo diagnosticar problemas musculares
Para valores curtos de TR e TE teremos sequumlecircncia ponderada em T1 desta forma
as gorduras apareceratildeo com cor brilhante e os muacutesculos e liacutequidos apareceratildeo em
cor escura sendo uma oacutetima maneira de analisar o quatildeo intacta se encontra o tecido
infrapatelar ou gordura de Hoffa encontrada na regiatildeo femopatelar
68
Para valores longos de TR e TE teremos uma sequumlecircncia ponderada em T2 desta
forma as gorduras e muacutesculos se encontraratildeo em cor escura mas os liacutequidos
estaratildeo em cor brilhante assim poderemos diagnosticar a presenccedila de aacutegua e
edemas na regiatildeo patelofemoral Lembrando ainda que a gordura neste caso tem a
funccedilatildeo de lubrificantes para as superfiacutecies das cartilagens dos ossos a presenccedila de
aacutegua ou edemas prejudicam a lubrificaccedilatildeo na regiatildeo fazendo com que as
cartilagens venham a deteriorar-se
82 Planos de Imagem
Uma aquisiccedilatildeo axial atraveacutes da articulaccedilatildeo patelofemoral eacute usada como o localizador
inicial para imagens subsequumlentes nos planos sagital e coronal A patologia do
menisco eacute avaliada basicamente em imagens do plano sagital Entretanto a
morfologia e a intensidade de sinal das cartilagens do menisco devem ser avaliadas
secundariamente em imagens no plano coronal Os ligamentos cruzados satildeo mais
bem observados em imagens no plano sagital com o coronal e o axial para
visualizaccedilatildeo secundaacuteria e confirmaccedilatildeo da patologia Os ligamentos colateral medial
e lateral (LCM E LCL) satildeo claramente exibidos em imagens coronais e axiais e
tambeacutem podem ser identificados rotineiramente em imagens sagitais As superfiacutecies
da cartilagem articular dos compartimentos medial e lateral satildeo avaliadas nos planos
coronal e sagital A articulaccedilatildeo patelofemoral incluindo a faceta patelar e a
cartilagem articular do sulco troclear eacute mais bem observada em imagens axiais e
sagitais
821 Posicionamento do Paciente
Embora os estudos por imagem sejam realizados rotineiramente com o joelho
colocado em 10ordm a 15ordm de rotaccedilatildeo externa (para realinhar o ligamento cruzado
anterior [LCA] paralelo ao plano de imagem sagital) esta rotaccedilatildeo externa torna-se
menos importante quando satildeo usados cortes mais finos (lt 3 mm) A rotaccedilatildeo externa
excessiva do joelho resulta em alongamento das dimensotildees acircntero-posteriores do
cocircndilo femoral (principalmente o cocircndilo femoral lateral) e pode diminuir a
visualizaccedilatildeo precisa da anatomia do menisco Uma alternativa eacute usar imagens
69
sagitais em plano obliacutequo paralelo agrave orientaccedilatildeo do LCA avaliada em um localizador
axial
83 Abordagem Quanto aos Tipos de Planos Utilizados na RM
831 Imagens Axiais
As imagens no plano axial tecircm importante papel na avaliaccedilatildeo de rotina do joelho As
facetas patelares e a cartilagem articular devido agrave sua orientaccedilatildeo obliacutequa satildeo
demonstradas com maior precisatildeo em imagens axiais atraveacutes da articulaccedilatildeo
patelofemoral A doenccedila patelofemoral (isto eacute condromalaacutecia) pode ser super ou
subestimada quando usadas apenas imagens sagitais Imagens axiais com TF 3D
submilimeacutetrica satildeo usadas para definir padrotildees de lesatildeo circunferencial do menisco
e criar imagens compostas 3D utilizando-se uma estaccedilatildeo de trabalho As imagens
no plano axial tambeacutem satildeo usadas como localizador para determinar os planos
sagital e coronal Embora imagens axiais de rotina em 4 ou 5 mm natildeo satildeo sensiacuteveis
agrave patologia do menisco porque os cortes satildeo muito espessos Imagens sagitais que
secionam o menisco perpendicular agrave sua superfiacutecie proporcionam a melhor
demonstraccedilatildeo da anatomia e patologia interna do menisco
832 Imagens Sagitais
A dessecaccedilatildeo no plano sagital exibe os componentes dos ligamentos colaterais
medial e caacutepsula adjacente O compartimento patelofemoral o quadriacuteceps e o
tendatildeo patelar satildeo demonstrados em dissecaccedilotildees meacutedio-sagitais
O LCA e o LCP satildeo mais bem exibidos em imagens sagitais O LCL ou ligamento
colateral fibular e o tendatildeo do muacutesculo biacuteceps femoral tambeacutem podem ser
observados em cortes sagitais perifeacutericos
Em cortes meacutedio-sagitais os tendotildees quadriacuteceps e patelar que demonstram sinal
de baixa intensidade satildeo observados em suas fixaccedilotildees anteriores aos poacutelos
patelares superior e inferior respectivamente O coxim adiposo infrapatelar de Hoffa
70
estaacute situado diretamente posterior ao tendatildeo patelar e demonstra sinal de
intensidade brilhante (dependendo dos paracircmetros escolhidos) A cartilagem
articular patelar posterior exibe arco uniforme ou convexo em cortes atraveacutes das
facetas patelares medial e lateral Na ausecircncia de liacutequido articular a bursa patelar
colapsada natildeo eacute observada proximal ao poacutelo superior da patela
833 Imagens Coronais
A dissecaccedilatildeo anatocircmica coronal poacutestero-anterior demonstra a caacutepsula posterior o
tendatildeo popliacuteteo os ligamentos cruzados e menisco os ligamentos colaterais e e o
mecanismo extensor
Cortes meacutedio-coronais exibem a espinha tibial anterior enquanto as imagens
anteriores satildeo caracterizadas pelo sinal de alta intensidade do coxim adiposo
infrapatelar de Hoffa anterior ao compartimento lateral do joelho
71
9 COMPARATIVO DO SISTEMA MECAcircNICO COM O JOELHO
Ao iniciar nossa discussatildeo faremos uma comparaccedilatildeo entre a junta do joelho e um
par de buchas mecacircnicas a cartilagem presente em torno dos cocircndilos seraacute
comparada a uma bucha de desgaste o osso seraacute considerado como a peccedila
importante que natildeo poderaacute ser substituiacuteda e a gordura de Hoffa (tecido adiposo
infrapatelar) seraacute considerada como um lubrificante de elevada viscosidade
No sistema mecacircnico quando haacute uma contaminaccedilatildeo no lubrificante tem-se o
aumento do atrito e em consequumlecircncia o desgaste prematuro do conjunto A
presenccedila de aacutegua por exemplo causa uma alteraccedilatildeo da viscosidade do lubrificante
essa alteraccedilatildeo natildeo permite a formaccedilatildeo de cunha na regiatildeo de contato entre as
superfiacutecies assim no caso de elementos mecacircnicos poderemos ter microsoldas
ruiacutedos vibraccedilatildeo aquecimento e outros
Em semelhanccedila com este modelo faremos um comparativo em relaccedilatildeo ao joelho
que apresenta componentes com funccedilotildees muito proacuteximas de um par de buchas
mecacircnicas Com o passar do tempo as constantes situaccedilotildees que envolvem o joelho
no dia a dia sejam elas os esforccedilos em um jogo de futebol ou em um simples
agachamento vatildeo levar este conjunto a pressotildees elevadas e ainda a infiltraccedilotildees de
aacutegua por diversos motivos pancadas torccedilotildees etc Neste caso a presenccedila da aacutegua
assim como no sistema mecacircnico iraacute causar desgaste das cartilagens ocorrendo o
contato entre os cocircndilos o que futuramente poderaacute provocar por exemplo uma
artrite
No caso de um desgaste mecacircnico resolve-se o problema trocando o elemento de
desgaste e solucionando o problema de lubrificaccedilatildeo O que natildeo pode ser realizado
com tanta simplicidade no caso do joelho que requer um tratamento ou ateacute uma
intervenccedilatildeo ciruacutergica
72
91 Resultados dos testes
Foram realizados dois testes com e sem carga para que pudeacutessemos avaliar a
mudanccedila nos resultados da RM
911 O Primeiro Teste
O primeiro teste foi realizado no dia 25 de junho de 2005 no CDI (centro de
diagnoacutestico por imagem) localizado em Santa Luacutecia ndash Vitoacuteria O teste foi realizado
em uma pessoa de aparecircncia saudaacutevel sem histoacuterico de problemas no joelho e sem
ocorrecircncia de dor com idade de 28 anos
Os resultados obtidos natildeo apresentaram alteraccedilatildeo significativa das fissuras
912 O Segundo Teste
O segundo teste foi realizado no dia 18 julho de 2005 no mesmo local do teste
anterior O teste foi realizado com uma pessoa saudaacutevel com histoacuterico de problemas
no joelho e sem dores nos dias anteriores ao teste bem como nos dias posteriores
com idade de 54 anos
O resultado obtido com carga apresentou uma pequena variaccedilatildeo da fissura na
gordura de Hoffa
73
10 DISCUSSAtildeO DOS RESULTADOS E MELHORIAS
Neste capiacutetulo faremos uma abordagem sobre os resultados e uma proposta de
melhoria para o equipamento
101 Comentaacuterio dos Resultados
Nos resultados obtidos foram verificadas alteraccedilotildees na regiatildeo femopatelar quando
se aplica uma carga o que natildeo poderia ser obtido em um exame convencional de
ressonacircncia magneacutetica
No primeiro teste pode ser observada uma pequena diferenccedila devido agrave
aproximaccedilatildeo dos cocircndilos Considerando ser o indiviacuteduo uma pessoa saudaacutevel e
sem dores era de se esperar que o resultado natildeo apresentasse alguma anomalia
No segundo teste observou-se abertura de uma pequena fissura na gordura de
Hoffa o que tambeacutem se esperava pois a pessoa apresentava um histoacuterico de
problemas no joelho apesar de que ele natildeo apresentava sintomas de qualquer
anomalia no momento do teste
Visto que os testes natildeo puderam ser realizados com pessoas que tinham um
histoacuterico e uma situaccedilatildeo que caracterizasse um problema no joelho o que foi
determinante para os resultados e devido a impossibilidade de realizar testes nas
condiccedilotildees ideais descritas no quarto capiacutetulo bem como aos custos altiacutessimos que
envolvem os exames que foram realizados juntamente com os exames dos clientes
da cliacutenica sendo assim era de se esperar que os resultados natildeo causassem
diferenccedila de grande expressatildeo
74
102 Proposta de Melhoria
Visto que os resultados foram considerados satisfatoacuterios apesar das condiccedilotildees
adversas propomos possiacuteveis melhorias no que diz respeito agrave avaliaccedilatildeo da pressatildeo
exercida no joelho
Sugerimos entatildeo a utilizaccedilatildeo de palmilhas figuras 29 e 30 para avaliar a pressatildeo
equivalente exercida no joelho e o uso de um software por exemplo o Ansys
(elementos finitos) para criar uma nova imagem corrigida Isso seria viaacutevel e
interessante poreacutem exigiria mais aprofundamento e muito mais tempo o que poderaacute
ser realizado em futuros trabalhos
Figura 29 ndash Palmilhas para mediccedilatildeo da pressatildeo
Figura 30 ndash Resultado de uma anaacutelise de pressatildeo
75
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
[1] httpmriifscuspbrpaginasporttormprojetohistoricohtml acessado
em 11 de junho de 2005
[2] httpwwweagoracombrlerphpidnew=13596 acessado em 15 de
junho de 2005
[3] Rasch Philip j Cinesiologia e Anatomia Aplicada Editora Guanabara
Koogan 1991
[4] Kendall Henry Otis Kendall Florence Peterson Wadsworth Gladys
Elizabeth Muacutesculos Provas e Funccedilotildees Editora Manole Ltda 1980
[5] Haaga Hohn R Lanzieri Charles F Tomografia Computadorizada e
Ressonacircncia Magneacutetica do Corpo Humano Vol 2 Editora Guanabara Koogan
1996
[6] Antonio Raimundo dos Santos Metodologia Cientiacutefica a construccedilatildeo do
Conhecimento 6ordfed Editora DPampA 2004
[7] Tese de Mestrado do aluno Luciano Luporini Menegaldo Campinas
1997 SP ndash Brasil
[8] httpwwwgrupodojoelhocombrartigosanat_biomhtmc acessado em
16 de junho de 2005
[9] httpwwwgrupodojoelhocombrlcahtm acessado em 16 de junho de
2005
[10]httpwwwcorpohumanohpgigcombrsist_muscularsist_muscularhtml
acessado em 20 de junho de 2005
[11] httpwwwmsd-brazilcommsd43m_manualmm_sec5_47htm
acessado em 24 de junho de 2005
[12] httpgeocitiesyahoocombrcorpoemovview_musculacao_24htm
acessado em 25 de junho de 2005
[13]httpwwwtudosobredorcombrpaciente_templatephp3pagina=joelho
acessado em 06 de julho de 2005
[14] Stimac Gary k Introduccedilatildeo ao diagnoacutestico por imagens Editora
Guanabara Koogan 1994
49
O muacutesculo graacutecil considerado parte da massa muscular referida como adutores do
quadril no entanto ao atravessar a articulaccedilatildeo do joelho ele tende a causar um
torque associado agrave rotaccedilatildeo medial da tiacutebia bem como a flexatildeo do joelho
O sartoacuterio que eacute o muacutesculo mais longo do corpo tambeacutem se associa agrave rotaccedilatildeo
medial da tiacutebia e atua no quadril como flexor
O popliacuteteo eacute um muacutesculo profundo e pequeno situado atraacutes da articulaccedilatildeo do joelho
A orientaccedilatildeo de suas fibras o torna um rotador medial da tiacutebia Geralmente se
observa atividade do muacutesculo no iniacutecio da flexatildeo do joelho aleacutem de ajudar a
estabilizar o membro inferior sustentador do peso quando estaacute numa posiccedilatildeo com o
joelho fletido auxiliando o ligamento cruzado posterior a restringir esse movimento
indesejaacutevel
Figura 21 ndash Localizaccedilatildeo dos principais muacutesculos relacionados ao joelho [10]
552 Ligamentos
Ligamento Cruzado Anterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo permitindo
o movimento para frente
Ligamento Cruzado Posterior responsaacutevel pela estabilidade do joelho natildeo
permitindo o movimento para traacutes mais ligamentos colaterais localizados nas
laterais do joelho responsaacuteveis pela estabilidade lateral e medial da articulaccedilatildeo
50
Os ligamentos tecircm como principal funccedilatildeo limitar os movimentos das articulaccedilotildees em
direccedilotildees indesejaacuteveis a fim de que natildeo ocorram lesotildees (danificaccedilotildees nas mesmas)
A caacutepsula fibrosa do joelho eacute suplementada e reforccedilada por cinco ligamentos
intriacutensecos
bull Ligamento Patelar
bull Ligamento Colateral Fibular
bull Ligamento Colateral Tibial
bull Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo
bull Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Estes satildeo frequumlentemente denominados ligamentos externos para diferenciaacute-los
dos ligamentos internos e ligamentos cruzados que se encontram dentro da caacutepsula
fibrosa
5521 Ligamento Patelar
Eacute a continuaccedilatildeo do tendatildeo do muacutesculo quadriacuteceps da coxa distal agrave patela Eacute
extremamente forte e contiacutenuo com a caacutepsula fibrosa da articulaccedilatildeo do joelho e eacute
palpado com maior facilidade quando a perna esta estendida Resiste agrave tendecircncia
da face tibial superior de deslocar-se para frente com referecircncia ao fecircmur durante
alguns tipos de movimento
5522 Ligamento Colateral Fibular (Lateral) e Ligamento Colateral Tibial
(Medial)
Esse ligamento tem mais importacircncia que o ligamento colateral fibular (lateral) no
que diz respeito agrave estabilidade do joelho
O ligamento colateral medial eacute composto de uma parte superficial o ligamento
colateral tibial e uma parte profunda ldquoo ligamento capsular medialrdquo Estas estruturas
satildeo importantes no controle da angulaccedilatildeo vara (voltado medialmente) e valga
(voltada lateralmente) rotaccedilatildeo tibial e deslocamento tibial antero-posterior Esses
51
ligamentos satildeo firmemente fixados ao menisco medial e a caacutepsula fibrosa da
articulaccedilatildeo do joelho
Os ligamentos colaterais tibial e fibular normalmente impedem a ruptura das faces
laterais da articulaccedilatildeo Satildeo firmemente estirados quando a perna eacute estendida
impedindo a rotaccedilatildeo da tiacutebia lateralmente ou do fecircmur medialmente Durante a
flexatildeo da perna eles se aproximam permitindo alguma rotaccedilatildeo da tiacutebia sobre o
fecircmur
Ligamento colateral medial possui duas porccedilotildees superficial e profunda Estabiliza a
joelho nos estresses em valgo
Ligamento colateral lateral ou fibular colateral Eacute o principal estabilizador ao estresse
em varo Faz parte do complexo ou canto posterolateral e resiste agrave rotaccedilatildeo externa
Figura 22ndash Ligamentos da articulaccedilatildeo do joelho
5523 Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo e Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Eles reforccedilam a parte de traz do joelho Ajudam a resistir qualquer tendecircncia
para a articulaccedilatildeo se mover aleacutem de seu limite de extensatildeo (hiperextensatildeo) Aleacutem
52
disso a direccedilatildeo de suas fibras sugere que eles limitem o movimento rotatoacuterio
5524 Ligamentos Cruzados
O mais fraco ligamento eacute o cruzado anterior que impede o deslocamento posterior
do fecircmur sobre a tiacutebia e a hiperextensatildeo da articulaccedilatildeo aleacutem de conter a tiacutebia que eacute
tracionada agrave frente quando a articulaccedilatildeo eacute fletida em acircngulo reto
O ligamento cruzado posterior que eacute estirado durante a flexatildeo da articulaccedilatildeo do
joelho impede a luxaccedilatildeo anterior do fecircmur sobre a tiacutebia ou a luxaccedilatildeo posterior da
tiacutebia Tambeacutem ajuda a evitar a hiperflexatildeo da articulaccedilatildeo do joelho
Estes ligamentos muito fortes situam-se no interior da caacutepsula articular unindo o
fecircmur e a tiacutebia Localizam-se entre os cocircndilos medial e lateral separados da
cavidade articular pela membrana sinovial
Satildeo faixas arredondadas que se cruzam obliquamente como um X e se denominam
anterior e posterior de acordo com seu local de fixaccedilatildeo na tiacutebia Estes ligamentos
satildeo essenciais para a estabilidade acircntero-posterior da articulaccedilatildeo do joelho
principalmente quando eacute fletido
Ligamento cruzado anterior Eacute responsaacutevel pela limitaccedilatildeo da translaccedilatildeo anterior e
rotaccedilatildeo da tiacutebia em relaccedilatildeo ao fecircmur
Ligamento cruzado posterior Evita a subluxaccedilatildeo posterior da tiacutebia em relaccedilatildeo ao
fecircmur
53
56 Movimentos de Rotaccedilatildeo e Translaccedilatildeo
No joelho existem movimentos de escorregamento do fecircmur sobre os meniscos
tornando o movimento ainda mais complexo Nas figuras 23 e 24 estatildeo identificadas
as proacuteteses de 1 e 4 eixos que nos datildeo uma boa visualizaccedilatildeo dos movimentos
relativos entre as superfiacutecies de um joelho
Figura 23 - Proacuteteses de um Eixo
Figura 24 - Proacuteteses de 4 eixos
Podemos observar a diferenccedila dos movimentos proporcionados por proacutetese e
concluiacutemos que o movimento da proacutetese de 4 eixos eacute o que mais se aproxima do
movimento real no joelho jaacute que proporciona o deslizamento entre as superfiacutecies
enquanto na proacutetese de 1 eixo ocorre apenas o movimento de rotaccedilatildeo em torno do
eixo
54
57 Conclusatildeo do Capiacutetulo
O meacutetodo atual de exame do joelho a ressonacircncia magneacutetica natildeo estaacute adequado
com a pesquisa biomecacircnica pois como pode ser observado neste capiacutetulo a
pressatildeo no joelho em movimento eacute no miacutenimo 30 vezes superior comparada agravequela
na maca de ressonacircncia assim como os acircngulos satildeo os mais variados possiacuteveis
proporcionando variaccedilatildeo ciacuteclica com baixas ou altas taxas de variaccedilatildeo das forccedilas
Com relaccedilatildeo ao meacutetodo de Hill pode-se ter uma noccedilatildeo dos gastos de energia
envolvidos na geraccedilatildeo dos movimentos e como varia a forccedila com a velocidade
muscular
Pode-se verificar tambeacutem a complexidade do joelho quando foram citados e
mostrado a quantidade de muacutesculos ligamentos e outras estruturas que o compotildee e
a sua complexibilidade bem como o movimento existente
55
6 PROPOSTA PARA A SOLUCcedilAtildeO MECAcircNICA
Propotildee-se entatildeo um sistema que simule a compressatildeo exercida sobre o joelho com
um carregamento estaacutetico com valor equivalente ao peso do paciente Isto seria
possiacutevel ao variar o carregamento e o acircngulo da articulaccedilatildeo que seria o ideal para
simular as atividades cotidianas como subir uma escada pular correr um
agachamento e outras situaccedilotildees onde o joelho eacute severamente solicitado
Situaccedilotildees como correr e pular necessitariam de um equipamento com software que
captassem imagens dinacircmicas para esta situaccedilatildeo a escolha seria por um simulador
de carga com caracteriacutesticas elaacutesticas desta forma com o movimento haveria
acreacutescimo ou decreacutescimo dos esforccedilos no joelho do paciente de acordo com a
variaccedilatildeo do comprimento da cinta elaacutestica A impossibilidade de realizaccedilatildeo de um
exame deste tipo eacute devido ao fato de natildeo haver um equipamento de RM que capta
imagens dinacircmicas aqui no estado do Espiacuterito Santo Figura 25 o que nos levou
a pensar em outra soluccedilatildeo para o caso
Figura 25 - Equipamento utilizado na ressonacircncia magneacutetica
56
Como a uacutenica possibilidade eacute de simular um carregamento com um acircngulo entre 10ordm
e 15ordm (acircngulo da bobina de captaccedilatildeo de imagem) na articulaccedilatildeo femopatelar e a
impossibilidade descrita no paraacutegrafo anterior pensamos entatildeo em um equipamento
que atendesse a esta situaccedilatildeo
Na Figura 26 observamos a forccedila F em direccedilatildeo perpendicular ao solo simulando a
forccedila peso desta maneira procuramos desenvolver um aparato que nos permitisse
simular a mesma direccedilatildeo A soluccedilatildeo foi um conjunto de cintas com baixa
elasticidade e boa resistecircncia mecacircnica agrave traccedilatildeo com dispositivo de travas O
equipamento natildeo possui componentes ferromagneacuteticos e medidores de forccedila
eletroeletrocircnicos
Figura 26 - Descriccedilatildeo da cinta e figura ilustrativa
A seguir podemos observar a figura 27 com o voluntaacuterio utilizando o equipamento
no momento anterior agrave ressonacircncia
57
Figura 27 ndash Paciente utilizando a cinta ao dar entrada na sala de exame
61 O Equipamento de Carga
O equipamento eacute composto por trecircs cintas dispostas do seguinte modo a primeira
cinta eacute responsaacutevel pelo carregamento do joelho tencionando o sistema a segunda
eacute responsaacutevel pela ligaccedilatildeo da cinta inferior a primeira com a superior a terceira e a
terceira cinta seraacute responsaacutevel por limitar o movimento que seraacute ajustada conforme
o tamanho do paciente
58
Figura 28 ndash Montagem do conjunto de cintas
62 Modificaccedilotildees Realizadas
Foram necessaacuterias algumas adaptaccedilotildees para que as cintas pudessem ser utilizadas
no equipamento de ressonacircncia magneacutetica pois havia alguns componentes
ferromagneacuteticos tais como mola e eixo Estes foram confeccionados em bronze e
as molas foram retiradas de maneira que natildeo alterasse a funcionalidade do
equipamento
59
7 O QUE SIGNIFICA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
Ressonacircncia Magneacutetica (RM) eacute uma ferramenta meacutedica moderna e precisa
disponiacutevel aos meacutedicos para a imagem seccional do interior do corpo Esta visatildeo
magneacutetica fornece aos meacutedicos uma quantidade de informaccedilotildees detalhadas sobre
a localizaccedilatildeo tamanho e composiccedilatildeo do tecido corporal a ser examinado Este
conhecimento pode ser decisivo no estabelecimento de um diagnoacutestico raacutepido e
preciso
A RM eacute um meacutetodo de investigar o corpo tatildeo complicado quanto parece A RM natildeo
usa raios-X De fato como o nome indica o procedimento eacute baseado nas
propriedades magneacuteticas dos aacutetomos que constituem todas as substacircncias incluindo
o corpo humano Em um campo magneacutetico forte como o produzido pelo scanner da
RM sinais eleacutetricos satildeo emitidos pelo nuacutecleo atocircmico do tecido corporal Esses
sinais satildeo interceptados por uma antena circular ao redor do paciente A intensidade
do sinal varia de acordo com o tipo de tecido Um computador designa os sinais aos
pontos correspondentes das aacutereas corporais em exame e transforma-as em imagem
na tela
71 Preparaccedilatildeo para o exame
Natildeo eacute necessaacuterio remover as roupas como eacute o caso em muitos exames de raio-X
poreacutem os pacientes satildeo solicitados a retirar todos os objetos que possam interferir
no processo de imagem principalmente aqueles contendo metal Isto inclui natildeo
somente brincos broches colares reloacutegios de pulso mas tambeacutem canetas
esferograacuteficas e chaves Os pacientes devem tambeacutem retirar placas dentaacuterias
removiacuteveis e informar o meacutedico se houver qualquer implante metaacutelico ou objeto
estranho incluindo
bull Marca-passo
bull Vaacutelvula cardiacuteaca artificial
bull Proacutetese vascular
60
bull Membro artificial
bull Unha ou placa metaacutelica
bull Estilhaccedilo ou tala de metal
bull Dispositivo intra-uterino (para contracepccedilatildeo)
bull O meacutedico deve ser informado se vocecirc estaacute graacutevida
Para o exame os pacientes satildeo conduzidos a um recosto almofadado no centro do
scanner da RM Eacute importante que o paciente sinta-se confortaacutevel para o iniacutecio e
permaneccedila calmo e quieto o quanto possiacutevel durante o exame jaacute que qualquer
movimento fiacutesico pode interferir com a precisatildeo das medidas ou alterar os resultados
dos testes
72 Seguranccedila durante o exame
Uma vez que a ressonacircncia magneacutetica natildeo envolve o uso de raios-X natildeo eacute
necessaacuterio tomar as mesmas medidas de precauccedilatildeo para exames de raios-X Pelo
conhecimento cientiacutefico atual a forccedila do campo magneacutetico necessaacuteria para obter
resultados precisos (ateacute 2 Tesla = 20000 vezes o campo magneacutetico da Terra) natildeo
possui efeito prejudicial
Nos uacuteltimos anos milhotildees de exames foram realizados sem quaisquer efeitos
colaterais conhecidos - durante ou apoacutes o exame Os exames de RM geralmente
natildeo podem ser realizados em pacientes com marca-passo cardiacuteaco
73 O que acontece durante o exame
Durante o exame o paciente deita-se no centro de uma abertura tipo tuacutenel do
scanner da RM o que natildeo eacute perigoso nem doloroso Poreacutem se o paciente natildeo gosta
da sensaccedilatildeo de se sentir preso ou sofrem de claustrofobia tomar um sedativo leve
com consulta do meacutedico pode ajudar
61
Cada imagem da RM leva de 5 a 15 minutos para ser obtida Durante o exame o
paciente ouviraacute um som de batida leve Natildeo haacute com que se preocupar Esse eacute o
funcionamento normal do scanner da RM
Quando eacute necessaacuterio obter vaacuterias imagens o recosto iraacute mover-se automaticamente
agrave posiccedilatildeo apropriada O paciente deve continuar o mais tranquumlilo possiacutevel
Dependendo do tipo do exame o tempo total do procedimento pode ser de ateacute 60
minutos
62
8 PARAcircMETROS QUE AFETAM O ASPECTO DAS IMAGENS
OBTIDAS ATRAVEacuteS DE RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
A seguir seraacute abordado os paracircmetros envolvidos para a obtenccedilatildeo das imagens dos
diferentes planos em que satildeo mostradas as imagens e por fim os resultados
obtidos nos experimentos com e sem o equipamento de carga
81 Paracircmetros que Afetam o Aspecto das Imagens Obtidas Atraveacutes de
Ressonacircncia Magneacutetica
O aspecto de uma imagem produzida atraveacutes de RM eacute determinado atraveacutes de
muitos paracircmetros Em geral estes paracircmetros podem ser divididos em (1) aqueles
que possuem um valor fixo determinado pela fiacutesica da RM e (2) aqueles que podem
ser modificados pelo usuaacuterio para alterar o aspecto da imagem
O objetivo de qualquer estudo de RM eacute gerar imagens da anatomia tecidual nas
quais a razatildeo contraste-ruiacutedo (RCR) eacute suficiente para permitir identificaccedilatildeo do
processo patoloacutegico Isto eacute realizado variando-se os paracircmetros definidos pelo
usuaacuterio para enfatizar diferenccedilas nos valores de paracircmetros intriacutensecos e para
enfatizar diferenccedilas na intensidade do sinal entre voxels contendo tecidos normais e
patoloacutegicos
811 Paracircmetros Intriacutensecos
Os paracircmetros intriacutensecos satildeo tecidos-dependentes e natildeo estatildeo sob controle do
operador Como exemplos de paracircmetros intriacutensecos estatildeo a densidade da aacutegua e a
gordura no tecido fluxo sanguiacuteneo e as velocidades de relaxamento dos momentos
magneacuteticos de volta ao equiliacutebrio apoacutes perturbaccedilatildeo Alguns paracircmetros intriacutensecos
satildeo invariaacuteveis entre todos os tecidos (por exemplo a intensidade do campo
magneacutetico)
63
O acuacutemulo de liacutequido de edema em torno de um tumor eacute uma patologia comum O
edema tem maior proporccedilatildeo de aacutegua que o tecido normal circundante e portanto
maior densidade de proacutetons por unidade de volume Este aumento da densidade de
proacutetons por unidade de volume pode ser observado utilizando-se meacutetodos de estudo
por RM Tipicamente imagens por RM ponderadas em densidade protocircnica satildeo
obtidas utilizando-se os menores TE e tempo de repeticcedilatildeo (TR) possiacuteveis que
permitem relaxamento T1 completo de todos os momentos magneacuteticos de volta ao
equiliacutebrio
8111 Tempos de Relaxamento
Apoacutes ser excitado o sinal de RM natildeo pode ser detectado para sempre Sofre
descaimento em virtude de dois tipos diferentes de processos de relaxamento (1) o
retorno do momento magneacutetico de volume ao equiliacutebrio teacutermico e (2) a perda de
coerecircncia da fase na magnetizaccedilatildeo final em virtude de interaccedilotildees com outros
momentos magneacuteticos no tecido
A velocidade com que estes processos retornam agrave magnetizaccedilatildeo final ao equiliacutebrio eacute
fundamental porque a experiecircncia com RM deve ser repetida para cada etapa de
codificaccedilatildeo de fase e o grau de magnetizaccedilatildeo disponiacutevel para o estudo depende da
forma como muitos dos momentos magneacuteticos satildeo realinhados com o campo
magneacutetico principal
8112 Tempos de Relaxamento T2 e T2
Apoacutes excitaccedilatildeo o sinal de RM presente no plano XY decai exponencialmente ateacute
zero com o tempo O tempo necessaacuterio para o desaparecimento irreversiacutevel de 63
do sinal eacute denominado tempo de relaxamento T2 ou tempo de relaxamento spin-spin
ou transversal Este descaimento eacute causado pelos muitos processos que produzem
uma perda de coerecircncia da fase no sinal de RM Apoacutes o pulso de RF todos os
momentos magneacuteticos inicialmente processam com fases idecircnticas (a precessatildeo eacute o
alinhamento dos momentos magneacuteticos em torno do campo principal) Entretanto
64
variaccedilotildees na intensidade efetiva do campo magneacutetico fazem com que os momentos
magneacuteticos processem em diferentes frequumlecircncias por curtos periacuteodos de tempo
8113 Tempo de Relaxamento T1
O tempo de relaxamento T1 (isto eacute spin-lattice ou tempo de relaxamento
longitudinal) eacute o tempo necessaacuterio para restabelecer 63 da populaccedilatildeo de equiliacutebrio
de momentos magneacuteticos Bo apoacutes o pulso de excitaccedilatildeo O relaxamento T1 eacute um
processo exponencial
O tempo de relaxamento T1 para qualquer material varia em funccedilatildeo da intensidade
do capo magneacutetico pois ocorrem mais variaccedilotildees na intensidade do capo magneacutetico
efetivo local em menores frequumlecircncias O tempo de relaxamento T1 eacute sempre maior
ou igual ao tempo de relaxamento T2
812 Paracircmetros Extriacutensecos
Muitos tipos de paracircmetros controlados pelo operador podem alterar o aspecto da
imagem Estes incluem eventos de determinaccedilatildeo do tempo como TR TE e em
estudos de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo de inversatildeo do spin Outros paracircmetros
que afetam o aspecto da imagem satildeo espessura do corte resoluccedilatildeo digital e CDV
O aspecto da imagem tambeacutem pode ser modificado aplicando-se mais de um pulso
de RF antes da coleta de dados
8121 TR e TE
Tipicamente satildeo necessaacuterias 128 ou 256 etapas de codificaccedilatildeo em uma aquisiccedilatildeo
de RM O TR eacute o tempo entre etapas consecutivas de codificaccedilatildeo de fase e o TE eacute
o tempo entre o pulso de RF perturbador inicial e o centro do periacuteodo de aquisiccedilatildeo
O TR geralmente eacute maior que o TE exceto para algumas sequumlecircncias raacutepidas como
aquisiccedilatildeo raacutepida estaacutegio estacionaacuterio apoacutes contraste e imagem raacutepida com
precessatildeo estaacutegio estacionaacuterio
65
813 Manipulaccedilatildeo dos Paracircmetros Extriacutensecos para Variar o Contraste da
Imagem
8131 Imagem de Ressonacircncia Magneacutetica Ponderada em TI e TR
Todas as imagens geradas por RM satildeo ponderadas em T1 em algum grau os
tempos de relaxamento T1 para aacutegua e gordura no corpo vaiam de 100 a 2000 ms
A fonte primaacuteria de atenuaccedilatildeo do sinal em uma imagem spin-eco eacute a saturaccedilatildeo
progressiva do momento magneacutetico pelos pulsos de seleccedilatildeo do corte repetitivos O
sinal da gordura eacute brilhante enquanto as intensidades de sinal do muacutesculo e liacutequido
em um cisto do menisco satildeo menores
8132 Ponderaccedilatildeo em densidade Protocircnica
As imagens onde o contraste eacute governado pela concentraccedilatildeo relativa de aacutegua no
tecido podem ser geradas utilizando-se TRrsquos longos (TR gt 20 ms) Estas imagens
satildeo denominadas imagens ponderadas em densidade protocircnicas As imagens
ponderadas em densidade protocircnica fornecem mais detalhes anatocircmicos porque
satildeo usadas para visualizar estruturas finas Estas satildeo obtidas e satildeo uacuteteis para
interpretaccedilatildeo de aacutereas de sinal de intensidade elevada observada na imagem
ponderada em T2 na qual os detalhes anatocircmicos estatildeo encobertos
8133 Ponderaccedilatildeo em T2 e TE
O liacutequido e o edema podem ser enfatizados em imagens produzidas por RM
utilizando-se longos tempos de TE porque possuem maiores tempos de
relaxamento T2 que os tecidos normais Com TEs longos o descaimento do sinal
exponencial devido ao relaxamento T2 atenua o sinal de liacutequido e edema mais
lentamente que o sinal da gordura muacutesculo ou tecidos conjuntivos normais
Portanto o liacutequido e o edema apresentam-se brilhantes em imagens por RM
ponderadas em T2 obtidas utilizando-se longos tempos TE e longos tempos TR A
seguir seraacute exposto um quadro com um breve resumo da interpretaccedilatildeo de RM
66
Resumo da interpretaccedilatildeo de IRM
Definiccedilotildees
Tempos de relaxamento Comportamento caracteriacutestico da magnetizaccedilatildeo tecidual
(propriedades dos tecidos)
T1 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons se
tornem inicialmente alinhados com o capo magneacutetico
estaacutetico (ou se realinhem apoacutes excitaccedilotildees repetidas)
T2 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons
saiam de fase uns em relaccedilatildeo aos outros apoacutes excitaccedilatildeo
por radiofrequumlecircncia (RF)
TR O tempo entre as excitaccedilotildees sucessivas de RF no tecido
(um TR curto seleciona proacutetons com T1 curto)
TE Sequumlecircncia em spin-eco tempo no qual o sinal de RF
tecidual (spin-eco) eacute recebido (um TE longo seleciona
proacutetons com T2 longo)
TI Sequumlecircncia de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo consumido
ateacute que a magnetizaccedilatildeo do tecido em recuperaccedilatildeo seja
defletido para recepccedilatildeo (tecido cuja magnetizaccedilatildeo passa
pelo zero no tempo TI produz intensidade zero)
Efeitos sobre a
Imagem
T1 Um T1 curto possibilita uma remagnetizaccedilatildeo raacutepida de
modo que a intensidade do sinal eacute grande (a gordura tem
T1 muito curto) e o tecido aparece brilhante o tecido com
T1 longo (como o liacutequido) natildeo se magnetiza plenamente
entre as excitaccedilotildees e apresenta um aspecto escuro na
imagem a inversatildeo-recuperaccedilatildeo com TI semelhante ao T1
de um tecido resulta em sinal nulo para este tecido (a
gordura pode ser zerada pelo emprego de um TI curto)
67
T2 Um T2 curto faz com que os proacutetons em precessatildeo saiam
rapidamente de fase levando agrave perda do sinal tecidos com
T2 curto (como o muacutesculo) tecircm aspecto escuro nas
imagens obtidas em TE longo tecidos com T2 longo (como
liacutequido ou tumor) mantecircm sua coerecircncia de fase por mais
tempo do que outros tecidos e apresentam um aspecto
brilhante nas imagens obtidas com um TE longo uma
teacutecnica ponderada em T2 utiliza um TR e um TE longos
Aspecto do tecido em sequumlecircncia de IRM
Spin-eco
Tecido Tempo de
relaxamento
Ponderaccedilatildeo T1
TE e TR curtos
Ponderaccedilatildeo T2
Tumor liacutequido T1 e T2 longos Escuro Claro
Muacutesculo T1 longo e T2 curto Escuro Escuro
Gordura T1 curto e T2 longo Claro Menos claro
Para finalizar nossa anaacutelise acerca dos paracircmetros podemos dizer que em uma
sequumlecircncia DP teremos valores curtos para TR e tambeacutem para TE ou seja teremos
T1 longo e T2 curto assim natildeo teremos sequumlecircncia ponderada em T1 como
tambeacutem natildeo teremos ponderada em T2 esta sequumlecircncia nos daraacute cor escura para
liacutequidos e gorduras entatildeo poderemos diferenciar os muacutesculos que teratildeo cor
brilhante podendo entatildeo diagnosticar problemas musculares
Para valores curtos de TR e TE teremos sequumlecircncia ponderada em T1 desta forma
as gorduras apareceratildeo com cor brilhante e os muacutesculos e liacutequidos apareceratildeo em
cor escura sendo uma oacutetima maneira de analisar o quatildeo intacta se encontra o tecido
infrapatelar ou gordura de Hoffa encontrada na regiatildeo femopatelar
68
Para valores longos de TR e TE teremos uma sequumlecircncia ponderada em T2 desta
forma as gorduras e muacutesculos se encontraratildeo em cor escura mas os liacutequidos
estaratildeo em cor brilhante assim poderemos diagnosticar a presenccedila de aacutegua e
edemas na regiatildeo patelofemoral Lembrando ainda que a gordura neste caso tem a
funccedilatildeo de lubrificantes para as superfiacutecies das cartilagens dos ossos a presenccedila de
aacutegua ou edemas prejudicam a lubrificaccedilatildeo na regiatildeo fazendo com que as
cartilagens venham a deteriorar-se
82 Planos de Imagem
Uma aquisiccedilatildeo axial atraveacutes da articulaccedilatildeo patelofemoral eacute usada como o localizador
inicial para imagens subsequumlentes nos planos sagital e coronal A patologia do
menisco eacute avaliada basicamente em imagens do plano sagital Entretanto a
morfologia e a intensidade de sinal das cartilagens do menisco devem ser avaliadas
secundariamente em imagens no plano coronal Os ligamentos cruzados satildeo mais
bem observados em imagens no plano sagital com o coronal e o axial para
visualizaccedilatildeo secundaacuteria e confirmaccedilatildeo da patologia Os ligamentos colateral medial
e lateral (LCM E LCL) satildeo claramente exibidos em imagens coronais e axiais e
tambeacutem podem ser identificados rotineiramente em imagens sagitais As superfiacutecies
da cartilagem articular dos compartimentos medial e lateral satildeo avaliadas nos planos
coronal e sagital A articulaccedilatildeo patelofemoral incluindo a faceta patelar e a
cartilagem articular do sulco troclear eacute mais bem observada em imagens axiais e
sagitais
821 Posicionamento do Paciente
Embora os estudos por imagem sejam realizados rotineiramente com o joelho
colocado em 10ordm a 15ordm de rotaccedilatildeo externa (para realinhar o ligamento cruzado
anterior [LCA] paralelo ao plano de imagem sagital) esta rotaccedilatildeo externa torna-se
menos importante quando satildeo usados cortes mais finos (lt 3 mm) A rotaccedilatildeo externa
excessiva do joelho resulta em alongamento das dimensotildees acircntero-posteriores do
cocircndilo femoral (principalmente o cocircndilo femoral lateral) e pode diminuir a
visualizaccedilatildeo precisa da anatomia do menisco Uma alternativa eacute usar imagens
69
sagitais em plano obliacutequo paralelo agrave orientaccedilatildeo do LCA avaliada em um localizador
axial
83 Abordagem Quanto aos Tipos de Planos Utilizados na RM
831 Imagens Axiais
As imagens no plano axial tecircm importante papel na avaliaccedilatildeo de rotina do joelho As
facetas patelares e a cartilagem articular devido agrave sua orientaccedilatildeo obliacutequa satildeo
demonstradas com maior precisatildeo em imagens axiais atraveacutes da articulaccedilatildeo
patelofemoral A doenccedila patelofemoral (isto eacute condromalaacutecia) pode ser super ou
subestimada quando usadas apenas imagens sagitais Imagens axiais com TF 3D
submilimeacutetrica satildeo usadas para definir padrotildees de lesatildeo circunferencial do menisco
e criar imagens compostas 3D utilizando-se uma estaccedilatildeo de trabalho As imagens
no plano axial tambeacutem satildeo usadas como localizador para determinar os planos
sagital e coronal Embora imagens axiais de rotina em 4 ou 5 mm natildeo satildeo sensiacuteveis
agrave patologia do menisco porque os cortes satildeo muito espessos Imagens sagitais que
secionam o menisco perpendicular agrave sua superfiacutecie proporcionam a melhor
demonstraccedilatildeo da anatomia e patologia interna do menisco
832 Imagens Sagitais
A dessecaccedilatildeo no plano sagital exibe os componentes dos ligamentos colaterais
medial e caacutepsula adjacente O compartimento patelofemoral o quadriacuteceps e o
tendatildeo patelar satildeo demonstrados em dissecaccedilotildees meacutedio-sagitais
O LCA e o LCP satildeo mais bem exibidos em imagens sagitais O LCL ou ligamento
colateral fibular e o tendatildeo do muacutesculo biacuteceps femoral tambeacutem podem ser
observados em cortes sagitais perifeacutericos
Em cortes meacutedio-sagitais os tendotildees quadriacuteceps e patelar que demonstram sinal
de baixa intensidade satildeo observados em suas fixaccedilotildees anteriores aos poacutelos
patelares superior e inferior respectivamente O coxim adiposo infrapatelar de Hoffa
70
estaacute situado diretamente posterior ao tendatildeo patelar e demonstra sinal de
intensidade brilhante (dependendo dos paracircmetros escolhidos) A cartilagem
articular patelar posterior exibe arco uniforme ou convexo em cortes atraveacutes das
facetas patelares medial e lateral Na ausecircncia de liacutequido articular a bursa patelar
colapsada natildeo eacute observada proximal ao poacutelo superior da patela
833 Imagens Coronais
A dissecaccedilatildeo anatocircmica coronal poacutestero-anterior demonstra a caacutepsula posterior o
tendatildeo popliacuteteo os ligamentos cruzados e menisco os ligamentos colaterais e e o
mecanismo extensor
Cortes meacutedio-coronais exibem a espinha tibial anterior enquanto as imagens
anteriores satildeo caracterizadas pelo sinal de alta intensidade do coxim adiposo
infrapatelar de Hoffa anterior ao compartimento lateral do joelho
71
9 COMPARATIVO DO SISTEMA MECAcircNICO COM O JOELHO
Ao iniciar nossa discussatildeo faremos uma comparaccedilatildeo entre a junta do joelho e um
par de buchas mecacircnicas a cartilagem presente em torno dos cocircndilos seraacute
comparada a uma bucha de desgaste o osso seraacute considerado como a peccedila
importante que natildeo poderaacute ser substituiacuteda e a gordura de Hoffa (tecido adiposo
infrapatelar) seraacute considerada como um lubrificante de elevada viscosidade
No sistema mecacircnico quando haacute uma contaminaccedilatildeo no lubrificante tem-se o
aumento do atrito e em consequumlecircncia o desgaste prematuro do conjunto A
presenccedila de aacutegua por exemplo causa uma alteraccedilatildeo da viscosidade do lubrificante
essa alteraccedilatildeo natildeo permite a formaccedilatildeo de cunha na regiatildeo de contato entre as
superfiacutecies assim no caso de elementos mecacircnicos poderemos ter microsoldas
ruiacutedos vibraccedilatildeo aquecimento e outros
Em semelhanccedila com este modelo faremos um comparativo em relaccedilatildeo ao joelho
que apresenta componentes com funccedilotildees muito proacuteximas de um par de buchas
mecacircnicas Com o passar do tempo as constantes situaccedilotildees que envolvem o joelho
no dia a dia sejam elas os esforccedilos em um jogo de futebol ou em um simples
agachamento vatildeo levar este conjunto a pressotildees elevadas e ainda a infiltraccedilotildees de
aacutegua por diversos motivos pancadas torccedilotildees etc Neste caso a presenccedila da aacutegua
assim como no sistema mecacircnico iraacute causar desgaste das cartilagens ocorrendo o
contato entre os cocircndilos o que futuramente poderaacute provocar por exemplo uma
artrite
No caso de um desgaste mecacircnico resolve-se o problema trocando o elemento de
desgaste e solucionando o problema de lubrificaccedilatildeo O que natildeo pode ser realizado
com tanta simplicidade no caso do joelho que requer um tratamento ou ateacute uma
intervenccedilatildeo ciruacutergica
72
91 Resultados dos testes
Foram realizados dois testes com e sem carga para que pudeacutessemos avaliar a
mudanccedila nos resultados da RM
911 O Primeiro Teste
O primeiro teste foi realizado no dia 25 de junho de 2005 no CDI (centro de
diagnoacutestico por imagem) localizado em Santa Luacutecia ndash Vitoacuteria O teste foi realizado
em uma pessoa de aparecircncia saudaacutevel sem histoacuterico de problemas no joelho e sem
ocorrecircncia de dor com idade de 28 anos
Os resultados obtidos natildeo apresentaram alteraccedilatildeo significativa das fissuras
912 O Segundo Teste
O segundo teste foi realizado no dia 18 julho de 2005 no mesmo local do teste
anterior O teste foi realizado com uma pessoa saudaacutevel com histoacuterico de problemas
no joelho e sem dores nos dias anteriores ao teste bem como nos dias posteriores
com idade de 54 anos
O resultado obtido com carga apresentou uma pequena variaccedilatildeo da fissura na
gordura de Hoffa
73
10 DISCUSSAtildeO DOS RESULTADOS E MELHORIAS
Neste capiacutetulo faremos uma abordagem sobre os resultados e uma proposta de
melhoria para o equipamento
101 Comentaacuterio dos Resultados
Nos resultados obtidos foram verificadas alteraccedilotildees na regiatildeo femopatelar quando
se aplica uma carga o que natildeo poderia ser obtido em um exame convencional de
ressonacircncia magneacutetica
No primeiro teste pode ser observada uma pequena diferenccedila devido agrave
aproximaccedilatildeo dos cocircndilos Considerando ser o indiviacuteduo uma pessoa saudaacutevel e
sem dores era de se esperar que o resultado natildeo apresentasse alguma anomalia
No segundo teste observou-se abertura de uma pequena fissura na gordura de
Hoffa o que tambeacutem se esperava pois a pessoa apresentava um histoacuterico de
problemas no joelho apesar de que ele natildeo apresentava sintomas de qualquer
anomalia no momento do teste
Visto que os testes natildeo puderam ser realizados com pessoas que tinham um
histoacuterico e uma situaccedilatildeo que caracterizasse um problema no joelho o que foi
determinante para os resultados e devido a impossibilidade de realizar testes nas
condiccedilotildees ideais descritas no quarto capiacutetulo bem como aos custos altiacutessimos que
envolvem os exames que foram realizados juntamente com os exames dos clientes
da cliacutenica sendo assim era de se esperar que os resultados natildeo causassem
diferenccedila de grande expressatildeo
74
102 Proposta de Melhoria
Visto que os resultados foram considerados satisfatoacuterios apesar das condiccedilotildees
adversas propomos possiacuteveis melhorias no que diz respeito agrave avaliaccedilatildeo da pressatildeo
exercida no joelho
Sugerimos entatildeo a utilizaccedilatildeo de palmilhas figuras 29 e 30 para avaliar a pressatildeo
equivalente exercida no joelho e o uso de um software por exemplo o Ansys
(elementos finitos) para criar uma nova imagem corrigida Isso seria viaacutevel e
interessante poreacutem exigiria mais aprofundamento e muito mais tempo o que poderaacute
ser realizado em futuros trabalhos
Figura 29 ndash Palmilhas para mediccedilatildeo da pressatildeo
Figura 30 ndash Resultado de uma anaacutelise de pressatildeo
75
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
[1] httpmriifscuspbrpaginasporttormprojetohistoricohtml acessado
em 11 de junho de 2005
[2] httpwwweagoracombrlerphpidnew=13596 acessado em 15 de
junho de 2005
[3] Rasch Philip j Cinesiologia e Anatomia Aplicada Editora Guanabara
Koogan 1991
[4] Kendall Henry Otis Kendall Florence Peterson Wadsworth Gladys
Elizabeth Muacutesculos Provas e Funccedilotildees Editora Manole Ltda 1980
[5] Haaga Hohn R Lanzieri Charles F Tomografia Computadorizada e
Ressonacircncia Magneacutetica do Corpo Humano Vol 2 Editora Guanabara Koogan
1996
[6] Antonio Raimundo dos Santos Metodologia Cientiacutefica a construccedilatildeo do
Conhecimento 6ordfed Editora DPampA 2004
[7] Tese de Mestrado do aluno Luciano Luporini Menegaldo Campinas
1997 SP ndash Brasil
[8] httpwwwgrupodojoelhocombrartigosanat_biomhtmc acessado em
16 de junho de 2005
[9] httpwwwgrupodojoelhocombrlcahtm acessado em 16 de junho de
2005
[10]httpwwwcorpohumanohpgigcombrsist_muscularsist_muscularhtml
acessado em 20 de junho de 2005
[11] httpwwwmsd-brazilcommsd43m_manualmm_sec5_47htm
acessado em 24 de junho de 2005
[12] httpgeocitiesyahoocombrcorpoemovview_musculacao_24htm
acessado em 25 de junho de 2005
[13]httpwwwtudosobredorcombrpaciente_templatephp3pagina=joelho
acessado em 06 de julho de 2005
[14] Stimac Gary k Introduccedilatildeo ao diagnoacutestico por imagens Editora
Guanabara Koogan 1994
50
Os ligamentos tecircm como principal funccedilatildeo limitar os movimentos das articulaccedilotildees em
direccedilotildees indesejaacuteveis a fim de que natildeo ocorram lesotildees (danificaccedilotildees nas mesmas)
A caacutepsula fibrosa do joelho eacute suplementada e reforccedilada por cinco ligamentos
intriacutensecos
bull Ligamento Patelar
bull Ligamento Colateral Fibular
bull Ligamento Colateral Tibial
bull Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo
bull Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Estes satildeo frequumlentemente denominados ligamentos externos para diferenciaacute-los
dos ligamentos internos e ligamentos cruzados que se encontram dentro da caacutepsula
fibrosa
5521 Ligamento Patelar
Eacute a continuaccedilatildeo do tendatildeo do muacutesculo quadriacuteceps da coxa distal agrave patela Eacute
extremamente forte e contiacutenuo com a caacutepsula fibrosa da articulaccedilatildeo do joelho e eacute
palpado com maior facilidade quando a perna esta estendida Resiste agrave tendecircncia
da face tibial superior de deslocar-se para frente com referecircncia ao fecircmur durante
alguns tipos de movimento
5522 Ligamento Colateral Fibular (Lateral) e Ligamento Colateral Tibial
(Medial)
Esse ligamento tem mais importacircncia que o ligamento colateral fibular (lateral) no
que diz respeito agrave estabilidade do joelho
O ligamento colateral medial eacute composto de uma parte superficial o ligamento
colateral tibial e uma parte profunda ldquoo ligamento capsular medialrdquo Estas estruturas
satildeo importantes no controle da angulaccedilatildeo vara (voltado medialmente) e valga
(voltada lateralmente) rotaccedilatildeo tibial e deslocamento tibial antero-posterior Esses
51
ligamentos satildeo firmemente fixados ao menisco medial e a caacutepsula fibrosa da
articulaccedilatildeo do joelho
Os ligamentos colaterais tibial e fibular normalmente impedem a ruptura das faces
laterais da articulaccedilatildeo Satildeo firmemente estirados quando a perna eacute estendida
impedindo a rotaccedilatildeo da tiacutebia lateralmente ou do fecircmur medialmente Durante a
flexatildeo da perna eles se aproximam permitindo alguma rotaccedilatildeo da tiacutebia sobre o
fecircmur
Ligamento colateral medial possui duas porccedilotildees superficial e profunda Estabiliza a
joelho nos estresses em valgo
Ligamento colateral lateral ou fibular colateral Eacute o principal estabilizador ao estresse
em varo Faz parte do complexo ou canto posterolateral e resiste agrave rotaccedilatildeo externa
Figura 22ndash Ligamentos da articulaccedilatildeo do joelho
5523 Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo e Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Eles reforccedilam a parte de traz do joelho Ajudam a resistir qualquer tendecircncia
para a articulaccedilatildeo se mover aleacutem de seu limite de extensatildeo (hiperextensatildeo) Aleacutem
52
disso a direccedilatildeo de suas fibras sugere que eles limitem o movimento rotatoacuterio
5524 Ligamentos Cruzados
O mais fraco ligamento eacute o cruzado anterior que impede o deslocamento posterior
do fecircmur sobre a tiacutebia e a hiperextensatildeo da articulaccedilatildeo aleacutem de conter a tiacutebia que eacute
tracionada agrave frente quando a articulaccedilatildeo eacute fletida em acircngulo reto
O ligamento cruzado posterior que eacute estirado durante a flexatildeo da articulaccedilatildeo do
joelho impede a luxaccedilatildeo anterior do fecircmur sobre a tiacutebia ou a luxaccedilatildeo posterior da
tiacutebia Tambeacutem ajuda a evitar a hiperflexatildeo da articulaccedilatildeo do joelho
Estes ligamentos muito fortes situam-se no interior da caacutepsula articular unindo o
fecircmur e a tiacutebia Localizam-se entre os cocircndilos medial e lateral separados da
cavidade articular pela membrana sinovial
Satildeo faixas arredondadas que se cruzam obliquamente como um X e se denominam
anterior e posterior de acordo com seu local de fixaccedilatildeo na tiacutebia Estes ligamentos
satildeo essenciais para a estabilidade acircntero-posterior da articulaccedilatildeo do joelho
principalmente quando eacute fletido
Ligamento cruzado anterior Eacute responsaacutevel pela limitaccedilatildeo da translaccedilatildeo anterior e
rotaccedilatildeo da tiacutebia em relaccedilatildeo ao fecircmur
Ligamento cruzado posterior Evita a subluxaccedilatildeo posterior da tiacutebia em relaccedilatildeo ao
fecircmur
53
56 Movimentos de Rotaccedilatildeo e Translaccedilatildeo
No joelho existem movimentos de escorregamento do fecircmur sobre os meniscos
tornando o movimento ainda mais complexo Nas figuras 23 e 24 estatildeo identificadas
as proacuteteses de 1 e 4 eixos que nos datildeo uma boa visualizaccedilatildeo dos movimentos
relativos entre as superfiacutecies de um joelho
Figura 23 - Proacuteteses de um Eixo
Figura 24 - Proacuteteses de 4 eixos
Podemos observar a diferenccedila dos movimentos proporcionados por proacutetese e
concluiacutemos que o movimento da proacutetese de 4 eixos eacute o que mais se aproxima do
movimento real no joelho jaacute que proporciona o deslizamento entre as superfiacutecies
enquanto na proacutetese de 1 eixo ocorre apenas o movimento de rotaccedilatildeo em torno do
eixo
54
57 Conclusatildeo do Capiacutetulo
O meacutetodo atual de exame do joelho a ressonacircncia magneacutetica natildeo estaacute adequado
com a pesquisa biomecacircnica pois como pode ser observado neste capiacutetulo a
pressatildeo no joelho em movimento eacute no miacutenimo 30 vezes superior comparada agravequela
na maca de ressonacircncia assim como os acircngulos satildeo os mais variados possiacuteveis
proporcionando variaccedilatildeo ciacuteclica com baixas ou altas taxas de variaccedilatildeo das forccedilas
Com relaccedilatildeo ao meacutetodo de Hill pode-se ter uma noccedilatildeo dos gastos de energia
envolvidos na geraccedilatildeo dos movimentos e como varia a forccedila com a velocidade
muscular
Pode-se verificar tambeacutem a complexidade do joelho quando foram citados e
mostrado a quantidade de muacutesculos ligamentos e outras estruturas que o compotildee e
a sua complexibilidade bem como o movimento existente
55
6 PROPOSTA PARA A SOLUCcedilAtildeO MECAcircNICA
Propotildee-se entatildeo um sistema que simule a compressatildeo exercida sobre o joelho com
um carregamento estaacutetico com valor equivalente ao peso do paciente Isto seria
possiacutevel ao variar o carregamento e o acircngulo da articulaccedilatildeo que seria o ideal para
simular as atividades cotidianas como subir uma escada pular correr um
agachamento e outras situaccedilotildees onde o joelho eacute severamente solicitado
Situaccedilotildees como correr e pular necessitariam de um equipamento com software que
captassem imagens dinacircmicas para esta situaccedilatildeo a escolha seria por um simulador
de carga com caracteriacutesticas elaacutesticas desta forma com o movimento haveria
acreacutescimo ou decreacutescimo dos esforccedilos no joelho do paciente de acordo com a
variaccedilatildeo do comprimento da cinta elaacutestica A impossibilidade de realizaccedilatildeo de um
exame deste tipo eacute devido ao fato de natildeo haver um equipamento de RM que capta
imagens dinacircmicas aqui no estado do Espiacuterito Santo Figura 25 o que nos levou
a pensar em outra soluccedilatildeo para o caso
Figura 25 - Equipamento utilizado na ressonacircncia magneacutetica
56
Como a uacutenica possibilidade eacute de simular um carregamento com um acircngulo entre 10ordm
e 15ordm (acircngulo da bobina de captaccedilatildeo de imagem) na articulaccedilatildeo femopatelar e a
impossibilidade descrita no paraacutegrafo anterior pensamos entatildeo em um equipamento
que atendesse a esta situaccedilatildeo
Na Figura 26 observamos a forccedila F em direccedilatildeo perpendicular ao solo simulando a
forccedila peso desta maneira procuramos desenvolver um aparato que nos permitisse
simular a mesma direccedilatildeo A soluccedilatildeo foi um conjunto de cintas com baixa
elasticidade e boa resistecircncia mecacircnica agrave traccedilatildeo com dispositivo de travas O
equipamento natildeo possui componentes ferromagneacuteticos e medidores de forccedila
eletroeletrocircnicos
Figura 26 - Descriccedilatildeo da cinta e figura ilustrativa
A seguir podemos observar a figura 27 com o voluntaacuterio utilizando o equipamento
no momento anterior agrave ressonacircncia
57
Figura 27 ndash Paciente utilizando a cinta ao dar entrada na sala de exame
61 O Equipamento de Carga
O equipamento eacute composto por trecircs cintas dispostas do seguinte modo a primeira
cinta eacute responsaacutevel pelo carregamento do joelho tencionando o sistema a segunda
eacute responsaacutevel pela ligaccedilatildeo da cinta inferior a primeira com a superior a terceira e a
terceira cinta seraacute responsaacutevel por limitar o movimento que seraacute ajustada conforme
o tamanho do paciente
58
Figura 28 ndash Montagem do conjunto de cintas
62 Modificaccedilotildees Realizadas
Foram necessaacuterias algumas adaptaccedilotildees para que as cintas pudessem ser utilizadas
no equipamento de ressonacircncia magneacutetica pois havia alguns componentes
ferromagneacuteticos tais como mola e eixo Estes foram confeccionados em bronze e
as molas foram retiradas de maneira que natildeo alterasse a funcionalidade do
equipamento
59
7 O QUE SIGNIFICA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
Ressonacircncia Magneacutetica (RM) eacute uma ferramenta meacutedica moderna e precisa
disponiacutevel aos meacutedicos para a imagem seccional do interior do corpo Esta visatildeo
magneacutetica fornece aos meacutedicos uma quantidade de informaccedilotildees detalhadas sobre
a localizaccedilatildeo tamanho e composiccedilatildeo do tecido corporal a ser examinado Este
conhecimento pode ser decisivo no estabelecimento de um diagnoacutestico raacutepido e
preciso
A RM eacute um meacutetodo de investigar o corpo tatildeo complicado quanto parece A RM natildeo
usa raios-X De fato como o nome indica o procedimento eacute baseado nas
propriedades magneacuteticas dos aacutetomos que constituem todas as substacircncias incluindo
o corpo humano Em um campo magneacutetico forte como o produzido pelo scanner da
RM sinais eleacutetricos satildeo emitidos pelo nuacutecleo atocircmico do tecido corporal Esses
sinais satildeo interceptados por uma antena circular ao redor do paciente A intensidade
do sinal varia de acordo com o tipo de tecido Um computador designa os sinais aos
pontos correspondentes das aacutereas corporais em exame e transforma-as em imagem
na tela
71 Preparaccedilatildeo para o exame
Natildeo eacute necessaacuterio remover as roupas como eacute o caso em muitos exames de raio-X
poreacutem os pacientes satildeo solicitados a retirar todos os objetos que possam interferir
no processo de imagem principalmente aqueles contendo metal Isto inclui natildeo
somente brincos broches colares reloacutegios de pulso mas tambeacutem canetas
esferograacuteficas e chaves Os pacientes devem tambeacutem retirar placas dentaacuterias
removiacuteveis e informar o meacutedico se houver qualquer implante metaacutelico ou objeto
estranho incluindo
bull Marca-passo
bull Vaacutelvula cardiacuteaca artificial
bull Proacutetese vascular
60
bull Membro artificial
bull Unha ou placa metaacutelica
bull Estilhaccedilo ou tala de metal
bull Dispositivo intra-uterino (para contracepccedilatildeo)
bull O meacutedico deve ser informado se vocecirc estaacute graacutevida
Para o exame os pacientes satildeo conduzidos a um recosto almofadado no centro do
scanner da RM Eacute importante que o paciente sinta-se confortaacutevel para o iniacutecio e
permaneccedila calmo e quieto o quanto possiacutevel durante o exame jaacute que qualquer
movimento fiacutesico pode interferir com a precisatildeo das medidas ou alterar os resultados
dos testes
72 Seguranccedila durante o exame
Uma vez que a ressonacircncia magneacutetica natildeo envolve o uso de raios-X natildeo eacute
necessaacuterio tomar as mesmas medidas de precauccedilatildeo para exames de raios-X Pelo
conhecimento cientiacutefico atual a forccedila do campo magneacutetico necessaacuteria para obter
resultados precisos (ateacute 2 Tesla = 20000 vezes o campo magneacutetico da Terra) natildeo
possui efeito prejudicial
Nos uacuteltimos anos milhotildees de exames foram realizados sem quaisquer efeitos
colaterais conhecidos - durante ou apoacutes o exame Os exames de RM geralmente
natildeo podem ser realizados em pacientes com marca-passo cardiacuteaco
73 O que acontece durante o exame
Durante o exame o paciente deita-se no centro de uma abertura tipo tuacutenel do
scanner da RM o que natildeo eacute perigoso nem doloroso Poreacutem se o paciente natildeo gosta
da sensaccedilatildeo de se sentir preso ou sofrem de claustrofobia tomar um sedativo leve
com consulta do meacutedico pode ajudar
61
Cada imagem da RM leva de 5 a 15 minutos para ser obtida Durante o exame o
paciente ouviraacute um som de batida leve Natildeo haacute com que se preocupar Esse eacute o
funcionamento normal do scanner da RM
Quando eacute necessaacuterio obter vaacuterias imagens o recosto iraacute mover-se automaticamente
agrave posiccedilatildeo apropriada O paciente deve continuar o mais tranquumlilo possiacutevel
Dependendo do tipo do exame o tempo total do procedimento pode ser de ateacute 60
minutos
62
8 PARAcircMETROS QUE AFETAM O ASPECTO DAS IMAGENS
OBTIDAS ATRAVEacuteS DE RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
A seguir seraacute abordado os paracircmetros envolvidos para a obtenccedilatildeo das imagens dos
diferentes planos em que satildeo mostradas as imagens e por fim os resultados
obtidos nos experimentos com e sem o equipamento de carga
81 Paracircmetros que Afetam o Aspecto das Imagens Obtidas Atraveacutes de
Ressonacircncia Magneacutetica
O aspecto de uma imagem produzida atraveacutes de RM eacute determinado atraveacutes de
muitos paracircmetros Em geral estes paracircmetros podem ser divididos em (1) aqueles
que possuem um valor fixo determinado pela fiacutesica da RM e (2) aqueles que podem
ser modificados pelo usuaacuterio para alterar o aspecto da imagem
O objetivo de qualquer estudo de RM eacute gerar imagens da anatomia tecidual nas
quais a razatildeo contraste-ruiacutedo (RCR) eacute suficiente para permitir identificaccedilatildeo do
processo patoloacutegico Isto eacute realizado variando-se os paracircmetros definidos pelo
usuaacuterio para enfatizar diferenccedilas nos valores de paracircmetros intriacutensecos e para
enfatizar diferenccedilas na intensidade do sinal entre voxels contendo tecidos normais e
patoloacutegicos
811 Paracircmetros Intriacutensecos
Os paracircmetros intriacutensecos satildeo tecidos-dependentes e natildeo estatildeo sob controle do
operador Como exemplos de paracircmetros intriacutensecos estatildeo a densidade da aacutegua e a
gordura no tecido fluxo sanguiacuteneo e as velocidades de relaxamento dos momentos
magneacuteticos de volta ao equiliacutebrio apoacutes perturbaccedilatildeo Alguns paracircmetros intriacutensecos
satildeo invariaacuteveis entre todos os tecidos (por exemplo a intensidade do campo
magneacutetico)
63
O acuacutemulo de liacutequido de edema em torno de um tumor eacute uma patologia comum O
edema tem maior proporccedilatildeo de aacutegua que o tecido normal circundante e portanto
maior densidade de proacutetons por unidade de volume Este aumento da densidade de
proacutetons por unidade de volume pode ser observado utilizando-se meacutetodos de estudo
por RM Tipicamente imagens por RM ponderadas em densidade protocircnica satildeo
obtidas utilizando-se os menores TE e tempo de repeticcedilatildeo (TR) possiacuteveis que
permitem relaxamento T1 completo de todos os momentos magneacuteticos de volta ao
equiliacutebrio
8111 Tempos de Relaxamento
Apoacutes ser excitado o sinal de RM natildeo pode ser detectado para sempre Sofre
descaimento em virtude de dois tipos diferentes de processos de relaxamento (1) o
retorno do momento magneacutetico de volume ao equiliacutebrio teacutermico e (2) a perda de
coerecircncia da fase na magnetizaccedilatildeo final em virtude de interaccedilotildees com outros
momentos magneacuteticos no tecido
A velocidade com que estes processos retornam agrave magnetizaccedilatildeo final ao equiliacutebrio eacute
fundamental porque a experiecircncia com RM deve ser repetida para cada etapa de
codificaccedilatildeo de fase e o grau de magnetizaccedilatildeo disponiacutevel para o estudo depende da
forma como muitos dos momentos magneacuteticos satildeo realinhados com o campo
magneacutetico principal
8112 Tempos de Relaxamento T2 e T2
Apoacutes excitaccedilatildeo o sinal de RM presente no plano XY decai exponencialmente ateacute
zero com o tempo O tempo necessaacuterio para o desaparecimento irreversiacutevel de 63
do sinal eacute denominado tempo de relaxamento T2 ou tempo de relaxamento spin-spin
ou transversal Este descaimento eacute causado pelos muitos processos que produzem
uma perda de coerecircncia da fase no sinal de RM Apoacutes o pulso de RF todos os
momentos magneacuteticos inicialmente processam com fases idecircnticas (a precessatildeo eacute o
alinhamento dos momentos magneacuteticos em torno do campo principal) Entretanto
64
variaccedilotildees na intensidade efetiva do campo magneacutetico fazem com que os momentos
magneacuteticos processem em diferentes frequumlecircncias por curtos periacuteodos de tempo
8113 Tempo de Relaxamento T1
O tempo de relaxamento T1 (isto eacute spin-lattice ou tempo de relaxamento
longitudinal) eacute o tempo necessaacuterio para restabelecer 63 da populaccedilatildeo de equiliacutebrio
de momentos magneacuteticos Bo apoacutes o pulso de excitaccedilatildeo O relaxamento T1 eacute um
processo exponencial
O tempo de relaxamento T1 para qualquer material varia em funccedilatildeo da intensidade
do capo magneacutetico pois ocorrem mais variaccedilotildees na intensidade do capo magneacutetico
efetivo local em menores frequumlecircncias O tempo de relaxamento T1 eacute sempre maior
ou igual ao tempo de relaxamento T2
812 Paracircmetros Extriacutensecos
Muitos tipos de paracircmetros controlados pelo operador podem alterar o aspecto da
imagem Estes incluem eventos de determinaccedilatildeo do tempo como TR TE e em
estudos de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo de inversatildeo do spin Outros paracircmetros
que afetam o aspecto da imagem satildeo espessura do corte resoluccedilatildeo digital e CDV
O aspecto da imagem tambeacutem pode ser modificado aplicando-se mais de um pulso
de RF antes da coleta de dados
8121 TR e TE
Tipicamente satildeo necessaacuterias 128 ou 256 etapas de codificaccedilatildeo em uma aquisiccedilatildeo
de RM O TR eacute o tempo entre etapas consecutivas de codificaccedilatildeo de fase e o TE eacute
o tempo entre o pulso de RF perturbador inicial e o centro do periacuteodo de aquisiccedilatildeo
O TR geralmente eacute maior que o TE exceto para algumas sequumlecircncias raacutepidas como
aquisiccedilatildeo raacutepida estaacutegio estacionaacuterio apoacutes contraste e imagem raacutepida com
precessatildeo estaacutegio estacionaacuterio
65
813 Manipulaccedilatildeo dos Paracircmetros Extriacutensecos para Variar o Contraste da
Imagem
8131 Imagem de Ressonacircncia Magneacutetica Ponderada em TI e TR
Todas as imagens geradas por RM satildeo ponderadas em T1 em algum grau os
tempos de relaxamento T1 para aacutegua e gordura no corpo vaiam de 100 a 2000 ms
A fonte primaacuteria de atenuaccedilatildeo do sinal em uma imagem spin-eco eacute a saturaccedilatildeo
progressiva do momento magneacutetico pelos pulsos de seleccedilatildeo do corte repetitivos O
sinal da gordura eacute brilhante enquanto as intensidades de sinal do muacutesculo e liacutequido
em um cisto do menisco satildeo menores
8132 Ponderaccedilatildeo em densidade Protocircnica
As imagens onde o contraste eacute governado pela concentraccedilatildeo relativa de aacutegua no
tecido podem ser geradas utilizando-se TRrsquos longos (TR gt 20 ms) Estas imagens
satildeo denominadas imagens ponderadas em densidade protocircnicas As imagens
ponderadas em densidade protocircnica fornecem mais detalhes anatocircmicos porque
satildeo usadas para visualizar estruturas finas Estas satildeo obtidas e satildeo uacuteteis para
interpretaccedilatildeo de aacutereas de sinal de intensidade elevada observada na imagem
ponderada em T2 na qual os detalhes anatocircmicos estatildeo encobertos
8133 Ponderaccedilatildeo em T2 e TE
O liacutequido e o edema podem ser enfatizados em imagens produzidas por RM
utilizando-se longos tempos de TE porque possuem maiores tempos de
relaxamento T2 que os tecidos normais Com TEs longos o descaimento do sinal
exponencial devido ao relaxamento T2 atenua o sinal de liacutequido e edema mais
lentamente que o sinal da gordura muacutesculo ou tecidos conjuntivos normais
Portanto o liacutequido e o edema apresentam-se brilhantes em imagens por RM
ponderadas em T2 obtidas utilizando-se longos tempos TE e longos tempos TR A
seguir seraacute exposto um quadro com um breve resumo da interpretaccedilatildeo de RM
66
Resumo da interpretaccedilatildeo de IRM
Definiccedilotildees
Tempos de relaxamento Comportamento caracteriacutestico da magnetizaccedilatildeo tecidual
(propriedades dos tecidos)
T1 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons se
tornem inicialmente alinhados com o capo magneacutetico
estaacutetico (ou se realinhem apoacutes excitaccedilotildees repetidas)
T2 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons
saiam de fase uns em relaccedilatildeo aos outros apoacutes excitaccedilatildeo
por radiofrequumlecircncia (RF)
TR O tempo entre as excitaccedilotildees sucessivas de RF no tecido
(um TR curto seleciona proacutetons com T1 curto)
TE Sequumlecircncia em spin-eco tempo no qual o sinal de RF
tecidual (spin-eco) eacute recebido (um TE longo seleciona
proacutetons com T2 longo)
TI Sequumlecircncia de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo consumido
ateacute que a magnetizaccedilatildeo do tecido em recuperaccedilatildeo seja
defletido para recepccedilatildeo (tecido cuja magnetizaccedilatildeo passa
pelo zero no tempo TI produz intensidade zero)
Efeitos sobre a
Imagem
T1 Um T1 curto possibilita uma remagnetizaccedilatildeo raacutepida de
modo que a intensidade do sinal eacute grande (a gordura tem
T1 muito curto) e o tecido aparece brilhante o tecido com
T1 longo (como o liacutequido) natildeo se magnetiza plenamente
entre as excitaccedilotildees e apresenta um aspecto escuro na
imagem a inversatildeo-recuperaccedilatildeo com TI semelhante ao T1
de um tecido resulta em sinal nulo para este tecido (a
gordura pode ser zerada pelo emprego de um TI curto)
67
T2 Um T2 curto faz com que os proacutetons em precessatildeo saiam
rapidamente de fase levando agrave perda do sinal tecidos com
T2 curto (como o muacutesculo) tecircm aspecto escuro nas
imagens obtidas em TE longo tecidos com T2 longo (como
liacutequido ou tumor) mantecircm sua coerecircncia de fase por mais
tempo do que outros tecidos e apresentam um aspecto
brilhante nas imagens obtidas com um TE longo uma
teacutecnica ponderada em T2 utiliza um TR e um TE longos
Aspecto do tecido em sequumlecircncia de IRM
Spin-eco
Tecido Tempo de
relaxamento
Ponderaccedilatildeo T1
TE e TR curtos
Ponderaccedilatildeo T2
Tumor liacutequido T1 e T2 longos Escuro Claro
Muacutesculo T1 longo e T2 curto Escuro Escuro
Gordura T1 curto e T2 longo Claro Menos claro
Para finalizar nossa anaacutelise acerca dos paracircmetros podemos dizer que em uma
sequumlecircncia DP teremos valores curtos para TR e tambeacutem para TE ou seja teremos
T1 longo e T2 curto assim natildeo teremos sequumlecircncia ponderada em T1 como
tambeacutem natildeo teremos ponderada em T2 esta sequumlecircncia nos daraacute cor escura para
liacutequidos e gorduras entatildeo poderemos diferenciar os muacutesculos que teratildeo cor
brilhante podendo entatildeo diagnosticar problemas musculares
Para valores curtos de TR e TE teremos sequumlecircncia ponderada em T1 desta forma
as gorduras apareceratildeo com cor brilhante e os muacutesculos e liacutequidos apareceratildeo em
cor escura sendo uma oacutetima maneira de analisar o quatildeo intacta se encontra o tecido
infrapatelar ou gordura de Hoffa encontrada na regiatildeo femopatelar
68
Para valores longos de TR e TE teremos uma sequumlecircncia ponderada em T2 desta
forma as gorduras e muacutesculos se encontraratildeo em cor escura mas os liacutequidos
estaratildeo em cor brilhante assim poderemos diagnosticar a presenccedila de aacutegua e
edemas na regiatildeo patelofemoral Lembrando ainda que a gordura neste caso tem a
funccedilatildeo de lubrificantes para as superfiacutecies das cartilagens dos ossos a presenccedila de
aacutegua ou edemas prejudicam a lubrificaccedilatildeo na regiatildeo fazendo com que as
cartilagens venham a deteriorar-se
82 Planos de Imagem
Uma aquisiccedilatildeo axial atraveacutes da articulaccedilatildeo patelofemoral eacute usada como o localizador
inicial para imagens subsequumlentes nos planos sagital e coronal A patologia do
menisco eacute avaliada basicamente em imagens do plano sagital Entretanto a
morfologia e a intensidade de sinal das cartilagens do menisco devem ser avaliadas
secundariamente em imagens no plano coronal Os ligamentos cruzados satildeo mais
bem observados em imagens no plano sagital com o coronal e o axial para
visualizaccedilatildeo secundaacuteria e confirmaccedilatildeo da patologia Os ligamentos colateral medial
e lateral (LCM E LCL) satildeo claramente exibidos em imagens coronais e axiais e
tambeacutem podem ser identificados rotineiramente em imagens sagitais As superfiacutecies
da cartilagem articular dos compartimentos medial e lateral satildeo avaliadas nos planos
coronal e sagital A articulaccedilatildeo patelofemoral incluindo a faceta patelar e a
cartilagem articular do sulco troclear eacute mais bem observada em imagens axiais e
sagitais
821 Posicionamento do Paciente
Embora os estudos por imagem sejam realizados rotineiramente com o joelho
colocado em 10ordm a 15ordm de rotaccedilatildeo externa (para realinhar o ligamento cruzado
anterior [LCA] paralelo ao plano de imagem sagital) esta rotaccedilatildeo externa torna-se
menos importante quando satildeo usados cortes mais finos (lt 3 mm) A rotaccedilatildeo externa
excessiva do joelho resulta em alongamento das dimensotildees acircntero-posteriores do
cocircndilo femoral (principalmente o cocircndilo femoral lateral) e pode diminuir a
visualizaccedilatildeo precisa da anatomia do menisco Uma alternativa eacute usar imagens
69
sagitais em plano obliacutequo paralelo agrave orientaccedilatildeo do LCA avaliada em um localizador
axial
83 Abordagem Quanto aos Tipos de Planos Utilizados na RM
831 Imagens Axiais
As imagens no plano axial tecircm importante papel na avaliaccedilatildeo de rotina do joelho As
facetas patelares e a cartilagem articular devido agrave sua orientaccedilatildeo obliacutequa satildeo
demonstradas com maior precisatildeo em imagens axiais atraveacutes da articulaccedilatildeo
patelofemoral A doenccedila patelofemoral (isto eacute condromalaacutecia) pode ser super ou
subestimada quando usadas apenas imagens sagitais Imagens axiais com TF 3D
submilimeacutetrica satildeo usadas para definir padrotildees de lesatildeo circunferencial do menisco
e criar imagens compostas 3D utilizando-se uma estaccedilatildeo de trabalho As imagens
no plano axial tambeacutem satildeo usadas como localizador para determinar os planos
sagital e coronal Embora imagens axiais de rotina em 4 ou 5 mm natildeo satildeo sensiacuteveis
agrave patologia do menisco porque os cortes satildeo muito espessos Imagens sagitais que
secionam o menisco perpendicular agrave sua superfiacutecie proporcionam a melhor
demonstraccedilatildeo da anatomia e patologia interna do menisco
832 Imagens Sagitais
A dessecaccedilatildeo no plano sagital exibe os componentes dos ligamentos colaterais
medial e caacutepsula adjacente O compartimento patelofemoral o quadriacuteceps e o
tendatildeo patelar satildeo demonstrados em dissecaccedilotildees meacutedio-sagitais
O LCA e o LCP satildeo mais bem exibidos em imagens sagitais O LCL ou ligamento
colateral fibular e o tendatildeo do muacutesculo biacuteceps femoral tambeacutem podem ser
observados em cortes sagitais perifeacutericos
Em cortes meacutedio-sagitais os tendotildees quadriacuteceps e patelar que demonstram sinal
de baixa intensidade satildeo observados em suas fixaccedilotildees anteriores aos poacutelos
patelares superior e inferior respectivamente O coxim adiposo infrapatelar de Hoffa
70
estaacute situado diretamente posterior ao tendatildeo patelar e demonstra sinal de
intensidade brilhante (dependendo dos paracircmetros escolhidos) A cartilagem
articular patelar posterior exibe arco uniforme ou convexo em cortes atraveacutes das
facetas patelares medial e lateral Na ausecircncia de liacutequido articular a bursa patelar
colapsada natildeo eacute observada proximal ao poacutelo superior da patela
833 Imagens Coronais
A dissecaccedilatildeo anatocircmica coronal poacutestero-anterior demonstra a caacutepsula posterior o
tendatildeo popliacuteteo os ligamentos cruzados e menisco os ligamentos colaterais e e o
mecanismo extensor
Cortes meacutedio-coronais exibem a espinha tibial anterior enquanto as imagens
anteriores satildeo caracterizadas pelo sinal de alta intensidade do coxim adiposo
infrapatelar de Hoffa anterior ao compartimento lateral do joelho
71
9 COMPARATIVO DO SISTEMA MECAcircNICO COM O JOELHO
Ao iniciar nossa discussatildeo faremos uma comparaccedilatildeo entre a junta do joelho e um
par de buchas mecacircnicas a cartilagem presente em torno dos cocircndilos seraacute
comparada a uma bucha de desgaste o osso seraacute considerado como a peccedila
importante que natildeo poderaacute ser substituiacuteda e a gordura de Hoffa (tecido adiposo
infrapatelar) seraacute considerada como um lubrificante de elevada viscosidade
No sistema mecacircnico quando haacute uma contaminaccedilatildeo no lubrificante tem-se o
aumento do atrito e em consequumlecircncia o desgaste prematuro do conjunto A
presenccedila de aacutegua por exemplo causa uma alteraccedilatildeo da viscosidade do lubrificante
essa alteraccedilatildeo natildeo permite a formaccedilatildeo de cunha na regiatildeo de contato entre as
superfiacutecies assim no caso de elementos mecacircnicos poderemos ter microsoldas
ruiacutedos vibraccedilatildeo aquecimento e outros
Em semelhanccedila com este modelo faremos um comparativo em relaccedilatildeo ao joelho
que apresenta componentes com funccedilotildees muito proacuteximas de um par de buchas
mecacircnicas Com o passar do tempo as constantes situaccedilotildees que envolvem o joelho
no dia a dia sejam elas os esforccedilos em um jogo de futebol ou em um simples
agachamento vatildeo levar este conjunto a pressotildees elevadas e ainda a infiltraccedilotildees de
aacutegua por diversos motivos pancadas torccedilotildees etc Neste caso a presenccedila da aacutegua
assim como no sistema mecacircnico iraacute causar desgaste das cartilagens ocorrendo o
contato entre os cocircndilos o que futuramente poderaacute provocar por exemplo uma
artrite
No caso de um desgaste mecacircnico resolve-se o problema trocando o elemento de
desgaste e solucionando o problema de lubrificaccedilatildeo O que natildeo pode ser realizado
com tanta simplicidade no caso do joelho que requer um tratamento ou ateacute uma
intervenccedilatildeo ciruacutergica
72
91 Resultados dos testes
Foram realizados dois testes com e sem carga para que pudeacutessemos avaliar a
mudanccedila nos resultados da RM
911 O Primeiro Teste
O primeiro teste foi realizado no dia 25 de junho de 2005 no CDI (centro de
diagnoacutestico por imagem) localizado em Santa Luacutecia ndash Vitoacuteria O teste foi realizado
em uma pessoa de aparecircncia saudaacutevel sem histoacuterico de problemas no joelho e sem
ocorrecircncia de dor com idade de 28 anos
Os resultados obtidos natildeo apresentaram alteraccedilatildeo significativa das fissuras
912 O Segundo Teste
O segundo teste foi realizado no dia 18 julho de 2005 no mesmo local do teste
anterior O teste foi realizado com uma pessoa saudaacutevel com histoacuterico de problemas
no joelho e sem dores nos dias anteriores ao teste bem como nos dias posteriores
com idade de 54 anos
O resultado obtido com carga apresentou uma pequena variaccedilatildeo da fissura na
gordura de Hoffa
73
10 DISCUSSAtildeO DOS RESULTADOS E MELHORIAS
Neste capiacutetulo faremos uma abordagem sobre os resultados e uma proposta de
melhoria para o equipamento
101 Comentaacuterio dos Resultados
Nos resultados obtidos foram verificadas alteraccedilotildees na regiatildeo femopatelar quando
se aplica uma carga o que natildeo poderia ser obtido em um exame convencional de
ressonacircncia magneacutetica
No primeiro teste pode ser observada uma pequena diferenccedila devido agrave
aproximaccedilatildeo dos cocircndilos Considerando ser o indiviacuteduo uma pessoa saudaacutevel e
sem dores era de se esperar que o resultado natildeo apresentasse alguma anomalia
No segundo teste observou-se abertura de uma pequena fissura na gordura de
Hoffa o que tambeacutem se esperava pois a pessoa apresentava um histoacuterico de
problemas no joelho apesar de que ele natildeo apresentava sintomas de qualquer
anomalia no momento do teste
Visto que os testes natildeo puderam ser realizados com pessoas que tinham um
histoacuterico e uma situaccedilatildeo que caracterizasse um problema no joelho o que foi
determinante para os resultados e devido a impossibilidade de realizar testes nas
condiccedilotildees ideais descritas no quarto capiacutetulo bem como aos custos altiacutessimos que
envolvem os exames que foram realizados juntamente com os exames dos clientes
da cliacutenica sendo assim era de se esperar que os resultados natildeo causassem
diferenccedila de grande expressatildeo
74
102 Proposta de Melhoria
Visto que os resultados foram considerados satisfatoacuterios apesar das condiccedilotildees
adversas propomos possiacuteveis melhorias no que diz respeito agrave avaliaccedilatildeo da pressatildeo
exercida no joelho
Sugerimos entatildeo a utilizaccedilatildeo de palmilhas figuras 29 e 30 para avaliar a pressatildeo
equivalente exercida no joelho e o uso de um software por exemplo o Ansys
(elementos finitos) para criar uma nova imagem corrigida Isso seria viaacutevel e
interessante poreacutem exigiria mais aprofundamento e muito mais tempo o que poderaacute
ser realizado em futuros trabalhos
Figura 29 ndash Palmilhas para mediccedilatildeo da pressatildeo
Figura 30 ndash Resultado de uma anaacutelise de pressatildeo
75
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
[1] httpmriifscuspbrpaginasporttormprojetohistoricohtml acessado
em 11 de junho de 2005
[2] httpwwweagoracombrlerphpidnew=13596 acessado em 15 de
junho de 2005
[3] Rasch Philip j Cinesiologia e Anatomia Aplicada Editora Guanabara
Koogan 1991
[4] Kendall Henry Otis Kendall Florence Peterson Wadsworth Gladys
Elizabeth Muacutesculos Provas e Funccedilotildees Editora Manole Ltda 1980
[5] Haaga Hohn R Lanzieri Charles F Tomografia Computadorizada e
Ressonacircncia Magneacutetica do Corpo Humano Vol 2 Editora Guanabara Koogan
1996
[6] Antonio Raimundo dos Santos Metodologia Cientiacutefica a construccedilatildeo do
Conhecimento 6ordfed Editora DPampA 2004
[7] Tese de Mestrado do aluno Luciano Luporini Menegaldo Campinas
1997 SP ndash Brasil
[8] httpwwwgrupodojoelhocombrartigosanat_biomhtmc acessado em
16 de junho de 2005
[9] httpwwwgrupodojoelhocombrlcahtm acessado em 16 de junho de
2005
[10]httpwwwcorpohumanohpgigcombrsist_muscularsist_muscularhtml
acessado em 20 de junho de 2005
[11] httpwwwmsd-brazilcommsd43m_manualmm_sec5_47htm
acessado em 24 de junho de 2005
[12] httpgeocitiesyahoocombrcorpoemovview_musculacao_24htm
acessado em 25 de junho de 2005
[13]httpwwwtudosobredorcombrpaciente_templatephp3pagina=joelho
acessado em 06 de julho de 2005
[14] Stimac Gary k Introduccedilatildeo ao diagnoacutestico por imagens Editora
Guanabara Koogan 1994
51
ligamentos satildeo firmemente fixados ao menisco medial e a caacutepsula fibrosa da
articulaccedilatildeo do joelho
Os ligamentos colaterais tibial e fibular normalmente impedem a ruptura das faces
laterais da articulaccedilatildeo Satildeo firmemente estirados quando a perna eacute estendida
impedindo a rotaccedilatildeo da tiacutebia lateralmente ou do fecircmur medialmente Durante a
flexatildeo da perna eles se aproximam permitindo alguma rotaccedilatildeo da tiacutebia sobre o
fecircmur
Ligamento colateral medial possui duas porccedilotildees superficial e profunda Estabiliza a
joelho nos estresses em valgo
Ligamento colateral lateral ou fibular colateral Eacute o principal estabilizador ao estresse
em varo Faz parte do complexo ou canto posterolateral e resiste agrave rotaccedilatildeo externa
Figura 22ndash Ligamentos da articulaccedilatildeo do joelho
5523 Ligamento Popliacuteteo Obliacutequo e Ligamento Popliacuteteo Arqueado
Eles reforccedilam a parte de traz do joelho Ajudam a resistir qualquer tendecircncia
para a articulaccedilatildeo se mover aleacutem de seu limite de extensatildeo (hiperextensatildeo) Aleacutem
52
disso a direccedilatildeo de suas fibras sugere que eles limitem o movimento rotatoacuterio
5524 Ligamentos Cruzados
O mais fraco ligamento eacute o cruzado anterior que impede o deslocamento posterior
do fecircmur sobre a tiacutebia e a hiperextensatildeo da articulaccedilatildeo aleacutem de conter a tiacutebia que eacute
tracionada agrave frente quando a articulaccedilatildeo eacute fletida em acircngulo reto
O ligamento cruzado posterior que eacute estirado durante a flexatildeo da articulaccedilatildeo do
joelho impede a luxaccedilatildeo anterior do fecircmur sobre a tiacutebia ou a luxaccedilatildeo posterior da
tiacutebia Tambeacutem ajuda a evitar a hiperflexatildeo da articulaccedilatildeo do joelho
Estes ligamentos muito fortes situam-se no interior da caacutepsula articular unindo o
fecircmur e a tiacutebia Localizam-se entre os cocircndilos medial e lateral separados da
cavidade articular pela membrana sinovial
Satildeo faixas arredondadas que se cruzam obliquamente como um X e se denominam
anterior e posterior de acordo com seu local de fixaccedilatildeo na tiacutebia Estes ligamentos
satildeo essenciais para a estabilidade acircntero-posterior da articulaccedilatildeo do joelho
principalmente quando eacute fletido
Ligamento cruzado anterior Eacute responsaacutevel pela limitaccedilatildeo da translaccedilatildeo anterior e
rotaccedilatildeo da tiacutebia em relaccedilatildeo ao fecircmur
Ligamento cruzado posterior Evita a subluxaccedilatildeo posterior da tiacutebia em relaccedilatildeo ao
fecircmur
53
56 Movimentos de Rotaccedilatildeo e Translaccedilatildeo
No joelho existem movimentos de escorregamento do fecircmur sobre os meniscos
tornando o movimento ainda mais complexo Nas figuras 23 e 24 estatildeo identificadas
as proacuteteses de 1 e 4 eixos que nos datildeo uma boa visualizaccedilatildeo dos movimentos
relativos entre as superfiacutecies de um joelho
Figura 23 - Proacuteteses de um Eixo
Figura 24 - Proacuteteses de 4 eixos
Podemos observar a diferenccedila dos movimentos proporcionados por proacutetese e
concluiacutemos que o movimento da proacutetese de 4 eixos eacute o que mais se aproxima do
movimento real no joelho jaacute que proporciona o deslizamento entre as superfiacutecies
enquanto na proacutetese de 1 eixo ocorre apenas o movimento de rotaccedilatildeo em torno do
eixo
54
57 Conclusatildeo do Capiacutetulo
O meacutetodo atual de exame do joelho a ressonacircncia magneacutetica natildeo estaacute adequado
com a pesquisa biomecacircnica pois como pode ser observado neste capiacutetulo a
pressatildeo no joelho em movimento eacute no miacutenimo 30 vezes superior comparada agravequela
na maca de ressonacircncia assim como os acircngulos satildeo os mais variados possiacuteveis
proporcionando variaccedilatildeo ciacuteclica com baixas ou altas taxas de variaccedilatildeo das forccedilas
Com relaccedilatildeo ao meacutetodo de Hill pode-se ter uma noccedilatildeo dos gastos de energia
envolvidos na geraccedilatildeo dos movimentos e como varia a forccedila com a velocidade
muscular
Pode-se verificar tambeacutem a complexidade do joelho quando foram citados e
mostrado a quantidade de muacutesculos ligamentos e outras estruturas que o compotildee e
a sua complexibilidade bem como o movimento existente
55
6 PROPOSTA PARA A SOLUCcedilAtildeO MECAcircNICA
Propotildee-se entatildeo um sistema que simule a compressatildeo exercida sobre o joelho com
um carregamento estaacutetico com valor equivalente ao peso do paciente Isto seria
possiacutevel ao variar o carregamento e o acircngulo da articulaccedilatildeo que seria o ideal para
simular as atividades cotidianas como subir uma escada pular correr um
agachamento e outras situaccedilotildees onde o joelho eacute severamente solicitado
Situaccedilotildees como correr e pular necessitariam de um equipamento com software que
captassem imagens dinacircmicas para esta situaccedilatildeo a escolha seria por um simulador
de carga com caracteriacutesticas elaacutesticas desta forma com o movimento haveria
acreacutescimo ou decreacutescimo dos esforccedilos no joelho do paciente de acordo com a
variaccedilatildeo do comprimento da cinta elaacutestica A impossibilidade de realizaccedilatildeo de um
exame deste tipo eacute devido ao fato de natildeo haver um equipamento de RM que capta
imagens dinacircmicas aqui no estado do Espiacuterito Santo Figura 25 o que nos levou
a pensar em outra soluccedilatildeo para o caso
Figura 25 - Equipamento utilizado na ressonacircncia magneacutetica
56
Como a uacutenica possibilidade eacute de simular um carregamento com um acircngulo entre 10ordm
e 15ordm (acircngulo da bobina de captaccedilatildeo de imagem) na articulaccedilatildeo femopatelar e a
impossibilidade descrita no paraacutegrafo anterior pensamos entatildeo em um equipamento
que atendesse a esta situaccedilatildeo
Na Figura 26 observamos a forccedila F em direccedilatildeo perpendicular ao solo simulando a
forccedila peso desta maneira procuramos desenvolver um aparato que nos permitisse
simular a mesma direccedilatildeo A soluccedilatildeo foi um conjunto de cintas com baixa
elasticidade e boa resistecircncia mecacircnica agrave traccedilatildeo com dispositivo de travas O
equipamento natildeo possui componentes ferromagneacuteticos e medidores de forccedila
eletroeletrocircnicos
Figura 26 - Descriccedilatildeo da cinta e figura ilustrativa
A seguir podemos observar a figura 27 com o voluntaacuterio utilizando o equipamento
no momento anterior agrave ressonacircncia
57
Figura 27 ndash Paciente utilizando a cinta ao dar entrada na sala de exame
61 O Equipamento de Carga
O equipamento eacute composto por trecircs cintas dispostas do seguinte modo a primeira
cinta eacute responsaacutevel pelo carregamento do joelho tencionando o sistema a segunda
eacute responsaacutevel pela ligaccedilatildeo da cinta inferior a primeira com a superior a terceira e a
terceira cinta seraacute responsaacutevel por limitar o movimento que seraacute ajustada conforme
o tamanho do paciente
58
Figura 28 ndash Montagem do conjunto de cintas
62 Modificaccedilotildees Realizadas
Foram necessaacuterias algumas adaptaccedilotildees para que as cintas pudessem ser utilizadas
no equipamento de ressonacircncia magneacutetica pois havia alguns componentes
ferromagneacuteticos tais como mola e eixo Estes foram confeccionados em bronze e
as molas foram retiradas de maneira que natildeo alterasse a funcionalidade do
equipamento
59
7 O QUE SIGNIFICA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
Ressonacircncia Magneacutetica (RM) eacute uma ferramenta meacutedica moderna e precisa
disponiacutevel aos meacutedicos para a imagem seccional do interior do corpo Esta visatildeo
magneacutetica fornece aos meacutedicos uma quantidade de informaccedilotildees detalhadas sobre
a localizaccedilatildeo tamanho e composiccedilatildeo do tecido corporal a ser examinado Este
conhecimento pode ser decisivo no estabelecimento de um diagnoacutestico raacutepido e
preciso
A RM eacute um meacutetodo de investigar o corpo tatildeo complicado quanto parece A RM natildeo
usa raios-X De fato como o nome indica o procedimento eacute baseado nas
propriedades magneacuteticas dos aacutetomos que constituem todas as substacircncias incluindo
o corpo humano Em um campo magneacutetico forte como o produzido pelo scanner da
RM sinais eleacutetricos satildeo emitidos pelo nuacutecleo atocircmico do tecido corporal Esses
sinais satildeo interceptados por uma antena circular ao redor do paciente A intensidade
do sinal varia de acordo com o tipo de tecido Um computador designa os sinais aos
pontos correspondentes das aacutereas corporais em exame e transforma-as em imagem
na tela
71 Preparaccedilatildeo para o exame
Natildeo eacute necessaacuterio remover as roupas como eacute o caso em muitos exames de raio-X
poreacutem os pacientes satildeo solicitados a retirar todos os objetos que possam interferir
no processo de imagem principalmente aqueles contendo metal Isto inclui natildeo
somente brincos broches colares reloacutegios de pulso mas tambeacutem canetas
esferograacuteficas e chaves Os pacientes devem tambeacutem retirar placas dentaacuterias
removiacuteveis e informar o meacutedico se houver qualquer implante metaacutelico ou objeto
estranho incluindo
bull Marca-passo
bull Vaacutelvula cardiacuteaca artificial
bull Proacutetese vascular
60
bull Membro artificial
bull Unha ou placa metaacutelica
bull Estilhaccedilo ou tala de metal
bull Dispositivo intra-uterino (para contracepccedilatildeo)
bull O meacutedico deve ser informado se vocecirc estaacute graacutevida
Para o exame os pacientes satildeo conduzidos a um recosto almofadado no centro do
scanner da RM Eacute importante que o paciente sinta-se confortaacutevel para o iniacutecio e
permaneccedila calmo e quieto o quanto possiacutevel durante o exame jaacute que qualquer
movimento fiacutesico pode interferir com a precisatildeo das medidas ou alterar os resultados
dos testes
72 Seguranccedila durante o exame
Uma vez que a ressonacircncia magneacutetica natildeo envolve o uso de raios-X natildeo eacute
necessaacuterio tomar as mesmas medidas de precauccedilatildeo para exames de raios-X Pelo
conhecimento cientiacutefico atual a forccedila do campo magneacutetico necessaacuteria para obter
resultados precisos (ateacute 2 Tesla = 20000 vezes o campo magneacutetico da Terra) natildeo
possui efeito prejudicial
Nos uacuteltimos anos milhotildees de exames foram realizados sem quaisquer efeitos
colaterais conhecidos - durante ou apoacutes o exame Os exames de RM geralmente
natildeo podem ser realizados em pacientes com marca-passo cardiacuteaco
73 O que acontece durante o exame
Durante o exame o paciente deita-se no centro de uma abertura tipo tuacutenel do
scanner da RM o que natildeo eacute perigoso nem doloroso Poreacutem se o paciente natildeo gosta
da sensaccedilatildeo de se sentir preso ou sofrem de claustrofobia tomar um sedativo leve
com consulta do meacutedico pode ajudar
61
Cada imagem da RM leva de 5 a 15 minutos para ser obtida Durante o exame o
paciente ouviraacute um som de batida leve Natildeo haacute com que se preocupar Esse eacute o
funcionamento normal do scanner da RM
Quando eacute necessaacuterio obter vaacuterias imagens o recosto iraacute mover-se automaticamente
agrave posiccedilatildeo apropriada O paciente deve continuar o mais tranquumlilo possiacutevel
Dependendo do tipo do exame o tempo total do procedimento pode ser de ateacute 60
minutos
62
8 PARAcircMETROS QUE AFETAM O ASPECTO DAS IMAGENS
OBTIDAS ATRAVEacuteS DE RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
A seguir seraacute abordado os paracircmetros envolvidos para a obtenccedilatildeo das imagens dos
diferentes planos em que satildeo mostradas as imagens e por fim os resultados
obtidos nos experimentos com e sem o equipamento de carga
81 Paracircmetros que Afetam o Aspecto das Imagens Obtidas Atraveacutes de
Ressonacircncia Magneacutetica
O aspecto de uma imagem produzida atraveacutes de RM eacute determinado atraveacutes de
muitos paracircmetros Em geral estes paracircmetros podem ser divididos em (1) aqueles
que possuem um valor fixo determinado pela fiacutesica da RM e (2) aqueles que podem
ser modificados pelo usuaacuterio para alterar o aspecto da imagem
O objetivo de qualquer estudo de RM eacute gerar imagens da anatomia tecidual nas
quais a razatildeo contraste-ruiacutedo (RCR) eacute suficiente para permitir identificaccedilatildeo do
processo patoloacutegico Isto eacute realizado variando-se os paracircmetros definidos pelo
usuaacuterio para enfatizar diferenccedilas nos valores de paracircmetros intriacutensecos e para
enfatizar diferenccedilas na intensidade do sinal entre voxels contendo tecidos normais e
patoloacutegicos
811 Paracircmetros Intriacutensecos
Os paracircmetros intriacutensecos satildeo tecidos-dependentes e natildeo estatildeo sob controle do
operador Como exemplos de paracircmetros intriacutensecos estatildeo a densidade da aacutegua e a
gordura no tecido fluxo sanguiacuteneo e as velocidades de relaxamento dos momentos
magneacuteticos de volta ao equiliacutebrio apoacutes perturbaccedilatildeo Alguns paracircmetros intriacutensecos
satildeo invariaacuteveis entre todos os tecidos (por exemplo a intensidade do campo
magneacutetico)
63
O acuacutemulo de liacutequido de edema em torno de um tumor eacute uma patologia comum O
edema tem maior proporccedilatildeo de aacutegua que o tecido normal circundante e portanto
maior densidade de proacutetons por unidade de volume Este aumento da densidade de
proacutetons por unidade de volume pode ser observado utilizando-se meacutetodos de estudo
por RM Tipicamente imagens por RM ponderadas em densidade protocircnica satildeo
obtidas utilizando-se os menores TE e tempo de repeticcedilatildeo (TR) possiacuteveis que
permitem relaxamento T1 completo de todos os momentos magneacuteticos de volta ao
equiliacutebrio
8111 Tempos de Relaxamento
Apoacutes ser excitado o sinal de RM natildeo pode ser detectado para sempre Sofre
descaimento em virtude de dois tipos diferentes de processos de relaxamento (1) o
retorno do momento magneacutetico de volume ao equiliacutebrio teacutermico e (2) a perda de
coerecircncia da fase na magnetizaccedilatildeo final em virtude de interaccedilotildees com outros
momentos magneacuteticos no tecido
A velocidade com que estes processos retornam agrave magnetizaccedilatildeo final ao equiliacutebrio eacute
fundamental porque a experiecircncia com RM deve ser repetida para cada etapa de
codificaccedilatildeo de fase e o grau de magnetizaccedilatildeo disponiacutevel para o estudo depende da
forma como muitos dos momentos magneacuteticos satildeo realinhados com o campo
magneacutetico principal
8112 Tempos de Relaxamento T2 e T2
Apoacutes excitaccedilatildeo o sinal de RM presente no plano XY decai exponencialmente ateacute
zero com o tempo O tempo necessaacuterio para o desaparecimento irreversiacutevel de 63
do sinal eacute denominado tempo de relaxamento T2 ou tempo de relaxamento spin-spin
ou transversal Este descaimento eacute causado pelos muitos processos que produzem
uma perda de coerecircncia da fase no sinal de RM Apoacutes o pulso de RF todos os
momentos magneacuteticos inicialmente processam com fases idecircnticas (a precessatildeo eacute o
alinhamento dos momentos magneacuteticos em torno do campo principal) Entretanto
64
variaccedilotildees na intensidade efetiva do campo magneacutetico fazem com que os momentos
magneacuteticos processem em diferentes frequumlecircncias por curtos periacuteodos de tempo
8113 Tempo de Relaxamento T1
O tempo de relaxamento T1 (isto eacute spin-lattice ou tempo de relaxamento
longitudinal) eacute o tempo necessaacuterio para restabelecer 63 da populaccedilatildeo de equiliacutebrio
de momentos magneacuteticos Bo apoacutes o pulso de excitaccedilatildeo O relaxamento T1 eacute um
processo exponencial
O tempo de relaxamento T1 para qualquer material varia em funccedilatildeo da intensidade
do capo magneacutetico pois ocorrem mais variaccedilotildees na intensidade do capo magneacutetico
efetivo local em menores frequumlecircncias O tempo de relaxamento T1 eacute sempre maior
ou igual ao tempo de relaxamento T2
812 Paracircmetros Extriacutensecos
Muitos tipos de paracircmetros controlados pelo operador podem alterar o aspecto da
imagem Estes incluem eventos de determinaccedilatildeo do tempo como TR TE e em
estudos de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo de inversatildeo do spin Outros paracircmetros
que afetam o aspecto da imagem satildeo espessura do corte resoluccedilatildeo digital e CDV
O aspecto da imagem tambeacutem pode ser modificado aplicando-se mais de um pulso
de RF antes da coleta de dados
8121 TR e TE
Tipicamente satildeo necessaacuterias 128 ou 256 etapas de codificaccedilatildeo em uma aquisiccedilatildeo
de RM O TR eacute o tempo entre etapas consecutivas de codificaccedilatildeo de fase e o TE eacute
o tempo entre o pulso de RF perturbador inicial e o centro do periacuteodo de aquisiccedilatildeo
O TR geralmente eacute maior que o TE exceto para algumas sequumlecircncias raacutepidas como
aquisiccedilatildeo raacutepida estaacutegio estacionaacuterio apoacutes contraste e imagem raacutepida com
precessatildeo estaacutegio estacionaacuterio
65
813 Manipulaccedilatildeo dos Paracircmetros Extriacutensecos para Variar o Contraste da
Imagem
8131 Imagem de Ressonacircncia Magneacutetica Ponderada em TI e TR
Todas as imagens geradas por RM satildeo ponderadas em T1 em algum grau os
tempos de relaxamento T1 para aacutegua e gordura no corpo vaiam de 100 a 2000 ms
A fonte primaacuteria de atenuaccedilatildeo do sinal em uma imagem spin-eco eacute a saturaccedilatildeo
progressiva do momento magneacutetico pelos pulsos de seleccedilatildeo do corte repetitivos O
sinal da gordura eacute brilhante enquanto as intensidades de sinal do muacutesculo e liacutequido
em um cisto do menisco satildeo menores
8132 Ponderaccedilatildeo em densidade Protocircnica
As imagens onde o contraste eacute governado pela concentraccedilatildeo relativa de aacutegua no
tecido podem ser geradas utilizando-se TRrsquos longos (TR gt 20 ms) Estas imagens
satildeo denominadas imagens ponderadas em densidade protocircnicas As imagens
ponderadas em densidade protocircnica fornecem mais detalhes anatocircmicos porque
satildeo usadas para visualizar estruturas finas Estas satildeo obtidas e satildeo uacuteteis para
interpretaccedilatildeo de aacutereas de sinal de intensidade elevada observada na imagem
ponderada em T2 na qual os detalhes anatocircmicos estatildeo encobertos
8133 Ponderaccedilatildeo em T2 e TE
O liacutequido e o edema podem ser enfatizados em imagens produzidas por RM
utilizando-se longos tempos de TE porque possuem maiores tempos de
relaxamento T2 que os tecidos normais Com TEs longos o descaimento do sinal
exponencial devido ao relaxamento T2 atenua o sinal de liacutequido e edema mais
lentamente que o sinal da gordura muacutesculo ou tecidos conjuntivos normais
Portanto o liacutequido e o edema apresentam-se brilhantes em imagens por RM
ponderadas em T2 obtidas utilizando-se longos tempos TE e longos tempos TR A
seguir seraacute exposto um quadro com um breve resumo da interpretaccedilatildeo de RM
66
Resumo da interpretaccedilatildeo de IRM
Definiccedilotildees
Tempos de relaxamento Comportamento caracteriacutestico da magnetizaccedilatildeo tecidual
(propriedades dos tecidos)
T1 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons se
tornem inicialmente alinhados com o capo magneacutetico
estaacutetico (ou se realinhem apoacutes excitaccedilotildees repetidas)
T2 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons
saiam de fase uns em relaccedilatildeo aos outros apoacutes excitaccedilatildeo
por radiofrequumlecircncia (RF)
TR O tempo entre as excitaccedilotildees sucessivas de RF no tecido
(um TR curto seleciona proacutetons com T1 curto)
TE Sequumlecircncia em spin-eco tempo no qual o sinal de RF
tecidual (spin-eco) eacute recebido (um TE longo seleciona
proacutetons com T2 longo)
TI Sequumlecircncia de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo consumido
ateacute que a magnetizaccedilatildeo do tecido em recuperaccedilatildeo seja
defletido para recepccedilatildeo (tecido cuja magnetizaccedilatildeo passa
pelo zero no tempo TI produz intensidade zero)
Efeitos sobre a
Imagem
T1 Um T1 curto possibilita uma remagnetizaccedilatildeo raacutepida de
modo que a intensidade do sinal eacute grande (a gordura tem
T1 muito curto) e o tecido aparece brilhante o tecido com
T1 longo (como o liacutequido) natildeo se magnetiza plenamente
entre as excitaccedilotildees e apresenta um aspecto escuro na
imagem a inversatildeo-recuperaccedilatildeo com TI semelhante ao T1
de um tecido resulta em sinal nulo para este tecido (a
gordura pode ser zerada pelo emprego de um TI curto)
67
T2 Um T2 curto faz com que os proacutetons em precessatildeo saiam
rapidamente de fase levando agrave perda do sinal tecidos com
T2 curto (como o muacutesculo) tecircm aspecto escuro nas
imagens obtidas em TE longo tecidos com T2 longo (como
liacutequido ou tumor) mantecircm sua coerecircncia de fase por mais
tempo do que outros tecidos e apresentam um aspecto
brilhante nas imagens obtidas com um TE longo uma
teacutecnica ponderada em T2 utiliza um TR e um TE longos
Aspecto do tecido em sequumlecircncia de IRM
Spin-eco
Tecido Tempo de
relaxamento
Ponderaccedilatildeo T1
TE e TR curtos
Ponderaccedilatildeo T2
Tumor liacutequido T1 e T2 longos Escuro Claro
Muacutesculo T1 longo e T2 curto Escuro Escuro
Gordura T1 curto e T2 longo Claro Menos claro
Para finalizar nossa anaacutelise acerca dos paracircmetros podemos dizer que em uma
sequumlecircncia DP teremos valores curtos para TR e tambeacutem para TE ou seja teremos
T1 longo e T2 curto assim natildeo teremos sequumlecircncia ponderada em T1 como
tambeacutem natildeo teremos ponderada em T2 esta sequumlecircncia nos daraacute cor escura para
liacutequidos e gorduras entatildeo poderemos diferenciar os muacutesculos que teratildeo cor
brilhante podendo entatildeo diagnosticar problemas musculares
Para valores curtos de TR e TE teremos sequumlecircncia ponderada em T1 desta forma
as gorduras apareceratildeo com cor brilhante e os muacutesculos e liacutequidos apareceratildeo em
cor escura sendo uma oacutetima maneira de analisar o quatildeo intacta se encontra o tecido
infrapatelar ou gordura de Hoffa encontrada na regiatildeo femopatelar
68
Para valores longos de TR e TE teremos uma sequumlecircncia ponderada em T2 desta
forma as gorduras e muacutesculos se encontraratildeo em cor escura mas os liacutequidos
estaratildeo em cor brilhante assim poderemos diagnosticar a presenccedila de aacutegua e
edemas na regiatildeo patelofemoral Lembrando ainda que a gordura neste caso tem a
funccedilatildeo de lubrificantes para as superfiacutecies das cartilagens dos ossos a presenccedila de
aacutegua ou edemas prejudicam a lubrificaccedilatildeo na regiatildeo fazendo com que as
cartilagens venham a deteriorar-se
82 Planos de Imagem
Uma aquisiccedilatildeo axial atraveacutes da articulaccedilatildeo patelofemoral eacute usada como o localizador
inicial para imagens subsequumlentes nos planos sagital e coronal A patologia do
menisco eacute avaliada basicamente em imagens do plano sagital Entretanto a
morfologia e a intensidade de sinal das cartilagens do menisco devem ser avaliadas
secundariamente em imagens no plano coronal Os ligamentos cruzados satildeo mais
bem observados em imagens no plano sagital com o coronal e o axial para
visualizaccedilatildeo secundaacuteria e confirmaccedilatildeo da patologia Os ligamentos colateral medial
e lateral (LCM E LCL) satildeo claramente exibidos em imagens coronais e axiais e
tambeacutem podem ser identificados rotineiramente em imagens sagitais As superfiacutecies
da cartilagem articular dos compartimentos medial e lateral satildeo avaliadas nos planos
coronal e sagital A articulaccedilatildeo patelofemoral incluindo a faceta patelar e a
cartilagem articular do sulco troclear eacute mais bem observada em imagens axiais e
sagitais
821 Posicionamento do Paciente
Embora os estudos por imagem sejam realizados rotineiramente com o joelho
colocado em 10ordm a 15ordm de rotaccedilatildeo externa (para realinhar o ligamento cruzado
anterior [LCA] paralelo ao plano de imagem sagital) esta rotaccedilatildeo externa torna-se
menos importante quando satildeo usados cortes mais finos (lt 3 mm) A rotaccedilatildeo externa
excessiva do joelho resulta em alongamento das dimensotildees acircntero-posteriores do
cocircndilo femoral (principalmente o cocircndilo femoral lateral) e pode diminuir a
visualizaccedilatildeo precisa da anatomia do menisco Uma alternativa eacute usar imagens
69
sagitais em plano obliacutequo paralelo agrave orientaccedilatildeo do LCA avaliada em um localizador
axial
83 Abordagem Quanto aos Tipos de Planos Utilizados na RM
831 Imagens Axiais
As imagens no plano axial tecircm importante papel na avaliaccedilatildeo de rotina do joelho As
facetas patelares e a cartilagem articular devido agrave sua orientaccedilatildeo obliacutequa satildeo
demonstradas com maior precisatildeo em imagens axiais atraveacutes da articulaccedilatildeo
patelofemoral A doenccedila patelofemoral (isto eacute condromalaacutecia) pode ser super ou
subestimada quando usadas apenas imagens sagitais Imagens axiais com TF 3D
submilimeacutetrica satildeo usadas para definir padrotildees de lesatildeo circunferencial do menisco
e criar imagens compostas 3D utilizando-se uma estaccedilatildeo de trabalho As imagens
no plano axial tambeacutem satildeo usadas como localizador para determinar os planos
sagital e coronal Embora imagens axiais de rotina em 4 ou 5 mm natildeo satildeo sensiacuteveis
agrave patologia do menisco porque os cortes satildeo muito espessos Imagens sagitais que
secionam o menisco perpendicular agrave sua superfiacutecie proporcionam a melhor
demonstraccedilatildeo da anatomia e patologia interna do menisco
832 Imagens Sagitais
A dessecaccedilatildeo no plano sagital exibe os componentes dos ligamentos colaterais
medial e caacutepsula adjacente O compartimento patelofemoral o quadriacuteceps e o
tendatildeo patelar satildeo demonstrados em dissecaccedilotildees meacutedio-sagitais
O LCA e o LCP satildeo mais bem exibidos em imagens sagitais O LCL ou ligamento
colateral fibular e o tendatildeo do muacutesculo biacuteceps femoral tambeacutem podem ser
observados em cortes sagitais perifeacutericos
Em cortes meacutedio-sagitais os tendotildees quadriacuteceps e patelar que demonstram sinal
de baixa intensidade satildeo observados em suas fixaccedilotildees anteriores aos poacutelos
patelares superior e inferior respectivamente O coxim adiposo infrapatelar de Hoffa
70
estaacute situado diretamente posterior ao tendatildeo patelar e demonstra sinal de
intensidade brilhante (dependendo dos paracircmetros escolhidos) A cartilagem
articular patelar posterior exibe arco uniforme ou convexo em cortes atraveacutes das
facetas patelares medial e lateral Na ausecircncia de liacutequido articular a bursa patelar
colapsada natildeo eacute observada proximal ao poacutelo superior da patela
833 Imagens Coronais
A dissecaccedilatildeo anatocircmica coronal poacutestero-anterior demonstra a caacutepsula posterior o
tendatildeo popliacuteteo os ligamentos cruzados e menisco os ligamentos colaterais e e o
mecanismo extensor
Cortes meacutedio-coronais exibem a espinha tibial anterior enquanto as imagens
anteriores satildeo caracterizadas pelo sinal de alta intensidade do coxim adiposo
infrapatelar de Hoffa anterior ao compartimento lateral do joelho
71
9 COMPARATIVO DO SISTEMA MECAcircNICO COM O JOELHO
Ao iniciar nossa discussatildeo faremos uma comparaccedilatildeo entre a junta do joelho e um
par de buchas mecacircnicas a cartilagem presente em torno dos cocircndilos seraacute
comparada a uma bucha de desgaste o osso seraacute considerado como a peccedila
importante que natildeo poderaacute ser substituiacuteda e a gordura de Hoffa (tecido adiposo
infrapatelar) seraacute considerada como um lubrificante de elevada viscosidade
No sistema mecacircnico quando haacute uma contaminaccedilatildeo no lubrificante tem-se o
aumento do atrito e em consequumlecircncia o desgaste prematuro do conjunto A
presenccedila de aacutegua por exemplo causa uma alteraccedilatildeo da viscosidade do lubrificante
essa alteraccedilatildeo natildeo permite a formaccedilatildeo de cunha na regiatildeo de contato entre as
superfiacutecies assim no caso de elementos mecacircnicos poderemos ter microsoldas
ruiacutedos vibraccedilatildeo aquecimento e outros
Em semelhanccedila com este modelo faremos um comparativo em relaccedilatildeo ao joelho
que apresenta componentes com funccedilotildees muito proacuteximas de um par de buchas
mecacircnicas Com o passar do tempo as constantes situaccedilotildees que envolvem o joelho
no dia a dia sejam elas os esforccedilos em um jogo de futebol ou em um simples
agachamento vatildeo levar este conjunto a pressotildees elevadas e ainda a infiltraccedilotildees de
aacutegua por diversos motivos pancadas torccedilotildees etc Neste caso a presenccedila da aacutegua
assim como no sistema mecacircnico iraacute causar desgaste das cartilagens ocorrendo o
contato entre os cocircndilos o que futuramente poderaacute provocar por exemplo uma
artrite
No caso de um desgaste mecacircnico resolve-se o problema trocando o elemento de
desgaste e solucionando o problema de lubrificaccedilatildeo O que natildeo pode ser realizado
com tanta simplicidade no caso do joelho que requer um tratamento ou ateacute uma
intervenccedilatildeo ciruacutergica
72
91 Resultados dos testes
Foram realizados dois testes com e sem carga para que pudeacutessemos avaliar a
mudanccedila nos resultados da RM
911 O Primeiro Teste
O primeiro teste foi realizado no dia 25 de junho de 2005 no CDI (centro de
diagnoacutestico por imagem) localizado em Santa Luacutecia ndash Vitoacuteria O teste foi realizado
em uma pessoa de aparecircncia saudaacutevel sem histoacuterico de problemas no joelho e sem
ocorrecircncia de dor com idade de 28 anos
Os resultados obtidos natildeo apresentaram alteraccedilatildeo significativa das fissuras
912 O Segundo Teste
O segundo teste foi realizado no dia 18 julho de 2005 no mesmo local do teste
anterior O teste foi realizado com uma pessoa saudaacutevel com histoacuterico de problemas
no joelho e sem dores nos dias anteriores ao teste bem como nos dias posteriores
com idade de 54 anos
O resultado obtido com carga apresentou uma pequena variaccedilatildeo da fissura na
gordura de Hoffa
73
10 DISCUSSAtildeO DOS RESULTADOS E MELHORIAS
Neste capiacutetulo faremos uma abordagem sobre os resultados e uma proposta de
melhoria para o equipamento
101 Comentaacuterio dos Resultados
Nos resultados obtidos foram verificadas alteraccedilotildees na regiatildeo femopatelar quando
se aplica uma carga o que natildeo poderia ser obtido em um exame convencional de
ressonacircncia magneacutetica
No primeiro teste pode ser observada uma pequena diferenccedila devido agrave
aproximaccedilatildeo dos cocircndilos Considerando ser o indiviacuteduo uma pessoa saudaacutevel e
sem dores era de se esperar que o resultado natildeo apresentasse alguma anomalia
No segundo teste observou-se abertura de uma pequena fissura na gordura de
Hoffa o que tambeacutem se esperava pois a pessoa apresentava um histoacuterico de
problemas no joelho apesar de que ele natildeo apresentava sintomas de qualquer
anomalia no momento do teste
Visto que os testes natildeo puderam ser realizados com pessoas que tinham um
histoacuterico e uma situaccedilatildeo que caracterizasse um problema no joelho o que foi
determinante para os resultados e devido a impossibilidade de realizar testes nas
condiccedilotildees ideais descritas no quarto capiacutetulo bem como aos custos altiacutessimos que
envolvem os exames que foram realizados juntamente com os exames dos clientes
da cliacutenica sendo assim era de se esperar que os resultados natildeo causassem
diferenccedila de grande expressatildeo
74
102 Proposta de Melhoria
Visto que os resultados foram considerados satisfatoacuterios apesar das condiccedilotildees
adversas propomos possiacuteveis melhorias no que diz respeito agrave avaliaccedilatildeo da pressatildeo
exercida no joelho
Sugerimos entatildeo a utilizaccedilatildeo de palmilhas figuras 29 e 30 para avaliar a pressatildeo
equivalente exercida no joelho e o uso de um software por exemplo o Ansys
(elementos finitos) para criar uma nova imagem corrigida Isso seria viaacutevel e
interessante poreacutem exigiria mais aprofundamento e muito mais tempo o que poderaacute
ser realizado em futuros trabalhos
Figura 29 ndash Palmilhas para mediccedilatildeo da pressatildeo
Figura 30 ndash Resultado de uma anaacutelise de pressatildeo
75
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
[1] httpmriifscuspbrpaginasporttormprojetohistoricohtml acessado
em 11 de junho de 2005
[2] httpwwweagoracombrlerphpidnew=13596 acessado em 15 de
junho de 2005
[3] Rasch Philip j Cinesiologia e Anatomia Aplicada Editora Guanabara
Koogan 1991
[4] Kendall Henry Otis Kendall Florence Peterson Wadsworth Gladys
Elizabeth Muacutesculos Provas e Funccedilotildees Editora Manole Ltda 1980
[5] Haaga Hohn R Lanzieri Charles F Tomografia Computadorizada e
Ressonacircncia Magneacutetica do Corpo Humano Vol 2 Editora Guanabara Koogan
1996
[6] Antonio Raimundo dos Santos Metodologia Cientiacutefica a construccedilatildeo do
Conhecimento 6ordfed Editora DPampA 2004
[7] Tese de Mestrado do aluno Luciano Luporini Menegaldo Campinas
1997 SP ndash Brasil
[8] httpwwwgrupodojoelhocombrartigosanat_biomhtmc acessado em
16 de junho de 2005
[9] httpwwwgrupodojoelhocombrlcahtm acessado em 16 de junho de
2005
[10]httpwwwcorpohumanohpgigcombrsist_muscularsist_muscularhtml
acessado em 20 de junho de 2005
[11] httpwwwmsd-brazilcommsd43m_manualmm_sec5_47htm
acessado em 24 de junho de 2005
[12] httpgeocitiesyahoocombrcorpoemovview_musculacao_24htm
acessado em 25 de junho de 2005
[13]httpwwwtudosobredorcombrpaciente_templatephp3pagina=joelho
acessado em 06 de julho de 2005
[14] Stimac Gary k Introduccedilatildeo ao diagnoacutestico por imagens Editora
Guanabara Koogan 1994
52
disso a direccedilatildeo de suas fibras sugere que eles limitem o movimento rotatoacuterio
5524 Ligamentos Cruzados
O mais fraco ligamento eacute o cruzado anterior que impede o deslocamento posterior
do fecircmur sobre a tiacutebia e a hiperextensatildeo da articulaccedilatildeo aleacutem de conter a tiacutebia que eacute
tracionada agrave frente quando a articulaccedilatildeo eacute fletida em acircngulo reto
O ligamento cruzado posterior que eacute estirado durante a flexatildeo da articulaccedilatildeo do
joelho impede a luxaccedilatildeo anterior do fecircmur sobre a tiacutebia ou a luxaccedilatildeo posterior da
tiacutebia Tambeacutem ajuda a evitar a hiperflexatildeo da articulaccedilatildeo do joelho
Estes ligamentos muito fortes situam-se no interior da caacutepsula articular unindo o
fecircmur e a tiacutebia Localizam-se entre os cocircndilos medial e lateral separados da
cavidade articular pela membrana sinovial
Satildeo faixas arredondadas que se cruzam obliquamente como um X e se denominam
anterior e posterior de acordo com seu local de fixaccedilatildeo na tiacutebia Estes ligamentos
satildeo essenciais para a estabilidade acircntero-posterior da articulaccedilatildeo do joelho
principalmente quando eacute fletido
Ligamento cruzado anterior Eacute responsaacutevel pela limitaccedilatildeo da translaccedilatildeo anterior e
rotaccedilatildeo da tiacutebia em relaccedilatildeo ao fecircmur
Ligamento cruzado posterior Evita a subluxaccedilatildeo posterior da tiacutebia em relaccedilatildeo ao
fecircmur
53
56 Movimentos de Rotaccedilatildeo e Translaccedilatildeo
No joelho existem movimentos de escorregamento do fecircmur sobre os meniscos
tornando o movimento ainda mais complexo Nas figuras 23 e 24 estatildeo identificadas
as proacuteteses de 1 e 4 eixos que nos datildeo uma boa visualizaccedilatildeo dos movimentos
relativos entre as superfiacutecies de um joelho
Figura 23 - Proacuteteses de um Eixo
Figura 24 - Proacuteteses de 4 eixos
Podemos observar a diferenccedila dos movimentos proporcionados por proacutetese e
concluiacutemos que o movimento da proacutetese de 4 eixos eacute o que mais se aproxima do
movimento real no joelho jaacute que proporciona o deslizamento entre as superfiacutecies
enquanto na proacutetese de 1 eixo ocorre apenas o movimento de rotaccedilatildeo em torno do
eixo
54
57 Conclusatildeo do Capiacutetulo
O meacutetodo atual de exame do joelho a ressonacircncia magneacutetica natildeo estaacute adequado
com a pesquisa biomecacircnica pois como pode ser observado neste capiacutetulo a
pressatildeo no joelho em movimento eacute no miacutenimo 30 vezes superior comparada agravequela
na maca de ressonacircncia assim como os acircngulos satildeo os mais variados possiacuteveis
proporcionando variaccedilatildeo ciacuteclica com baixas ou altas taxas de variaccedilatildeo das forccedilas
Com relaccedilatildeo ao meacutetodo de Hill pode-se ter uma noccedilatildeo dos gastos de energia
envolvidos na geraccedilatildeo dos movimentos e como varia a forccedila com a velocidade
muscular
Pode-se verificar tambeacutem a complexidade do joelho quando foram citados e
mostrado a quantidade de muacutesculos ligamentos e outras estruturas que o compotildee e
a sua complexibilidade bem como o movimento existente
55
6 PROPOSTA PARA A SOLUCcedilAtildeO MECAcircNICA
Propotildee-se entatildeo um sistema que simule a compressatildeo exercida sobre o joelho com
um carregamento estaacutetico com valor equivalente ao peso do paciente Isto seria
possiacutevel ao variar o carregamento e o acircngulo da articulaccedilatildeo que seria o ideal para
simular as atividades cotidianas como subir uma escada pular correr um
agachamento e outras situaccedilotildees onde o joelho eacute severamente solicitado
Situaccedilotildees como correr e pular necessitariam de um equipamento com software que
captassem imagens dinacircmicas para esta situaccedilatildeo a escolha seria por um simulador
de carga com caracteriacutesticas elaacutesticas desta forma com o movimento haveria
acreacutescimo ou decreacutescimo dos esforccedilos no joelho do paciente de acordo com a
variaccedilatildeo do comprimento da cinta elaacutestica A impossibilidade de realizaccedilatildeo de um
exame deste tipo eacute devido ao fato de natildeo haver um equipamento de RM que capta
imagens dinacircmicas aqui no estado do Espiacuterito Santo Figura 25 o que nos levou
a pensar em outra soluccedilatildeo para o caso
Figura 25 - Equipamento utilizado na ressonacircncia magneacutetica
56
Como a uacutenica possibilidade eacute de simular um carregamento com um acircngulo entre 10ordm
e 15ordm (acircngulo da bobina de captaccedilatildeo de imagem) na articulaccedilatildeo femopatelar e a
impossibilidade descrita no paraacutegrafo anterior pensamos entatildeo em um equipamento
que atendesse a esta situaccedilatildeo
Na Figura 26 observamos a forccedila F em direccedilatildeo perpendicular ao solo simulando a
forccedila peso desta maneira procuramos desenvolver um aparato que nos permitisse
simular a mesma direccedilatildeo A soluccedilatildeo foi um conjunto de cintas com baixa
elasticidade e boa resistecircncia mecacircnica agrave traccedilatildeo com dispositivo de travas O
equipamento natildeo possui componentes ferromagneacuteticos e medidores de forccedila
eletroeletrocircnicos
Figura 26 - Descriccedilatildeo da cinta e figura ilustrativa
A seguir podemos observar a figura 27 com o voluntaacuterio utilizando o equipamento
no momento anterior agrave ressonacircncia
57
Figura 27 ndash Paciente utilizando a cinta ao dar entrada na sala de exame
61 O Equipamento de Carga
O equipamento eacute composto por trecircs cintas dispostas do seguinte modo a primeira
cinta eacute responsaacutevel pelo carregamento do joelho tencionando o sistema a segunda
eacute responsaacutevel pela ligaccedilatildeo da cinta inferior a primeira com a superior a terceira e a
terceira cinta seraacute responsaacutevel por limitar o movimento que seraacute ajustada conforme
o tamanho do paciente
58
Figura 28 ndash Montagem do conjunto de cintas
62 Modificaccedilotildees Realizadas
Foram necessaacuterias algumas adaptaccedilotildees para que as cintas pudessem ser utilizadas
no equipamento de ressonacircncia magneacutetica pois havia alguns componentes
ferromagneacuteticos tais como mola e eixo Estes foram confeccionados em bronze e
as molas foram retiradas de maneira que natildeo alterasse a funcionalidade do
equipamento
59
7 O QUE SIGNIFICA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
Ressonacircncia Magneacutetica (RM) eacute uma ferramenta meacutedica moderna e precisa
disponiacutevel aos meacutedicos para a imagem seccional do interior do corpo Esta visatildeo
magneacutetica fornece aos meacutedicos uma quantidade de informaccedilotildees detalhadas sobre
a localizaccedilatildeo tamanho e composiccedilatildeo do tecido corporal a ser examinado Este
conhecimento pode ser decisivo no estabelecimento de um diagnoacutestico raacutepido e
preciso
A RM eacute um meacutetodo de investigar o corpo tatildeo complicado quanto parece A RM natildeo
usa raios-X De fato como o nome indica o procedimento eacute baseado nas
propriedades magneacuteticas dos aacutetomos que constituem todas as substacircncias incluindo
o corpo humano Em um campo magneacutetico forte como o produzido pelo scanner da
RM sinais eleacutetricos satildeo emitidos pelo nuacutecleo atocircmico do tecido corporal Esses
sinais satildeo interceptados por uma antena circular ao redor do paciente A intensidade
do sinal varia de acordo com o tipo de tecido Um computador designa os sinais aos
pontos correspondentes das aacutereas corporais em exame e transforma-as em imagem
na tela
71 Preparaccedilatildeo para o exame
Natildeo eacute necessaacuterio remover as roupas como eacute o caso em muitos exames de raio-X
poreacutem os pacientes satildeo solicitados a retirar todos os objetos que possam interferir
no processo de imagem principalmente aqueles contendo metal Isto inclui natildeo
somente brincos broches colares reloacutegios de pulso mas tambeacutem canetas
esferograacuteficas e chaves Os pacientes devem tambeacutem retirar placas dentaacuterias
removiacuteveis e informar o meacutedico se houver qualquer implante metaacutelico ou objeto
estranho incluindo
bull Marca-passo
bull Vaacutelvula cardiacuteaca artificial
bull Proacutetese vascular
60
bull Membro artificial
bull Unha ou placa metaacutelica
bull Estilhaccedilo ou tala de metal
bull Dispositivo intra-uterino (para contracepccedilatildeo)
bull O meacutedico deve ser informado se vocecirc estaacute graacutevida
Para o exame os pacientes satildeo conduzidos a um recosto almofadado no centro do
scanner da RM Eacute importante que o paciente sinta-se confortaacutevel para o iniacutecio e
permaneccedila calmo e quieto o quanto possiacutevel durante o exame jaacute que qualquer
movimento fiacutesico pode interferir com a precisatildeo das medidas ou alterar os resultados
dos testes
72 Seguranccedila durante o exame
Uma vez que a ressonacircncia magneacutetica natildeo envolve o uso de raios-X natildeo eacute
necessaacuterio tomar as mesmas medidas de precauccedilatildeo para exames de raios-X Pelo
conhecimento cientiacutefico atual a forccedila do campo magneacutetico necessaacuteria para obter
resultados precisos (ateacute 2 Tesla = 20000 vezes o campo magneacutetico da Terra) natildeo
possui efeito prejudicial
Nos uacuteltimos anos milhotildees de exames foram realizados sem quaisquer efeitos
colaterais conhecidos - durante ou apoacutes o exame Os exames de RM geralmente
natildeo podem ser realizados em pacientes com marca-passo cardiacuteaco
73 O que acontece durante o exame
Durante o exame o paciente deita-se no centro de uma abertura tipo tuacutenel do
scanner da RM o que natildeo eacute perigoso nem doloroso Poreacutem se o paciente natildeo gosta
da sensaccedilatildeo de se sentir preso ou sofrem de claustrofobia tomar um sedativo leve
com consulta do meacutedico pode ajudar
61
Cada imagem da RM leva de 5 a 15 minutos para ser obtida Durante o exame o
paciente ouviraacute um som de batida leve Natildeo haacute com que se preocupar Esse eacute o
funcionamento normal do scanner da RM
Quando eacute necessaacuterio obter vaacuterias imagens o recosto iraacute mover-se automaticamente
agrave posiccedilatildeo apropriada O paciente deve continuar o mais tranquumlilo possiacutevel
Dependendo do tipo do exame o tempo total do procedimento pode ser de ateacute 60
minutos
62
8 PARAcircMETROS QUE AFETAM O ASPECTO DAS IMAGENS
OBTIDAS ATRAVEacuteS DE RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
A seguir seraacute abordado os paracircmetros envolvidos para a obtenccedilatildeo das imagens dos
diferentes planos em que satildeo mostradas as imagens e por fim os resultados
obtidos nos experimentos com e sem o equipamento de carga
81 Paracircmetros que Afetam o Aspecto das Imagens Obtidas Atraveacutes de
Ressonacircncia Magneacutetica
O aspecto de uma imagem produzida atraveacutes de RM eacute determinado atraveacutes de
muitos paracircmetros Em geral estes paracircmetros podem ser divididos em (1) aqueles
que possuem um valor fixo determinado pela fiacutesica da RM e (2) aqueles que podem
ser modificados pelo usuaacuterio para alterar o aspecto da imagem
O objetivo de qualquer estudo de RM eacute gerar imagens da anatomia tecidual nas
quais a razatildeo contraste-ruiacutedo (RCR) eacute suficiente para permitir identificaccedilatildeo do
processo patoloacutegico Isto eacute realizado variando-se os paracircmetros definidos pelo
usuaacuterio para enfatizar diferenccedilas nos valores de paracircmetros intriacutensecos e para
enfatizar diferenccedilas na intensidade do sinal entre voxels contendo tecidos normais e
patoloacutegicos
811 Paracircmetros Intriacutensecos
Os paracircmetros intriacutensecos satildeo tecidos-dependentes e natildeo estatildeo sob controle do
operador Como exemplos de paracircmetros intriacutensecos estatildeo a densidade da aacutegua e a
gordura no tecido fluxo sanguiacuteneo e as velocidades de relaxamento dos momentos
magneacuteticos de volta ao equiliacutebrio apoacutes perturbaccedilatildeo Alguns paracircmetros intriacutensecos
satildeo invariaacuteveis entre todos os tecidos (por exemplo a intensidade do campo
magneacutetico)
63
O acuacutemulo de liacutequido de edema em torno de um tumor eacute uma patologia comum O
edema tem maior proporccedilatildeo de aacutegua que o tecido normal circundante e portanto
maior densidade de proacutetons por unidade de volume Este aumento da densidade de
proacutetons por unidade de volume pode ser observado utilizando-se meacutetodos de estudo
por RM Tipicamente imagens por RM ponderadas em densidade protocircnica satildeo
obtidas utilizando-se os menores TE e tempo de repeticcedilatildeo (TR) possiacuteveis que
permitem relaxamento T1 completo de todos os momentos magneacuteticos de volta ao
equiliacutebrio
8111 Tempos de Relaxamento
Apoacutes ser excitado o sinal de RM natildeo pode ser detectado para sempre Sofre
descaimento em virtude de dois tipos diferentes de processos de relaxamento (1) o
retorno do momento magneacutetico de volume ao equiliacutebrio teacutermico e (2) a perda de
coerecircncia da fase na magnetizaccedilatildeo final em virtude de interaccedilotildees com outros
momentos magneacuteticos no tecido
A velocidade com que estes processos retornam agrave magnetizaccedilatildeo final ao equiliacutebrio eacute
fundamental porque a experiecircncia com RM deve ser repetida para cada etapa de
codificaccedilatildeo de fase e o grau de magnetizaccedilatildeo disponiacutevel para o estudo depende da
forma como muitos dos momentos magneacuteticos satildeo realinhados com o campo
magneacutetico principal
8112 Tempos de Relaxamento T2 e T2
Apoacutes excitaccedilatildeo o sinal de RM presente no plano XY decai exponencialmente ateacute
zero com o tempo O tempo necessaacuterio para o desaparecimento irreversiacutevel de 63
do sinal eacute denominado tempo de relaxamento T2 ou tempo de relaxamento spin-spin
ou transversal Este descaimento eacute causado pelos muitos processos que produzem
uma perda de coerecircncia da fase no sinal de RM Apoacutes o pulso de RF todos os
momentos magneacuteticos inicialmente processam com fases idecircnticas (a precessatildeo eacute o
alinhamento dos momentos magneacuteticos em torno do campo principal) Entretanto
64
variaccedilotildees na intensidade efetiva do campo magneacutetico fazem com que os momentos
magneacuteticos processem em diferentes frequumlecircncias por curtos periacuteodos de tempo
8113 Tempo de Relaxamento T1
O tempo de relaxamento T1 (isto eacute spin-lattice ou tempo de relaxamento
longitudinal) eacute o tempo necessaacuterio para restabelecer 63 da populaccedilatildeo de equiliacutebrio
de momentos magneacuteticos Bo apoacutes o pulso de excitaccedilatildeo O relaxamento T1 eacute um
processo exponencial
O tempo de relaxamento T1 para qualquer material varia em funccedilatildeo da intensidade
do capo magneacutetico pois ocorrem mais variaccedilotildees na intensidade do capo magneacutetico
efetivo local em menores frequumlecircncias O tempo de relaxamento T1 eacute sempre maior
ou igual ao tempo de relaxamento T2
812 Paracircmetros Extriacutensecos
Muitos tipos de paracircmetros controlados pelo operador podem alterar o aspecto da
imagem Estes incluem eventos de determinaccedilatildeo do tempo como TR TE e em
estudos de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo de inversatildeo do spin Outros paracircmetros
que afetam o aspecto da imagem satildeo espessura do corte resoluccedilatildeo digital e CDV
O aspecto da imagem tambeacutem pode ser modificado aplicando-se mais de um pulso
de RF antes da coleta de dados
8121 TR e TE
Tipicamente satildeo necessaacuterias 128 ou 256 etapas de codificaccedilatildeo em uma aquisiccedilatildeo
de RM O TR eacute o tempo entre etapas consecutivas de codificaccedilatildeo de fase e o TE eacute
o tempo entre o pulso de RF perturbador inicial e o centro do periacuteodo de aquisiccedilatildeo
O TR geralmente eacute maior que o TE exceto para algumas sequumlecircncias raacutepidas como
aquisiccedilatildeo raacutepida estaacutegio estacionaacuterio apoacutes contraste e imagem raacutepida com
precessatildeo estaacutegio estacionaacuterio
65
813 Manipulaccedilatildeo dos Paracircmetros Extriacutensecos para Variar o Contraste da
Imagem
8131 Imagem de Ressonacircncia Magneacutetica Ponderada em TI e TR
Todas as imagens geradas por RM satildeo ponderadas em T1 em algum grau os
tempos de relaxamento T1 para aacutegua e gordura no corpo vaiam de 100 a 2000 ms
A fonte primaacuteria de atenuaccedilatildeo do sinal em uma imagem spin-eco eacute a saturaccedilatildeo
progressiva do momento magneacutetico pelos pulsos de seleccedilatildeo do corte repetitivos O
sinal da gordura eacute brilhante enquanto as intensidades de sinal do muacutesculo e liacutequido
em um cisto do menisco satildeo menores
8132 Ponderaccedilatildeo em densidade Protocircnica
As imagens onde o contraste eacute governado pela concentraccedilatildeo relativa de aacutegua no
tecido podem ser geradas utilizando-se TRrsquos longos (TR gt 20 ms) Estas imagens
satildeo denominadas imagens ponderadas em densidade protocircnicas As imagens
ponderadas em densidade protocircnica fornecem mais detalhes anatocircmicos porque
satildeo usadas para visualizar estruturas finas Estas satildeo obtidas e satildeo uacuteteis para
interpretaccedilatildeo de aacutereas de sinal de intensidade elevada observada na imagem
ponderada em T2 na qual os detalhes anatocircmicos estatildeo encobertos
8133 Ponderaccedilatildeo em T2 e TE
O liacutequido e o edema podem ser enfatizados em imagens produzidas por RM
utilizando-se longos tempos de TE porque possuem maiores tempos de
relaxamento T2 que os tecidos normais Com TEs longos o descaimento do sinal
exponencial devido ao relaxamento T2 atenua o sinal de liacutequido e edema mais
lentamente que o sinal da gordura muacutesculo ou tecidos conjuntivos normais
Portanto o liacutequido e o edema apresentam-se brilhantes em imagens por RM
ponderadas em T2 obtidas utilizando-se longos tempos TE e longos tempos TR A
seguir seraacute exposto um quadro com um breve resumo da interpretaccedilatildeo de RM
66
Resumo da interpretaccedilatildeo de IRM
Definiccedilotildees
Tempos de relaxamento Comportamento caracteriacutestico da magnetizaccedilatildeo tecidual
(propriedades dos tecidos)
T1 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons se
tornem inicialmente alinhados com o capo magneacutetico
estaacutetico (ou se realinhem apoacutes excitaccedilotildees repetidas)
T2 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons
saiam de fase uns em relaccedilatildeo aos outros apoacutes excitaccedilatildeo
por radiofrequumlecircncia (RF)
TR O tempo entre as excitaccedilotildees sucessivas de RF no tecido
(um TR curto seleciona proacutetons com T1 curto)
TE Sequumlecircncia em spin-eco tempo no qual o sinal de RF
tecidual (spin-eco) eacute recebido (um TE longo seleciona
proacutetons com T2 longo)
TI Sequumlecircncia de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo consumido
ateacute que a magnetizaccedilatildeo do tecido em recuperaccedilatildeo seja
defletido para recepccedilatildeo (tecido cuja magnetizaccedilatildeo passa
pelo zero no tempo TI produz intensidade zero)
Efeitos sobre a
Imagem
T1 Um T1 curto possibilita uma remagnetizaccedilatildeo raacutepida de
modo que a intensidade do sinal eacute grande (a gordura tem
T1 muito curto) e o tecido aparece brilhante o tecido com
T1 longo (como o liacutequido) natildeo se magnetiza plenamente
entre as excitaccedilotildees e apresenta um aspecto escuro na
imagem a inversatildeo-recuperaccedilatildeo com TI semelhante ao T1
de um tecido resulta em sinal nulo para este tecido (a
gordura pode ser zerada pelo emprego de um TI curto)
67
T2 Um T2 curto faz com que os proacutetons em precessatildeo saiam
rapidamente de fase levando agrave perda do sinal tecidos com
T2 curto (como o muacutesculo) tecircm aspecto escuro nas
imagens obtidas em TE longo tecidos com T2 longo (como
liacutequido ou tumor) mantecircm sua coerecircncia de fase por mais
tempo do que outros tecidos e apresentam um aspecto
brilhante nas imagens obtidas com um TE longo uma
teacutecnica ponderada em T2 utiliza um TR e um TE longos
Aspecto do tecido em sequumlecircncia de IRM
Spin-eco
Tecido Tempo de
relaxamento
Ponderaccedilatildeo T1
TE e TR curtos
Ponderaccedilatildeo T2
Tumor liacutequido T1 e T2 longos Escuro Claro
Muacutesculo T1 longo e T2 curto Escuro Escuro
Gordura T1 curto e T2 longo Claro Menos claro
Para finalizar nossa anaacutelise acerca dos paracircmetros podemos dizer que em uma
sequumlecircncia DP teremos valores curtos para TR e tambeacutem para TE ou seja teremos
T1 longo e T2 curto assim natildeo teremos sequumlecircncia ponderada em T1 como
tambeacutem natildeo teremos ponderada em T2 esta sequumlecircncia nos daraacute cor escura para
liacutequidos e gorduras entatildeo poderemos diferenciar os muacutesculos que teratildeo cor
brilhante podendo entatildeo diagnosticar problemas musculares
Para valores curtos de TR e TE teremos sequumlecircncia ponderada em T1 desta forma
as gorduras apareceratildeo com cor brilhante e os muacutesculos e liacutequidos apareceratildeo em
cor escura sendo uma oacutetima maneira de analisar o quatildeo intacta se encontra o tecido
infrapatelar ou gordura de Hoffa encontrada na regiatildeo femopatelar
68
Para valores longos de TR e TE teremos uma sequumlecircncia ponderada em T2 desta
forma as gorduras e muacutesculos se encontraratildeo em cor escura mas os liacutequidos
estaratildeo em cor brilhante assim poderemos diagnosticar a presenccedila de aacutegua e
edemas na regiatildeo patelofemoral Lembrando ainda que a gordura neste caso tem a
funccedilatildeo de lubrificantes para as superfiacutecies das cartilagens dos ossos a presenccedila de
aacutegua ou edemas prejudicam a lubrificaccedilatildeo na regiatildeo fazendo com que as
cartilagens venham a deteriorar-se
82 Planos de Imagem
Uma aquisiccedilatildeo axial atraveacutes da articulaccedilatildeo patelofemoral eacute usada como o localizador
inicial para imagens subsequumlentes nos planos sagital e coronal A patologia do
menisco eacute avaliada basicamente em imagens do plano sagital Entretanto a
morfologia e a intensidade de sinal das cartilagens do menisco devem ser avaliadas
secundariamente em imagens no plano coronal Os ligamentos cruzados satildeo mais
bem observados em imagens no plano sagital com o coronal e o axial para
visualizaccedilatildeo secundaacuteria e confirmaccedilatildeo da patologia Os ligamentos colateral medial
e lateral (LCM E LCL) satildeo claramente exibidos em imagens coronais e axiais e
tambeacutem podem ser identificados rotineiramente em imagens sagitais As superfiacutecies
da cartilagem articular dos compartimentos medial e lateral satildeo avaliadas nos planos
coronal e sagital A articulaccedilatildeo patelofemoral incluindo a faceta patelar e a
cartilagem articular do sulco troclear eacute mais bem observada em imagens axiais e
sagitais
821 Posicionamento do Paciente
Embora os estudos por imagem sejam realizados rotineiramente com o joelho
colocado em 10ordm a 15ordm de rotaccedilatildeo externa (para realinhar o ligamento cruzado
anterior [LCA] paralelo ao plano de imagem sagital) esta rotaccedilatildeo externa torna-se
menos importante quando satildeo usados cortes mais finos (lt 3 mm) A rotaccedilatildeo externa
excessiva do joelho resulta em alongamento das dimensotildees acircntero-posteriores do
cocircndilo femoral (principalmente o cocircndilo femoral lateral) e pode diminuir a
visualizaccedilatildeo precisa da anatomia do menisco Uma alternativa eacute usar imagens
69
sagitais em plano obliacutequo paralelo agrave orientaccedilatildeo do LCA avaliada em um localizador
axial
83 Abordagem Quanto aos Tipos de Planos Utilizados na RM
831 Imagens Axiais
As imagens no plano axial tecircm importante papel na avaliaccedilatildeo de rotina do joelho As
facetas patelares e a cartilagem articular devido agrave sua orientaccedilatildeo obliacutequa satildeo
demonstradas com maior precisatildeo em imagens axiais atraveacutes da articulaccedilatildeo
patelofemoral A doenccedila patelofemoral (isto eacute condromalaacutecia) pode ser super ou
subestimada quando usadas apenas imagens sagitais Imagens axiais com TF 3D
submilimeacutetrica satildeo usadas para definir padrotildees de lesatildeo circunferencial do menisco
e criar imagens compostas 3D utilizando-se uma estaccedilatildeo de trabalho As imagens
no plano axial tambeacutem satildeo usadas como localizador para determinar os planos
sagital e coronal Embora imagens axiais de rotina em 4 ou 5 mm natildeo satildeo sensiacuteveis
agrave patologia do menisco porque os cortes satildeo muito espessos Imagens sagitais que
secionam o menisco perpendicular agrave sua superfiacutecie proporcionam a melhor
demonstraccedilatildeo da anatomia e patologia interna do menisco
832 Imagens Sagitais
A dessecaccedilatildeo no plano sagital exibe os componentes dos ligamentos colaterais
medial e caacutepsula adjacente O compartimento patelofemoral o quadriacuteceps e o
tendatildeo patelar satildeo demonstrados em dissecaccedilotildees meacutedio-sagitais
O LCA e o LCP satildeo mais bem exibidos em imagens sagitais O LCL ou ligamento
colateral fibular e o tendatildeo do muacutesculo biacuteceps femoral tambeacutem podem ser
observados em cortes sagitais perifeacutericos
Em cortes meacutedio-sagitais os tendotildees quadriacuteceps e patelar que demonstram sinal
de baixa intensidade satildeo observados em suas fixaccedilotildees anteriores aos poacutelos
patelares superior e inferior respectivamente O coxim adiposo infrapatelar de Hoffa
70
estaacute situado diretamente posterior ao tendatildeo patelar e demonstra sinal de
intensidade brilhante (dependendo dos paracircmetros escolhidos) A cartilagem
articular patelar posterior exibe arco uniforme ou convexo em cortes atraveacutes das
facetas patelares medial e lateral Na ausecircncia de liacutequido articular a bursa patelar
colapsada natildeo eacute observada proximal ao poacutelo superior da patela
833 Imagens Coronais
A dissecaccedilatildeo anatocircmica coronal poacutestero-anterior demonstra a caacutepsula posterior o
tendatildeo popliacuteteo os ligamentos cruzados e menisco os ligamentos colaterais e e o
mecanismo extensor
Cortes meacutedio-coronais exibem a espinha tibial anterior enquanto as imagens
anteriores satildeo caracterizadas pelo sinal de alta intensidade do coxim adiposo
infrapatelar de Hoffa anterior ao compartimento lateral do joelho
71
9 COMPARATIVO DO SISTEMA MECAcircNICO COM O JOELHO
Ao iniciar nossa discussatildeo faremos uma comparaccedilatildeo entre a junta do joelho e um
par de buchas mecacircnicas a cartilagem presente em torno dos cocircndilos seraacute
comparada a uma bucha de desgaste o osso seraacute considerado como a peccedila
importante que natildeo poderaacute ser substituiacuteda e a gordura de Hoffa (tecido adiposo
infrapatelar) seraacute considerada como um lubrificante de elevada viscosidade
No sistema mecacircnico quando haacute uma contaminaccedilatildeo no lubrificante tem-se o
aumento do atrito e em consequumlecircncia o desgaste prematuro do conjunto A
presenccedila de aacutegua por exemplo causa uma alteraccedilatildeo da viscosidade do lubrificante
essa alteraccedilatildeo natildeo permite a formaccedilatildeo de cunha na regiatildeo de contato entre as
superfiacutecies assim no caso de elementos mecacircnicos poderemos ter microsoldas
ruiacutedos vibraccedilatildeo aquecimento e outros
Em semelhanccedila com este modelo faremos um comparativo em relaccedilatildeo ao joelho
que apresenta componentes com funccedilotildees muito proacuteximas de um par de buchas
mecacircnicas Com o passar do tempo as constantes situaccedilotildees que envolvem o joelho
no dia a dia sejam elas os esforccedilos em um jogo de futebol ou em um simples
agachamento vatildeo levar este conjunto a pressotildees elevadas e ainda a infiltraccedilotildees de
aacutegua por diversos motivos pancadas torccedilotildees etc Neste caso a presenccedila da aacutegua
assim como no sistema mecacircnico iraacute causar desgaste das cartilagens ocorrendo o
contato entre os cocircndilos o que futuramente poderaacute provocar por exemplo uma
artrite
No caso de um desgaste mecacircnico resolve-se o problema trocando o elemento de
desgaste e solucionando o problema de lubrificaccedilatildeo O que natildeo pode ser realizado
com tanta simplicidade no caso do joelho que requer um tratamento ou ateacute uma
intervenccedilatildeo ciruacutergica
72
91 Resultados dos testes
Foram realizados dois testes com e sem carga para que pudeacutessemos avaliar a
mudanccedila nos resultados da RM
911 O Primeiro Teste
O primeiro teste foi realizado no dia 25 de junho de 2005 no CDI (centro de
diagnoacutestico por imagem) localizado em Santa Luacutecia ndash Vitoacuteria O teste foi realizado
em uma pessoa de aparecircncia saudaacutevel sem histoacuterico de problemas no joelho e sem
ocorrecircncia de dor com idade de 28 anos
Os resultados obtidos natildeo apresentaram alteraccedilatildeo significativa das fissuras
912 O Segundo Teste
O segundo teste foi realizado no dia 18 julho de 2005 no mesmo local do teste
anterior O teste foi realizado com uma pessoa saudaacutevel com histoacuterico de problemas
no joelho e sem dores nos dias anteriores ao teste bem como nos dias posteriores
com idade de 54 anos
O resultado obtido com carga apresentou uma pequena variaccedilatildeo da fissura na
gordura de Hoffa
73
10 DISCUSSAtildeO DOS RESULTADOS E MELHORIAS
Neste capiacutetulo faremos uma abordagem sobre os resultados e uma proposta de
melhoria para o equipamento
101 Comentaacuterio dos Resultados
Nos resultados obtidos foram verificadas alteraccedilotildees na regiatildeo femopatelar quando
se aplica uma carga o que natildeo poderia ser obtido em um exame convencional de
ressonacircncia magneacutetica
No primeiro teste pode ser observada uma pequena diferenccedila devido agrave
aproximaccedilatildeo dos cocircndilos Considerando ser o indiviacuteduo uma pessoa saudaacutevel e
sem dores era de se esperar que o resultado natildeo apresentasse alguma anomalia
No segundo teste observou-se abertura de uma pequena fissura na gordura de
Hoffa o que tambeacutem se esperava pois a pessoa apresentava um histoacuterico de
problemas no joelho apesar de que ele natildeo apresentava sintomas de qualquer
anomalia no momento do teste
Visto que os testes natildeo puderam ser realizados com pessoas que tinham um
histoacuterico e uma situaccedilatildeo que caracterizasse um problema no joelho o que foi
determinante para os resultados e devido a impossibilidade de realizar testes nas
condiccedilotildees ideais descritas no quarto capiacutetulo bem como aos custos altiacutessimos que
envolvem os exames que foram realizados juntamente com os exames dos clientes
da cliacutenica sendo assim era de se esperar que os resultados natildeo causassem
diferenccedila de grande expressatildeo
74
102 Proposta de Melhoria
Visto que os resultados foram considerados satisfatoacuterios apesar das condiccedilotildees
adversas propomos possiacuteveis melhorias no que diz respeito agrave avaliaccedilatildeo da pressatildeo
exercida no joelho
Sugerimos entatildeo a utilizaccedilatildeo de palmilhas figuras 29 e 30 para avaliar a pressatildeo
equivalente exercida no joelho e o uso de um software por exemplo o Ansys
(elementos finitos) para criar uma nova imagem corrigida Isso seria viaacutevel e
interessante poreacutem exigiria mais aprofundamento e muito mais tempo o que poderaacute
ser realizado em futuros trabalhos
Figura 29 ndash Palmilhas para mediccedilatildeo da pressatildeo
Figura 30 ndash Resultado de uma anaacutelise de pressatildeo
75
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
[1] httpmriifscuspbrpaginasporttormprojetohistoricohtml acessado
em 11 de junho de 2005
[2] httpwwweagoracombrlerphpidnew=13596 acessado em 15 de
junho de 2005
[3] Rasch Philip j Cinesiologia e Anatomia Aplicada Editora Guanabara
Koogan 1991
[4] Kendall Henry Otis Kendall Florence Peterson Wadsworth Gladys
Elizabeth Muacutesculos Provas e Funccedilotildees Editora Manole Ltda 1980
[5] Haaga Hohn R Lanzieri Charles F Tomografia Computadorizada e
Ressonacircncia Magneacutetica do Corpo Humano Vol 2 Editora Guanabara Koogan
1996
[6] Antonio Raimundo dos Santos Metodologia Cientiacutefica a construccedilatildeo do
Conhecimento 6ordfed Editora DPampA 2004
[7] Tese de Mestrado do aluno Luciano Luporini Menegaldo Campinas
1997 SP ndash Brasil
[8] httpwwwgrupodojoelhocombrartigosanat_biomhtmc acessado em
16 de junho de 2005
[9] httpwwwgrupodojoelhocombrlcahtm acessado em 16 de junho de
2005
[10]httpwwwcorpohumanohpgigcombrsist_muscularsist_muscularhtml
acessado em 20 de junho de 2005
[11] httpwwwmsd-brazilcommsd43m_manualmm_sec5_47htm
acessado em 24 de junho de 2005
[12] httpgeocitiesyahoocombrcorpoemovview_musculacao_24htm
acessado em 25 de junho de 2005
[13]httpwwwtudosobredorcombrpaciente_templatephp3pagina=joelho
acessado em 06 de julho de 2005
[14] Stimac Gary k Introduccedilatildeo ao diagnoacutestico por imagens Editora
Guanabara Koogan 1994
53
56 Movimentos de Rotaccedilatildeo e Translaccedilatildeo
No joelho existem movimentos de escorregamento do fecircmur sobre os meniscos
tornando o movimento ainda mais complexo Nas figuras 23 e 24 estatildeo identificadas
as proacuteteses de 1 e 4 eixos que nos datildeo uma boa visualizaccedilatildeo dos movimentos
relativos entre as superfiacutecies de um joelho
Figura 23 - Proacuteteses de um Eixo
Figura 24 - Proacuteteses de 4 eixos
Podemos observar a diferenccedila dos movimentos proporcionados por proacutetese e
concluiacutemos que o movimento da proacutetese de 4 eixos eacute o que mais se aproxima do
movimento real no joelho jaacute que proporciona o deslizamento entre as superfiacutecies
enquanto na proacutetese de 1 eixo ocorre apenas o movimento de rotaccedilatildeo em torno do
eixo
54
57 Conclusatildeo do Capiacutetulo
O meacutetodo atual de exame do joelho a ressonacircncia magneacutetica natildeo estaacute adequado
com a pesquisa biomecacircnica pois como pode ser observado neste capiacutetulo a
pressatildeo no joelho em movimento eacute no miacutenimo 30 vezes superior comparada agravequela
na maca de ressonacircncia assim como os acircngulos satildeo os mais variados possiacuteveis
proporcionando variaccedilatildeo ciacuteclica com baixas ou altas taxas de variaccedilatildeo das forccedilas
Com relaccedilatildeo ao meacutetodo de Hill pode-se ter uma noccedilatildeo dos gastos de energia
envolvidos na geraccedilatildeo dos movimentos e como varia a forccedila com a velocidade
muscular
Pode-se verificar tambeacutem a complexidade do joelho quando foram citados e
mostrado a quantidade de muacutesculos ligamentos e outras estruturas que o compotildee e
a sua complexibilidade bem como o movimento existente
55
6 PROPOSTA PARA A SOLUCcedilAtildeO MECAcircNICA
Propotildee-se entatildeo um sistema que simule a compressatildeo exercida sobre o joelho com
um carregamento estaacutetico com valor equivalente ao peso do paciente Isto seria
possiacutevel ao variar o carregamento e o acircngulo da articulaccedilatildeo que seria o ideal para
simular as atividades cotidianas como subir uma escada pular correr um
agachamento e outras situaccedilotildees onde o joelho eacute severamente solicitado
Situaccedilotildees como correr e pular necessitariam de um equipamento com software que
captassem imagens dinacircmicas para esta situaccedilatildeo a escolha seria por um simulador
de carga com caracteriacutesticas elaacutesticas desta forma com o movimento haveria
acreacutescimo ou decreacutescimo dos esforccedilos no joelho do paciente de acordo com a
variaccedilatildeo do comprimento da cinta elaacutestica A impossibilidade de realizaccedilatildeo de um
exame deste tipo eacute devido ao fato de natildeo haver um equipamento de RM que capta
imagens dinacircmicas aqui no estado do Espiacuterito Santo Figura 25 o que nos levou
a pensar em outra soluccedilatildeo para o caso
Figura 25 - Equipamento utilizado na ressonacircncia magneacutetica
56
Como a uacutenica possibilidade eacute de simular um carregamento com um acircngulo entre 10ordm
e 15ordm (acircngulo da bobina de captaccedilatildeo de imagem) na articulaccedilatildeo femopatelar e a
impossibilidade descrita no paraacutegrafo anterior pensamos entatildeo em um equipamento
que atendesse a esta situaccedilatildeo
Na Figura 26 observamos a forccedila F em direccedilatildeo perpendicular ao solo simulando a
forccedila peso desta maneira procuramos desenvolver um aparato que nos permitisse
simular a mesma direccedilatildeo A soluccedilatildeo foi um conjunto de cintas com baixa
elasticidade e boa resistecircncia mecacircnica agrave traccedilatildeo com dispositivo de travas O
equipamento natildeo possui componentes ferromagneacuteticos e medidores de forccedila
eletroeletrocircnicos
Figura 26 - Descriccedilatildeo da cinta e figura ilustrativa
A seguir podemos observar a figura 27 com o voluntaacuterio utilizando o equipamento
no momento anterior agrave ressonacircncia
57
Figura 27 ndash Paciente utilizando a cinta ao dar entrada na sala de exame
61 O Equipamento de Carga
O equipamento eacute composto por trecircs cintas dispostas do seguinte modo a primeira
cinta eacute responsaacutevel pelo carregamento do joelho tencionando o sistema a segunda
eacute responsaacutevel pela ligaccedilatildeo da cinta inferior a primeira com a superior a terceira e a
terceira cinta seraacute responsaacutevel por limitar o movimento que seraacute ajustada conforme
o tamanho do paciente
58
Figura 28 ndash Montagem do conjunto de cintas
62 Modificaccedilotildees Realizadas
Foram necessaacuterias algumas adaptaccedilotildees para que as cintas pudessem ser utilizadas
no equipamento de ressonacircncia magneacutetica pois havia alguns componentes
ferromagneacuteticos tais como mola e eixo Estes foram confeccionados em bronze e
as molas foram retiradas de maneira que natildeo alterasse a funcionalidade do
equipamento
59
7 O QUE SIGNIFICA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
Ressonacircncia Magneacutetica (RM) eacute uma ferramenta meacutedica moderna e precisa
disponiacutevel aos meacutedicos para a imagem seccional do interior do corpo Esta visatildeo
magneacutetica fornece aos meacutedicos uma quantidade de informaccedilotildees detalhadas sobre
a localizaccedilatildeo tamanho e composiccedilatildeo do tecido corporal a ser examinado Este
conhecimento pode ser decisivo no estabelecimento de um diagnoacutestico raacutepido e
preciso
A RM eacute um meacutetodo de investigar o corpo tatildeo complicado quanto parece A RM natildeo
usa raios-X De fato como o nome indica o procedimento eacute baseado nas
propriedades magneacuteticas dos aacutetomos que constituem todas as substacircncias incluindo
o corpo humano Em um campo magneacutetico forte como o produzido pelo scanner da
RM sinais eleacutetricos satildeo emitidos pelo nuacutecleo atocircmico do tecido corporal Esses
sinais satildeo interceptados por uma antena circular ao redor do paciente A intensidade
do sinal varia de acordo com o tipo de tecido Um computador designa os sinais aos
pontos correspondentes das aacutereas corporais em exame e transforma-as em imagem
na tela
71 Preparaccedilatildeo para o exame
Natildeo eacute necessaacuterio remover as roupas como eacute o caso em muitos exames de raio-X
poreacutem os pacientes satildeo solicitados a retirar todos os objetos que possam interferir
no processo de imagem principalmente aqueles contendo metal Isto inclui natildeo
somente brincos broches colares reloacutegios de pulso mas tambeacutem canetas
esferograacuteficas e chaves Os pacientes devem tambeacutem retirar placas dentaacuterias
removiacuteveis e informar o meacutedico se houver qualquer implante metaacutelico ou objeto
estranho incluindo
bull Marca-passo
bull Vaacutelvula cardiacuteaca artificial
bull Proacutetese vascular
60
bull Membro artificial
bull Unha ou placa metaacutelica
bull Estilhaccedilo ou tala de metal
bull Dispositivo intra-uterino (para contracepccedilatildeo)
bull O meacutedico deve ser informado se vocecirc estaacute graacutevida
Para o exame os pacientes satildeo conduzidos a um recosto almofadado no centro do
scanner da RM Eacute importante que o paciente sinta-se confortaacutevel para o iniacutecio e
permaneccedila calmo e quieto o quanto possiacutevel durante o exame jaacute que qualquer
movimento fiacutesico pode interferir com a precisatildeo das medidas ou alterar os resultados
dos testes
72 Seguranccedila durante o exame
Uma vez que a ressonacircncia magneacutetica natildeo envolve o uso de raios-X natildeo eacute
necessaacuterio tomar as mesmas medidas de precauccedilatildeo para exames de raios-X Pelo
conhecimento cientiacutefico atual a forccedila do campo magneacutetico necessaacuteria para obter
resultados precisos (ateacute 2 Tesla = 20000 vezes o campo magneacutetico da Terra) natildeo
possui efeito prejudicial
Nos uacuteltimos anos milhotildees de exames foram realizados sem quaisquer efeitos
colaterais conhecidos - durante ou apoacutes o exame Os exames de RM geralmente
natildeo podem ser realizados em pacientes com marca-passo cardiacuteaco
73 O que acontece durante o exame
Durante o exame o paciente deita-se no centro de uma abertura tipo tuacutenel do
scanner da RM o que natildeo eacute perigoso nem doloroso Poreacutem se o paciente natildeo gosta
da sensaccedilatildeo de se sentir preso ou sofrem de claustrofobia tomar um sedativo leve
com consulta do meacutedico pode ajudar
61
Cada imagem da RM leva de 5 a 15 minutos para ser obtida Durante o exame o
paciente ouviraacute um som de batida leve Natildeo haacute com que se preocupar Esse eacute o
funcionamento normal do scanner da RM
Quando eacute necessaacuterio obter vaacuterias imagens o recosto iraacute mover-se automaticamente
agrave posiccedilatildeo apropriada O paciente deve continuar o mais tranquumlilo possiacutevel
Dependendo do tipo do exame o tempo total do procedimento pode ser de ateacute 60
minutos
62
8 PARAcircMETROS QUE AFETAM O ASPECTO DAS IMAGENS
OBTIDAS ATRAVEacuteS DE RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
A seguir seraacute abordado os paracircmetros envolvidos para a obtenccedilatildeo das imagens dos
diferentes planos em que satildeo mostradas as imagens e por fim os resultados
obtidos nos experimentos com e sem o equipamento de carga
81 Paracircmetros que Afetam o Aspecto das Imagens Obtidas Atraveacutes de
Ressonacircncia Magneacutetica
O aspecto de uma imagem produzida atraveacutes de RM eacute determinado atraveacutes de
muitos paracircmetros Em geral estes paracircmetros podem ser divididos em (1) aqueles
que possuem um valor fixo determinado pela fiacutesica da RM e (2) aqueles que podem
ser modificados pelo usuaacuterio para alterar o aspecto da imagem
O objetivo de qualquer estudo de RM eacute gerar imagens da anatomia tecidual nas
quais a razatildeo contraste-ruiacutedo (RCR) eacute suficiente para permitir identificaccedilatildeo do
processo patoloacutegico Isto eacute realizado variando-se os paracircmetros definidos pelo
usuaacuterio para enfatizar diferenccedilas nos valores de paracircmetros intriacutensecos e para
enfatizar diferenccedilas na intensidade do sinal entre voxels contendo tecidos normais e
patoloacutegicos
811 Paracircmetros Intriacutensecos
Os paracircmetros intriacutensecos satildeo tecidos-dependentes e natildeo estatildeo sob controle do
operador Como exemplos de paracircmetros intriacutensecos estatildeo a densidade da aacutegua e a
gordura no tecido fluxo sanguiacuteneo e as velocidades de relaxamento dos momentos
magneacuteticos de volta ao equiliacutebrio apoacutes perturbaccedilatildeo Alguns paracircmetros intriacutensecos
satildeo invariaacuteveis entre todos os tecidos (por exemplo a intensidade do campo
magneacutetico)
63
O acuacutemulo de liacutequido de edema em torno de um tumor eacute uma patologia comum O
edema tem maior proporccedilatildeo de aacutegua que o tecido normal circundante e portanto
maior densidade de proacutetons por unidade de volume Este aumento da densidade de
proacutetons por unidade de volume pode ser observado utilizando-se meacutetodos de estudo
por RM Tipicamente imagens por RM ponderadas em densidade protocircnica satildeo
obtidas utilizando-se os menores TE e tempo de repeticcedilatildeo (TR) possiacuteveis que
permitem relaxamento T1 completo de todos os momentos magneacuteticos de volta ao
equiliacutebrio
8111 Tempos de Relaxamento
Apoacutes ser excitado o sinal de RM natildeo pode ser detectado para sempre Sofre
descaimento em virtude de dois tipos diferentes de processos de relaxamento (1) o
retorno do momento magneacutetico de volume ao equiliacutebrio teacutermico e (2) a perda de
coerecircncia da fase na magnetizaccedilatildeo final em virtude de interaccedilotildees com outros
momentos magneacuteticos no tecido
A velocidade com que estes processos retornam agrave magnetizaccedilatildeo final ao equiliacutebrio eacute
fundamental porque a experiecircncia com RM deve ser repetida para cada etapa de
codificaccedilatildeo de fase e o grau de magnetizaccedilatildeo disponiacutevel para o estudo depende da
forma como muitos dos momentos magneacuteticos satildeo realinhados com o campo
magneacutetico principal
8112 Tempos de Relaxamento T2 e T2
Apoacutes excitaccedilatildeo o sinal de RM presente no plano XY decai exponencialmente ateacute
zero com o tempo O tempo necessaacuterio para o desaparecimento irreversiacutevel de 63
do sinal eacute denominado tempo de relaxamento T2 ou tempo de relaxamento spin-spin
ou transversal Este descaimento eacute causado pelos muitos processos que produzem
uma perda de coerecircncia da fase no sinal de RM Apoacutes o pulso de RF todos os
momentos magneacuteticos inicialmente processam com fases idecircnticas (a precessatildeo eacute o
alinhamento dos momentos magneacuteticos em torno do campo principal) Entretanto
64
variaccedilotildees na intensidade efetiva do campo magneacutetico fazem com que os momentos
magneacuteticos processem em diferentes frequumlecircncias por curtos periacuteodos de tempo
8113 Tempo de Relaxamento T1
O tempo de relaxamento T1 (isto eacute spin-lattice ou tempo de relaxamento
longitudinal) eacute o tempo necessaacuterio para restabelecer 63 da populaccedilatildeo de equiliacutebrio
de momentos magneacuteticos Bo apoacutes o pulso de excitaccedilatildeo O relaxamento T1 eacute um
processo exponencial
O tempo de relaxamento T1 para qualquer material varia em funccedilatildeo da intensidade
do capo magneacutetico pois ocorrem mais variaccedilotildees na intensidade do capo magneacutetico
efetivo local em menores frequumlecircncias O tempo de relaxamento T1 eacute sempre maior
ou igual ao tempo de relaxamento T2
812 Paracircmetros Extriacutensecos
Muitos tipos de paracircmetros controlados pelo operador podem alterar o aspecto da
imagem Estes incluem eventos de determinaccedilatildeo do tempo como TR TE e em
estudos de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo de inversatildeo do spin Outros paracircmetros
que afetam o aspecto da imagem satildeo espessura do corte resoluccedilatildeo digital e CDV
O aspecto da imagem tambeacutem pode ser modificado aplicando-se mais de um pulso
de RF antes da coleta de dados
8121 TR e TE
Tipicamente satildeo necessaacuterias 128 ou 256 etapas de codificaccedilatildeo em uma aquisiccedilatildeo
de RM O TR eacute o tempo entre etapas consecutivas de codificaccedilatildeo de fase e o TE eacute
o tempo entre o pulso de RF perturbador inicial e o centro do periacuteodo de aquisiccedilatildeo
O TR geralmente eacute maior que o TE exceto para algumas sequumlecircncias raacutepidas como
aquisiccedilatildeo raacutepida estaacutegio estacionaacuterio apoacutes contraste e imagem raacutepida com
precessatildeo estaacutegio estacionaacuterio
65
813 Manipulaccedilatildeo dos Paracircmetros Extriacutensecos para Variar o Contraste da
Imagem
8131 Imagem de Ressonacircncia Magneacutetica Ponderada em TI e TR
Todas as imagens geradas por RM satildeo ponderadas em T1 em algum grau os
tempos de relaxamento T1 para aacutegua e gordura no corpo vaiam de 100 a 2000 ms
A fonte primaacuteria de atenuaccedilatildeo do sinal em uma imagem spin-eco eacute a saturaccedilatildeo
progressiva do momento magneacutetico pelos pulsos de seleccedilatildeo do corte repetitivos O
sinal da gordura eacute brilhante enquanto as intensidades de sinal do muacutesculo e liacutequido
em um cisto do menisco satildeo menores
8132 Ponderaccedilatildeo em densidade Protocircnica
As imagens onde o contraste eacute governado pela concentraccedilatildeo relativa de aacutegua no
tecido podem ser geradas utilizando-se TRrsquos longos (TR gt 20 ms) Estas imagens
satildeo denominadas imagens ponderadas em densidade protocircnicas As imagens
ponderadas em densidade protocircnica fornecem mais detalhes anatocircmicos porque
satildeo usadas para visualizar estruturas finas Estas satildeo obtidas e satildeo uacuteteis para
interpretaccedilatildeo de aacutereas de sinal de intensidade elevada observada na imagem
ponderada em T2 na qual os detalhes anatocircmicos estatildeo encobertos
8133 Ponderaccedilatildeo em T2 e TE
O liacutequido e o edema podem ser enfatizados em imagens produzidas por RM
utilizando-se longos tempos de TE porque possuem maiores tempos de
relaxamento T2 que os tecidos normais Com TEs longos o descaimento do sinal
exponencial devido ao relaxamento T2 atenua o sinal de liacutequido e edema mais
lentamente que o sinal da gordura muacutesculo ou tecidos conjuntivos normais
Portanto o liacutequido e o edema apresentam-se brilhantes em imagens por RM
ponderadas em T2 obtidas utilizando-se longos tempos TE e longos tempos TR A
seguir seraacute exposto um quadro com um breve resumo da interpretaccedilatildeo de RM
66
Resumo da interpretaccedilatildeo de IRM
Definiccedilotildees
Tempos de relaxamento Comportamento caracteriacutestico da magnetizaccedilatildeo tecidual
(propriedades dos tecidos)
T1 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons se
tornem inicialmente alinhados com o capo magneacutetico
estaacutetico (ou se realinhem apoacutes excitaccedilotildees repetidas)
T2 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons
saiam de fase uns em relaccedilatildeo aos outros apoacutes excitaccedilatildeo
por radiofrequumlecircncia (RF)
TR O tempo entre as excitaccedilotildees sucessivas de RF no tecido
(um TR curto seleciona proacutetons com T1 curto)
TE Sequumlecircncia em spin-eco tempo no qual o sinal de RF
tecidual (spin-eco) eacute recebido (um TE longo seleciona
proacutetons com T2 longo)
TI Sequumlecircncia de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo consumido
ateacute que a magnetizaccedilatildeo do tecido em recuperaccedilatildeo seja
defletido para recepccedilatildeo (tecido cuja magnetizaccedilatildeo passa
pelo zero no tempo TI produz intensidade zero)
Efeitos sobre a
Imagem
T1 Um T1 curto possibilita uma remagnetizaccedilatildeo raacutepida de
modo que a intensidade do sinal eacute grande (a gordura tem
T1 muito curto) e o tecido aparece brilhante o tecido com
T1 longo (como o liacutequido) natildeo se magnetiza plenamente
entre as excitaccedilotildees e apresenta um aspecto escuro na
imagem a inversatildeo-recuperaccedilatildeo com TI semelhante ao T1
de um tecido resulta em sinal nulo para este tecido (a
gordura pode ser zerada pelo emprego de um TI curto)
67
T2 Um T2 curto faz com que os proacutetons em precessatildeo saiam
rapidamente de fase levando agrave perda do sinal tecidos com
T2 curto (como o muacutesculo) tecircm aspecto escuro nas
imagens obtidas em TE longo tecidos com T2 longo (como
liacutequido ou tumor) mantecircm sua coerecircncia de fase por mais
tempo do que outros tecidos e apresentam um aspecto
brilhante nas imagens obtidas com um TE longo uma
teacutecnica ponderada em T2 utiliza um TR e um TE longos
Aspecto do tecido em sequumlecircncia de IRM
Spin-eco
Tecido Tempo de
relaxamento
Ponderaccedilatildeo T1
TE e TR curtos
Ponderaccedilatildeo T2
Tumor liacutequido T1 e T2 longos Escuro Claro
Muacutesculo T1 longo e T2 curto Escuro Escuro
Gordura T1 curto e T2 longo Claro Menos claro
Para finalizar nossa anaacutelise acerca dos paracircmetros podemos dizer que em uma
sequumlecircncia DP teremos valores curtos para TR e tambeacutem para TE ou seja teremos
T1 longo e T2 curto assim natildeo teremos sequumlecircncia ponderada em T1 como
tambeacutem natildeo teremos ponderada em T2 esta sequumlecircncia nos daraacute cor escura para
liacutequidos e gorduras entatildeo poderemos diferenciar os muacutesculos que teratildeo cor
brilhante podendo entatildeo diagnosticar problemas musculares
Para valores curtos de TR e TE teremos sequumlecircncia ponderada em T1 desta forma
as gorduras apareceratildeo com cor brilhante e os muacutesculos e liacutequidos apareceratildeo em
cor escura sendo uma oacutetima maneira de analisar o quatildeo intacta se encontra o tecido
infrapatelar ou gordura de Hoffa encontrada na regiatildeo femopatelar
68
Para valores longos de TR e TE teremos uma sequumlecircncia ponderada em T2 desta
forma as gorduras e muacutesculos se encontraratildeo em cor escura mas os liacutequidos
estaratildeo em cor brilhante assim poderemos diagnosticar a presenccedila de aacutegua e
edemas na regiatildeo patelofemoral Lembrando ainda que a gordura neste caso tem a
funccedilatildeo de lubrificantes para as superfiacutecies das cartilagens dos ossos a presenccedila de
aacutegua ou edemas prejudicam a lubrificaccedilatildeo na regiatildeo fazendo com que as
cartilagens venham a deteriorar-se
82 Planos de Imagem
Uma aquisiccedilatildeo axial atraveacutes da articulaccedilatildeo patelofemoral eacute usada como o localizador
inicial para imagens subsequumlentes nos planos sagital e coronal A patologia do
menisco eacute avaliada basicamente em imagens do plano sagital Entretanto a
morfologia e a intensidade de sinal das cartilagens do menisco devem ser avaliadas
secundariamente em imagens no plano coronal Os ligamentos cruzados satildeo mais
bem observados em imagens no plano sagital com o coronal e o axial para
visualizaccedilatildeo secundaacuteria e confirmaccedilatildeo da patologia Os ligamentos colateral medial
e lateral (LCM E LCL) satildeo claramente exibidos em imagens coronais e axiais e
tambeacutem podem ser identificados rotineiramente em imagens sagitais As superfiacutecies
da cartilagem articular dos compartimentos medial e lateral satildeo avaliadas nos planos
coronal e sagital A articulaccedilatildeo patelofemoral incluindo a faceta patelar e a
cartilagem articular do sulco troclear eacute mais bem observada em imagens axiais e
sagitais
821 Posicionamento do Paciente
Embora os estudos por imagem sejam realizados rotineiramente com o joelho
colocado em 10ordm a 15ordm de rotaccedilatildeo externa (para realinhar o ligamento cruzado
anterior [LCA] paralelo ao plano de imagem sagital) esta rotaccedilatildeo externa torna-se
menos importante quando satildeo usados cortes mais finos (lt 3 mm) A rotaccedilatildeo externa
excessiva do joelho resulta em alongamento das dimensotildees acircntero-posteriores do
cocircndilo femoral (principalmente o cocircndilo femoral lateral) e pode diminuir a
visualizaccedilatildeo precisa da anatomia do menisco Uma alternativa eacute usar imagens
69
sagitais em plano obliacutequo paralelo agrave orientaccedilatildeo do LCA avaliada em um localizador
axial
83 Abordagem Quanto aos Tipos de Planos Utilizados na RM
831 Imagens Axiais
As imagens no plano axial tecircm importante papel na avaliaccedilatildeo de rotina do joelho As
facetas patelares e a cartilagem articular devido agrave sua orientaccedilatildeo obliacutequa satildeo
demonstradas com maior precisatildeo em imagens axiais atraveacutes da articulaccedilatildeo
patelofemoral A doenccedila patelofemoral (isto eacute condromalaacutecia) pode ser super ou
subestimada quando usadas apenas imagens sagitais Imagens axiais com TF 3D
submilimeacutetrica satildeo usadas para definir padrotildees de lesatildeo circunferencial do menisco
e criar imagens compostas 3D utilizando-se uma estaccedilatildeo de trabalho As imagens
no plano axial tambeacutem satildeo usadas como localizador para determinar os planos
sagital e coronal Embora imagens axiais de rotina em 4 ou 5 mm natildeo satildeo sensiacuteveis
agrave patologia do menisco porque os cortes satildeo muito espessos Imagens sagitais que
secionam o menisco perpendicular agrave sua superfiacutecie proporcionam a melhor
demonstraccedilatildeo da anatomia e patologia interna do menisco
832 Imagens Sagitais
A dessecaccedilatildeo no plano sagital exibe os componentes dos ligamentos colaterais
medial e caacutepsula adjacente O compartimento patelofemoral o quadriacuteceps e o
tendatildeo patelar satildeo demonstrados em dissecaccedilotildees meacutedio-sagitais
O LCA e o LCP satildeo mais bem exibidos em imagens sagitais O LCL ou ligamento
colateral fibular e o tendatildeo do muacutesculo biacuteceps femoral tambeacutem podem ser
observados em cortes sagitais perifeacutericos
Em cortes meacutedio-sagitais os tendotildees quadriacuteceps e patelar que demonstram sinal
de baixa intensidade satildeo observados em suas fixaccedilotildees anteriores aos poacutelos
patelares superior e inferior respectivamente O coxim adiposo infrapatelar de Hoffa
70
estaacute situado diretamente posterior ao tendatildeo patelar e demonstra sinal de
intensidade brilhante (dependendo dos paracircmetros escolhidos) A cartilagem
articular patelar posterior exibe arco uniforme ou convexo em cortes atraveacutes das
facetas patelares medial e lateral Na ausecircncia de liacutequido articular a bursa patelar
colapsada natildeo eacute observada proximal ao poacutelo superior da patela
833 Imagens Coronais
A dissecaccedilatildeo anatocircmica coronal poacutestero-anterior demonstra a caacutepsula posterior o
tendatildeo popliacuteteo os ligamentos cruzados e menisco os ligamentos colaterais e e o
mecanismo extensor
Cortes meacutedio-coronais exibem a espinha tibial anterior enquanto as imagens
anteriores satildeo caracterizadas pelo sinal de alta intensidade do coxim adiposo
infrapatelar de Hoffa anterior ao compartimento lateral do joelho
71
9 COMPARATIVO DO SISTEMA MECAcircNICO COM O JOELHO
Ao iniciar nossa discussatildeo faremos uma comparaccedilatildeo entre a junta do joelho e um
par de buchas mecacircnicas a cartilagem presente em torno dos cocircndilos seraacute
comparada a uma bucha de desgaste o osso seraacute considerado como a peccedila
importante que natildeo poderaacute ser substituiacuteda e a gordura de Hoffa (tecido adiposo
infrapatelar) seraacute considerada como um lubrificante de elevada viscosidade
No sistema mecacircnico quando haacute uma contaminaccedilatildeo no lubrificante tem-se o
aumento do atrito e em consequumlecircncia o desgaste prematuro do conjunto A
presenccedila de aacutegua por exemplo causa uma alteraccedilatildeo da viscosidade do lubrificante
essa alteraccedilatildeo natildeo permite a formaccedilatildeo de cunha na regiatildeo de contato entre as
superfiacutecies assim no caso de elementos mecacircnicos poderemos ter microsoldas
ruiacutedos vibraccedilatildeo aquecimento e outros
Em semelhanccedila com este modelo faremos um comparativo em relaccedilatildeo ao joelho
que apresenta componentes com funccedilotildees muito proacuteximas de um par de buchas
mecacircnicas Com o passar do tempo as constantes situaccedilotildees que envolvem o joelho
no dia a dia sejam elas os esforccedilos em um jogo de futebol ou em um simples
agachamento vatildeo levar este conjunto a pressotildees elevadas e ainda a infiltraccedilotildees de
aacutegua por diversos motivos pancadas torccedilotildees etc Neste caso a presenccedila da aacutegua
assim como no sistema mecacircnico iraacute causar desgaste das cartilagens ocorrendo o
contato entre os cocircndilos o que futuramente poderaacute provocar por exemplo uma
artrite
No caso de um desgaste mecacircnico resolve-se o problema trocando o elemento de
desgaste e solucionando o problema de lubrificaccedilatildeo O que natildeo pode ser realizado
com tanta simplicidade no caso do joelho que requer um tratamento ou ateacute uma
intervenccedilatildeo ciruacutergica
72
91 Resultados dos testes
Foram realizados dois testes com e sem carga para que pudeacutessemos avaliar a
mudanccedila nos resultados da RM
911 O Primeiro Teste
O primeiro teste foi realizado no dia 25 de junho de 2005 no CDI (centro de
diagnoacutestico por imagem) localizado em Santa Luacutecia ndash Vitoacuteria O teste foi realizado
em uma pessoa de aparecircncia saudaacutevel sem histoacuterico de problemas no joelho e sem
ocorrecircncia de dor com idade de 28 anos
Os resultados obtidos natildeo apresentaram alteraccedilatildeo significativa das fissuras
912 O Segundo Teste
O segundo teste foi realizado no dia 18 julho de 2005 no mesmo local do teste
anterior O teste foi realizado com uma pessoa saudaacutevel com histoacuterico de problemas
no joelho e sem dores nos dias anteriores ao teste bem como nos dias posteriores
com idade de 54 anos
O resultado obtido com carga apresentou uma pequena variaccedilatildeo da fissura na
gordura de Hoffa
73
10 DISCUSSAtildeO DOS RESULTADOS E MELHORIAS
Neste capiacutetulo faremos uma abordagem sobre os resultados e uma proposta de
melhoria para o equipamento
101 Comentaacuterio dos Resultados
Nos resultados obtidos foram verificadas alteraccedilotildees na regiatildeo femopatelar quando
se aplica uma carga o que natildeo poderia ser obtido em um exame convencional de
ressonacircncia magneacutetica
No primeiro teste pode ser observada uma pequena diferenccedila devido agrave
aproximaccedilatildeo dos cocircndilos Considerando ser o indiviacuteduo uma pessoa saudaacutevel e
sem dores era de se esperar que o resultado natildeo apresentasse alguma anomalia
No segundo teste observou-se abertura de uma pequena fissura na gordura de
Hoffa o que tambeacutem se esperava pois a pessoa apresentava um histoacuterico de
problemas no joelho apesar de que ele natildeo apresentava sintomas de qualquer
anomalia no momento do teste
Visto que os testes natildeo puderam ser realizados com pessoas que tinham um
histoacuterico e uma situaccedilatildeo que caracterizasse um problema no joelho o que foi
determinante para os resultados e devido a impossibilidade de realizar testes nas
condiccedilotildees ideais descritas no quarto capiacutetulo bem como aos custos altiacutessimos que
envolvem os exames que foram realizados juntamente com os exames dos clientes
da cliacutenica sendo assim era de se esperar que os resultados natildeo causassem
diferenccedila de grande expressatildeo
74
102 Proposta de Melhoria
Visto que os resultados foram considerados satisfatoacuterios apesar das condiccedilotildees
adversas propomos possiacuteveis melhorias no que diz respeito agrave avaliaccedilatildeo da pressatildeo
exercida no joelho
Sugerimos entatildeo a utilizaccedilatildeo de palmilhas figuras 29 e 30 para avaliar a pressatildeo
equivalente exercida no joelho e o uso de um software por exemplo o Ansys
(elementos finitos) para criar uma nova imagem corrigida Isso seria viaacutevel e
interessante poreacutem exigiria mais aprofundamento e muito mais tempo o que poderaacute
ser realizado em futuros trabalhos
Figura 29 ndash Palmilhas para mediccedilatildeo da pressatildeo
Figura 30 ndash Resultado de uma anaacutelise de pressatildeo
75
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
[1] httpmriifscuspbrpaginasporttormprojetohistoricohtml acessado
em 11 de junho de 2005
[2] httpwwweagoracombrlerphpidnew=13596 acessado em 15 de
junho de 2005
[3] Rasch Philip j Cinesiologia e Anatomia Aplicada Editora Guanabara
Koogan 1991
[4] Kendall Henry Otis Kendall Florence Peterson Wadsworth Gladys
Elizabeth Muacutesculos Provas e Funccedilotildees Editora Manole Ltda 1980
[5] Haaga Hohn R Lanzieri Charles F Tomografia Computadorizada e
Ressonacircncia Magneacutetica do Corpo Humano Vol 2 Editora Guanabara Koogan
1996
[6] Antonio Raimundo dos Santos Metodologia Cientiacutefica a construccedilatildeo do
Conhecimento 6ordfed Editora DPampA 2004
[7] Tese de Mestrado do aluno Luciano Luporini Menegaldo Campinas
1997 SP ndash Brasil
[8] httpwwwgrupodojoelhocombrartigosanat_biomhtmc acessado em
16 de junho de 2005
[9] httpwwwgrupodojoelhocombrlcahtm acessado em 16 de junho de
2005
[10]httpwwwcorpohumanohpgigcombrsist_muscularsist_muscularhtml
acessado em 20 de junho de 2005
[11] httpwwwmsd-brazilcommsd43m_manualmm_sec5_47htm
acessado em 24 de junho de 2005
[12] httpgeocitiesyahoocombrcorpoemovview_musculacao_24htm
acessado em 25 de junho de 2005
[13]httpwwwtudosobredorcombrpaciente_templatephp3pagina=joelho
acessado em 06 de julho de 2005
[14] Stimac Gary k Introduccedilatildeo ao diagnoacutestico por imagens Editora
Guanabara Koogan 1994
54
57 Conclusatildeo do Capiacutetulo
O meacutetodo atual de exame do joelho a ressonacircncia magneacutetica natildeo estaacute adequado
com a pesquisa biomecacircnica pois como pode ser observado neste capiacutetulo a
pressatildeo no joelho em movimento eacute no miacutenimo 30 vezes superior comparada agravequela
na maca de ressonacircncia assim como os acircngulos satildeo os mais variados possiacuteveis
proporcionando variaccedilatildeo ciacuteclica com baixas ou altas taxas de variaccedilatildeo das forccedilas
Com relaccedilatildeo ao meacutetodo de Hill pode-se ter uma noccedilatildeo dos gastos de energia
envolvidos na geraccedilatildeo dos movimentos e como varia a forccedila com a velocidade
muscular
Pode-se verificar tambeacutem a complexidade do joelho quando foram citados e
mostrado a quantidade de muacutesculos ligamentos e outras estruturas que o compotildee e
a sua complexibilidade bem como o movimento existente
55
6 PROPOSTA PARA A SOLUCcedilAtildeO MECAcircNICA
Propotildee-se entatildeo um sistema que simule a compressatildeo exercida sobre o joelho com
um carregamento estaacutetico com valor equivalente ao peso do paciente Isto seria
possiacutevel ao variar o carregamento e o acircngulo da articulaccedilatildeo que seria o ideal para
simular as atividades cotidianas como subir uma escada pular correr um
agachamento e outras situaccedilotildees onde o joelho eacute severamente solicitado
Situaccedilotildees como correr e pular necessitariam de um equipamento com software que
captassem imagens dinacircmicas para esta situaccedilatildeo a escolha seria por um simulador
de carga com caracteriacutesticas elaacutesticas desta forma com o movimento haveria
acreacutescimo ou decreacutescimo dos esforccedilos no joelho do paciente de acordo com a
variaccedilatildeo do comprimento da cinta elaacutestica A impossibilidade de realizaccedilatildeo de um
exame deste tipo eacute devido ao fato de natildeo haver um equipamento de RM que capta
imagens dinacircmicas aqui no estado do Espiacuterito Santo Figura 25 o que nos levou
a pensar em outra soluccedilatildeo para o caso
Figura 25 - Equipamento utilizado na ressonacircncia magneacutetica
56
Como a uacutenica possibilidade eacute de simular um carregamento com um acircngulo entre 10ordm
e 15ordm (acircngulo da bobina de captaccedilatildeo de imagem) na articulaccedilatildeo femopatelar e a
impossibilidade descrita no paraacutegrafo anterior pensamos entatildeo em um equipamento
que atendesse a esta situaccedilatildeo
Na Figura 26 observamos a forccedila F em direccedilatildeo perpendicular ao solo simulando a
forccedila peso desta maneira procuramos desenvolver um aparato que nos permitisse
simular a mesma direccedilatildeo A soluccedilatildeo foi um conjunto de cintas com baixa
elasticidade e boa resistecircncia mecacircnica agrave traccedilatildeo com dispositivo de travas O
equipamento natildeo possui componentes ferromagneacuteticos e medidores de forccedila
eletroeletrocircnicos
Figura 26 - Descriccedilatildeo da cinta e figura ilustrativa
A seguir podemos observar a figura 27 com o voluntaacuterio utilizando o equipamento
no momento anterior agrave ressonacircncia
57
Figura 27 ndash Paciente utilizando a cinta ao dar entrada na sala de exame
61 O Equipamento de Carga
O equipamento eacute composto por trecircs cintas dispostas do seguinte modo a primeira
cinta eacute responsaacutevel pelo carregamento do joelho tencionando o sistema a segunda
eacute responsaacutevel pela ligaccedilatildeo da cinta inferior a primeira com a superior a terceira e a
terceira cinta seraacute responsaacutevel por limitar o movimento que seraacute ajustada conforme
o tamanho do paciente
58
Figura 28 ndash Montagem do conjunto de cintas
62 Modificaccedilotildees Realizadas
Foram necessaacuterias algumas adaptaccedilotildees para que as cintas pudessem ser utilizadas
no equipamento de ressonacircncia magneacutetica pois havia alguns componentes
ferromagneacuteticos tais como mola e eixo Estes foram confeccionados em bronze e
as molas foram retiradas de maneira que natildeo alterasse a funcionalidade do
equipamento
59
7 O QUE SIGNIFICA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
Ressonacircncia Magneacutetica (RM) eacute uma ferramenta meacutedica moderna e precisa
disponiacutevel aos meacutedicos para a imagem seccional do interior do corpo Esta visatildeo
magneacutetica fornece aos meacutedicos uma quantidade de informaccedilotildees detalhadas sobre
a localizaccedilatildeo tamanho e composiccedilatildeo do tecido corporal a ser examinado Este
conhecimento pode ser decisivo no estabelecimento de um diagnoacutestico raacutepido e
preciso
A RM eacute um meacutetodo de investigar o corpo tatildeo complicado quanto parece A RM natildeo
usa raios-X De fato como o nome indica o procedimento eacute baseado nas
propriedades magneacuteticas dos aacutetomos que constituem todas as substacircncias incluindo
o corpo humano Em um campo magneacutetico forte como o produzido pelo scanner da
RM sinais eleacutetricos satildeo emitidos pelo nuacutecleo atocircmico do tecido corporal Esses
sinais satildeo interceptados por uma antena circular ao redor do paciente A intensidade
do sinal varia de acordo com o tipo de tecido Um computador designa os sinais aos
pontos correspondentes das aacutereas corporais em exame e transforma-as em imagem
na tela
71 Preparaccedilatildeo para o exame
Natildeo eacute necessaacuterio remover as roupas como eacute o caso em muitos exames de raio-X
poreacutem os pacientes satildeo solicitados a retirar todos os objetos que possam interferir
no processo de imagem principalmente aqueles contendo metal Isto inclui natildeo
somente brincos broches colares reloacutegios de pulso mas tambeacutem canetas
esferograacuteficas e chaves Os pacientes devem tambeacutem retirar placas dentaacuterias
removiacuteveis e informar o meacutedico se houver qualquer implante metaacutelico ou objeto
estranho incluindo
bull Marca-passo
bull Vaacutelvula cardiacuteaca artificial
bull Proacutetese vascular
60
bull Membro artificial
bull Unha ou placa metaacutelica
bull Estilhaccedilo ou tala de metal
bull Dispositivo intra-uterino (para contracepccedilatildeo)
bull O meacutedico deve ser informado se vocecirc estaacute graacutevida
Para o exame os pacientes satildeo conduzidos a um recosto almofadado no centro do
scanner da RM Eacute importante que o paciente sinta-se confortaacutevel para o iniacutecio e
permaneccedila calmo e quieto o quanto possiacutevel durante o exame jaacute que qualquer
movimento fiacutesico pode interferir com a precisatildeo das medidas ou alterar os resultados
dos testes
72 Seguranccedila durante o exame
Uma vez que a ressonacircncia magneacutetica natildeo envolve o uso de raios-X natildeo eacute
necessaacuterio tomar as mesmas medidas de precauccedilatildeo para exames de raios-X Pelo
conhecimento cientiacutefico atual a forccedila do campo magneacutetico necessaacuteria para obter
resultados precisos (ateacute 2 Tesla = 20000 vezes o campo magneacutetico da Terra) natildeo
possui efeito prejudicial
Nos uacuteltimos anos milhotildees de exames foram realizados sem quaisquer efeitos
colaterais conhecidos - durante ou apoacutes o exame Os exames de RM geralmente
natildeo podem ser realizados em pacientes com marca-passo cardiacuteaco
73 O que acontece durante o exame
Durante o exame o paciente deita-se no centro de uma abertura tipo tuacutenel do
scanner da RM o que natildeo eacute perigoso nem doloroso Poreacutem se o paciente natildeo gosta
da sensaccedilatildeo de se sentir preso ou sofrem de claustrofobia tomar um sedativo leve
com consulta do meacutedico pode ajudar
61
Cada imagem da RM leva de 5 a 15 minutos para ser obtida Durante o exame o
paciente ouviraacute um som de batida leve Natildeo haacute com que se preocupar Esse eacute o
funcionamento normal do scanner da RM
Quando eacute necessaacuterio obter vaacuterias imagens o recosto iraacute mover-se automaticamente
agrave posiccedilatildeo apropriada O paciente deve continuar o mais tranquumlilo possiacutevel
Dependendo do tipo do exame o tempo total do procedimento pode ser de ateacute 60
minutos
62
8 PARAcircMETROS QUE AFETAM O ASPECTO DAS IMAGENS
OBTIDAS ATRAVEacuteS DE RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
A seguir seraacute abordado os paracircmetros envolvidos para a obtenccedilatildeo das imagens dos
diferentes planos em que satildeo mostradas as imagens e por fim os resultados
obtidos nos experimentos com e sem o equipamento de carga
81 Paracircmetros que Afetam o Aspecto das Imagens Obtidas Atraveacutes de
Ressonacircncia Magneacutetica
O aspecto de uma imagem produzida atraveacutes de RM eacute determinado atraveacutes de
muitos paracircmetros Em geral estes paracircmetros podem ser divididos em (1) aqueles
que possuem um valor fixo determinado pela fiacutesica da RM e (2) aqueles que podem
ser modificados pelo usuaacuterio para alterar o aspecto da imagem
O objetivo de qualquer estudo de RM eacute gerar imagens da anatomia tecidual nas
quais a razatildeo contraste-ruiacutedo (RCR) eacute suficiente para permitir identificaccedilatildeo do
processo patoloacutegico Isto eacute realizado variando-se os paracircmetros definidos pelo
usuaacuterio para enfatizar diferenccedilas nos valores de paracircmetros intriacutensecos e para
enfatizar diferenccedilas na intensidade do sinal entre voxels contendo tecidos normais e
patoloacutegicos
811 Paracircmetros Intriacutensecos
Os paracircmetros intriacutensecos satildeo tecidos-dependentes e natildeo estatildeo sob controle do
operador Como exemplos de paracircmetros intriacutensecos estatildeo a densidade da aacutegua e a
gordura no tecido fluxo sanguiacuteneo e as velocidades de relaxamento dos momentos
magneacuteticos de volta ao equiliacutebrio apoacutes perturbaccedilatildeo Alguns paracircmetros intriacutensecos
satildeo invariaacuteveis entre todos os tecidos (por exemplo a intensidade do campo
magneacutetico)
63
O acuacutemulo de liacutequido de edema em torno de um tumor eacute uma patologia comum O
edema tem maior proporccedilatildeo de aacutegua que o tecido normal circundante e portanto
maior densidade de proacutetons por unidade de volume Este aumento da densidade de
proacutetons por unidade de volume pode ser observado utilizando-se meacutetodos de estudo
por RM Tipicamente imagens por RM ponderadas em densidade protocircnica satildeo
obtidas utilizando-se os menores TE e tempo de repeticcedilatildeo (TR) possiacuteveis que
permitem relaxamento T1 completo de todos os momentos magneacuteticos de volta ao
equiliacutebrio
8111 Tempos de Relaxamento
Apoacutes ser excitado o sinal de RM natildeo pode ser detectado para sempre Sofre
descaimento em virtude de dois tipos diferentes de processos de relaxamento (1) o
retorno do momento magneacutetico de volume ao equiliacutebrio teacutermico e (2) a perda de
coerecircncia da fase na magnetizaccedilatildeo final em virtude de interaccedilotildees com outros
momentos magneacuteticos no tecido
A velocidade com que estes processos retornam agrave magnetizaccedilatildeo final ao equiliacutebrio eacute
fundamental porque a experiecircncia com RM deve ser repetida para cada etapa de
codificaccedilatildeo de fase e o grau de magnetizaccedilatildeo disponiacutevel para o estudo depende da
forma como muitos dos momentos magneacuteticos satildeo realinhados com o campo
magneacutetico principal
8112 Tempos de Relaxamento T2 e T2
Apoacutes excitaccedilatildeo o sinal de RM presente no plano XY decai exponencialmente ateacute
zero com o tempo O tempo necessaacuterio para o desaparecimento irreversiacutevel de 63
do sinal eacute denominado tempo de relaxamento T2 ou tempo de relaxamento spin-spin
ou transversal Este descaimento eacute causado pelos muitos processos que produzem
uma perda de coerecircncia da fase no sinal de RM Apoacutes o pulso de RF todos os
momentos magneacuteticos inicialmente processam com fases idecircnticas (a precessatildeo eacute o
alinhamento dos momentos magneacuteticos em torno do campo principal) Entretanto
64
variaccedilotildees na intensidade efetiva do campo magneacutetico fazem com que os momentos
magneacuteticos processem em diferentes frequumlecircncias por curtos periacuteodos de tempo
8113 Tempo de Relaxamento T1
O tempo de relaxamento T1 (isto eacute spin-lattice ou tempo de relaxamento
longitudinal) eacute o tempo necessaacuterio para restabelecer 63 da populaccedilatildeo de equiliacutebrio
de momentos magneacuteticos Bo apoacutes o pulso de excitaccedilatildeo O relaxamento T1 eacute um
processo exponencial
O tempo de relaxamento T1 para qualquer material varia em funccedilatildeo da intensidade
do capo magneacutetico pois ocorrem mais variaccedilotildees na intensidade do capo magneacutetico
efetivo local em menores frequumlecircncias O tempo de relaxamento T1 eacute sempre maior
ou igual ao tempo de relaxamento T2
812 Paracircmetros Extriacutensecos
Muitos tipos de paracircmetros controlados pelo operador podem alterar o aspecto da
imagem Estes incluem eventos de determinaccedilatildeo do tempo como TR TE e em
estudos de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo de inversatildeo do spin Outros paracircmetros
que afetam o aspecto da imagem satildeo espessura do corte resoluccedilatildeo digital e CDV
O aspecto da imagem tambeacutem pode ser modificado aplicando-se mais de um pulso
de RF antes da coleta de dados
8121 TR e TE
Tipicamente satildeo necessaacuterias 128 ou 256 etapas de codificaccedilatildeo em uma aquisiccedilatildeo
de RM O TR eacute o tempo entre etapas consecutivas de codificaccedilatildeo de fase e o TE eacute
o tempo entre o pulso de RF perturbador inicial e o centro do periacuteodo de aquisiccedilatildeo
O TR geralmente eacute maior que o TE exceto para algumas sequumlecircncias raacutepidas como
aquisiccedilatildeo raacutepida estaacutegio estacionaacuterio apoacutes contraste e imagem raacutepida com
precessatildeo estaacutegio estacionaacuterio
65
813 Manipulaccedilatildeo dos Paracircmetros Extriacutensecos para Variar o Contraste da
Imagem
8131 Imagem de Ressonacircncia Magneacutetica Ponderada em TI e TR
Todas as imagens geradas por RM satildeo ponderadas em T1 em algum grau os
tempos de relaxamento T1 para aacutegua e gordura no corpo vaiam de 100 a 2000 ms
A fonte primaacuteria de atenuaccedilatildeo do sinal em uma imagem spin-eco eacute a saturaccedilatildeo
progressiva do momento magneacutetico pelos pulsos de seleccedilatildeo do corte repetitivos O
sinal da gordura eacute brilhante enquanto as intensidades de sinal do muacutesculo e liacutequido
em um cisto do menisco satildeo menores
8132 Ponderaccedilatildeo em densidade Protocircnica
As imagens onde o contraste eacute governado pela concentraccedilatildeo relativa de aacutegua no
tecido podem ser geradas utilizando-se TRrsquos longos (TR gt 20 ms) Estas imagens
satildeo denominadas imagens ponderadas em densidade protocircnicas As imagens
ponderadas em densidade protocircnica fornecem mais detalhes anatocircmicos porque
satildeo usadas para visualizar estruturas finas Estas satildeo obtidas e satildeo uacuteteis para
interpretaccedilatildeo de aacutereas de sinal de intensidade elevada observada na imagem
ponderada em T2 na qual os detalhes anatocircmicos estatildeo encobertos
8133 Ponderaccedilatildeo em T2 e TE
O liacutequido e o edema podem ser enfatizados em imagens produzidas por RM
utilizando-se longos tempos de TE porque possuem maiores tempos de
relaxamento T2 que os tecidos normais Com TEs longos o descaimento do sinal
exponencial devido ao relaxamento T2 atenua o sinal de liacutequido e edema mais
lentamente que o sinal da gordura muacutesculo ou tecidos conjuntivos normais
Portanto o liacutequido e o edema apresentam-se brilhantes em imagens por RM
ponderadas em T2 obtidas utilizando-se longos tempos TE e longos tempos TR A
seguir seraacute exposto um quadro com um breve resumo da interpretaccedilatildeo de RM
66
Resumo da interpretaccedilatildeo de IRM
Definiccedilotildees
Tempos de relaxamento Comportamento caracteriacutestico da magnetizaccedilatildeo tecidual
(propriedades dos tecidos)
T1 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons se
tornem inicialmente alinhados com o capo magneacutetico
estaacutetico (ou se realinhem apoacutes excitaccedilotildees repetidas)
T2 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons
saiam de fase uns em relaccedilatildeo aos outros apoacutes excitaccedilatildeo
por radiofrequumlecircncia (RF)
TR O tempo entre as excitaccedilotildees sucessivas de RF no tecido
(um TR curto seleciona proacutetons com T1 curto)
TE Sequumlecircncia em spin-eco tempo no qual o sinal de RF
tecidual (spin-eco) eacute recebido (um TE longo seleciona
proacutetons com T2 longo)
TI Sequumlecircncia de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo consumido
ateacute que a magnetizaccedilatildeo do tecido em recuperaccedilatildeo seja
defletido para recepccedilatildeo (tecido cuja magnetizaccedilatildeo passa
pelo zero no tempo TI produz intensidade zero)
Efeitos sobre a
Imagem
T1 Um T1 curto possibilita uma remagnetizaccedilatildeo raacutepida de
modo que a intensidade do sinal eacute grande (a gordura tem
T1 muito curto) e o tecido aparece brilhante o tecido com
T1 longo (como o liacutequido) natildeo se magnetiza plenamente
entre as excitaccedilotildees e apresenta um aspecto escuro na
imagem a inversatildeo-recuperaccedilatildeo com TI semelhante ao T1
de um tecido resulta em sinal nulo para este tecido (a
gordura pode ser zerada pelo emprego de um TI curto)
67
T2 Um T2 curto faz com que os proacutetons em precessatildeo saiam
rapidamente de fase levando agrave perda do sinal tecidos com
T2 curto (como o muacutesculo) tecircm aspecto escuro nas
imagens obtidas em TE longo tecidos com T2 longo (como
liacutequido ou tumor) mantecircm sua coerecircncia de fase por mais
tempo do que outros tecidos e apresentam um aspecto
brilhante nas imagens obtidas com um TE longo uma
teacutecnica ponderada em T2 utiliza um TR e um TE longos
Aspecto do tecido em sequumlecircncia de IRM
Spin-eco
Tecido Tempo de
relaxamento
Ponderaccedilatildeo T1
TE e TR curtos
Ponderaccedilatildeo T2
Tumor liacutequido T1 e T2 longos Escuro Claro
Muacutesculo T1 longo e T2 curto Escuro Escuro
Gordura T1 curto e T2 longo Claro Menos claro
Para finalizar nossa anaacutelise acerca dos paracircmetros podemos dizer que em uma
sequumlecircncia DP teremos valores curtos para TR e tambeacutem para TE ou seja teremos
T1 longo e T2 curto assim natildeo teremos sequumlecircncia ponderada em T1 como
tambeacutem natildeo teremos ponderada em T2 esta sequumlecircncia nos daraacute cor escura para
liacutequidos e gorduras entatildeo poderemos diferenciar os muacutesculos que teratildeo cor
brilhante podendo entatildeo diagnosticar problemas musculares
Para valores curtos de TR e TE teremos sequumlecircncia ponderada em T1 desta forma
as gorduras apareceratildeo com cor brilhante e os muacutesculos e liacutequidos apareceratildeo em
cor escura sendo uma oacutetima maneira de analisar o quatildeo intacta se encontra o tecido
infrapatelar ou gordura de Hoffa encontrada na regiatildeo femopatelar
68
Para valores longos de TR e TE teremos uma sequumlecircncia ponderada em T2 desta
forma as gorduras e muacutesculos se encontraratildeo em cor escura mas os liacutequidos
estaratildeo em cor brilhante assim poderemos diagnosticar a presenccedila de aacutegua e
edemas na regiatildeo patelofemoral Lembrando ainda que a gordura neste caso tem a
funccedilatildeo de lubrificantes para as superfiacutecies das cartilagens dos ossos a presenccedila de
aacutegua ou edemas prejudicam a lubrificaccedilatildeo na regiatildeo fazendo com que as
cartilagens venham a deteriorar-se
82 Planos de Imagem
Uma aquisiccedilatildeo axial atraveacutes da articulaccedilatildeo patelofemoral eacute usada como o localizador
inicial para imagens subsequumlentes nos planos sagital e coronal A patologia do
menisco eacute avaliada basicamente em imagens do plano sagital Entretanto a
morfologia e a intensidade de sinal das cartilagens do menisco devem ser avaliadas
secundariamente em imagens no plano coronal Os ligamentos cruzados satildeo mais
bem observados em imagens no plano sagital com o coronal e o axial para
visualizaccedilatildeo secundaacuteria e confirmaccedilatildeo da patologia Os ligamentos colateral medial
e lateral (LCM E LCL) satildeo claramente exibidos em imagens coronais e axiais e
tambeacutem podem ser identificados rotineiramente em imagens sagitais As superfiacutecies
da cartilagem articular dos compartimentos medial e lateral satildeo avaliadas nos planos
coronal e sagital A articulaccedilatildeo patelofemoral incluindo a faceta patelar e a
cartilagem articular do sulco troclear eacute mais bem observada em imagens axiais e
sagitais
821 Posicionamento do Paciente
Embora os estudos por imagem sejam realizados rotineiramente com o joelho
colocado em 10ordm a 15ordm de rotaccedilatildeo externa (para realinhar o ligamento cruzado
anterior [LCA] paralelo ao plano de imagem sagital) esta rotaccedilatildeo externa torna-se
menos importante quando satildeo usados cortes mais finos (lt 3 mm) A rotaccedilatildeo externa
excessiva do joelho resulta em alongamento das dimensotildees acircntero-posteriores do
cocircndilo femoral (principalmente o cocircndilo femoral lateral) e pode diminuir a
visualizaccedilatildeo precisa da anatomia do menisco Uma alternativa eacute usar imagens
69
sagitais em plano obliacutequo paralelo agrave orientaccedilatildeo do LCA avaliada em um localizador
axial
83 Abordagem Quanto aos Tipos de Planos Utilizados na RM
831 Imagens Axiais
As imagens no plano axial tecircm importante papel na avaliaccedilatildeo de rotina do joelho As
facetas patelares e a cartilagem articular devido agrave sua orientaccedilatildeo obliacutequa satildeo
demonstradas com maior precisatildeo em imagens axiais atraveacutes da articulaccedilatildeo
patelofemoral A doenccedila patelofemoral (isto eacute condromalaacutecia) pode ser super ou
subestimada quando usadas apenas imagens sagitais Imagens axiais com TF 3D
submilimeacutetrica satildeo usadas para definir padrotildees de lesatildeo circunferencial do menisco
e criar imagens compostas 3D utilizando-se uma estaccedilatildeo de trabalho As imagens
no plano axial tambeacutem satildeo usadas como localizador para determinar os planos
sagital e coronal Embora imagens axiais de rotina em 4 ou 5 mm natildeo satildeo sensiacuteveis
agrave patologia do menisco porque os cortes satildeo muito espessos Imagens sagitais que
secionam o menisco perpendicular agrave sua superfiacutecie proporcionam a melhor
demonstraccedilatildeo da anatomia e patologia interna do menisco
832 Imagens Sagitais
A dessecaccedilatildeo no plano sagital exibe os componentes dos ligamentos colaterais
medial e caacutepsula adjacente O compartimento patelofemoral o quadriacuteceps e o
tendatildeo patelar satildeo demonstrados em dissecaccedilotildees meacutedio-sagitais
O LCA e o LCP satildeo mais bem exibidos em imagens sagitais O LCL ou ligamento
colateral fibular e o tendatildeo do muacutesculo biacuteceps femoral tambeacutem podem ser
observados em cortes sagitais perifeacutericos
Em cortes meacutedio-sagitais os tendotildees quadriacuteceps e patelar que demonstram sinal
de baixa intensidade satildeo observados em suas fixaccedilotildees anteriores aos poacutelos
patelares superior e inferior respectivamente O coxim adiposo infrapatelar de Hoffa
70
estaacute situado diretamente posterior ao tendatildeo patelar e demonstra sinal de
intensidade brilhante (dependendo dos paracircmetros escolhidos) A cartilagem
articular patelar posterior exibe arco uniforme ou convexo em cortes atraveacutes das
facetas patelares medial e lateral Na ausecircncia de liacutequido articular a bursa patelar
colapsada natildeo eacute observada proximal ao poacutelo superior da patela
833 Imagens Coronais
A dissecaccedilatildeo anatocircmica coronal poacutestero-anterior demonstra a caacutepsula posterior o
tendatildeo popliacuteteo os ligamentos cruzados e menisco os ligamentos colaterais e e o
mecanismo extensor
Cortes meacutedio-coronais exibem a espinha tibial anterior enquanto as imagens
anteriores satildeo caracterizadas pelo sinal de alta intensidade do coxim adiposo
infrapatelar de Hoffa anterior ao compartimento lateral do joelho
71
9 COMPARATIVO DO SISTEMA MECAcircNICO COM O JOELHO
Ao iniciar nossa discussatildeo faremos uma comparaccedilatildeo entre a junta do joelho e um
par de buchas mecacircnicas a cartilagem presente em torno dos cocircndilos seraacute
comparada a uma bucha de desgaste o osso seraacute considerado como a peccedila
importante que natildeo poderaacute ser substituiacuteda e a gordura de Hoffa (tecido adiposo
infrapatelar) seraacute considerada como um lubrificante de elevada viscosidade
No sistema mecacircnico quando haacute uma contaminaccedilatildeo no lubrificante tem-se o
aumento do atrito e em consequumlecircncia o desgaste prematuro do conjunto A
presenccedila de aacutegua por exemplo causa uma alteraccedilatildeo da viscosidade do lubrificante
essa alteraccedilatildeo natildeo permite a formaccedilatildeo de cunha na regiatildeo de contato entre as
superfiacutecies assim no caso de elementos mecacircnicos poderemos ter microsoldas
ruiacutedos vibraccedilatildeo aquecimento e outros
Em semelhanccedila com este modelo faremos um comparativo em relaccedilatildeo ao joelho
que apresenta componentes com funccedilotildees muito proacuteximas de um par de buchas
mecacircnicas Com o passar do tempo as constantes situaccedilotildees que envolvem o joelho
no dia a dia sejam elas os esforccedilos em um jogo de futebol ou em um simples
agachamento vatildeo levar este conjunto a pressotildees elevadas e ainda a infiltraccedilotildees de
aacutegua por diversos motivos pancadas torccedilotildees etc Neste caso a presenccedila da aacutegua
assim como no sistema mecacircnico iraacute causar desgaste das cartilagens ocorrendo o
contato entre os cocircndilos o que futuramente poderaacute provocar por exemplo uma
artrite
No caso de um desgaste mecacircnico resolve-se o problema trocando o elemento de
desgaste e solucionando o problema de lubrificaccedilatildeo O que natildeo pode ser realizado
com tanta simplicidade no caso do joelho que requer um tratamento ou ateacute uma
intervenccedilatildeo ciruacutergica
72
91 Resultados dos testes
Foram realizados dois testes com e sem carga para que pudeacutessemos avaliar a
mudanccedila nos resultados da RM
911 O Primeiro Teste
O primeiro teste foi realizado no dia 25 de junho de 2005 no CDI (centro de
diagnoacutestico por imagem) localizado em Santa Luacutecia ndash Vitoacuteria O teste foi realizado
em uma pessoa de aparecircncia saudaacutevel sem histoacuterico de problemas no joelho e sem
ocorrecircncia de dor com idade de 28 anos
Os resultados obtidos natildeo apresentaram alteraccedilatildeo significativa das fissuras
912 O Segundo Teste
O segundo teste foi realizado no dia 18 julho de 2005 no mesmo local do teste
anterior O teste foi realizado com uma pessoa saudaacutevel com histoacuterico de problemas
no joelho e sem dores nos dias anteriores ao teste bem como nos dias posteriores
com idade de 54 anos
O resultado obtido com carga apresentou uma pequena variaccedilatildeo da fissura na
gordura de Hoffa
73
10 DISCUSSAtildeO DOS RESULTADOS E MELHORIAS
Neste capiacutetulo faremos uma abordagem sobre os resultados e uma proposta de
melhoria para o equipamento
101 Comentaacuterio dos Resultados
Nos resultados obtidos foram verificadas alteraccedilotildees na regiatildeo femopatelar quando
se aplica uma carga o que natildeo poderia ser obtido em um exame convencional de
ressonacircncia magneacutetica
No primeiro teste pode ser observada uma pequena diferenccedila devido agrave
aproximaccedilatildeo dos cocircndilos Considerando ser o indiviacuteduo uma pessoa saudaacutevel e
sem dores era de se esperar que o resultado natildeo apresentasse alguma anomalia
No segundo teste observou-se abertura de uma pequena fissura na gordura de
Hoffa o que tambeacutem se esperava pois a pessoa apresentava um histoacuterico de
problemas no joelho apesar de que ele natildeo apresentava sintomas de qualquer
anomalia no momento do teste
Visto que os testes natildeo puderam ser realizados com pessoas que tinham um
histoacuterico e uma situaccedilatildeo que caracterizasse um problema no joelho o que foi
determinante para os resultados e devido a impossibilidade de realizar testes nas
condiccedilotildees ideais descritas no quarto capiacutetulo bem como aos custos altiacutessimos que
envolvem os exames que foram realizados juntamente com os exames dos clientes
da cliacutenica sendo assim era de se esperar que os resultados natildeo causassem
diferenccedila de grande expressatildeo
74
102 Proposta de Melhoria
Visto que os resultados foram considerados satisfatoacuterios apesar das condiccedilotildees
adversas propomos possiacuteveis melhorias no que diz respeito agrave avaliaccedilatildeo da pressatildeo
exercida no joelho
Sugerimos entatildeo a utilizaccedilatildeo de palmilhas figuras 29 e 30 para avaliar a pressatildeo
equivalente exercida no joelho e o uso de um software por exemplo o Ansys
(elementos finitos) para criar uma nova imagem corrigida Isso seria viaacutevel e
interessante poreacutem exigiria mais aprofundamento e muito mais tempo o que poderaacute
ser realizado em futuros trabalhos
Figura 29 ndash Palmilhas para mediccedilatildeo da pressatildeo
Figura 30 ndash Resultado de uma anaacutelise de pressatildeo
75
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
[1] httpmriifscuspbrpaginasporttormprojetohistoricohtml acessado
em 11 de junho de 2005
[2] httpwwweagoracombrlerphpidnew=13596 acessado em 15 de
junho de 2005
[3] Rasch Philip j Cinesiologia e Anatomia Aplicada Editora Guanabara
Koogan 1991
[4] Kendall Henry Otis Kendall Florence Peterson Wadsworth Gladys
Elizabeth Muacutesculos Provas e Funccedilotildees Editora Manole Ltda 1980
[5] Haaga Hohn R Lanzieri Charles F Tomografia Computadorizada e
Ressonacircncia Magneacutetica do Corpo Humano Vol 2 Editora Guanabara Koogan
1996
[6] Antonio Raimundo dos Santos Metodologia Cientiacutefica a construccedilatildeo do
Conhecimento 6ordfed Editora DPampA 2004
[7] Tese de Mestrado do aluno Luciano Luporini Menegaldo Campinas
1997 SP ndash Brasil
[8] httpwwwgrupodojoelhocombrartigosanat_biomhtmc acessado em
16 de junho de 2005
[9] httpwwwgrupodojoelhocombrlcahtm acessado em 16 de junho de
2005
[10]httpwwwcorpohumanohpgigcombrsist_muscularsist_muscularhtml
acessado em 20 de junho de 2005
[11] httpwwwmsd-brazilcommsd43m_manualmm_sec5_47htm
acessado em 24 de junho de 2005
[12] httpgeocitiesyahoocombrcorpoemovview_musculacao_24htm
acessado em 25 de junho de 2005
[13]httpwwwtudosobredorcombrpaciente_templatephp3pagina=joelho
acessado em 06 de julho de 2005
[14] Stimac Gary k Introduccedilatildeo ao diagnoacutestico por imagens Editora
Guanabara Koogan 1994
55
6 PROPOSTA PARA A SOLUCcedilAtildeO MECAcircNICA
Propotildee-se entatildeo um sistema que simule a compressatildeo exercida sobre o joelho com
um carregamento estaacutetico com valor equivalente ao peso do paciente Isto seria
possiacutevel ao variar o carregamento e o acircngulo da articulaccedilatildeo que seria o ideal para
simular as atividades cotidianas como subir uma escada pular correr um
agachamento e outras situaccedilotildees onde o joelho eacute severamente solicitado
Situaccedilotildees como correr e pular necessitariam de um equipamento com software que
captassem imagens dinacircmicas para esta situaccedilatildeo a escolha seria por um simulador
de carga com caracteriacutesticas elaacutesticas desta forma com o movimento haveria
acreacutescimo ou decreacutescimo dos esforccedilos no joelho do paciente de acordo com a
variaccedilatildeo do comprimento da cinta elaacutestica A impossibilidade de realizaccedilatildeo de um
exame deste tipo eacute devido ao fato de natildeo haver um equipamento de RM que capta
imagens dinacircmicas aqui no estado do Espiacuterito Santo Figura 25 o que nos levou
a pensar em outra soluccedilatildeo para o caso
Figura 25 - Equipamento utilizado na ressonacircncia magneacutetica
56
Como a uacutenica possibilidade eacute de simular um carregamento com um acircngulo entre 10ordm
e 15ordm (acircngulo da bobina de captaccedilatildeo de imagem) na articulaccedilatildeo femopatelar e a
impossibilidade descrita no paraacutegrafo anterior pensamos entatildeo em um equipamento
que atendesse a esta situaccedilatildeo
Na Figura 26 observamos a forccedila F em direccedilatildeo perpendicular ao solo simulando a
forccedila peso desta maneira procuramos desenvolver um aparato que nos permitisse
simular a mesma direccedilatildeo A soluccedilatildeo foi um conjunto de cintas com baixa
elasticidade e boa resistecircncia mecacircnica agrave traccedilatildeo com dispositivo de travas O
equipamento natildeo possui componentes ferromagneacuteticos e medidores de forccedila
eletroeletrocircnicos
Figura 26 - Descriccedilatildeo da cinta e figura ilustrativa
A seguir podemos observar a figura 27 com o voluntaacuterio utilizando o equipamento
no momento anterior agrave ressonacircncia
57
Figura 27 ndash Paciente utilizando a cinta ao dar entrada na sala de exame
61 O Equipamento de Carga
O equipamento eacute composto por trecircs cintas dispostas do seguinte modo a primeira
cinta eacute responsaacutevel pelo carregamento do joelho tencionando o sistema a segunda
eacute responsaacutevel pela ligaccedilatildeo da cinta inferior a primeira com a superior a terceira e a
terceira cinta seraacute responsaacutevel por limitar o movimento que seraacute ajustada conforme
o tamanho do paciente
58
Figura 28 ndash Montagem do conjunto de cintas
62 Modificaccedilotildees Realizadas
Foram necessaacuterias algumas adaptaccedilotildees para que as cintas pudessem ser utilizadas
no equipamento de ressonacircncia magneacutetica pois havia alguns componentes
ferromagneacuteticos tais como mola e eixo Estes foram confeccionados em bronze e
as molas foram retiradas de maneira que natildeo alterasse a funcionalidade do
equipamento
59
7 O QUE SIGNIFICA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
Ressonacircncia Magneacutetica (RM) eacute uma ferramenta meacutedica moderna e precisa
disponiacutevel aos meacutedicos para a imagem seccional do interior do corpo Esta visatildeo
magneacutetica fornece aos meacutedicos uma quantidade de informaccedilotildees detalhadas sobre
a localizaccedilatildeo tamanho e composiccedilatildeo do tecido corporal a ser examinado Este
conhecimento pode ser decisivo no estabelecimento de um diagnoacutestico raacutepido e
preciso
A RM eacute um meacutetodo de investigar o corpo tatildeo complicado quanto parece A RM natildeo
usa raios-X De fato como o nome indica o procedimento eacute baseado nas
propriedades magneacuteticas dos aacutetomos que constituem todas as substacircncias incluindo
o corpo humano Em um campo magneacutetico forte como o produzido pelo scanner da
RM sinais eleacutetricos satildeo emitidos pelo nuacutecleo atocircmico do tecido corporal Esses
sinais satildeo interceptados por uma antena circular ao redor do paciente A intensidade
do sinal varia de acordo com o tipo de tecido Um computador designa os sinais aos
pontos correspondentes das aacutereas corporais em exame e transforma-as em imagem
na tela
71 Preparaccedilatildeo para o exame
Natildeo eacute necessaacuterio remover as roupas como eacute o caso em muitos exames de raio-X
poreacutem os pacientes satildeo solicitados a retirar todos os objetos que possam interferir
no processo de imagem principalmente aqueles contendo metal Isto inclui natildeo
somente brincos broches colares reloacutegios de pulso mas tambeacutem canetas
esferograacuteficas e chaves Os pacientes devem tambeacutem retirar placas dentaacuterias
removiacuteveis e informar o meacutedico se houver qualquer implante metaacutelico ou objeto
estranho incluindo
bull Marca-passo
bull Vaacutelvula cardiacuteaca artificial
bull Proacutetese vascular
60
bull Membro artificial
bull Unha ou placa metaacutelica
bull Estilhaccedilo ou tala de metal
bull Dispositivo intra-uterino (para contracepccedilatildeo)
bull O meacutedico deve ser informado se vocecirc estaacute graacutevida
Para o exame os pacientes satildeo conduzidos a um recosto almofadado no centro do
scanner da RM Eacute importante que o paciente sinta-se confortaacutevel para o iniacutecio e
permaneccedila calmo e quieto o quanto possiacutevel durante o exame jaacute que qualquer
movimento fiacutesico pode interferir com a precisatildeo das medidas ou alterar os resultados
dos testes
72 Seguranccedila durante o exame
Uma vez que a ressonacircncia magneacutetica natildeo envolve o uso de raios-X natildeo eacute
necessaacuterio tomar as mesmas medidas de precauccedilatildeo para exames de raios-X Pelo
conhecimento cientiacutefico atual a forccedila do campo magneacutetico necessaacuteria para obter
resultados precisos (ateacute 2 Tesla = 20000 vezes o campo magneacutetico da Terra) natildeo
possui efeito prejudicial
Nos uacuteltimos anos milhotildees de exames foram realizados sem quaisquer efeitos
colaterais conhecidos - durante ou apoacutes o exame Os exames de RM geralmente
natildeo podem ser realizados em pacientes com marca-passo cardiacuteaco
73 O que acontece durante o exame
Durante o exame o paciente deita-se no centro de uma abertura tipo tuacutenel do
scanner da RM o que natildeo eacute perigoso nem doloroso Poreacutem se o paciente natildeo gosta
da sensaccedilatildeo de se sentir preso ou sofrem de claustrofobia tomar um sedativo leve
com consulta do meacutedico pode ajudar
61
Cada imagem da RM leva de 5 a 15 minutos para ser obtida Durante o exame o
paciente ouviraacute um som de batida leve Natildeo haacute com que se preocupar Esse eacute o
funcionamento normal do scanner da RM
Quando eacute necessaacuterio obter vaacuterias imagens o recosto iraacute mover-se automaticamente
agrave posiccedilatildeo apropriada O paciente deve continuar o mais tranquumlilo possiacutevel
Dependendo do tipo do exame o tempo total do procedimento pode ser de ateacute 60
minutos
62
8 PARAcircMETROS QUE AFETAM O ASPECTO DAS IMAGENS
OBTIDAS ATRAVEacuteS DE RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
A seguir seraacute abordado os paracircmetros envolvidos para a obtenccedilatildeo das imagens dos
diferentes planos em que satildeo mostradas as imagens e por fim os resultados
obtidos nos experimentos com e sem o equipamento de carga
81 Paracircmetros que Afetam o Aspecto das Imagens Obtidas Atraveacutes de
Ressonacircncia Magneacutetica
O aspecto de uma imagem produzida atraveacutes de RM eacute determinado atraveacutes de
muitos paracircmetros Em geral estes paracircmetros podem ser divididos em (1) aqueles
que possuem um valor fixo determinado pela fiacutesica da RM e (2) aqueles que podem
ser modificados pelo usuaacuterio para alterar o aspecto da imagem
O objetivo de qualquer estudo de RM eacute gerar imagens da anatomia tecidual nas
quais a razatildeo contraste-ruiacutedo (RCR) eacute suficiente para permitir identificaccedilatildeo do
processo patoloacutegico Isto eacute realizado variando-se os paracircmetros definidos pelo
usuaacuterio para enfatizar diferenccedilas nos valores de paracircmetros intriacutensecos e para
enfatizar diferenccedilas na intensidade do sinal entre voxels contendo tecidos normais e
patoloacutegicos
811 Paracircmetros Intriacutensecos
Os paracircmetros intriacutensecos satildeo tecidos-dependentes e natildeo estatildeo sob controle do
operador Como exemplos de paracircmetros intriacutensecos estatildeo a densidade da aacutegua e a
gordura no tecido fluxo sanguiacuteneo e as velocidades de relaxamento dos momentos
magneacuteticos de volta ao equiliacutebrio apoacutes perturbaccedilatildeo Alguns paracircmetros intriacutensecos
satildeo invariaacuteveis entre todos os tecidos (por exemplo a intensidade do campo
magneacutetico)
63
O acuacutemulo de liacutequido de edema em torno de um tumor eacute uma patologia comum O
edema tem maior proporccedilatildeo de aacutegua que o tecido normal circundante e portanto
maior densidade de proacutetons por unidade de volume Este aumento da densidade de
proacutetons por unidade de volume pode ser observado utilizando-se meacutetodos de estudo
por RM Tipicamente imagens por RM ponderadas em densidade protocircnica satildeo
obtidas utilizando-se os menores TE e tempo de repeticcedilatildeo (TR) possiacuteveis que
permitem relaxamento T1 completo de todos os momentos magneacuteticos de volta ao
equiliacutebrio
8111 Tempos de Relaxamento
Apoacutes ser excitado o sinal de RM natildeo pode ser detectado para sempre Sofre
descaimento em virtude de dois tipos diferentes de processos de relaxamento (1) o
retorno do momento magneacutetico de volume ao equiliacutebrio teacutermico e (2) a perda de
coerecircncia da fase na magnetizaccedilatildeo final em virtude de interaccedilotildees com outros
momentos magneacuteticos no tecido
A velocidade com que estes processos retornam agrave magnetizaccedilatildeo final ao equiliacutebrio eacute
fundamental porque a experiecircncia com RM deve ser repetida para cada etapa de
codificaccedilatildeo de fase e o grau de magnetizaccedilatildeo disponiacutevel para o estudo depende da
forma como muitos dos momentos magneacuteticos satildeo realinhados com o campo
magneacutetico principal
8112 Tempos de Relaxamento T2 e T2
Apoacutes excitaccedilatildeo o sinal de RM presente no plano XY decai exponencialmente ateacute
zero com o tempo O tempo necessaacuterio para o desaparecimento irreversiacutevel de 63
do sinal eacute denominado tempo de relaxamento T2 ou tempo de relaxamento spin-spin
ou transversal Este descaimento eacute causado pelos muitos processos que produzem
uma perda de coerecircncia da fase no sinal de RM Apoacutes o pulso de RF todos os
momentos magneacuteticos inicialmente processam com fases idecircnticas (a precessatildeo eacute o
alinhamento dos momentos magneacuteticos em torno do campo principal) Entretanto
64
variaccedilotildees na intensidade efetiva do campo magneacutetico fazem com que os momentos
magneacuteticos processem em diferentes frequumlecircncias por curtos periacuteodos de tempo
8113 Tempo de Relaxamento T1
O tempo de relaxamento T1 (isto eacute spin-lattice ou tempo de relaxamento
longitudinal) eacute o tempo necessaacuterio para restabelecer 63 da populaccedilatildeo de equiliacutebrio
de momentos magneacuteticos Bo apoacutes o pulso de excitaccedilatildeo O relaxamento T1 eacute um
processo exponencial
O tempo de relaxamento T1 para qualquer material varia em funccedilatildeo da intensidade
do capo magneacutetico pois ocorrem mais variaccedilotildees na intensidade do capo magneacutetico
efetivo local em menores frequumlecircncias O tempo de relaxamento T1 eacute sempre maior
ou igual ao tempo de relaxamento T2
812 Paracircmetros Extriacutensecos
Muitos tipos de paracircmetros controlados pelo operador podem alterar o aspecto da
imagem Estes incluem eventos de determinaccedilatildeo do tempo como TR TE e em
estudos de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo de inversatildeo do spin Outros paracircmetros
que afetam o aspecto da imagem satildeo espessura do corte resoluccedilatildeo digital e CDV
O aspecto da imagem tambeacutem pode ser modificado aplicando-se mais de um pulso
de RF antes da coleta de dados
8121 TR e TE
Tipicamente satildeo necessaacuterias 128 ou 256 etapas de codificaccedilatildeo em uma aquisiccedilatildeo
de RM O TR eacute o tempo entre etapas consecutivas de codificaccedilatildeo de fase e o TE eacute
o tempo entre o pulso de RF perturbador inicial e o centro do periacuteodo de aquisiccedilatildeo
O TR geralmente eacute maior que o TE exceto para algumas sequumlecircncias raacutepidas como
aquisiccedilatildeo raacutepida estaacutegio estacionaacuterio apoacutes contraste e imagem raacutepida com
precessatildeo estaacutegio estacionaacuterio
65
813 Manipulaccedilatildeo dos Paracircmetros Extriacutensecos para Variar o Contraste da
Imagem
8131 Imagem de Ressonacircncia Magneacutetica Ponderada em TI e TR
Todas as imagens geradas por RM satildeo ponderadas em T1 em algum grau os
tempos de relaxamento T1 para aacutegua e gordura no corpo vaiam de 100 a 2000 ms
A fonte primaacuteria de atenuaccedilatildeo do sinal em uma imagem spin-eco eacute a saturaccedilatildeo
progressiva do momento magneacutetico pelos pulsos de seleccedilatildeo do corte repetitivos O
sinal da gordura eacute brilhante enquanto as intensidades de sinal do muacutesculo e liacutequido
em um cisto do menisco satildeo menores
8132 Ponderaccedilatildeo em densidade Protocircnica
As imagens onde o contraste eacute governado pela concentraccedilatildeo relativa de aacutegua no
tecido podem ser geradas utilizando-se TRrsquos longos (TR gt 20 ms) Estas imagens
satildeo denominadas imagens ponderadas em densidade protocircnicas As imagens
ponderadas em densidade protocircnica fornecem mais detalhes anatocircmicos porque
satildeo usadas para visualizar estruturas finas Estas satildeo obtidas e satildeo uacuteteis para
interpretaccedilatildeo de aacutereas de sinal de intensidade elevada observada na imagem
ponderada em T2 na qual os detalhes anatocircmicos estatildeo encobertos
8133 Ponderaccedilatildeo em T2 e TE
O liacutequido e o edema podem ser enfatizados em imagens produzidas por RM
utilizando-se longos tempos de TE porque possuem maiores tempos de
relaxamento T2 que os tecidos normais Com TEs longos o descaimento do sinal
exponencial devido ao relaxamento T2 atenua o sinal de liacutequido e edema mais
lentamente que o sinal da gordura muacutesculo ou tecidos conjuntivos normais
Portanto o liacutequido e o edema apresentam-se brilhantes em imagens por RM
ponderadas em T2 obtidas utilizando-se longos tempos TE e longos tempos TR A
seguir seraacute exposto um quadro com um breve resumo da interpretaccedilatildeo de RM
66
Resumo da interpretaccedilatildeo de IRM
Definiccedilotildees
Tempos de relaxamento Comportamento caracteriacutestico da magnetizaccedilatildeo tecidual
(propriedades dos tecidos)
T1 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons se
tornem inicialmente alinhados com o capo magneacutetico
estaacutetico (ou se realinhem apoacutes excitaccedilotildees repetidas)
T2 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons
saiam de fase uns em relaccedilatildeo aos outros apoacutes excitaccedilatildeo
por radiofrequumlecircncia (RF)
TR O tempo entre as excitaccedilotildees sucessivas de RF no tecido
(um TR curto seleciona proacutetons com T1 curto)
TE Sequumlecircncia em spin-eco tempo no qual o sinal de RF
tecidual (spin-eco) eacute recebido (um TE longo seleciona
proacutetons com T2 longo)
TI Sequumlecircncia de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo consumido
ateacute que a magnetizaccedilatildeo do tecido em recuperaccedilatildeo seja
defletido para recepccedilatildeo (tecido cuja magnetizaccedilatildeo passa
pelo zero no tempo TI produz intensidade zero)
Efeitos sobre a
Imagem
T1 Um T1 curto possibilita uma remagnetizaccedilatildeo raacutepida de
modo que a intensidade do sinal eacute grande (a gordura tem
T1 muito curto) e o tecido aparece brilhante o tecido com
T1 longo (como o liacutequido) natildeo se magnetiza plenamente
entre as excitaccedilotildees e apresenta um aspecto escuro na
imagem a inversatildeo-recuperaccedilatildeo com TI semelhante ao T1
de um tecido resulta em sinal nulo para este tecido (a
gordura pode ser zerada pelo emprego de um TI curto)
67
T2 Um T2 curto faz com que os proacutetons em precessatildeo saiam
rapidamente de fase levando agrave perda do sinal tecidos com
T2 curto (como o muacutesculo) tecircm aspecto escuro nas
imagens obtidas em TE longo tecidos com T2 longo (como
liacutequido ou tumor) mantecircm sua coerecircncia de fase por mais
tempo do que outros tecidos e apresentam um aspecto
brilhante nas imagens obtidas com um TE longo uma
teacutecnica ponderada em T2 utiliza um TR e um TE longos
Aspecto do tecido em sequumlecircncia de IRM
Spin-eco
Tecido Tempo de
relaxamento
Ponderaccedilatildeo T1
TE e TR curtos
Ponderaccedilatildeo T2
Tumor liacutequido T1 e T2 longos Escuro Claro
Muacutesculo T1 longo e T2 curto Escuro Escuro
Gordura T1 curto e T2 longo Claro Menos claro
Para finalizar nossa anaacutelise acerca dos paracircmetros podemos dizer que em uma
sequumlecircncia DP teremos valores curtos para TR e tambeacutem para TE ou seja teremos
T1 longo e T2 curto assim natildeo teremos sequumlecircncia ponderada em T1 como
tambeacutem natildeo teremos ponderada em T2 esta sequumlecircncia nos daraacute cor escura para
liacutequidos e gorduras entatildeo poderemos diferenciar os muacutesculos que teratildeo cor
brilhante podendo entatildeo diagnosticar problemas musculares
Para valores curtos de TR e TE teremos sequumlecircncia ponderada em T1 desta forma
as gorduras apareceratildeo com cor brilhante e os muacutesculos e liacutequidos apareceratildeo em
cor escura sendo uma oacutetima maneira de analisar o quatildeo intacta se encontra o tecido
infrapatelar ou gordura de Hoffa encontrada na regiatildeo femopatelar
68
Para valores longos de TR e TE teremos uma sequumlecircncia ponderada em T2 desta
forma as gorduras e muacutesculos se encontraratildeo em cor escura mas os liacutequidos
estaratildeo em cor brilhante assim poderemos diagnosticar a presenccedila de aacutegua e
edemas na regiatildeo patelofemoral Lembrando ainda que a gordura neste caso tem a
funccedilatildeo de lubrificantes para as superfiacutecies das cartilagens dos ossos a presenccedila de
aacutegua ou edemas prejudicam a lubrificaccedilatildeo na regiatildeo fazendo com que as
cartilagens venham a deteriorar-se
82 Planos de Imagem
Uma aquisiccedilatildeo axial atraveacutes da articulaccedilatildeo patelofemoral eacute usada como o localizador
inicial para imagens subsequumlentes nos planos sagital e coronal A patologia do
menisco eacute avaliada basicamente em imagens do plano sagital Entretanto a
morfologia e a intensidade de sinal das cartilagens do menisco devem ser avaliadas
secundariamente em imagens no plano coronal Os ligamentos cruzados satildeo mais
bem observados em imagens no plano sagital com o coronal e o axial para
visualizaccedilatildeo secundaacuteria e confirmaccedilatildeo da patologia Os ligamentos colateral medial
e lateral (LCM E LCL) satildeo claramente exibidos em imagens coronais e axiais e
tambeacutem podem ser identificados rotineiramente em imagens sagitais As superfiacutecies
da cartilagem articular dos compartimentos medial e lateral satildeo avaliadas nos planos
coronal e sagital A articulaccedilatildeo patelofemoral incluindo a faceta patelar e a
cartilagem articular do sulco troclear eacute mais bem observada em imagens axiais e
sagitais
821 Posicionamento do Paciente
Embora os estudos por imagem sejam realizados rotineiramente com o joelho
colocado em 10ordm a 15ordm de rotaccedilatildeo externa (para realinhar o ligamento cruzado
anterior [LCA] paralelo ao plano de imagem sagital) esta rotaccedilatildeo externa torna-se
menos importante quando satildeo usados cortes mais finos (lt 3 mm) A rotaccedilatildeo externa
excessiva do joelho resulta em alongamento das dimensotildees acircntero-posteriores do
cocircndilo femoral (principalmente o cocircndilo femoral lateral) e pode diminuir a
visualizaccedilatildeo precisa da anatomia do menisco Uma alternativa eacute usar imagens
69
sagitais em plano obliacutequo paralelo agrave orientaccedilatildeo do LCA avaliada em um localizador
axial
83 Abordagem Quanto aos Tipos de Planos Utilizados na RM
831 Imagens Axiais
As imagens no plano axial tecircm importante papel na avaliaccedilatildeo de rotina do joelho As
facetas patelares e a cartilagem articular devido agrave sua orientaccedilatildeo obliacutequa satildeo
demonstradas com maior precisatildeo em imagens axiais atraveacutes da articulaccedilatildeo
patelofemoral A doenccedila patelofemoral (isto eacute condromalaacutecia) pode ser super ou
subestimada quando usadas apenas imagens sagitais Imagens axiais com TF 3D
submilimeacutetrica satildeo usadas para definir padrotildees de lesatildeo circunferencial do menisco
e criar imagens compostas 3D utilizando-se uma estaccedilatildeo de trabalho As imagens
no plano axial tambeacutem satildeo usadas como localizador para determinar os planos
sagital e coronal Embora imagens axiais de rotina em 4 ou 5 mm natildeo satildeo sensiacuteveis
agrave patologia do menisco porque os cortes satildeo muito espessos Imagens sagitais que
secionam o menisco perpendicular agrave sua superfiacutecie proporcionam a melhor
demonstraccedilatildeo da anatomia e patologia interna do menisco
832 Imagens Sagitais
A dessecaccedilatildeo no plano sagital exibe os componentes dos ligamentos colaterais
medial e caacutepsula adjacente O compartimento patelofemoral o quadriacuteceps e o
tendatildeo patelar satildeo demonstrados em dissecaccedilotildees meacutedio-sagitais
O LCA e o LCP satildeo mais bem exibidos em imagens sagitais O LCL ou ligamento
colateral fibular e o tendatildeo do muacutesculo biacuteceps femoral tambeacutem podem ser
observados em cortes sagitais perifeacutericos
Em cortes meacutedio-sagitais os tendotildees quadriacuteceps e patelar que demonstram sinal
de baixa intensidade satildeo observados em suas fixaccedilotildees anteriores aos poacutelos
patelares superior e inferior respectivamente O coxim adiposo infrapatelar de Hoffa
70
estaacute situado diretamente posterior ao tendatildeo patelar e demonstra sinal de
intensidade brilhante (dependendo dos paracircmetros escolhidos) A cartilagem
articular patelar posterior exibe arco uniforme ou convexo em cortes atraveacutes das
facetas patelares medial e lateral Na ausecircncia de liacutequido articular a bursa patelar
colapsada natildeo eacute observada proximal ao poacutelo superior da patela
833 Imagens Coronais
A dissecaccedilatildeo anatocircmica coronal poacutestero-anterior demonstra a caacutepsula posterior o
tendatildeo popliacuteteo os ligamentos cruzados e menisco os ligamentos colaterais e e o
mecanismo extensor
Cortes meacutedio-coronais exibem a espinha tibial anterior enquanto as imagens
anteriores satildeo caracterizadas pelo sinal de alta intensidade do coxim adiposo
infrapatelar de Hoffa anterior ao compartimento lateral do joelho
71
9 COMPARATIVO DO SISTEMA MECAcircNICO COM O JOELHO
Ao iniciar nossa discussatildeo faremos uma comparaccedilatildeo entre a junta do joelho e um
par de buchas mecacircnicas a cartilagem presente em torno dos cocircndilos seraacute
comparada a uma bucha de desgaste o osso seraacute considerado como a peccedila
importante que natildeo poderaacute ser substituiacuteda e a gordura de Hoffa (tecido adiposo
infrapatelar) seraacute considerada como um lubrificante de elevada viscosidade
No sistema mecacircnico quando haacute uma contaminaccedilatildeo no lubrificante tem-se o
aumento do atrito e em consequumlecircncia o desgaste prematuro do conjunto A
presenccedila de aacutegua por exemplo causa uma alteraccedilatildeo da viscosidade do lubrificante
essa alteraccedilatildeo natildeo permite a formaccedilatildeo de cunha na regiatildeo de contato entre as
superfiacutecies assim no caso de elementos mecacircnicos poderemos ter microsoldas
ruiacutedos vibraccedilatildeo aquecimento e outros
Em semelhanccedila com este modelo faremos um comparativo em relaccedilatildeo ao joelho
que apresenta componentes com funccedilotildees muito proacuteximas de um par de buchas
mecacircnicas Com o passar do tempo as constantes situaccedilotildees que envolvem o joelho
no dia a dia sejam elas os esforccedilos em um jogo de futebol ou em um simples
agachamento vatildeo levar este conjunto a pressotildees elevadas e ainda a infiltraccedilotildees de
aacutegua por diversos motivos pancadas torccedilotildees etc Neste caso a presenccedila da aacutegua
assim como no sistema mecacircnico iraacute causar desgaste das cartilagens ocorrendo o
contato entre os cocircndilos o que futuramente poderaacute provocar por exemplo uma
artrite
No caso de um desgaste mecacircnico resolve-se o problema trocando o elemento de
desgaste e solucionando o problema de lubrificaccedilatildeo O que natildeo pode ser realizado
com tanta simplicidade no caso do joelho que requer um tratamento ou ateacute uma
intervenccedilatildeo ciruacutergica
72
91 Resultados dos testes
Foram realizados dois testes com e sem carga para que pudeacutessemos avaliar a
mudanccedila nos resultados da RM
911 O Primeiro Teste
O primeiro teste foi realizado no dia 25 de junho de 2005 no CDI (centro de
diagnoacutestico por imagem) localizado em Santa Luacutecia ndash Vitoacuteria O teste foi realizado
em uma pessoa de aparecircncia saudaacutevel sem histoacuterico de problemas no joelho e sem
ocorrecircncia de dor com idade de 28 anos
Os resultados obtidos natildeo apresentaram alteraccedilatildeo significativa das fissuras
912 O Segundo Teste
O segundo teste foi realizado no dia 18 julho de 2005 no mesmo local do teste
anterior O teste foi realizado com uma pessoa saudaacutevel com histoacuterico de problemas
no joelho e sem dores nos dias anteriores ao teste bem como nos dias posteriores
com idade de 54 anos
O resultado obtido com carga apresentou uma pequena variaccedilatildeo da fissura na
gordura de Hoffa
73
10 DISCUSSAtildeO DOS RESULTADOS E MELHORIAS
Neste capiacutetulo faremos uma abordagem sobre os resultados e uma proposta de
melhoria para o equipamento
101 Comentaacuterio dos Resultados
Nos resultados obtidos foram verificadas alteraccedilotildees na regiatildeo femopatelar quando
se aplica uma carga o que natildeo poderia ser obtido em um exame convencional de
ressonacircncia magneacutetica
No primeiro teste pode ser observada uma pequena diferenccedila devido agrave
aproximaccedilatildeo dos cocircndilos Considerando ser o indiviacuteduo uma pessoa saudaacutevel e
sem dores era de se esperar que o resultado natildeo apresentasse alguma anomalia
No segundo teste observou-se abertura de uma pequena fissura na gordura de
Hoffa o que tambeacutem se esperava pois a pessoa apresentava um histoacuterico de
problemas no joelho apesar de que ele natildeo apresentava sintomas de qualquer
anomalia no momento do teste
Visto que os testes natildeo puderam ser realizados com pessoas que tinham um
histoacuterico e uma situaccedilatildeo que caracterizasse um problema no joelho o que foi
determinante para os resultados e devido a impossibilidade de realizar testes nas
condiccedilotildees ideais descritas no quarto capiacutetulo bem como aos custos altiacutessimos que
envolvem os exames que foram realizados juntamente com os exames dos clientes
da cliacutenica sendo assim era de se esperar que os resultados natildeo causassem
diferenccedila de grande expressatildeo
74
102 Proposta de Melhoria
Visto que os resultados foram considerados satisfatoacuterios apesar das condiccedilotildees
adversas propomos possiacuteveis melhorias no que diz respeito agrave avaliaccedilatildeo da pressatildeo
exercida no joelho
Sugerimos entatildeo a utilizaccedilatildeo de palmilhas figuras 29 e 30 para avaliar a pressatildeo
equivalente exercida no joelho e o uso de um software por exemplo o Ansys
(elementos finitos) para criar uma nova imagem corrigida Isso seria viaacutevel e
interessante poreacutem exigiria mais aprofundamento e muito mais tempo o que poderaacute
ser realizado em futuros trabalhos
Figura 29 ndash Palmilhas para mediccedilatildeo da pressatildeo
Figura 30 ndash Resultado de uma anaacutelise de pressatildeo
75
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
[1] httpmriifscuspbrpaginasporttormprojetohistoricohtml acessado
em 11 de junho de 2005
[2] httpwwweagoracombrlerphpidnew=13596 acessado em 15 de
junho de 2005
[3] Rasch Philip j Cinesiologia e Anatomia Aplicada Editora Guanabara
Koogan 1991
[4] Kendall Henry Otis Kendall Florence Peterson Wadsworth Gladys
Elizabeth Muacutesculos Provas e Funccedilotildees Editora Manole Ltda 1980
[5] Haaga Hohn R Lanzieri Charles F Tomografia Computadorizada e
Ressonacircncia Magneacutetica do Corpo Humano Vol 2 Editora Guanabara Koogan
1996
[6] Antonio Raimundo dos Santos Metodologia Cientiacutefica a construccedilatildeo do
Conhecimento 6ordfed Editora DPampA 2004
[7] Tese de Mestrado do aluno Luciano Luporini Menegaldo Campinas
1997 SP ndash Brasil
[8] httpwwwgrupodojoelhocombrartigosanat_biomhtmc acessado em
16 de junho de 2005
[9] httpwwwgrupodojoelhocombrlcahtm acessado em 16 de junho de
2005
[10]httpwwwcorpohumanohpgigcombrsist_muscularsist_muscularhtml
acessado em 20 de junho de 2005
[11] httpwwwmsd-brazilcommsd43m_manualmm_sec5_47htm
acessado em 24 de junho de 2005
[12] httpgeocitiesyahoocombrcorpoemovview_musculacao_24htm
acessado em 25 de junho de 2005
[13]httpwwwtudosobredorcombrpaciente_templatephp3pagina=joelho
acessado em 06 de julho de 2005
[14] Stimac Gary k Introduccedilatildeo ao diagnoacutestico por imagens Editora
Guanabara Koogan 1994
56
Como a uacutenica possibilidade eacute de simular um carregamento com um acircngulo entre 10ordm
e 15ordm (acircngulo da bobina de captaccedilatildeo de imagem) na articulaccedilatildeo femopatelar e a
impossibilidade descrita no paraacutegrafo anterior pensamos entatildeo em um equipamento
que atendesse a esta situaccedilatildeo
Na Figura 26 observamos a forccedila F em direccedilatildeo perpendicular ao solo simulando a
forccedila peso desta maneira procuramos desenvolver um aparato que nos permitisse
simular a mesma direccedilatildeo A soluccedilatildeo foi um conjunto de cintas com baixa
elasticidade e boa resistecircncia mecacircnica agrave traccedilatildeo com dispositivo de travas O
equipamento natildeo possui componentes ferromagneacuteticos e medidores de forccedila
eletroeletrocircnicos
Figura 26 - Descriccedilatildeo da cinta e figura ilustrativa
A seguir podemos observar a figura 27 com o voluntaacuterio utilizando o equipamento
no momento anterior agrave ressonacircncia
57
Figura 27 ndash Paciente utilizando a cinta ao dar entrada na sala de exame
61 O Equipamento de Carga
O equipamento eacute composto por trecircs cintas dispostas do seguinte modo a primeira
cinta eacute responsaacutevel pelo carregamento do joelho tencionando o sistema a segunda
eacute responsaacutevel pela ligaccedilatildeo da cinta inferior a primeira com a superior a terceira e a
terceira cinta seraacute responsaacutevel por limitar o movimento que seraacute ajustada conforme
o tamanho do paciente
58
Figura 28 ndash Montagem do conjunto de cintas
62 Modificaccedilotildees Realizadas
Foram necessaacuterias algumas adaptaccedilotildees para que as cintas pudessem ser utilizadas
no equipamento de ressonacircncia magneacutetica pois havia alguns componentes
ferromagneacuteticos tais como mola e eixo Estes foram confeccionados em bronze e
as molas foram retiradas de maneira que natildeo alterasse a funcionalidade do
equipamento
59
7 O QUE SIGNIFICA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
Ressonacircncia Magneacutetica (RM) eacute uma ferramenta meacutedica moderna e precisa
disponiacutevel aos meacutedicos para a imagem seccional do interior do corpo Esta visatildeo
magneacutetica fornece aos meacutedicos uma quantidade de informaccedilotildees detalhadas sobre
a localizaccedilatildeo tamanho e composiccedilatildeo do tecido corporal a ser examinado Este
conhecimento pode ser decisivo no estabelecimento de um diagnoacutestico raacutepido e
preciso
A RM eacute um meacutetodo de investigar o corpo tatildeo complicado quanto parece A RM natildeo
usa raios-X De fato como o nome indica o procedimento eacute baseado nas
propriedades magneacuteticas dos aacutetomos que constituem todas as substacircncias incluindo
o corpo humano Em um campo magneacutetico forte como o produzido pelo scanner da
RM sinais eleacutetricos satildeo emitidos pelo nuacutecleo atocircmico do tecido corporal Esses
sinais satildeo interceptados por uma antena circular ao redor do paciente A intensidade
do sinal varia de acordo com o tipo de tecido Um computador designa os sinais aos
pontos correspondentes das aacutereas corporais em exame e transforma-as em imagem
na tela
71 Preparaccedilatildeo para o exame
Natildeo eacute necessaacuterio remover as roupas como eacute o caso em muitos exames de raio-X
poreacutem os pacientes satildeo solicitados a retirar todos os objetos que possam interferir
no processo de imagem principalmente aqueles contendo metal Isto inclui natildeo
somente brincos broches colares reloacutegios de pulso mas tambeacutem canetas
esferograacuteficas e chaves Os pacientes devem tambeacutem retirar placas dentaacuterias
removiacuteveis e informar o meacutedico se houver qualquer implante metaacutelico ou objeto
estranho incluindo
bull Marca-passo
bull Vaacutelvula cardiacuteaca artificial
bull Proacutetese vascular
60
bull Membro artificial
bull Unha ou placa metaacutelica
bull Estilhaccedilo ou tala de metal
bull Dispositivo intra-uterino (para contracepccedilatildeo)
bull O meacutedico deve ser informado se vocecirc estaacute graacutevida
Para o exame os pacientes satildeo conduzidos a um recosto almofadado no centro do
scanner da RM Eacute importante que o paciente sinta-se confortaacutevel para o iniacutecio e
permaneccedila calmo e quieto o quanto possiacutevel durante o exame jaacute que qualquer
movimento fiacutesico pode interferir com a precisatildeo das medidas ou alterar os resultados
dos testes
72 Seguranccedila durante o exame
Uma vez que a ressonacircncia magneacutetica natildeo envolve o uso de raios-X natildeo eacute
necessaacuterio tomar as mesmas medidas de precauccedilatildeo para exames de raios-X Pelo
conhecimento cientiacutefico atual a forccedila do campo magneacutetico necessaacuteria para obter
resultados precisos (ateacute 2 Tesla = 20000 vezes o campo magneacutetico da Terra) natildeo
possui efeito prejudicial
Nos uacuteltimos anos milhotildees de exames foram realizados sem quaisquer efeitos
colaterais conhecidos - durante ou apoacutes o exame Os exames de RM geralmente
natildeo podem ser realizados em pacientes com marca-passo cardiacuteaco
73 O que acontece durante o exame
Durante o exame o paciente deita-se no centro de uma abertura tipo tuacutenel do
scanner da RM o que natildeo eacute perigoso nem doloroso Poreacutem se o paciente natildeo gosta
da sensaccedilatildeo de se sentir preso ou sofrem de claustrofobia tomar um sedativo leve
com consulta do meacutedico pode ajudar
61
Cada imagem da RM leva de 5 a 15 minutos para ser obtida Durante o exame o
paciente ouviraacute um som de batida leve Natildeo haacute com que se preocupar Esse eacute o
funcionamento normal do scanner da RM
Quando eacute necessaacuterio obter vaacuterias imagens o recosto iraacute mover-se automaticamente
agrave posiccedilatildeo apropriada O paciente deve continuar o mais tranquumlilo possiacutevel
Dependendo do tipo do exame o tempo total do procedimento pode ser de ateacute 60
minutos
62
8 PARAcircMETROS QUE AFETAM O ASPECTO DAS IMAGENS
OBTIDAS ATRAVEacuteS DE RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
A seguir seraacute abordado os paracircmetros envolvidos para a obtenccedilatildeo das imagens dos
diferentes planos em que satildeo mostradas as imagens e por fim os resultados
obtidos nos experimentos com e sem o equipamento de carga
81 Paracircmetros que Afetam o Aspecto das Imagens Obtidas Atraveacutes de
Ressonacircncia Magneacutetica
O aspecto de uma imagem produzida atraveacutes de RM eacute determinado atraveacutes de
muitos paracircmetros Em geral estes paracircmetros podem ser divididos em (1) aqueles
que possuem um valor fixo determinado pela fiacutesica da RM e (2) aqueles que podem
ser modificados pelo usuaacuterio para alterar o aspecto da imagem
O objetivo de qualquer estudo de RM eacute gerar imagens da anatomia tecidual nas
quais a razatildeo contraste-ruiacutedo (RCR) eacute suficiente para permitir identificaccedilatildeo do
processo patoloacutegico Isto eacute realizado variando-se os paracircmetros definidos pelo
usuaacuterio para enfatizar diferenccedilas nos valores de paracircmetros intriacutensecos e para
enfatizar diferenccedilas na intensidade do sinal entre voxels contendo tecidos normais e
patoloacutegicos
811 Paracircmetros Intriacutensecos
Os paracircmetros intriacutensecos satildeo tecidos-dependentes e natildeo estatildeo sob controle do
operador Como exemplos de paracircmetros intriacutensecos estatildeo a densidade da aacutegua e a
gordura no tecido fluxo sanguiacuteneo e as velocidades de relaxamento dos momentos
magneacuteticos de volta ao equiliacutebrio apoacutes perturbaccedilatildeo Alguns paracircmetros intriacutensecos
satildeo invariaacuteveis entre todos os tecidos (por exemplo a intensidade do campo
magneacutetico)
63
O acuacutemulo de liacutequido de edema em torno de um tumor eacute uma patologia comum O
edema tem maior proporccedilatildeo de aacutegua que o tecido normal circundante e portanto
maior densidade de proacutetons por unidade de volume Este aumento da densidade de
proacutetons por unidade de volume pode ser observado utilizando-se meacutetodos de estudo
por RM Tipicamente imagens por RM ponderadas em densidade protocircnica satildeo
obtidas utilizando-se os menores TE e tempo de repeticcedilatildeo (TR) possiacuteveis que
permitem relaxamento T1 completo de todos os momentos magneacuteticos de volta ao
equiliacutebrio
8111 Tempos de Relaxamento
Apoacutes ser excitado o sinal de RM natildeo pode ser detectado para sempre Sofre
descaimento em virtude de dois tipos diferentes de processos de relaxamento (1) o
retorno do momento magneacutetico de volume ao equiliacutebrio teacutermico e (2) a perda de
coerecircncia da fase na magnetizaccedilatildeo final em virtude de interaccedilotildees com outros
momentos magneacuteticos no tecido
A velocidade com que estes processos retornam agrave magnetizaccedilatildeo final ao equiliacutebrio eacute
fundamental porque a experiecircncia com RM deve ser repetida para cada etapa de
codificaccedilatildeo de fase e o grau de magnetizaccedilatildeo disponiacutevel para o estudo depende da
forma como muitos dos momentos magneacuteticos satildeo realinhados com o campo
magneacutetico principal
8112 Tempos de Relaxamento T2 e T2
Apoacutes excitaccedilatildeo o sinal de RM presente no plano XY decai exponencialmente ateacute
zero com o tempo O tempo necessaacuterio para o desaparecimento irreversiacutevel de 63
do sinal eacute denominado tempo de relaxamento T2 ou tempo de relaxamento spin-spin
ou transversal Este descaimento eacute causado pelos muitos processos que produzem
uma perda de coerecircncia da fase no sinal de RM Apoacutes o pulso de RF todos os
momentos magneacuteticos inicialmente processam com fases idecircnticas (a precessatildeo eacute o
alinhamento dos momentos magneacuteticos em torno do campo principal) Entretanto
64
variaccedilotildees na intensidade efetiva do campo magneacutetico fazem com que os momentos
magneacuteticos processem em diferentes frequumlecircncias por curtos periacuteodos de tempo
8113 Tempo de Relaxamento T1
O tempo de relaxamento T1 (isto eacute spin-lattice ou tempo de relaxamento
longitudinal) eacute o tempo necessaacuterio para restabelecer 63 da populaccedilatildeo de equiliacutebrio
de momentos magneacuteticos Bo apoacutes o pulso de excitaccedilatildeo O relaxamento T1 eacute um
processo exponencial
O tempo de relaxamento T1 para qualquer material varia em funccedilatildeo da intensidade
do capo magneacutetico pois ocorrem mais variaccedilotildees na intensidade do capo magneacutetico
efetivo local em menores frequumlecircncias O tempo de relaxamento T1 eacute sempre maior
ou igual ao tempo de relaxamento T2
812 Paracircmetros Extriacutensecos
Muitos tipos de paracircmetros controlados pelo operador podem alterar o aspecto da
imagem Estes incluem eventos de determinaccedilatildeo do tempo como TR TE e em
estudos de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo de inversatildeo do spin Outros paracircmetros
que afetam o aspecto da imagem satildeo espessura do corte resoluccedilatildeo digital e CDV
O aspecto da imagem tambeacutem pode ser modificado aplicando-se mais de um pulso
de RF antes da coleta de dados
8121 TR e TE
Tipicamente satildeo necessaacuterias 128 ou 256 etapas de codificaccedilatildeo em uma aquisiccedilatildeo
de RM O TR eacute o tempo entre etapas consecutivas de codificaccedilatildeo de fase e o TE eacute
o tempo entre o pulso de RF perturbador inicial e o centro do periacuteodo de aquisiccedilatildeo
O TR geralmente eacute maior que o TE exceto para algumas sequumlecircncias raacutepidas como
aquisiccedilatildeo raacutepida estaacutegio estacionaacuterio apoacutes contraste e imagem raacutepida com
precessatildeo estaacutegio estacionaacuterio
65
813 Manipulaccedilatildeo dos Paracircmetros Extriacutensecos para Variar o Contraste da
Imagem
8131 Imagem de Ressonacircncia Magneacutetica Ponderada em TI e TR
Todas as imagens geradas por RM satildeo ponderadas em T1 em algum grau os
tempos de relaxamento T1 para aacutegua e gordura no corpo vaiam de 100 a 2000 ms
A fonte primaacuteria de atenuaccedilatildeo do sinal em uma imagem spin-eco eacute a saturaccedilatildeo
progressiva do momento magneacutetico pelos pulsos de seleccedilatildeo do corte repetitivos O
sinal da gordura eacute brilhante enquanto as intensidades de sinal do muacutesculo e liacutequido
em um cisto do menisco satildeo menores
8132 Ponderaccedilatildeo em densidade Protocircnica
As imagens onde o contraste eacute governado pela concentraccedilatildeo relativa de aacutegua no
tecido podem ser geradas utilizando-se TRrsquos longos (TR gt 20 ms) Estas imagens
satildeo denominadas imagens ponderadas em densidade protocircnicas As imagens
ponderadas em densidade protocircnica fornecem mais detalhes anatocircmicos porque
satildeo usadas para visualizar estruturas finas Estas satildeo obtidas e satildeo uacuteteis para
interpretaccedilatildeo de aacutereas de sinal de intensidade elevada observada na imagem
ponderada em T2 na qual os detalhes anatocircmicos estatildeo encobertos
8133 Ponderaccedilatildeo em T2 e TE
O liacutequido e o edema podem ser enfatizados em imagens produzidas por RM
utilizando-se longos tempos de TE porque possuem maiores tempos de
relaxamento T2 que os tecidos normais Com TEs longos o descaimento do sinal
exponencial devido ao relaxamento T2 atenua o sinal de liacutequido e edema mais
lentamente que o sinal da gordura muacutesculo ou tecidos conjuntivos normais
Portanto o liacutequido e o edema apresentam-se brilhantes em imagens por RM
ponderadas em T2 obtidas utilizando-se longos tempos TE e longos tempos TR A
seguir seraacute exposto um quadro com um breve resumo da interpretaccedilatildeo de RM
66
Resumo da interpretaccedilatildeo de IRM
Definiccedilotildees
Tempos de relaxamento Comportamento caracteriacutestico da magnetizaccedilatildeo tecidual
(propriedades dos tecidos)
T1 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons se
tornem inicialmente alinhados com o capo magneacutetico
estaacutetico (ou se realinhem apoacutes excitaccedilotildees repetidas)
T2 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons
saiam de fase uns em relaccedilatildeo aos outros apoacutes excitaccedilatildeo
por radiofrequumlecircncia (RF)
TR O tempo entre as excitaccedilotildees sucessivas de RF no tecido
(um TR curto seleciona proacutetons com T1 curto)
TE Sequumlecircncia em spin-eco tempo no qual o sinal de RF
tecidual (spin-eco) eacute recebido (um TE longo seleciona
proacutetons com T2 longo)
TI Sequumlecircncia de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo consumido
ateacute que a magnetizaccedilatildeo do tecido em recuperaccedilatildeo seja
defletido para recepccedilatildeo (tecido cuja magnetizaccedilatildeo passa
pelo zero no tempo TI produz intensidade zero)
Efeitos sobre a
Imagem
T1 Um T1 curto possibilita uma remagnetizaccedilatildeo raacutepida de
modo que a intensidade do sinal eacute grande (a gordura tem
T1 muito curto) e o tecido aparece brilhante o tecido com
T1 longo (como o liacutequido) natildeo se magnetiza plenamente
entre as excitaccedilotildees e apresenta um aspecto escuro na
imagem a inversatildeo-recuperaccedilatildeo com TI semelhante ao T1
de um tecido resulta em sinal nulo para este tecido (a
gordura pode ser zerada pelo emprego de um TI curto)
67
T2 Um T2 curto faz com que os proacutetons em precessatildeo saiam
rapidamente de fase levando agrave perda do sinal tecidos com
T2 curto (como o muacutesculo) tecircm aspecto escuro nas
imagens obtidas em TE longo tecidos com T2 longo (como
liacutequido ou tumor) mantecircm sua coerecircncia de fase por mais
tempo do que outros tecidos e apresentam um aspecto
brilhante nas imagens obtidas com um TE longo uma
teacutecnica ponderada em T2 utiliza um TR e um TE longos
Aspecto do tecido em sequumlecircncia de IRM
Spin-eco
Tecido Tempo de
relaxamento
Ponderaccedilatildeo T1
TE e TR curtos
Ponderaccedilatildeo T2
Tumor liacutequido T1 e T2 longos Escuro Claro
Muacutesculo T1 longo e T2 curto Escuro Escuro
Gordura T1 curto e T2 longo Claro Menos claro
Para finalizar nossa anaacutelise acerca dos paracircmetros podemos dizer que em uma
sequumlecircncia DP teremos valores curtos para TR e tambeacutem para TE ou seja teremos
T1 longo e T2 curto assim natildeo teremos sequumlecircncia ponderada em T1 como
tambeacutem natildeo teremos ponderada em T2 esta sequumlecircncia nos daraacute cor escura para
liacutequidos e gorduras entatildeo poderemos diferenciar os muacutesculos que teratildeo cor
brilhante podendo entatildeo diagnosticar problemas musculares
Para valores curtos de TR e TE teremos sequumlecircncia ponderada em T1 desta forma
as gorduras apareceratildeo com cor brilhante e os muacutesculos e liacutequidos apareceratildeo em
cor escura sendo uma oacutetima maneira de analisar o quatildeo intacta se encontra o tecido
infrapatelar ou gordura de Hoffa encontrada na regiatildeo femopatelar
68
Para valores longos de TR e TE teremos uma sequumlecircncia ponderada em T2 desta
forma as gorduras e muacutesculos se encontraratildeo em cor escura mas os liacutequidos
estaratildeo em cor brilhante assim poderemos diagnosticar a presenccedila de aacutegua e
edemas na regiatildeo patelofemoral Lembrando ainda que a gordura neste caso tem a
funccedilatildeo de lubrificantes para as superfiacutecies das cartilagens dos ossos a presenccedila de
aacutegua ou edemas prejudicam a lubrificaccedilatildeo na regiatildeo fazendo com que as
cartilagens venham a deteriorar-se
82 Planos de Imagem
Uma aquisiccedilatildeo axial atraveacutes da articulaccedilatildeo patelofemoral eacute usada como o localizador
inicial para imagens subsequumlentes nos planos sagital e coronal A patologia do
menisco eacute avaliada basicamente em imagens do plano sagital Entretanto a
morfologia e a intensidade de sinal das cartilagens do menisco devem ser avaliadas
secundariamente em imagens no plano coronal Os ligamentos cruzados satildeo mais
bem observados em imagens no plano sagital com o coronal e o axial para
visualizaccedilatildeo secundaacuteria e confirmaccedilatildeo da patologia Os ligamentos colateral medial
e lateral (LCM E LCL) satildeo claramente exibidos em imagens coronais e axiais e
tambeacutem podem ser identificados rotineiramente em imagens sagitais As superfiacutecies
da cartilagem articular dos compartimentos medial e lateral satildeo avaliadas nos planos
coronal e sagital A articulaccedilatildeo patelofemoral incluindo a faceta patelar e a
cartilagem articular do sulco troclear eacute mais bem observada em imagens axiais e
sagitais
821 Posicionamento do Paciente
Embora os estudos por imagem sejam realizados rotineiramente com o joelho
colocado em 10ordm a 15ordm de rotaccedilatildeo externa (para realinhar o ligamento cruzado
anterior [LCA] paralelo ao plano de imagem sagital) esta rotaccedilatildeo externa torna-se
menos importante quando satildeo usados cortes mais finos (lt 3 mm) A rotaccedilatildeo externa
excessiva do joelho resulta em alongamento das dimensotildees acircntero-posteriores do
cocircndilo femoral (principalmente o cocircndilo femoral lateral) e pode diminuir a
visualizaccedilatildeo precisa da anatomia do menisco Uma alternativa eacute usar imagens
69
sagitais em plano obliacutequo paralelo agrave orientaccedilatildeo do LCA avaliada em um localizador
axial
83 Abordagem Quanto aos Tipos de Planos Utilizados na RM
831 Imagens Axiais
As imagens no plano axial tecircm importante papel na avaliaccedilatildeo de rotina do joelho As
facetas patelares e a cartilagem articular devido agrave sua orientaccedilatildeo obliacutequa satildeo
demonstradas com maior precisatildeo em imagens axiais atraveacutes da articulaccedilatildeo
patelofemoral A doenccedila patelofemoral (isto eacute condromalaacutecia) pode ser super ou
subestimada quando usadas apenas imagens sagitais Imagens axiais com TF 3D
submilimeacutetrica satildeo usadas para definir padrotildees de lesatildeo circunferencial do menisco
e criar imagens compostas 3D utilizando-se uma estaccedilatildeo de trabalho As imagens
no plano axial tambeacutem satildeo usadas como localizador para determinar os planos
sagital e coronal Embora imagens axiais de rotina em 4 ou 5 mm natildeo satildeo sensiacuteveis
agrave patologia do menisco porque os cortes satildeo muito espessos Imagens sagitais que
secionam o menisco perpendicular agrave sua superfiacutecie proporcionam a melhor
demonstraccedilatildeo da anatomia e patologia interna do menisco
832 Imagens Sagitais
A dessecaccedilatildeo no plano sagital exibe os componentes dos ligamentos colaterais
medial e caacutepsula adjacente O compartimento patelofemoral o quadriacuteceps e o
tendatildeo patelar satildeo demonstrados em dissecaccedilotildees meacutedio-sagitais
O LCA e o LCP satildeo mais bem exibidos em imagens sagitais O LCL ou ligamento
colateral fibular e o tendatildeo do muacutesculo biacuteceps femoral tambeacutem podem ser
observados em cortes sagitais perifeacutericos
Em cortes meacutedio-sagitais os tendotildees quadriacuteceps e patelar que demonstram sinal
de baixa intensidade satildeo observados em suas fixaccedilotildees anteriores aos poacutelos
patelares superior e inferior respectivamente O coxim adiposo infrapatelar de Hoffa
70
estaacute situado diretamente posterior ao tendatildeo patelar e demonstra sinal de
intensidade brilhante (dependendo dos paracircmetros escolhidos) A cartilagem
articular patelar posterior exibe arco uniforme ou convexo em cortes atraveacutes das
facetas patelares medial e lateral Na ausecircncia de liacutequido articular a bursa patelar
colapsada natildeo eacute observada proximal ao poacutelo superior da patela
833 Imagens Coronais
A dissecaccedilatildeo anatocircmica coronal poacutestero-anterior demonstra a caacutepsula posterior o
tendatildeo popliacuteteo os ligamentos cruzados e menisco os ligamentos colaterais e e o
mecanismo extensor
Cortes meacutedio-coronais exibem a espinha tibial anterior enquanto as imagens
anteriores satildeo caracterizadas pelo sinal de alta intensidade do coxim adiposo
infrapatelar de Hoffa anterior ao compartimento lateral do joelho
71
9 COMPARATIVO DO SISTEMA MECAcircNICO COM O JOELHO
Ao iniciar nossa discussatildeo faremos uma comparaccedilatildeo entre a junta do joelho e um
par de buchas mecacircnicas a cartilagem presente em torno dos cocircndilos seraacute
comparada a uma bucha de desgaste o osso seraacute considerado como a peccedila
importante que natildeo poderaacute ser substituiacuteda e a gordura de Hoffa (tecido adiposo
infrapatelar) seraacute considerada como um lubrificante de elevada viscosidade
No sistema mecacircnico quando haacute uma contaminaccedilatildeo no lubrificante tem-se o
aumento do atrito e em consequumlecircncia o desgaste prematuro do conjunto A
presenccedila de aacutegua por exemplo causa uma alteraccedilatildeo da viscosidade do lubrificante
essa alteraccedilatildeo natildeo permite a formaccedilatildeo de cunha na regiatildeo de contato entre as
superfiacutecies assim no caso de elementos mecacircnicos poderemos ter microsoldas
ruiacutedos vibraccedilatildeo aquecimento e outros
Em semelhanccedila com este modelo faremos um comparativo em relaccedilatildeo ao joelho
que apresenta componentes com funccedilotildees muito proacuteximas de um par de buchas
mecacircnicas Com o passar do tempo as constantes situaccedilotildees que envolvem o joelho
no dia a dia sejam elas os esforccedilos em um jogo de futebol ou em um simples
agachamento vatildeo levar este conjunto a pressotildees elevadas e ainda a infiltraccedilotildees de
aacutegua por diversos motivos pancadas torccedilotildees etc Neste caso a presenccedila da aacutegua
assim como no sistema mecacircnico iraacute causar desgaste das cartilagens ocorrendo o
contato entre os cocircndilos o que futuramente poderaacute provocar por exemplo uma
artrite
No caso de um desgaste mecacircnico resolve-se o problema trocando o elemento de
desgaste e solucionando o problema de lubrificaccedilatildeo O que natildeo pode ser realizado
com tanta simplicidade no caso do joelho que requer um tratamento ou ateacute uma
intervenccedilatildeo ciruacutergica
72
91 Resultados dos testes
Foram realizados dois testes com e sem carga para que pudeacutessemos avaliar a
mudanccedila nos resultados da RM
911 O Primeiro Teste
O primeiro teste foi realizado no dia 25 de junho de 2005 no CDI (centro de
diagnoacutestico por imagem) localizado em Santa Luacutecia ndash Vitoacuteria O teste foi realizado
em uma pessoa de aparecircncia saudaacutevel sem histoacuterico de problemas no joelho e sem
ocorrecircncia de dor com idade de 28 anos
Os resultados obtidos natildeo apresentaram alteraccedilatildeo significativa das fissuras
912 O Segundo Teste
O segundo teste foi realizado no dia 18 julho de 2005 no mesmo local do teste
anterior O teste foi realizado com uma pessoa saudaacutevel com histoacuterico de problemas
no joelho e sem dores nos dias anteriores ao teste bem como nos dias posteriores
com idade de 54 anos
O resultado obtido com carga apresentou uma pequena variaccedilatildeo da fissura na
gordura de Hoffa
73
10 DISCUSSAtildeO DOS RESULTADOS E MELHORIAS
Neste capiacutetulo faremos uma abordagem sobre os resultados e uma proposta de
melhoria para o equipamento
101 Comentaacuterio dos Resultados
Nos resultados obtidos foram verificadas alteraccedilotildees na regiatildeo femopatelar quando
se aplica uma carga o que natildeo poderia ser obtido em um exame convencional de
ressonacircncia magneacutetica
No primeiro teste pode ser observada uma pequena diferenccedila devido agrave
aproximaccedilatildeo dos cocircndilos Considerando ser o indiviacuteduo uma pessoa saudaacutevel e
sem dores era de se esperar que o resultado natildeo apresentasse alguma anomalia
No segundo teste observou-se abertura de uma pequena fissura na gordura de
Hoffa o que tambeacutem se esperava pois a pessoa apresentava um histoacuterico de
problemas no joelho apesar de que ele natildeo apresentava sintomas de qualquer
anomalia no momento do teste
Visto que os testes natildeo puderam ser realizados com pessoas que tinham um
histoacuterico e uma situaccedilatildeo que caracterizasse um problema no joelho o que foi
determinante para os resultados e devido a impossibilidade de realizar testes nas
condiccedilotildees ideais descritas no quarto capiacutetulo bem como aos custos altiacutessimos que
envolvem os exames que foram realizados juntamente com os exames dos clientes
da cliacutenica sendo assim era de se esperar que os resultados natildeo causassem
diferenccedila de grande expressatildeo
74
102 Proposta de Melhoria
Visto que os resultados foram considerados satisfatoacuterios apesar das condiccedilotildees
adversas propomos possiacuteveis melhorias no que diz respeito agrave avaliaccedilatildeo da pressatildeo
exercida no joelho
Sugerimos entatildeo a utilizaccedilatildeo de palmilhas figuras 29 e 30 para avaliar a pressatildeo
equivalente exercida no joelho e o uso de um software por exemplo o Ansys
(elementos finitos) para criar uma nova imagem corrigida Isso seria viaacutevel e
interessante poreacutem exigiria mais aprofundamento e muito mais tempo o que poderaacute
ser realizado em futuros trabalhos
Figura 29 ndash Palmilhas para mediccedilatildeo da pressatildeo
Figura 30 ndash Resultado de uma anaacutelise de pressatildeo
75
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
[1] httpmriifscuspbrpaginasporttormprojetohistoricohtml acessado
em 11 de junho de 2005
[2] httpwwweagoracombrlerphpidnew=13596 acessado em 15 de
junho de 2005
[3] Rasch Philip j Cinesiologia e Anatomia Aplicada Editora Guanabara
Koogan 1991
[4] Kendall Henry Otis Kendall Florence Peterson Wadsworth Gladys
Elizabeth Muacutesculos Provas e Funccedilotildees Editora Manole Ltda 1980
[5] Haaga Hohn R Lanzieri Charles F Tomografia Computadorizada e
Ressonacircncia Magneacutetica do Corpo Humano Vol 2 Editora Guanabara Koogan
1996
[6] Antonio Raimundo dos Santos Metodologia Cientiacutefica a construccedilatildeo do
Conhecimento 6ordfed Editora DPampA 2004
[7] Tese de Mestrado do aluno Luciano Luporini Menegaldo Campinas
1997 SP ndash Brasil
[8] httpwwwgrupodojoelhocombrartigosanat_biomhtmc acessado em
16 de junho de 2005
[9] httpwwwgrupodojoelhocombrlcahtm acessado em 16 de junho de
2005
[10]httpwwwcorpohumanohpgigcombrsist_muscularsist_muscularhtml
acessado em 20 de junho de 2005
[11] httpwwwmsd-brazilcommsd43m_manualmm_sec5_47htm
acessado em 24 de junho de 2005
[12] httpgeocitiesyahoocombrcorpoemovview_musculacao_24htm
acessado em 25 de junho de 2005
[13]httpwwwtudosobredorcombrpaciente_templatephp3pagina=joelho
acessado em 06 de julho de 2005
[14] Stimac Gary k Introduccedilatildeo ao diagnoacutestico por imagens Editora
Guanabara Koogan 1994
57
Figura 27 ndash Paciente utilizando a cinta ao dar entrada na sala de exame
61 O Equipamento de Carga
O equipamento eacute composto por trecircs cintas dispostas do seguinte modo a primeira
cinta eacute responsaacutevel pelo carregamento do joelho tencionando o sistema a segunda
eacute responsaacutevel pela ligaccedilatildeo da cinta inferior a primeira com a superior a terceira e a
terceira cinta seraacute responsaacutevel por limitar o movimento que seraacute ajustada conforme
o tamanho do paciente
58
Figura 28 ndash Montagem do conjunto de cintas
62 Modificaccedilotildees Realizadas
Foram necessaacuterias algumas adaptaccedilotildees para que as cintas pudessem ser utilizadas
no equipamento de ressonacircncia magneacutetica pois havia alguns componentes
ferromagneacuteticos tais como mola e eixo Estes foram confeccionados em bronze e
as molas foram retiradas de maneira que natildeo alterasse a funcionalidade do
equipamento
59
7 O QUE SIGNIFICA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
Ressonacircncia Magneacutetica (RM) eacute uma ferramenta meacutedica moderna e precisa
disponiacutevel aos meacutedicos para a imagem seccional do interior do corpo Esta visatildeo
magneacutetica fornece aos meacutedicos uma quantidade de informaccedilotildees detalhadas sobre
a localizaccedilatildeo tamanho e composiccedilatildeo do tecido corporal a ser examinado Este
conhecimento pode ser decisivo no estabelecimento de um diagnoacutestico raacutepido e
preciso
A RM eacute um meacutetodo de investigar o corpo tatildeo complicado quanto parece A RM natildeo
usa raios-X De fato como o nome indica o procedimento eacute baseado nas
propriedades magneacuteticas dos aacutetomos que constituem todas as substacircncias incluindo
o corpo humano Em um campo magneacutetico forte como o produzido pelo scanner da
RM sinais eleacutetricos satildeo emitidos pelo nuacutecleo atocircmico do tecido corporal Esses
sinais satildeo interceptados por uma antena circular ao redor do paciente A intensidade
do sinal varia de acordo com o tipo de tecido Um computador designa os sinais aos
pontos correspondentes das aacutereas corporais em exame e transforma-as em imagem
na tela
71 Preparaccedilatildeo para o exame
Natildeo eacute necessaacuterio remover as roupas como eacute o caso em muitos exames de raio-X
poreacutem os pacientes satildeo solicitados a retirar todos os objetos que possam interferir
no processo de imagem principalmente aqueles contendo metal Isto inclui natildeo
somente brincos broches colares reloacutegios de pulso mas tambeacutem canetas
esferograacuteficas e chaves Os pacientes devem tambeacutem retirar placas dentaacuterias
removiacuteveis e informar o meacutedico se houver qualquer implante metaacutelico ou objeto
estranho incluindo
bull Marca-passo
bull Vaacutelvula cardiacuteaca artificial
bull Proacutetese vascular
60
bull Membro artificial
bull Unha ou placa metaacutelica
bull Estilhaccedilo ou tala de metal
bull Dispositivo intra-uterino (para contracepccedilatildeo)
bull O meacutedico deve ser informado se vocecirc estaacute graacutevida
Para o exame os pacientes satildeo conduzidos a um recosto almofadado no centro do
scanner da RM Eacute importante que o paciente sinta-se confortaacutevel para o iniacutecio e
permaneccedila calmo e quieto o quanto possiacutevel durante o exame jaacute que qualquer
movimento fiacutesico pode interferir com a precisatildeo das medidas ou alterar os resultados
dos testes
72 Seguranccedila durante o exame
Uma vez que a ressonacircncia magneacutetica natildeo envolve o uso de raios-X natildeo eacute
necessaacuterio tomar as mesmas medidas de precauccedilatildeo para exames de raios-X Pelo
conhecimento cientiacutefico atual a forccedila do campo magneacutetico necessaacuteria para obter
resultados precisos (ateacute 2 Tesla = 20000 vezes o campo magneacutetico da Terra) natildeo
possui efeito prejudicial
Nos uacuteltimos anos milhotildees de exames foram realizados sem quaisquer efeitos
colaterais conhecidos - durante ou apoacutes o exame Os exames de RM geralmente
natildeo podem ser realizados em pacientes com marca-passo cardiacuteaco
73 O que acontece durante o exame
Durante o exame o paciente deita-se no centro de uma abertura tipo tuacutenel do
scanner da RM o que natildeo eacute perigoso nem doloroso Poreacutem se o paciente natildeo gosta
da sensaccedilatildeo de se sentir preso ou sofrem de claustrofobia tomar um sedativo leve
com consulta do meacutedico pode ajudar
61
Cada imagem da RM leva de 5 a 15 minutos para ser obtida Durante o exame o
paciente ouviraacute um som de batida leve Natildeo haacute com que se preocupar Esse eacute o
funcionamento normal do scanner da RM
Quando eacute necessaacuterio obter vaacuterias imagens o recosto iraacute mover-se automaticamente
agrave posiccedilatildeo apropriada O paciente deve continuar o mais tranquumlilo possiacutevel
Dependendo do tipo do exame o tempo total do procedimento pode ser de ateacute 60
minutos
62
8 PARAcircMETROS QUE AFETAM O ASPECTO DAS IMAGENS
OBTIDAS ATRAVEacuteS DE RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
A seguir seraacute abordado os paracircmetros envolvidos para a obtenccedilatildeo das imagens dos
diferentes planos em que satildeo mostradas as imagens e por fim os resultados
obtidos nos experimentos com e sem o equipamento de carga
81 Paracircmetros que Afetam o Aspecto das Imagens Obtidas Atraveacutes de
Ressonacircncia Magneacutetica
O aspecto de uma imagem produzida atraveacutes de RM eacute determinado atraveacutes de
muitos paracircmetros Em geral estes paracircmetros podem ser divididos em (1) aqueles
que possuem um valor fixo determinado pela fiacutesica da RM e (2) aqueles que podem
ser modificados pelo usuaacuterio para alterar o aspecto da imagem
O objetivo de qualquer estudo de RM eacute gerar imagens da anatomia tecidual nas
quais a razatildeo contraste-ruiacutedo (RCR) eacute suficiente para permitir identificaccedilatildeo do
processo patoloacutegico Isto eacute realizado variando-se os paracircmetros definidos pelo
usuaacuterio para enfatizar diferenccedilas nos valores de paracircmetros intriacutensecos e para
enfatizar diferenccedilas na intensidade do sinal entre voxels contendo tecidos normais e
patoloacutegicos
811 Paracircmetros Intriacutensecos
Os paracircmetros intriacutensecos satildeo tecidos-dependentes e natildeo estatildeo sob controle do
operador Como exemplos de paracircmetros intriacutensecos estatildeo a densidade da aacutegua e a
gordura no tecido fluxo sanguiacuteneo e as velocidades de relaxamento dos momentos
magneacuteticos de volta ao equiliacutebrio apoacutes perturbaccedilatildeo Alguns paracircmetros intriacutensecos
satildeo invariaacuteveis entre todos os tecidos (por exemplo a intensidade do campo
magneacutetico)
63
O acuacutemulo de liacutequido de edema em torno de um tumor eacute uma patologia comum O
edema tem maior proporccedilatildeo de aacutegua que o tecido normal circundante e portanto
maior densidade de proacutetons por unidade de volume Este aumento da densidade de
proacutetons por unidade de volume pode ser observado utilizando-se meacutetodos de estudo
por RM Tipicamente imagens por RM ponderadas em densidade protocircnica satildeo
obtidas utilizando-se os menores TE e tempo de repeticcedilatildeo (TR) possiacuteveis que
permitem relaxamento T1 completo de todos os momentos magneacuteticos de volta ao
equiliacutebrio
8111 Tempos de Relaxamento
Apoacutes ser excitado o sinal de RM natildeo pode ser detectado para sempre Sofre
descaimento em virtude de dois tipos diferentes de processos de relaxamento (1) o
retorno do momento magneacutetico de volume ao equiliacutebrio teacutermico e (2) a perda de
coerecircncia da fase na magnetizaccedilatildeo final em virtude de interaccedilotildees com outros
momentos magneacuteticos no tecido
A velocidade com que estes processos retornam agrave magnetizaccedilatildeo final ao equiliacutebrio eacute
fundamental porque a experiecircncia com RM deve ser repetida para cada etapa de
codificaccedilatildeo de fase e o grau de magnetizaccedilatildeo disponiacutevel para o estudo depende da
forma como muitos dos momentos magneacuteticos satildeo realinhados com o campo
magneacutetico principal
8112 Tempos de Relaxamento T2 e T2
Apoacutes excitaccedilatildeo o sinal de RM presente no plano XY decai exponencialmente ateacute
zero com o tempo O tempo necessaacuterio para o desaparecimento irreversiacutevel de 63
do sinal eacute denominado tempo de relaxamento T2 ou tempo de relaxamento spin-spin
ou transversal Este descaimento eacute causado pelos muitos processos que produzem
uma perda de coerecircncia da fase no sinal de RM Apoacutes o pulso de RF todos os
momentos magneacuteticos inicialmente processam com fases idecircnticas (a precessatildeo eacute o
alinhamento dos momentos magneacuteticos em torno do campo principal) Entretanto
64
variaccedilotildees na intensidade efetiva do campo magneacutetico fazem com que os momentos
magneacuteticos processem em diferentes frequumlecircncias por curtos periacuteodos de tempo
8113 Tempo de Relaxamento T1
O tempo de relaxamento T1 (isto eacute spin-lattice ou tempo de relaxamento
longitudinal) eacute o tempo necessaacuterio para restabelecer 63 da populaccedilatildeo de equiliacutebrio
de momentos magneacuteticos Bo apoacutes o pulso de excitaccedilatildeo O relaxamento T1 eacute um
processo exponencial
O tempo de relaxamento T1 para qualquer material varia em funccedilatildeo da intensidade
do capo magneacutetico pois ocorrem mais variaccedilotildees na intensidade do capo magneacutetico
efetivo local em menores frequumlecircncias O tempo de relaxamento T1 eacute sempre maior
ou igual ao tempo de relaxamento T2
812 Paracircmetros Extriacutensecos
Muitos tipos de paracircmetros controlados pelo operador podem alterar o aspecto da
imagem Estes incluem eventos de determinaccedilatildeo do tempo como TR TE e em
estudos de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo de inversatildeo do spin Outros paracircmetros
que afetam o aspecto da imagem satildeo espessura do corte resoluccedilatildeo digital e CDV
O aspecto da imagem tambeacutem pode ser modificado aplicando-se mais de um pulso
de RF antes da coleta de dados
8121 TR e TE
Tipicamente satildeo necessaacuterias 128 ou 256 etapas de codificaccedilatildeo em uma aquisiccedilatildeo
de RM O TR eacute o tempo entre etapas consecutivas de codificaccedilatildeo de fase e o TE eacute
o tempo entre o pulso de RF perturbador inicial e o centro do periacuteodo de aquisiccedilatildeo
O TR geralmente eacute maior que o TE exceto para algumas sequumlecircncias raacutepidas como
aquisiccedilatildeo raacutepida estaacutegio estacionaacuterio apoacutes contraste e imagem raacutepida com
precessatildeo estaacutegio estacionaacuterio
65
813 Manipulaccedilatildeo dos Paracircmetros Extriacutensecos para Variar o Contraste da
Imagem
8131 Imagem de Ressonacircncia Magneacutetica Ponderada em TI e TR
Todas as imagens geradas por RM satildeo ponderadas em T1 em algum grau os
tempos de relaxamento T1 para aacutegua e gordura no corpo vaiam de 100 a 2000 ms
A fonte primaacuteria de atenuaccedilatildeo do sinal em uma imagem spin-eco eacute a saturaccedilatildeo
progressiva do momento magneacutetico pelos pulsos de seleccedilatildeo do corte repetitivos O
sinal da gordura eacute brilhante enquanto as intensidades de sinal do muacutesculo e liacutequido
em um cisto do menisco satildeo menores
8132 Ponderaccedilatildeo em densidade Protocircnica
As imagens onde o contraste eacute governado pela concentraccedilatildeo relativa de aacutegua no
tecido podem ser geradas utilizando-se TRrsquos longos (TR gt 20 ms) Estas imagens
satildeo denominadas imagens ponderadas em densidade protocircnicas As imagens
ponderadas em densidade protocircnica fornecem mais detalhes anatocircmicos porque
satildeo usadas para visualizar estruturas finas Estas satildeo obtidas e satildeo uacuteteis para
interpretaccedilatildeo de aacutereas de sinal de intensidade elevada observada na imagem
ponderada em T2 na qual os detalhes anatocircmicos estatildeo encobertos
8133 Ponderaccedilatildeo em T2 e TE
O liacutequido e o edema podem ser enfatizados em imagens produzidas por RM
utilizando-se longos tempos de TE porque possuem maiores tempos de
relaxamento T2 que os tecidos normais Com TEs longos o descaimento do sinal
exponencial devido ao relaxamento T2 atenua o sinal de liacutequido e edema mais
lentamente que o sinal da gordura muacutesculo ou tecidos conjuntivos normais
Portanto o liacutequido e o edema apresentam-se brilhantes em imagens por RM
ponderadas em T2 obtidas utilizando-se longos tempos TE e longos tempos TR A
seguir seraacute exposto um quadro com um breve resumo da interpretaccedilatildeo de RM
66
Resumo da interpretaccedilatildeo de IRM
Definiccedilotildees
Tempos de relaxamento Comportamento caracteriacutestico da magnetizaccedilatildeo tecidual
(propriedades dos tecidos)
T1 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons se
tornem inicialmente alinhados com o capo magneacutetico
estaacutetico (ou se realinhem apoacutes excitaccedilotildees repetidas)
T2 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons
saiam de fase uns em relaccedilatildeo aos outros apoacutes excitaccedilatildeo
por radiofrequumlecircncia (RF)
TR O tempo entre as excitaccedilotildees sucessivas de RF no tecido
(um TR curto seleciona proacutetons com T1 curto)
TE Sequumlecircncia em spin-eco tempo no qual o sinal de RF
tecidual (spin-eco) eacute recebido (um TE longo seleciona
proacutetons com T2 longo)
TI Sequumlecircncia de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo consumido
ateacute que a magnetizaccedilatildeo do tecido em recuperaccedilatildeo seja
defletido para recepccedilatildeo (tecido cuja magnetizaccedilatildeo passa
pelo zero no tempo TI produz intensidade zero)
Efeitos sobre a
Imagem
T1 Um T1 curto possibilita uma remagnetizaccedilatildeo raacutepida de
modo que a intensidade do sinal eacute grande (a gordura tem
T1 muito curto) e o tecido aparece brilhante o tecido com
T1 longo (como o liacutequido) natildeo se magnetiza plenamente
entre as excitaccedilotildees e apresenta um aspecto escuro na
imagem a inversatildeo-recuperaccedilatildeo com TI semelhante ao T1
de um tecido resulta em sinal nulo para este tecido (a
gordura pode ser zerada pelo emprego de um TI curto)
67
T2 Um T2 curto faz com que os proacutetons em precessatildeo saiam
rapidamente de fase levando agrave perda do sinal tecidos com
T2 curto (como o muacutesculo) tecircm aspecto escuro nas
imagens obtidas em TE longo tecidos com T2 longo (como
liacutequido ou tumor) mantecircm sua coerecircncia de fase por mais
tempo do que outros tecidos e apresentam um aspecto
brilhante nas imagens obtidas com um TE longo uma
teacutecnica ponderada em T2 utiliza um TR e um TE longos
Aspecto do tecido em sequumlecircncia de IRM
Spin-eco
Tecido Tempo de
relaxamento
Ponderaccedilatildeo T1
TE e TR curtos
Ponderaccedilatildeo T2
Tumor liacutequido T1 e T2 longos Escuro Claro
Muacutesculo T1 longo e T2 curto Escuro Escuro
Gordura T1 curto e T2 longo Claro Menos claro
Para finalizar nossa anaacutelise acerca dos paracircmetros podemos dizer que em uma
sequumlecircncia DP teremos valores curtos para TR e tambeacutem para TE ou seja teremos
T1 longo e T2 curto assim natildeo teremos sequumlecircncia ponderada em T1 como
tambeacutem natildeo teremos ponderada em T2 esta sequumlecircncia nos daraacute cor escura para
liacutequidos e gorduras entatildeo poderemos diferenciar os muacutesculos que teratildeo cor
brilhante podendo entatildeo diagnosticar problemas musculares
Para valores curtos de TR e TE teremos sequumlecircncia ponderada em T1 desta forma
as gorduras apareceratildeo com cor brilhante e os muacutesculos e liacutequidos apareceratildeo em
cor escura sendo uma oacutetima maneira de analisar o quatildeo intacta se encontra o tecido
infrapatelar ou gordura de Hoffa encontrada na regiatildeo femopatelar
68
Para valores longos de TR e TE teremos uma sequumlecircncia ponderada em T2 desta
forma as gorduras e muacutesculos se encontraratildeo em cor escura mas os liacutequidos
estaratildeo em cor brilhante assim poderemos diagnosticar a presenccedila de aacutegua e
edemas na regiatildeo patelofemoral Lembrando ainda que a gordura neste caso tem a
funccedilatildeo de lubrificantes para as superfiacutecies das cartilagens dos ossos a presenccedila de
aacutegua ou edemas prejudicam a lubrificaccedilatildeo na regiatildeo fazendo com que as
cartilagens venham a deteriorar-se
82 Planos de Imagem
Uma aquisiccedilatildeo axial atraveacutes da articulaccedilatildeo patelofemoral eacute usada como o localizador
inicial para imagens subsequumlentes nos planos sagital e coronal A patologia do
menisco eacute avaliada basicamente em imagens do plano sagital Entretanto a
morfologia e a intensidade de sinal das cartilagens do menisco devem ser avaliadas
secundariamente em imagens no plano coronal Os ligamentos cruzados satildeo mais
bem observados em imagens no plano sagital com o coronal e o axial para
visualizaccedilatildeo secundaacuteria e confirmaccedilatildeo da patologia Os ligamentos colateral medial
e lateral (LCM E LCL) satildeo claramente exibidos em imagens coronais e axiais e
tambeacutem podem ser identificados rotineiramente em imagens sagitais As superfiacutecies
da cartilagem articular dos compartimentos medial e lateral satildeo avaliadas nos planos
coronal e sagital A articulaccedilatildeo patelofemoral incluindo a faceta patelar e a
cartilagem articular do sulco troclear eacute mais bem observada em imagens axiais e
sagitais
821 Posicionamento do Paciente
Embora os estudos por imagem sejam realizados rotineiramente com o joelho
colocado em 10ordm a 15ordm de rotaccedilatildeo externa (para realinhar o ligamento cruzado
anterior [LCA] paralelo ao plano de imagem sagital) esta rotaccedilatildeo externa torna-se
menos importante quando satildeo usados cortes mais finos (lt 3 mm) A rotaccedilatildeo externa
excessiva do joelho resulta em alongamento das dimensotildees acircntero-posteriores do
cocircndilo femoral (principalmente o cocircndilo femoral lateral) e pode diminuir a
visualizaccedilatildeo precisa da anatomia do menisco Uma alternativa eacute usar imagens
69
sagitais em plano obliacutequo paralelo agrave orientaccedilatildeo do LCA avaliada em um localizador
axial
83 Abordagem Quanto aos Tipos de Planos Utilizados na RM
831 Imagens Axiais
As imagens no plano axial tecircm importante papel na avaliaccedilatildeo de rotina do joelho As
facetas patelares e a cartilagem articular devido agrave sua orientaccedilatildeo obliacutequa satildeo
demonstradas com maior precisatildeo em imagens axiais atraveacutes da articulaccedilatildeo
patelofemoral A doenccedila patelofemoral (isto eacute condromalaacutecia) pode ser super ou
subestimada quando usadas apenas imagens sagitais Imagens axiais com TF 3D
submilimeacutetrica satildeo usadas para definir padrotildees de lesatildeo circunferencial do menisco
e criar imagens compostas 3D utilizando-se uma estaccedilatildeo de trabalho As imagens
no plano axial tambeacutem satildeo usadas como localizador para determinar os planos
sagital e coronal Embora imagens axiais de rotina em 4 ou 5 mm natildeo satildeo sensiacuteveis
agrave patologia do menisco porque os cortes satildeo muito espessos Imagens sagitais que
secionam o menisco perpendicular agrave sua superfiacutecie proporcionam a melhor
demonstraccedilatildeo da anatomia e patologia interna do menisco
832 Imagens Sagitais
A dessecaccedilatildeo no plano sagital exibe os componentes dos ligamentos colaterais
medial e caacutepsula adjacente O compartimento patelofemoral o quadriacuteceps e o
tendatildeo patelar satildeo demonstrados em dissecaccedilotildees meacutedio-sagitais
O LCA e o LCP satildeo mais bem exibidos em imagens sagitais O LCL ou ligamento
colateral fibular e o tendatildeo do muacutesculo biacuteceps femoral tambeacutem podem ser
observados em cortes sagitais perifeacutericos
Em cortes meacutedio-sagitais os tendotildees quadriacuteceps e patelar que demonstram sinal
de baixa intensidade satildeo observados em suas fixaccedilotildees anteriores aos poacutelos
patelares superior e inferior respectivamente O coxim adiposo infrapatelar de Hoffa
70
estaacute situado diretamente posterior ao tendatildeo patelar e demonstra sinal de
intensidade brilhante (dependendo dos paracircmetros escolhidos) A cartilagem
articular patelar posterior exibe arco uniforme ou convexo em cortes atraveacutes das
facetas patelares medial e lateral Na ausecircncia de liacutequido articular a bursa patelar
colapsada natildeo eacute observada proximal ao poacutelo superior da patela
833 Imagens Coronais
A dissecaccedilatildeo anatocircmica coronal poacutestero-anterior demonstra a caacutepsula posterior o
tendatildeo popliacuteteo os ligamentos cruzados e menisco os ligamentos colaterais e e o
mecanismo extensor
Cortes meacutedio-coronais exibem a espinha tibial anterior enquanto as imagens
anteriores satildeo caracterizadas pelo sinal de alta intensidade do coxim adiposo
infrapatelar de Hoffa anterior ao compartimento lateral do joelho
71
9 COMPARATIVO DO SISTEMA MECAcircNICO COM O JOELHO
Ao iniciar nossa discussatildeo faremos uma comparaccedilatildeo entre a junta do joelho e um
par de buchas mecacircnicas a cartilagem presente em torno dos cocircndilos seraacute
comparada a uma bucha de desgaste o osso seraacute considerado como a peccedila
importante que natildeo poderaacute ser substituiacuteda e a gordura de Hoffa (tecido adiposo
infrapatelar) seraacute considerada como um lubrificante de elevada viscosidade
No sistema mecacircnico quando haacute uma contaminaccedilatildeo no lubrificante tem-se o
aumento do atrito e em consequumlecircncia o desgaste prematuro do conjunto A
presenccedila de aacutegua por exemplo causa uma alteraccedilatildeo da viscosidade do lubrificante
essa alteraccedilatildeo natildeo permite a formaccedilatildeo de cunha na regiatildeo de contato entre as
superfiacutecies assim no caso de elementos mecacircnicos poderemos ter microsoldas
ruiacutedos vibraccedilatildeo aquecimento e outros
Em semelhanccedila com este modelo faremos um comparativo em relaccedilatildeo ao joelho
que apresenta componentes com funccedilotildees muito proacuteximas de um par de buchas
mecacircnicas Com o passar do tempo as constantes situaccedilotildees que envolvem o joelho
no dia a dia sejam elas os esforccedilos em um jogo de futebol ou em um simples
agachamento vatildeo levar este conjunto a pressotildees elevadas e ainda a infiltraccedilotildees de
aacutegua por diversos motivos pancadas torccedilotildees etc Neste caso a presenccedila da aacutegua
assim como no sistema mecacircnico iraacute causar desgaste das cartilagens ocorrendo o
contato entre os cocircndilos o que futuramente poderaacute provocar por exemplo uma
artrite
No caso de um desgaste mecacircnico resolve-se o problema trocando o elemento de
desgaste e solucionando o problema de lubrificaccedilatildeo O que natildeo pode ser realizado
com tanta simplicidade no caso do joelho que requer um tratamento ou ateacute uma
intervenccedilatildeo ciruacutergica
72
91 Resultados dos testes
Foram realizados dois testes com e sem carga para que pudeacutessemos avaliar a
mudanccedila nos resultados da RM
911 O Primeiro Teste
O primeiro teste foi realizado no dia 25 de junho de 2005 no CDI (centro de
diagnoacutestico por imagem) localizado em Santa Luacutecia ndash Vitoacuteria O teste foi realizado
em uma pessoa de aparecircncia saudaacutevel sem histoacuterico de problemas no joelho e sem
ocorrecircncia de dor com idade de 28 anos
Os resultados obtidos natildeo apresentaram alteraccedilatildeo significativa das fissuras
912 O Segundo Teste
O segundo teste foi realizado no dia 18 julho de 2005 no mesmo local do teste
anterior O teste foi realizado com uma pessoa saudaacutevel com histoacuterico de problemas
no joelho e sem dores nos dias anteriores ao teste bem como nos dias posteriores
com idade de 54 anos
O resultado obtido com carga apresentou uma pequena variaccedilatildeo da fissura na
gordura de Hoffa
73
10 DISCUSSAtildeO DOS RESULTADOS E MELHORIAS
Neste capiacutetulo faremos uma abordagem sobre os resultados e uma proposta de
melhoria para o equipamento
101 Comentaacuterio dos Resultados
Nos resultados obtidos foram verificadas alteraccedilotildees na regiatildeo femopatelar quando
se aplica uma carga o que natildeo poderia ser obtido em um exame convencional de
ressonacircncia magneacutetica
No primeiro teste pode ser observada uma pequena diferenccedila devido agrave
aproximaccedilatildeo dos cocircndilos Considerando ser o indiviacuteduo uma pessoa saudaacutevel e
sem dores era de se esperar que o resultado natildeo apresentasse alguma anomalia
No segundo teste observou-se abertura de uma pequena fissura na gordura de
Hoffa o que tambeacutem se esperava pois a pessoa apresentava um histoacuterico de
problemas no joelho apesar de que ele natildeo apresentava sintomas de qualquer
anomalia no momento do teste
Visto que os testes natildeo puderam ser realizados com pessoas que tinham um
histoacuterico e uma situaccedilatildeo que caracterizasse um problema no joelho o que foi
determinante para os resultados e devido a impossibilidade de realizar testes nas
condiccedilotildees ideais descritas no quarto capiacutetulo bem como aos custos altiacutessimos que
envolvem os exames que foram realizados juntamente com os exames dos clientes
da cliacutenica sendo assim era de se esperar que os resultados natildeo causassem
diferenccedila de grande expressatildeo
74
102 Proposta de Melhoria
Visto que os resultados foram considerados satisfatoacuterios apesar das condiccedilotildees
adversas propomos possiacuteveis melhorias no que diz respeito agrave avaliaccedilatildeo da pressatildeo
exercida no joelho
Sugerimos entatildeo a utilizaccedilatildeo de palmilhas figuras 29 e 30 para avaliar a pressatildeo
equivalente exercida no joelho e o uso de um software por exemplo o Ansys
(elementos finitos) para criar uma nova imagem corrigida Isso seria viaacutevel e
interessante poreacutem exigiria mais aprofundamento e muito mais tempo o que poderaacute
ser realizado em futuros trabalhos
Figura 29 ndash Palmilhas para mediccedilatildeo da pressatildeo
Figura 30 ndash Resultado de uma anaacutelise de pressatildeo
75
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
[1] httpmriifscuspbrpaginasporttormprojetohistoricohtml acessado
em 11 de junho de 2005
[2] httpwwweagoracombrlerphpidnew=13596 acessado em 15 de
junho de 2005
[3] Rasch Philip j Cinesiologia e Anatomia Aplicada Editora Guanabara
Koogan 1991
[4] Kendall Henry Otis Kendall Florence Peterson Wadsworth Gladys
Elizabeth Muacutesculos Provas e Funccedilotildees Editora Manole Ltda 1980
[5] Haaga Hohn R Lanzieri Charles F Tomografia Computadorizada e
Ressonacircncia Magneacutetica do Corpo Humano Vol 2 Editora Guanabara Koogan
1996
[6] Antonio Raimundo dos Santos Metodologia Cientiacutefica a construccedilatildeo do
Conhecimento 6ordfed Editora DPampA 2004
[7] Tese de Mestrado do aluno Luciano Luporini Menegaldo Campinas
1997 SP ndash Brasil
[8] httpwwwgrupodojoelhocombrartigosanat_biomhtmc acessado em
16 de junho de 2005
[9] httpwwwgrupodojoelhocombrlcahtm acessado em 16 de junho de
2005
[10]httpwwwcorpohumanohpgigcombrsist_muscularsist_muscularhtml
acessado em 20 de junho de 2005
[11] httpwwwmsd-brazilcommsd43m_manualmm_sec5_47htm
acessado em 24 de junho de 2005
[12] httpgeocitiesyahoocombrcorpoemovview_musculacao_24htm
acessado em 25 de junho de 2005
[13]httpwwwtudosobredorcombrpaciente_templatephp3pagina=joelho
acessado em 06 de julho de 2005
[14] Stimac Gary k Introduccedilatildeo ao diagnoacutestico por imagens Editora
Guanabara Koogan 1994
58
Figura 28 ndash Montagem do conjunto de cintas
62 Modificaccedilotildees Realizadas
Foram necessaacuterias algumas adaptaccedilotildees para que as cintas pudessem ser utilizadas
no equipamento de ressonacircncia magneacutetica pois havia alguns componentes
ferromagneacuteticos tais como mola e eixo Estes foram confeccionados em bronze e
as molas foram retiradas de maneira que natildeo alterasse a funcionalidade do
equipamento
59
7 O QUE SIGNIFICA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
Ressonacircncia Magneacutetica (RM) eacute uma ferramenta meacutedica moderna e precisa
disponiacutevel aos meacutedicos para a imagem seccional do interior do corpo Esta visatildeo
magneacutetica fornece aos meacutedicos uma quantidade de informaccedilotildees detalhadas sobre
a localizaccedilatildeo tamanho e composiccedilatildeo do tecido corporal a ser examinado Este
conhecimento pode ser decisivo no estabelecimento de um diagnoacutestico raacutepido e
preciso
A RM eacute um meacutetodo de investigar o corpo tatildeo complicado quanto parece A RM natildeo
usa raios-X De fato como o nome indica o procedimento eacute baseado nas
propriedades magneacuteticas dos aacutetomos que constituem todas as substacircncias incluindo
o corpo humano Em um campo magneacutetico forte como o produzido pelo scanner da
RM sinais eleacutetricos satildeo emitidos pelo nuacutecleo atocircmico do tecido corporal Esses
sinais satildeo interceptados por uma antena circular ao redor do paciente A intensidade
do sinal varia de acordo com o tipo de tecido Um computador designa os sinais aos
pontos correspondentes das aacutereas corporais em exame e transforma-as em imagem
na tela
71 Preparaccedilatildeo para o exame
Natildeo eacute necessaacuterio remover as roupas como eacute o caso em muitos exames de raio-X
poreacutem os pacientes satildeo solicitados a retirar todos os objetos que possam interferir
no processo de imagem principalmente aqueles contendo metal Isto inclui natildeo
somente brincos broches colares reloacutegios de pulso mas tambeacutem canetas
esferograacuteficas e chaves Os pacientes devem tambeacutem retirar placas dentaacuterias
removiacuteveis e informar o meacutedico se houver qualquer implante metaacutelico ou objeto
estranho incluindo
bull Marca-passo
bull Vaacutelvula cardiacuteaca artificial
bull Proacutetese vascular
60
bull Membro artificial
bull Unha ou placa metaacutelica
bull Estilhaccedilo ou tala de metal
bull Dispositivo intra-uterino (para contracepccedilatildeo)
bull O meacutedico deve ser informado se vocecirc estaacute graacutevida
Para o exame os pacientes satildeo conduzidos a um recosto almofadado no centro do
scanner da RM Eacute importante que o paciente sinta-se confortaacutevel para o iniacutecio e
permaneccedila calmo e quieto o quanto possiacutevel durante o exame jaacute que qualquer
movimento fiacutesico pode interferir com a precisatildeo das medidas ou alterar os resultados
dos testes
72 Seguranccedila durante o exame
Uma vez que a ressonacircncia magneacutetica natildeo envolve o uso de raios-X natildeo eacute
necessaacuterio tomar as mesmas medidas de precauccedilatildeo para exames de raios-X Pelo
conhecimento cientiacutefico atual a forccedila do campo magneacutetico necessaacuteria para obter
resultados precisos (ateacute 2 Tesla = 20000 vezes o campo magneacutetico da Terra) natildeo
possui efeito prejudicial
Nos uacuteltimos anos milhotildees de exames foram realizados sem quaisquer efeitos
colaterais conhecidos - durante ou apoacutes o exame Os exames de RM geralmente
natildeo podem ser realizados em pacientes com marca-passo cardiacuteaco
73 O que acontece durante o exame
Durante o exame o paciente deita-se no centro de uma abertura tipo tuacutenel do
scanner da RM o que natildeo eacute perigoso nem doloroso Poreacutem se o paciente natildeo gosta
da sensaccedilatildeo de se sentir preso ou sofrem de claustrofobia tomar um sedativo leve
com consulta do meacutedico pode ajudar
61
Cada imagem da RM leva de 5 a 15 minutos para ser obtida Durante o exame o
paciente ouviraacute um som de batida leve Natildeo haacute com que se preocupar Esse eacute o
funcionamento normal do scanner da RM
Quando eacute necessaacuterio obter vaacuterias imagens o recosto iraacute mover-se automaticamente
agrave posiccedilatildeo apropriada O paciente deve continuar o mais tranquumlilo possiacutevel
Dependendo do tipo do exame o tempo total do procedimento pode ser de ateacute 60
minutos
62
8 PARAcircMETROS QUE AFETAM O ASPECTO DAS IMAGENS
OBTIDAS ATRAVEacuteS DE RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
A seguir seraacute abordado os paracircmetros envolvidos para a obtenccedilatildeo das imagens dos
diferentes planos em que satildeo mostradas as imagens e por fim os resultados
obtidos nos experimentos com e sem o equipamento de carga
81 Paracircmetros que Afetam o Aspecto das Imagens Obtidas Atraveacutes de
Ressonacircncia Magneacutetica
O aspecto de uma imagem produzida atraveacutes de RM eacute determinado atraveacutes de
muitos paracircmetros Em geral estes paracircmetros podem ser divididos em (1) aqueles
que possuem um valor fixo determinado pela fiacutesica da RM e (2) aqueles que podem
ser modificados pelo usuaacuterio para alterar o aspecto da imagem
O objetivo de qualquer estudo de RM eacute gerar imagens da anatomia tecidual nas
quais a razatildeo contraste-ruiacutedo (RCR) eacute suficiente para permitir identificaccedilatildeo do
processo patoloacutegico Isto eacute realizado variando-se os paracircmetros definidos pelo
usuaacuterio para enfatizar diferenccedilas nos valores de paracircmetros intriacutensecos e para
enfatizar diferenccedilas na intensidade do sinal entre voxels contendo tecidos normais e
patoloacutegicos
811 Paracircmetros Intriacutensecos
Os paracircmetros intriacutensecos satildeo tecidos-dependentes e natildeo estatildeo sob controle do
operador Como exemplos de paracircmetros intriacutensecos estatildeo a densidade da aacutegua e a
gordura no tecido fluxo sanguiacuteneo e as velocidades de relaxamento dos momentos
magneacuteticos de volta ao equiliacutebrio apoacutes perturbaccedilatildeo Alguns paracircmetros intriacutensecos
satildeo invariaacuteveis entre todos os tecidos (por exemplo a intensidade do campo
magneacutetico)
63
O acuacutemulo de liacutequido de edema em torno de um tumor eacute uma patologia comum O
edema tem maior proporccedilatildeo de aacutegua que o tecido normal circundante e portanto
maior densidade de proacutetons por unidade de volume Este aumento da densidade de
proacutetons por unidade de volume pode ser observado utilizando-se meacutetodos de estudo
por RM Tipicamente imagens por RM ponderadas em densidade protocircnica satildeo
obtidas utilizando-se os menores TE e tempo de repeticcedilatildeo (TR) possiacuteveis que
permitem relaxamento T1 completo de todos os momentos magneacuteticos de volta ao
equiliacutebrio
8111 Tempos de Relaxamento
Apoacutes ser excitado o sinal de RM natildeo pode ser detectado para sempre Sofre
descaimento em virtude de dois tipos diferentes de processos de relaxamento (1) o
retorno do momento magneacutetico de volume ao equiliacutebrio teacutermico e (2) a perda de
coerecircncia da fase na magnetizaccedilatildeo final em virtude de interaccedilotildees com outros
momentos magneacuteticos no tecido
A velocidade com que estes processos retornam agrave magnetizaccedilatildeo final ao equiliacutebrio eacute
fundamental porque a experiecircncia com RM deve ser repetida para cada etapa de
codificaccedilatildeo de fase e o grau de magnetizaccedilatildeo disponiacutevel para o estudo depende da
forma como muitos dos momentos magneacuteticos satildeo realinhados com o campo
magneacutetico principal
8112 Tempos de Relaxamento T2 e T2
Apoacutes excitaccedilatildeo o sinal de RM presente no plano XY decai exponencialmente ateacute
zero com o tempo O tempo necessaacuterio para o desaparecimento irreversiacutevel de 63
do sinal eacute denominado tempo de relaxamento T2 ou tempo de relaxamento spin-spin
ou transversal Este descaimento eacute causado pelos muitos processos que produzem
uma perda de coerecircncia da fase no sinal de RM Apoacutes o pulso de RF todos os
momentos magneacuteticos inicialmente processam com fases idecircnticas (a precessatildeo eacute o
alinhamento dos momentos magneacuteticos em torno do campo principal) Entretanto
64
variaccedilotildees na intensidade efetiva do campo magneacutetico fazem com que os momentos
magneacuteticos processem em diferentes frequumlecircncias por curtos periacuteodos de tempo
8113 Tempo de Relaxamento T1
O tempo de relaxamento T1 (isto eacute spin-lattice ou tempo de relaxamento
longitudinal) eacute o tempo necessaacuterio para restabelecer 63 da populaccedilatildeo de equiliacutebrio
de momentos magneacuteticos Bo apoacutes o pulso de excitaccedilatildeo O relaxamento T1 eacute um
processo exponencial
O tempo de relaxamento T1 para qualquer material varia em funccedilatildeo da intensidade
do capo magneacutetico pois ocorrem mais variaccedilotildees na intensidade do capo magneacutetico
efetivo local em menores frequumlecircncias O tempo de relaxamento T1 eacute sempre maior
ou igual ao tempo de relaxamento T2
812 Paracircmetros Extriacutensecos
Muitos tipos de paracircmetros controlados pelo operador podem alterar o aspecto da
imagem Estes incluem eventos de determinaccedilatildeo do tempo como TR TE e em
estudos de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo de inversatildeo do spin Outros paracircmetros
que afetam o aspecto da imagem satildeo espessura do corte resoluccedilatildeo digital e CDV
O aspecto da imagem tambeacutem pode ser modificado aplicando-se mais de um pulso
de RF antes da coleta de dados
8121 TR e TE
Tipicamente satildeo necessaacuterias 128 ou 256 etapas de codificaccedilatildeo em uma aquisiccedilatildeo
de RM O TR eacute o tempo entre etapas consecutivas de codificaccedilatildeo de fase e o TE eacute
o tempo entre o pulso de RF perturbador inicial e o centro do periacuteodo de aquisiccedilatildeo
O TR geralmente eacute maior que o TE exceto para algumas sequumlecircncias raacutepidas como
aquisiccedilatildeo raacutepida estaacutegio estacionaacuterio apoacutes contraste e imagem raacutepida com
precessatildeo estaacutegio estacionaacuterio
65
813 Manipulaccedilatildeo dos Paracircmetros Extriacutensecos para Variar o Contraste da
Imagem
8131 Imagem de Ressonacircncia Magneacutetica Ponderada em TI e TR
Todas as imagens geradas por RM satildeo ponderadas em T1 em algum grau os
tempos de relaxamento T1 para aacutegua e gordura no corpo vaiam de 100 a 2000 ms
A fonte primaacuteria de atenuaccedilatildeo do sinal em uma imagem spin-eco eacute a saturaccedilatildeo
progressiva do momento magneacutetico pelos pulsos de seleccedilatildeo do corte repetitivos O
sinal da gordura eacute brilhante enquanto as intensidades de sinal do muacutesculo e liacutequido
em um cisto do menisco satildeo menores
8132 Ponderaccedilatildeo em densidade Protocircnica
As imagens onde o contraste eacute governado pela concentraccedilatildeo relativa de aacutegua no
tecido podem ser geradas utilizando-se TRrsquos longos (TR gt 20 ms) Estas imagens
satildeo denominadas imagens ponderadas em densidade protocircnicas As imagens
ponderadas em densidade protocircnica fornecem mais detalhes anatocircmicos porque
satildeo usadas para visualizar estruturas finas Estas satildeo obtidas e satildeo uacuteteis para
interpretaccedilatildeo de aacutereas de sinal de intensidade elevada observada na imagem
ponderada em T2 na qual os detalhes anatocircmicos estatildeo encobertos
8133 Ponderaccedilatildeo em T2 e TE
O liacutequido e o edema podem ser enfatizados em imagens produzidas por RM
utilizando-se longos tempos de TE porque possuem maiores tempos de
relaxamento T2 que os tecidos normais Com TEs longos o descaimento do sinal
exponencial devido ao relaxamento T2 atenua o sinal de liacutequido e edema mais
lentamente que o sinal da gordura muacutesculo ou tecidos conjuntivos normais
Portanto o liacutequido e o edema apresentam-se brilhantes em imagens por RM
ponderadas em T2 obtidas utilizando-se longos tempos TE e longos tempos TR A
seguir seraacute exposto um quadro com um breve resumo da interpretaccedilatildeo de RM
66
Resumo da interpretaccedilatildeo de IRM
Definiccedilotildees
Tempos de relaxamento Comportamento caracteriacutestico da magnetizaccedilatildeo tecidual
(propriedades dos tecidos)
T1 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons se
tornem inicialmente alinhados com o capo magneacutetico
estaacutetico (ou se realinhem apoacutes excitaccedilotildees repetidas)
T2 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons
saiam de fase uns em relaccedilatildeo aos outros apoacutes excitaccedilatildeo
por radiofrequumlecircncia (RF)
TR O tempo entre as excitaccedilotildees sucessivas de RF no tecido
(um TR curto seleciona proacutetons com T1 curto)
TE Sequumlecircncia em spin-eco tempo no qual o sinal de RF
tecidual (spin-eco) eacute recebido (um TE longo seleciona
proacutetons com T2 longo)
TI Sequumlecircncia de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo consumido
ateacute que a magnetizaccedilatildeo do tecido em recuperaccedilatildeo seja
defletido para recepccedilatildeo (tecido cuja magnetizaccedilatildeo passa
pelo zero no tempo TI produz intensidade zero)
Efeitos sobre a
Imagem
T1 Um T1 curto possibilita uma remagnetizaccedilatildeo raacutepida de
modo que a intensidade do sinal eacute grande (a gordura tem
T1 muito curto) e o tecido aparece brilhante o tecido com
T1 longo (como o liacutequido) natildeo se magnetiza plenamente
entre as excitaccedilotildees e apresenta um aspecto escuro na
imagem a inversatildeo-recuperaccedilatildeo com TI semelhante ao T1
de um tecido resulta em sinal nulo para este tecido (a
gordura pode ser zerada pelo emprego de um TI curto)
67
T2 Um T2 curto faz com que os proacutetons em precessatildeo saiam
rapidamente de fase levando agrave perda do sinal tecidos com
T2 curto (como o muacutesculo) tecircm aspecto escuro nas
imagens obtidas em TE longo tecidos com T2 longo (como
liacutequido ou tumor) mantecircm sua coerecircncia de fase por mais
tempo do que outros tecidos e apresentam um aspecto
brilhante nas imagens obtidas com um TE longo uma
teacutecnica ponderada em T2 utiliza um TR e um TE longos
Aspecto do tecido em sequumlecircncia de IRM
Spin-eco
Tecido Tempo de
relaxamento
Ponderaccedilatildeo T1
TE e TR curtos
Ponderaccedilatildeo T2
Tumor liacutequido T1 e T2 longos Escuro Claro
Muacutesculo T1 longo e T2 curto Escuro Escuro
Gordura T1 curto e T2 longo Claro Menos claro
Para finalizar nossa anaacutelise acerca dos paracircmetros podemos dizer que em uma
sequumlecircncia DP teremos valores curtos para TR e tambeacutem para TE ou seja teremos
T1 longo e T2 curto assim natildeo teremos sequumlecircncia ponderada em T1 como
tambeacutem natildeo teremos ponderada em T2 esta sequumlecircncia nos daraacute cor escura para
liacutequidos e gorduras entatildeo poderemos diferenciar os muacutesculos que teratildeo cor
brilhante podendo entatildeo diagnosticar problemas musculares
Para valores curtos de TR e TE teremos sequumlecircncia ponderada em T1 desta forma
as gorduras apareceratildeo com cor brilhante e os muacutesculos e liacutequidos apareceratildeo em
cor escura sendo uma oacutetima maneira de analisar o quatildeo intacta se encontra o tecido
infrapatelar ou gordura de Hoffa encontrada na regiatildeo femopatelar
68
Para valores longos de TR e TE teremos uma sequumlecircncia ponderada em T2 desta
forma as gorduras e muacutesculos se encontraratildeo em cor escura mas os liacutequidos
estaratildeo em cor brilhante assim poderemos diagnosticar a presenccedila de aacutegua e
edemas na regiatildeo patelofemoral Lembrando ainda que a gordura neste caso tem a
funccedilatildeo de lubrificantes para as superfiacutecies das cartilagens dos ossos a presenccedila de
aacutegua ou edemas prejudicam a lubrificaccedilatildeo na regiatildeo fazendo com que as
cartilagens venham a deteriorar-se
82 Planos de Imagem
Uma aquisiccedilatildeo axial atraveacutes da articulaccedilatildeo patelofemoral eacute usada como o localizador
inicial para imagens subsequumlentes nos planos sagital e coronal A patologia do
menisco eacute avaliada basicamente em imagens do plano sagital Entretanto a
morfologia e a intensidade de sinal das cartilagens do menisco devem ser avaliadas
secundariamente em imagens no plano coronal Os ligamentos cruzados satildeo mais
bem observados em imagens no plano sagital com o coronal e o axial para
visualizaccedilatildeo secundaacuteria e confirmaccedilatildeo da patologia Os ligamentos colateral medial
e lateral (LCM E LCL) satildeo claramente exibidos em imagens coronais e axiais e
tambeacutem podem ser identificados rotineiramente em imagens sagitais As superfiacutecies
da cartilagem articular dos compartimentos medial e lateral satildeo avaliadas nos planos
coronal e sagital A articulaccedilatildeo patelofemoral incluindo a faceta patelar e a
cartilagem articular do sulco troclear eacute mais bem observada em imagens axiais e
sagitais
821 Posicionamento do Paciente
Embora os estudos por imagem sejam realizados rotineiramente com o joelho
colocado em 10ordm a 15ordm de rotaccedilatildeo externa (para realinhar o ligamento cruzado
anterior [LCA] paralelo ao plano de imagem sagital) esta rotaccedilatildeo externa torna-se
menos importante quando satildeo usados cortes mais finos (lt 3 mm) A rotaccedilatildeo externa
excessiva do joelho resulta em alongamento das dimensotildees acircntero-posteriores do
cocircndilo femoral (principalmente o cocircndilo femoral lateral) e pode diminuir a
visualizaccedilatildeo precisa da anatomia do menisco Uma alternativa eacute usar imagens
69
sagitais em plano obliacutequo paralelo agrave orientaccedilatildeo do LCA avaliada em um localizador
axial
83 Abordagem Quanto aos Tipos de Planos Utilizados na RM
831 Imagens Axiais
As imagens no plano axial tecircm importante papel na avaliaccedilatildeo de rotina do joelho As
facetas patelares e a cartilagem articular devido agrave sua orientaccedilatildeo obliacutequa satildeo
demonstradas com maior precisatildeo em imagens axiais atraveacutes da articulaccedilatildeo
patelofemoral A doenccedila patelofemoral (isto eacute condromalaacutecia) pode ser super ou
subestimada quando usadas apenas imagens sagitais Imagens axiais com TF 3D
submilimeacutetrica satildeo usadas para definir padrotildees de lesatildeo circunferencial do menisco
e criar imagens compostas 3D utilizando-se uma estaccedilatildeo de trabalho As imagens
no plano axial tambeacutem satildeo usadas como localizador para determinar os planos
sagital e coronal Embora imagens axiais de rotina em 4 ou 5 mm natildeo satildeo sensiacuteveis
agrave patologia do menisco porque os cortes satildeo muito espessos Imagens sagitais que
secionam o menisco perpendicular agrave sua superfiacutecie proporcionam a melhor
demonstraccedilatildeo da anatomia e patologia interna do menisco
832 Imagens Sagitais
A dessecaccedilatildeo no plano sagital exibe os componentes dos ligamentos colaterais
medial e caacutepsula adjacente O compartimento patelofemoral o quadriacuteceps e o
tendatildeo patelar satildeo demonstrados em dissecaccedilotildees meacutedio-sagitais
O LCA e o LCP satildeo mais bem exibidos em imagens sagitais O LCL ou ligamento
colateral fibular e o tendatildeo do muacutesculo biacuteceps femoral tambeacutem podem ser
observados em cortes sagitais perifeacutericos
Em cortes meacutedio-sagitais os tendotildees quadriacuteceps e patelar que demonstram sinal
de baixa intensidade satildeo observados em suas fixaccedilotildees anteriores aos poacutelos
patelares superior e inferior respectivamente O coxim adiposo infrapatelar de Hoffa
70
estaacute situado diretamente posterior ao tendatildeo patelar e demonstra sinal de
intensidade brilhante (dependendo dos paracircmetros escolhidos) A cartilagem
articular patelar posterior exibe arco uniforme ou convexo em cortes atraveacutes das
facetas patelares medial e lateral Na ausecircncia de liacutequido articular a bursa patelar
colapsada natildeo eacute observada proximal ao poacutelo superior da patela
833 Imagens Coronais
A dissecaccedilatildeo anatocircmica coronal poacutestero-anterior demonstra a caacutepsula posterior o
tendatildeo popliacuteteo os ligamentos cruzados e menisco os ligamentos colaterais e e o
mecanismo extensor
Cortes meacutedio-coronais exibem a espinha tibial anterior enquanto as imagens
anteriores satildeo caracterizadas pelo sinal de alta intensidade do coxim adiposo
infrapatelar de Hoffa anterior ao compartimento lateral do joelho
71
9 COMPARATIVO DO SISTEMA MECAcircNICO COM O JOELHO
Ao iniciar nossa discussatildeo faremos uma comparaccedilatildeo entre a junta do joelho e um
par de buchas mecacircnicas a cartilagem presente em torno dos cocircndilos seraacute
comparada a uma bucha de desgaste o osso seraacute considerado como a peccedila
importante que natildeo poderaacute ser substituiacuteda e a gordura de Hoffa (tecido adiposo
infrapatelar) seraacute considerada como um lubrificante de elevada viscosidade
No sistema mecacircnico quando haacute uma contaminaccedilatildeo no lubrificante tem-se o
aumento do atrito e em consequumlecircncia o desgaste prematuro do conjunto A
presenccedila de aacutegua por exemplo causa uma alteraccedilatildeo da viscosidade do lubrificante
essa alteraccedilatildeo natildeo permite a formaccedilatildeo de cunha na regiatildeo de contato entre as
superfiacutecies assim no caso de elementos mecacircnicos poderemos ter microsoldas
ruiacutedos vibraccedilatildeo aquecimento e outros
Em semelhanccedila com este modelo faremos um comparativo em relaccedilatildeo ao joelho
que apresenta componentes com funccedilotildees muito proacuteximas de um par de buchas
mecacircnicas Com o passar do tempo as constantes situaccedilotildees que envolvem o joelho
no dia a dia sejam elas os esforccedilos em um jogo de futebol ou em um simples
agachamento vatildeo levar este conjunto a pressotildees elevadas e ainda a infiltraccedilotildees de
aacutegua por diversos motivos pancadas torccedilotildees etc Neste caso a presenccedila da aacutegua
assim como no sistema mecacircnico iraacute causar desgaste das cartilagens ocorrendo o
contato entre os cocircndilos o que futuramente poderaacute provocar por exemplo uma
artrite
No caso de um desgaste mecacircnico resolve-se o problema trocando o elemento de
desgaste e solucionando o problema de lubrificaccedilatildeo O que natildeo pode ser realizado
com tanta simplicidade no caso do joelho que requer um tratamento ou ateacute uma
intervenccedilatildeo ciruacutergica
72
91 Resultados dos testes
Foram realizados dois testes com e sem carga para que pudeacutessemos avaliar a
mudanccedila nos resultados da RM
911 O Primeiro Teste
O primeiro teste foi realizado no dia 25 de junho de 2005 no CDI (centro de
diagnoacutestico por imagem) localizado em Santa Luacutecia ndash Vitoacuteria O teste foi realizado
em uma pessoa de aparecircncia saudaacutevel sem histoacuterico de problemas no joelho e sem
ocorrecircncia de dor com idade de 28 anos
Os resultados obtidos natildeo apresentaram alteraccedilatildeo significativa das fissuras
912 O Segundo Teste
O segundo teste foi realizado no dia 18 julho de 2005 no mesmo local do teste
anterior O teste foi realizado com uma pessoa saudaacutevel com histoacuterico de problemas
no joelho e sem dores nos dias anteriores ao teste bem como nos dias posteriores
com idade de 54 anos
O resultado obtido com carga apresentou uma pequena variaccedilatildeo da fissura na
gordura de Hoffa
73
10 DISCUSSAtildeO DOS RESULTADOS E MELHORIAS
Neste capiacutetulo faremos uma abordagem sobre os resultados e uma proposta de
melhoria para o equipamento
101 Comentaacuterio dos Resultados
Nos resultados obtidos foram verificadas alteraccedilotildees na regiatildeo femopatelar quando
se aplica uma carga o que natildeo poderia ser obtido em um exame convencional de
ressonacircncia magneacutetica
No primeiro teste pode ser observada uma pequena diferenccedila devido agrave
aproximaccedilatildeo dos cocircndilos Considerando ser o indiviacuteduo uma pessoa saudaacutevel e
sem dores era de se esperar que o resultado natildeo apresentasse alguma anomalia
No segundo teste observou-se abertura de uma pequena fissura na gordura de
Hoffa o que tambeacutem se esperava pois a pessoa apresentava um histoacuterico de
problemas no joelho apesar de que ele natildeo apresentava sintomas de qualquer
anomalia no momento do teste
Visto que os testes natildeo puderam ser realizados com pessoas que tinham um
histoacuterico e uma situaccedilatildeo que caracterizasse um problema no joelho o que foi
determinante para os resultados e devido a impossibilidade de realizar testes nas
condiccedilotildees ideais descritas no quarto capiacutetulo bem como aos custos altiacutessimos que
envolvem os exames que foram realizados juntamente com os exames dos clientes
da cliacutenica sendo assim era de se esperar que os resultados natildeo causassem
diferenccedila de grande expressatildeo
74
102 Proposta de Melhoria
Visto que os resultados foram considerados satisfatoacuterios apesar das condiccedilotildees
adversas propomos possiacuteveis melhorias no que diz respeito agrave avaliaccedilatildeo da pressatildeo
exercida no joelho
Sugerimos entatildeo a utilizaccedilatildeo de palmilhas figuras 29 e 30 para avaliar a pressatildeo
equivalente exercida no joelho e o uso de um software por exemplo o Ansys
(elementos finitos) para criar uma nova imagem corrigida Isso seria viaacutevel e
interessante poreacutem exigiria mais aprofundamento e muito mais tempo o que poderaacute
ser realizado em futuros trabalhos
Figura 29 ndash Palmilhas para mediccedilatildeo da pressatildeo
Figura 30 ndash Resultado de uma anaacutelise de pressatildeo
75
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
[1] httpmriifscuspbrpaginasporttormprojetohistoricohtml acessado
em 11 de junho de 2005
[2] httpwwweagoracombrlerphpidnew=13596 acessado em 15 de
junho de 2005
[3] Rasch Philip j Cinesiologia e Anatomia Aplicada Editora Guanabara
Koogan 1991
[4] Kendall Henry Otis Kendall Florence Peterson Wadsworth Gladys
Elizabeth Muacutesculos Provas e Funccedilotildees Editora Manole Ltda 1980
[5] Haaga Hohn R Lanzieri Charles F Tomografia Computadorizada e
Ressonacircncia Magneacutetica do Corpo Humano Vol 2 Editora Guanabara Koogan
1996
[6] Antonio Raimundo dos Santos Metodologia Cientiacutefica a construccedilatildeo do
Conhecimento 6ordfed Editora DPampA 2004
[7] Tese de Mestrado do aluno Luciano Luporini Menegaldo Campinas
1997 SP ndash Brasil
[8] httpwwwgrupodojoelhocombrartigosanat_biomhtmc acessado em
16 de junho de 2005
[9] httpwwwgrupodojoelhocombrlcahtm acessado em 16 de junho de
2005
[10]httpwwwcorpohumanohpgigcombrsist_muscularsist_muscularhtml
acessado em 20 de junho de 2005
[11] httpwwwmsd-brazilcommsd43m_manualmm_sec5_47htm
acessado em 24 de junho de 2005
[12] httpgeocitiesyahoocombrcorpoemovview_musculacao_24htm
acessado em 25 de junho de 2005
[13]httpwwwtudosobredorcombrpaciente_templatephp3pagina=joelho
acessado em 06 de julho de 2005
[14] Stimac Gary k Introduccedilatildeo ao diagnoacutestico por imagens Editora
Guanabara Koogan 1994
59
7 O QUE SIGNIFICA RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
Ressonacircncia Magneacutetica (RM) eacute uma ferramenta meacutedica moderna e precisa
disponiacutevel aos meacutedicos para a imagem seccional do interior do corpo Esta visatildeo
magneacutetica fornece aos meacutedicos uma quantidade de informaccedilotildees detalhadas sobre
a localizaccedilatildeo tamanho e composiccedilatildeo do tecido corporal a ser examinado Este
conhecimento pode ser decisivo no estabelecimento de um diagnoacutestico raacutepido e
preciso
A RM eacute um meacutetodo de investigar o corpo tatildeo complicado quanto parece A RM natildeo
usa raios-X De fato como o nome indica o procedimento eacute baseado nas
propriedades magneacuteticas dos aacutetomos que constituem todas as substacircncias incluindo
o corpo humano Em um campo magneacutetico forte como o produzido pelo scanner da
RM sinais eleacutetricos satildeo emitidos pelo nuacutecleo atocircmico do tecido corporal Esses
sinais satildeo interceptados por uma antena circular ao redor do paciente A intensidade
do sinal varia de acordo com o tipo de tecido Um computador designa os sinais aos
pontos correspondentes das aacutereas corporais em exame e transforma-as em imagem
na tela
71 Preparaccedilatildeo para o exame
Natildeo eacute necessaacuterio remover as roupas como eacute o caso em muitos exames de raio-X
poreacutem os pacientes satildeo solicitados a retirar todos os objetos que possam interferir
no processo de imagem principalmente aqueles contendo metal Isto inclui natildeo
somente brincos broches colares reloacutegios de pulso mas tambeacutem canetas
esferograacuteficas e chaves Os pacientes devem tambeacutem retirar placas dentaacuterias
removiacuteveis e informar o meacutedico se houver qualquer implante metaacutelico ou objeto
estranho incluindo
bull Marca-passo
bull Vaacutelvula cardiacuteaca artificial
bull Proacutetese vascular
60
bull Membro artificial
bull Unha ou placa metaacutelica
bull Estilhaccedilo ou tala de metal
bull Dispositivo intra-uterino (para contracepccedilatildeo)
bull O meacutedico deve ser informado se vocecirc estaacute graacutevida
Para o exame os pacientes satildeo conduzidos a um recosto almofadado no centro do
scanner da RM Eacute importante que o paciente sinta-se confortaacutevel para o iniacutecio e
permaneccedila calmo e quieto o quanto possiacutevel durante o exame jaacute que qualquer
movimento fiacutesico pode interferir com a precisatildeo das medidas ou alterar os resultados
dos testes
72 Seguranccedila durante o exame
Uma vez que a ressonacircncia magneacutetica natildeo envolve o uso de raios-X natildeo eacute
necessaacuterio tomar as mesmas medidas de precauccedilatildeo para exames de raios-X Pelo
conhecimento cientiacutefico atual a forccedila do campo magneacutetico necessaacuteria para obter
resultados precisos (ateacute 2 Tesla = 20000 vezes o campo magneacutetico da Terra) natildeo
possui efeito prejudicial
Nos uacuteltimos anos milhotildees de exames foram realizados sem quaisquer efeitos
colaterais conhecidos - durante ou apoacutes o exame Os exames de RM geralmente
natildeo podem ser realizados em pacientes com marca-passo cardiacuteaco
73 O que acontece durante o exame
Durante o exame o paciente deita-se no centro de uma abertura tipo tuacutenel do
scanner da RM o que natildeo eacute perigoso nem doloroso Poreacutem se o paciente natildeo gosta
da sensaccedilatildeo de se sentir preso ou sofrem de claustrofobia tomar um sedativo leve
com consulta do meacutedico pode ajudar
61
Cada imagem da RM leva de 5 a 15 minutos para ser obtida Durante o exame o
paciente ouviraacute um som de batida leve Natildeo haacute com que se preocupar Esse eacute o
funcionamento normal do scanner da RM
Quando eacute necessaacuterio obter vaacuterias imagens o recosto iraacute mover-se automaticamente
agrave posiccedilatildeo apropriada O paciente deve continuar o mais tranquumlilo possiacutevel
Dependendo do tipo do exame o tempo total do procedimento pode ser de ateacute 60
minutos
62
8 PARAcircMETROS QUE AFETAM O ASPECTO DAS IMAGENS
OBTIDAS ATRAVEacuteS DE RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
A seguir seraacute abordado os paracircmetros envolvidos para a obtenccedilatildeo das imagens dos
diferentes planos em que satildeo mostradas as imagens e por fim os resultados
obtidos nos experimentos com e sem o equipamento de carga
81 Paracircmetros que Afetam o Aspecto das Imagens Obtidas Atraveacutes de
Ressonacircncia Magneacutetica
O aspecto de uma imagem produzida atraveacutes de RM eacute determinado atraveacutes de
muitos paracircmetros Em geral estes paracircmetros podem ser divididos em (1) aqueles
que possuem um valor fixo determinado pela fiacutesica da RM e (2) aqueles que podem
ser modificados pelo usuaacuterio para alterar o aspecto da imagem
O objetivo de qualquer estudo de RM eacute gerar imagens da anatomia tecidual nas
quais a razatildeo contraste-ruiacutedo (RCR) eacute suficiente para permitir identificaccedilatildeo do
processo patoloacutegico Isto eacute realizado variando-se os paracircmetros definidos pelo
usuaacuterio para enfatizar diferenccedilas nos valores de paracircmetros intriacutensecos e para
enfatizar diferenccedilas na intensidade do sinal entre voxels contendo tecidos normais e
patoloacutegicos
811 Paracircmetros Intriacutensecos
Os paracircmetros intriacutensecos satildeo tecidos-dependentes e natildeo estatildeo sob controle do
operador Como exemplos de paracircmetros intriacutensecos estatildeo a densidade da aacutegua e a
gordura no tecido fluxo sanguiacuteneo e as velocidades de relaxamento dos momentos
magneacuteticos de volta ao equiliacutebrio apoacutes perturbaccedilatildeo Alguns paracircmetros intriacutensecos
satildeo invariaacuteveis entre todos os tecidos (por exemplo a intensidade do campo
magneacutetico)
63
O acuacutemulo de liacutequido de edema em torno de um tumor eacute uma patologia comum O
edema tem maior proporccedilatildeo de aacutegua que o tecido normal circundante e portanto
maior densidade de proacutetons por unidade de volume Este aumento da densidade de
proacutetons por unidade de volume pode ser observado utilizando-se meacutetodos de estudo
por RM Tipicamente imagens por RM ponderadas em densidade protocircnica satildeo
obtidas utilizando-se os menores TE e tempo de repeticcedilatildeo (TR) possiacuteveis que
permitem relaxamento T1 completo de todos os momentos magneacuteticos de volta ao
equiliacutebrio
8111 Tempos de Relaxamento
Apoacutes ser excitado o sinal de RM natildeo pode ser detectado para sempre Sofre
descaimento em virtude de dois tipos diferentes de processos de relaxamento (1) o
retorno do momento magneacutetico de volume ao equiliacutebrio teacutermico e (2) a perda de
coerecircncia da fase na magnetizaccedilatildeo final em virtude de interaccedilotildees com outros
momentos magneacuteticos no tecido
A velocidade com que estes processos retornam agrave magnetizaccedilatildeo final ao equiliacutebrio eacute
fundamental porque a experiecircncia com RM deve ser repetida para cada etapa de
codificaccedilatildeo de fase e o grau de magnetizaccedilatildeo disponiacutevel para o estudo depende da
forma como muitos dos momentos magneacuteticos satildeo realinhados com o campo
magneacutetico principal
8112 Tempos de Relaxamento T2 e T2
Apoacutes excitaccedilatildeo o sinal de RM presente no plano XY decai exponencialmente ateacute
zero com o tempo O tempo necessaacuterio para o desaparecimento irreversiacutevel de 63
do sinal eacute denominado tempo de relaxamento T2 ou tempo de relaxamento spin-spin
ou transversal Este descaimento eacute causado pelos muitos processos que produzem
uma perda de coerecircncia da fase no sinal de RM Apoacutes o pulso de RF todos os
momentos magneacuteticos inicialmente processam com fases idecircnticas (a precessatildeo eacute o
alinhamento dos momentos magneacuteticos em torno do campo principal) Entretanto
64
variaccedilotildees na intensidade efetiva do campo magneacutetico fazem com que os momentos
magneacuteticos processem em diferentes frequumlecircncias por curtos periacuteodos de tempo
8113 Tempo de Relaxamento T1
O tempo de relaxamento T1 (isto eacute spin-lattice ou tempo de relaxamento
longitudinal) eacute o tempo necessaacuterio para restabelecer 63 da populaccedilatildeo de equiliacutebrio
de momentos magneacuteticos Bo apoacutes o pulso de excitaccedilatildeo O relaxamento T1 eacute um
processo exponencial
O tempo de relaxamento T1 para qualquer material varia em funccedilatildeo da intensidade
do capo magneacutetico pois ocorrem mais variaccedilotildees na intensidade do capo magneacutetico
efetivo local em menores frequumlecircncias O tempo de relaxamento T1 eacute sempre maior
ou igual ao tempo de relaxamento T2
812 Paracircmetros Extriacutensecos
Muitos tipos de paracircmetros controlados pelo operador podem alterar o aspecto da
imagem Estes incluem eventos de determinaccedilatildeo do tempo como TR TE e em
estudos de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo de inversatildeo do spin Outros paracircmetros
que afetam o aspecto da imagem satildeo espessura do corte resoluccedilatildeo digital e CDV
O aspecto da imagem tambeacutem pode ser modificado aplicando-se mais de um pulso
de RF antes da coleta de dados
8121 TR e TE
Tipicamente satildeo necessaacuterias 128 ou 256 etapas de codificaccedilatildeo em uma aquisiccedilatildeo
de RM O TR eacute o tempo entre etapas consecutivas de codificaccedilatildeo de fase e o TE eacute
o tempo entre o pulso de RF perturbador inicial e o centro do periacuteodo de aquisiccedilatildeo
O TR geralmente eacute maior que o TE exceto para algumas sequumlecircncias raacutepidas como
aquisiccedilatildeo raacutepida estaacutegio estacionaacuterio apoacutes contraste e imagem raacutepida com
precessatildeo estaacutegio estacionaacuterio
65
813 Manipulaccedilatildeo dos Paracircmetros Extriacutensecos para Variar o Contraste da
Imagem
8131 Imagem de Ressonacircncia Magneacutetica Ponderada em TI e TR
Todas as imagens geradas por RM satildeo ponderadas em T1 em algum grau os
tempos de relaxamento T1 para aacutegua e gordura no corpo vaiam de 100 a 2000 ms
A fonte primaacuteria de atenuaccedilatildeo do sinal em uma imagem spin-eco eacute a saturaccedilatildeo
progressiva do momento magneacutetico pelos pulsos de seleccedilatildeo do corte repetitivos O
sinal da gordura eacute brilhante enquanto as intensidades de sinal do muacutesculo e liacutequido
em um cisto do menisco satildeo menores
8132 Ponderaccedilatildeo em densidade Protocircnica
As imagens onde o contraste eacute governado pela concentraccedilatildeo relativa de aacutegua no
tecido podem ser geradas utilizando-se TRrsquos longos (TR gt 20 ms) Estas imagens
satildeo denominadas imagens ponderadas em densidade protocircnicas As imagens
ponderadas em densidade protocircnica fornecem mais detalhes anatocircmicos porque
satildeo usadas para visualizar estruturas finas Estas satildeo obtidas e satildeo uacuteteis para
interpretaccedilatildeo de aacutereas de sinal de intensidade elevada observada na imagem
ponderada em T2 na qual os detalhes anatocircmicos estatildeo encobertos
8133 Ponderaccedilatildeo em T2 e TE
O liacutequido e o edema podem ser enfatizados em imagens produzidas por RM
utilizando-se longos tempos de TE porque possuem maiores tempos de
relaxamento T2 que os tecidos normais Com TEs longos o descaimento do sinal
exponencial devido ao relaxamento T2 atenua o sinal de liacutequido e edema mais
lentamente que o sinal da gordura muacutesculo ou tecidos conjuntivos normais
Portanto o liacutequido e o edema apresentam-se brilhantes em imagens por RM
ponderadas em T2 obtidas utilizando-se longos tempos TE e longos tempos TR A
seguir seraacute exposto um quadro com um breve resumo da interpretaccedilatildeo de RM
66
Resumo da interpretaccedilatildeo de IRM
Definiccedilotildees
Tempos de relaxamento Comportamento caracteriacutestico da magnetizaccedilatildeo tecidual
(propriedades dos tecidos)
T1 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons se
tornem inicialmente alinhados com o capo magneacutetico
estaacutetico (ou se realinhem apoacutes excitaccedilotildees repetidas)
T2 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons
saiam de fase uns em relaccedilatildeo aos outros apoacutes excitaccedilatildeo
por radiofrequumlecircncia (RF)
TR O tempo entre as excitaccedilotildees sucessivas de RF no tecido
(um TR curto seleciona proacutetons com T1 curto)
TE Sequumlecircncia em spin-eco tempo no qual o sinal de RF
tecidual (spin-eco) eacute recebido (um TE longo seleciona
proacutetons com T2 longo)
TI Sequumlecircncia de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo consumido
ateacute que a magnetizaccedilatildeo do tecido em recuperaccedilatildeo seja
defletido para recepccedilatildeo (tecido cuja magnetizaccedilatildeo passa
pelo zero no tempo TI produz intensidade zero)
Efeitos sobre a
Imagem
T1 Um T1 curto possibilita uma remagnetizaccedilatildeo raacutepida de
modo que a intensidade do sinal eacute grande (a gordura tem
T1 muito curto) e o tecido aparece brilhante o tecido com
T1 longo (como o liacutequido) natildeo se magnetiza plenamente
entre as excitaccedilotildees e apresenta um aspecto escuro na
imagem a inversatildeo-recuperaccedilatildeo com TI semelhante ao T1
de um tecido resulta em sinal nulo para este tecido (a
gordura pode ser zerada pelo emprego de um TI curto)
67
T2 Um T2 curto faz com que os proacutetons em precessatildeo saiam
rapidamente de fase levando agrave perda do sinal tecidos com
T2 curto (como o muacutesculo) tecircm aspecto escuro nas
imagens obtidas em TE longo tecidos com T2 longo (como
liacutequido ou tumor) mantecircm sua coerecircncia de fase por mais
tempo do que outros tecidos e apresentam um aspecto
brilhante nas imagens obtidas com um TE longo uma
teacutecnica ponderada em T2 utiliza um TR e um TE longos
Aspecto do tecido em sequumlecircncia de IRM
Spin-eco
Tecido Tempo de
relaxamento
Ponderaccedilatildeo T1
TE e TR curtos
Ponderaccedilatildeo T2
Tumor liacutequido T1 e T2 longos Escuro Claro
Muacutesculo T1 longo e T2 curto Escuro Escuro
Gordura T1 curto e T2 longo Claro Menos claro
Para finalizar nossa anaacutelise acerca dos paracircmetros podemos dizer que em uma
sequumlecircncia DP teremos valores curtos para TR e tambeacutem para TE ou seja teremos
T1 longo e T2 curto assim natildeo teremos sequumlecircncia ponderada em T1 como
tambeacutem natildeo teremos ponderada em T2 esta sequumlecircncia nos daraacute cor escura para
liacutequidos e gorduras entatildeo poderemos diferenciar os muacutesculos que teratildeo cor
brilhante podendo entatildeo diagnosticar problemas musculares
Para valores curtos de TR e TE teremos sequumlecircncia ponderada em T1 desta forma
as gorduras apareceratildeo com cor brilhante e os muacutesculos e liacutequidos apareceratildeo em
cor escura sendo uma oacutetima maneira de analisar o quatildeo intacta se encontra o tecido
infrapatelar ou gordura de Hoffa encontrada na regiatildeo femopatelar
68
Para valores longos de TR e TE teremos uma sequumlecircncia ponderada em T2 desta
forma as gorduras e muacutesculos se encontraratildeo em cor escura mas os liacutequidos
estaratildeo em cor brilhante assim poderemos diagnosticar a presenccedila de aacutegua e
edemas na regiatildeo patelofemoral Lembrando ainda que a gordura neste caso tem a
funccedilatildeo de lubrificantes para as superfiacutecies das cartilagens dos ossos a presenccedila de
aacutegua ou edemas prejudicam a lubrificaccedilatildeo na regiatildeo fazendo com que as
cartilagens venham a deteriorar-se
82 Planos de Imagem
Uma aquisiccedilatildeo axial atraveacutes da articulaccedilatildeo patelofemoral eacute usada como o localizador
inicial para imagens subsequumlentes nos planos sagital e coronal A patologia do
menisco eacute avaliada basicamente em imagens do plano sagital Entretanto a
morfologia e a intensidade de sinal das cartilagens do menisco devem ser avaliadas
secundariamente em imagens no plano coronal Os ligamentos cruzados satildeo mais
bem observados em imagens no plano sagital com o coronal e o axial para
visualizaccedilatildeo secundaacuteria e confirmaccedilatildeo da patologia Os ligamentos colateral medial
e lateral (LCM E LCL) satildeo claramente exibidos em imagens coronais e axiais e
tambeacutem podem ser identificados rotineiramente em imagens sagitais As superfiacutecies
da cartilagem articular dos compartimentos medial e lateral satildeo avaliadas nos planos
coronal e sagital A articulaccedilatildeo patelofemoral incluindo a faceta patelar e a
cartilagem articular do sulco troclear eacute mais bem observada em imagens axiais e
sagitais
821 Posicionamento do Paciente
Embora os estudos por imagem sejam realizados rotineiramente com o joelho
colocado em 10ordm a 15ordm de rotaccedilatildeo externa (para realinhar o ligamento cruzado
anterior [LCA] paralelo ao plano de imagem sagital) esta rotaccedilatildeo externa torna-se
menos importante quando satildeo usados cortes mais finos (lt 3 mm) A rotaccedilatildeo externa
excessiva do joelho resulta em alongamento das dimensotildees acircntero-posteriores do
cocircndilo femoral (principalmente o cocircndilo femoral lateral) e pode diminuir a
visualizaccedilatildeo precisa da anatomia do menisco Uma alternativa eacute usar imagens
69
sagitais em plano obliacutequo paralelo agrave orientaccedilatildeo do LCA avaliada em um localizador
axial
83 Abordagem Quanto aos Tipos de Planos Utilizados na RM
831 Imagens Axiais
As imagens no plano axial tecircm importante papel na avaliaccedilatildeo de rotina do joelho As
facetas patelares e a cartilagem articular devido agrave sua orientaccedilatildeo obliacutequa satildeo
demonstradas com maior precisatildeo em imagens axiais atraveacutes da articulaccedilatildeo
patelofemoral A doenccedila patelofemoral (isto eacute condromalaacutecia) pode ser super ou
subestimada quando usadas apenas imagens sagitais Imagens axiais com TF 3D
submilimeacutetrica satildeo usadas para definir padrotildees de lesatildeo circunferencial do menisco
e criar imagens compostas 3D utilizando-se uma estaccedilatildeo de trabalho As imagens
no plano axial tambeacutem satildeo usadas como localizador para determinar os planos
sagital e coronal Embora imagens axiais de rotina em 4 ou 5 mm natildeo satildeo sensiacuteveis
agrave patologia do menisco porque os cortes satildeo muito espessos Imagens sagitais que
secionam o menisco perpendicular agrave sua superfiacutecie proporcionam a melhor
demonstraccedilatildeo da anatomia e patologia interna do menisco
832 Imagens Sagitais
A dessecaccedilatildeo no plano sagital exibe os componentes dos ligamentos colaterais
medial e caacutepsula adjacente O compartimento patelofemoral o quadriacuteceps e o
tendatildeo patelar satildeo demonstrados em dissecaccedilotildees meacutedio-sagitais
O LCA e o LCP satildeo mais bem exibidos em imagens sagitais O LCL ou ligamento
colateral fibular e o tendatildeo do muacutesculo biacuteceps femoral tambeacutem podem ser
observados em cortes sagitais perifeacutericos
Em cortes meacutedio-sagitais os tendotildees quadriacuteceps e patelar que demonstram sinal
de baixa intensidade satildeo observados em suas fixaccedilotildees anteriores aos poacutelos
patelares superior e inferior respectivamente O coxim adiposo infrapatelar de Hoffa
70
estaacute situado diretamente posterior ao tendatildeo patelar e demonstra sinal de
intensidade brilhante (dependendo dos paracircmetros escolhidos) A cartilagem
articular patelar posterior exibe arco uniforme ou convexo em cortes atraveacutes das
facetas patelares medial e lateral Na ausecircncia de liacutequido articular a bursa patelar
colapsada natildeo eacute observada proximal ao poacutelo superior da patela
833 Imagens Coronais
A dissecaccedilatildeo anatocircmica coronal poacutestero-anterior demonstra a caacutepsula posterior o
tendatildeo popliacuteteo os ligamentos cruzados e menisco os ligamentos colaterais e e o
mecanismo extensor
Cortes meacutedio-coronais exibem a espinha tibial anterior enquanto as imagens
anteriores satildeo caracterizadas pelo sinal de alta intensidade do coxim adiposo
infrapatelar de Hoffa anterior ao compartimento lateral do joelho
71
9 COMPARATIVO DO SISTEMA MECAcircNICO COM O JOELHO
Ao iniciar nossa discussatildeo faremos uma comparaccedilatildeo entre a junta do joelho e um
par de buchas mecacircnicas a cartilagem presente em torno dos cocircndilos seraacute
comparada a uma bucha de desgaste o osso seraacute considerado como a peccedila
importante que natildeo poderaacute ser substituiacuteda e a gordura de Hoffa (tecido adiposo
infrapatelar) seraacute considerada como um lubrificante de elevada viscosidade
No sistema mecacircnico quando haacute uma contaminaccedilatildeo no lubrificante tem-se o
aumento do atrito e em consequumlecircncia o desgaste prematuro do conjunto A
presenccedila de aacutegua por exemplo causa uma alteraccedilatildeo da viscosidade do lubrificante
essa alteraccedilatildeo natildeo permite a formaccedilatildeo de cunha na regiatildeo de contato entre as
superfiacutecies assim no caso de elementos mecacircnicos poderemos ter microsoldas
ruiacutedos vibraccedilatildeo aquecimento e outros
Em semelhanccedila com este modelo faremos um comparativo em relaccedilatildeo ao joelho
que apresenta componentes com funccedilotildees muito proacuteximas de um par de buchas
mecacircnicas Com o passar do tempo as constantes situaccedilotildees que envolvem o joelho
no dia a dia sejam elas os esforccedilos em um jogo de futebol ou em um simples
agachamento vatildeo levar este conjunto a pressotildees elevadas e ainda a infiltraccedilotildees de
aacutegua por diversos motivos pancadas torccedilotildees etc Neste caso a presenccedila da aacutegua
assim como no sistema mecacircnico iraacute causar desgaste das cartilagens ocorrendo o
contato entre os cocircndilos o que futuramente poderaacute provocar por exemplo uma
artrite
No caso de um desgaste mecacircnico resolve-se o problema trocando o elemento de
desgaste e solucionando o problema de lubrificaccedilatildeo O que natildeo pode ser realizado
com tanta simplicidade no caso do joelho que requer um tratamento ou ateacute uma
intervenccedilatildeo ciruacutergica
72
91 Resultados dos testes
Foram realizados dois testes com e sem carga para que pudeacutessemos avaliar a
mudanccedila nos resultados da RM
911 O Primeiro Teste
O primeiro teste foi realizado no dia 25 de junho de 2005 no CDI (centro de
diagnoacutestico por imagem) localizado em Santa Luacutecia ndash Vitoacuteria O teste foi realizado
em uma pessoa de aparecircncia saudaacutevel sem histoacuterico de problemas no joelho e sem
ocorrecircncia de dor com idade de 28 anos
Os resultados obtidos natildeo apresentaram alteraccedilatildeo significativa das fissuras
912 O Segundo Teste
O segundo teste foi realizado no dia 18 julho de 2005 no mesmo local do teste
anterior O teste foi realizado com uma pessoa saudaacutevel com histoacuterico de problemas
no joelho e sem dores nos dias anteriores ao teste bem como nos dias posteriores
com idade de 54 anos
O resultado obtido com carga apresentou uma pequena variaccedilatildeo da fissura na
gordura de Hoffa
73
10 DISCUSSAtildeO DOS RESULTADOS E MELHORIAS
Neste capiacutetulo faremos uma abordagem sobre os resultados e uma proposta de
melhoria para o equipamento
101 Comentaacuterio dos Resultados
Nos resultados obtidos foram verificadas alteraccedilotildees na regiatildeo femopatelar quando
se aplica uma carga o que natildeo poderia ser obtido em um exame convencional de
ressonacircncia magneacutetica
No primeiro teste pode ser observada uma pequena diferenccedila devido agrave
aproximaccedilatildeo dos cocircndilos Considerando ser o indiviacuteduo uma pessoa saudaacutevel e
sem dores era de se esperar que o resultado natildeo apresentasse alguma anomalia
No segundo teste observou-se abertura de uma pequena fissura na gordura de
Hoffa o que tambeacutem se esperava pois a pessoa apresentava um histoacuterico de
problemas no joelho apesar de que ele natildeo apresentava sintomas de qualquer
anomalia no momento do teste
Visto que os testes natildeo puderam ser realizados com pessoas que tinham um
histoacuterico e uma situaccedilatildeo que caracterizasse um problema no joelho o que foi
determinante para os resultados e devido a impossibilidade de realizar testes nas
condiccedilotildees ideais descritas no quarto capiacutetulo bem como aos custos altiacutessimos que
envolvem os exames que foram realizados juntamente com os exames dos clientes
da cliacutenica sendo assim era de se esperar que os resultados natildeo causassem
diferenccedila de grande expressatildeo
74
102 Proposta de Melhoria
Visto que os resultados foram considerados satisfatoacuterios apesar das condiccedilotildees
adversas propomos possiacuteveis melhorias no que diz respeito agrave avaliaccedilatildeo da pressatildeo
exercida no joelho
Sugerimos entatildeo a utilizaccedilatildeo de palmilhas figuras 29 e 30 para avaliar a pressatildeo
equivalente exercida no joelho e o uso de um software por exemplo o Ansys
(elementos finitos) para criar uma nova imagem corrigida Isso seria viaacutevel e
interessante poreacutem exigiria mais aprofundamento e muito mais tempo o que poderaacute
ser realizado em futuros trabalhos
Figura 29 ndash Palmilhas para mediccedilatildeo da pressatildeo
Figura 30 ndash Resultado de uma anaacutelise de pressatildeo
75
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
[1] httpmriifscuspbrpaginasporttormprojetohistoricohtml acessado
em 11 de junho de 2005
[2] httpwwweagoracombrlerphpidnew=13596 acessado em 15 de
junho de 2005
[3] Rasch Philip j Cinesiologia e Anatomia Aplicada Editora Guanabara
Koogan 1991
[4] Kendall Henry Otis Kendall Florence Peterson Wadsworth Gladys
Elizabeth Muacutesculos Provas e Funccedilotildees Editora Manole Ltda 1980
[5] Haaga Hohn R Lanzieri Charles F Tomografia Computadorizada e
Ressonacircncia Magneacutetica do Corpo Humano Vol 2 Editora Guanabara Koogan
1996
[6] Antonio Raimundo dos Santos Metodologia Cientiacutefica a construccedilatildeo do
Conhecimento 6ordfed Editora DPampA 2004
[7] Tese de Mestrado do aluno Luciano Luporini Menegaldo Campinas
1997 SP ndash Brasil
[8] httpwwwgrupodojoelhocombrartigosanat_biomhtmc acessado em
16 de junho de 2005
[9] httpwwwgrupodojoelhocombrlcahtm acessado em 16 de junho de
2005
[10]httpwwwcorpohumanohpgigcombrsist_muscularsist_muscularhtml
acessado em 20 de junho de 2005
[11] httpwwwmsd-brazilcommsd43m_manualmm_sec5_47htm
acessado em 24 de junho de 2005
[12] httpgeocitiesyahoocombrcorpoemovview_musculacao_24htm
acessado em 25 de junho de 2005
[13]httpwwwtudosobredorcombrpaciente_templatephp3pagina=joelho
acessado em 06 de julho de 2005
[14] Stimac Gary k Introduccedilatildeo ao diagnoacutestico por imagens Editora
Guanabara Koogan 1994
60
bull Membro artificial
bull Unha ou placa metaacutelica
bull Estilhaccedilo ou tala de metal
bull Dispositivo intra-uterino (para contracepccedilatildeo)
bull O meacutedico deve ser informado se vocecirc estaacute graacutevida
Para o exame os pacientes satildeo conduzidos a um recosto almofadado no centro do
scanner da RM Eacute importante que o paciente sinta-se confortaacutevel para o iniacutecio e
permaneccedila calmo e quieto o quanto possiacutevel durante o exame jaacute que qualquer
movimento fiacutesico pode interferir com a precisatildeo das medidas ou alterar os resultados
dos testes
72 Seguranccedila durante o exame
Uma vez que a ressonacircncia magneacutetica natildeo envolve o uso de raios-X natildeo eacute
necessaacuterio tomar as mesmas medidas de precauccedilatildeo para exames de raios-X Pelo
conhecimento cientiacutefico atual a forccedila do campo magneacutetico necessaacuteria para obter
resultados precisos (ateacute 2 Tesla = 20000 vezes o campo magneacutetico da Terra) natildeo
possui efeito prejudicial
Nos uacuteltimos anos milhotildees de exames foram realizados sem quaisquer efeitos
colaterais conhecidos - durante ou apoacutes o exame Os exames de RM geralmente
natildeo podem ser realizados em pacientes com marca-passo cardiacuteaco
73 O que acontece durante o exame
Durante o exame o paciente deita-se no centro de uma abertura tipo tuacutenel do
scanner da RM o que natildeo eacute perigoso nem doloroso Poreacutem se o paciente natildeo gosta
da sensaccedilatildeo de se sentir preso ou sofrem de claustrofobia tomar um sedativo leve
com consulta do meacutedico pode ajudar
61
Cada imagem da RM leva de 5 a 15 minutos para ser obtida Durante o exame o
paciente ouviraacute um som de batida leve Natildeo haacute com que se preocupar Esse eacute o
funcionamento normal do scanner da RM
Quando eacute necessaacuterio obter vaacuterias imagens o recosto iraacute mover-se automaticamente
agrave posiccedilatildeo apropriada O paciente deve continuar o mais tranquumlilo possiacutevel
Dependendo do tipo do exame o tempo total do procedimento pode ser de ateacute 60
minutos
62
8 PARAcircMETROS QUE AFETAM O ASPECTO DAS IMAGENS
OBTIDAS ATRAVEacuteS DE RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
A seguir seraacute abordado os paracircmetros envolvidos para a obtenccedilatildeo das imagens dos
diferentes planos em que satildeo mostradas as imagens e por fim os resultados
obtidos nos experimentos com e sem o equipamento de carga
81 Paracircmetros que Afetam o Aspecto das Imagens Obtidas Atraveacutes de
Ressonacircncia Magneacutetica
O aspecto de uma imagem produzida atraveacutes de RM eacute determinado atraveacutes de
muitos paracircmetros Em geral estes paracircmetros podem ser divididos em (1) aqueles
que possuem um valor fixo determinado pela fiacutesica da RM e (2) aqueles que podem
ser modificados pelo usuaacuterio para alterar o aspecto da imagem
O objetivo de qualquer estudo de RM eacute gerar imagens da anatomia tecidual nas
quais a razatildeo contraste-ruiacutedo (RCR) eacute suficiente para permitir identificaccedilatildeo do
processo patoloacutegico Isto eacute realizado variando-se os paracircmetros definidos pelo
usuaacuterio para enfatizar diferenccedilas nos valores de paracircmetros intriacutensecos e para
enfatizar diferenccedilas na intensidade do sinal entre voxels contendo tecidos normais e
patoloacutegicos
811 Paracircmetros Intriacutensecos
Os paracircmetros intriacutensecos satildeo tecidos-dependentes e natildeo estatildeo sob controle do
operador Como exemplos de paracircmetros intriacutensecos estatildeo a densidade da aacutegua e a
gordura no tecido fluxo sanguiacuteneo e as velocidades de relaxamento dos momentos
magneacuteticos de volta ao equiliacutebrio apoacutes perturbaccedilatildeo Alguns paracircmetros intriacutensecos
satildeo invariaacuteveis entre todos os tecidos (por exemplo a intensidade do campo
magneacutetico)
63
O acuacutemulo de liacutequido de edema em torno de um tumor eacute uma patologia comum O
edema tem maior proporccedilatildeo de aacutegua que o tecido normal circundante e portanto
maior densidade de proacutetons por unidade de volume Este aumento da densidade de
proacutetons por unidade de volume pode ser observado utilizando-se meacutetodos de estudo
por RM Tipicamente imagens por RM ponderadas em densidade protocircnica satildeo
obtidas utilizando-se os menores TE e tempo de repeticcedilatildeo (TR) possiacuteveis que
permitem relaxamento T1 completo de todos os momentos magneacuteticos de volta ao
equiliacutebrio
8111 Tempos de Relaxamento
Apoacutes ser excitado o sinal de RM natildeo pode ser detectado para sempre Sofre
descaimento em virtude de dois tipos diferentes de processos de relaxamento (1) o
retorno do momento magneacutetico de volume ao equiliacutebrio teacutermico e (2) a perda de
coerecircncia da fase na magnetizaccedilatildeo final em virtude de interaccedilotildees com outros
momentos magneacuteticos no tecido
A velocidade com que estes processos retornam agrave magnetizaccedilatildeo final ao equiliacutebrio eacute
fundamental porque a experiecircncia com RM deve ser repetida para cada etapa de
codificaccedilatildeo de fase e o grau de magnetizaccedilatildeo disponiacutevel para o estudo depende da
forma como muitos dos momentos magneacuteticos satildeo realinhados com o campo
magneacutetico principal
8112 Tempos de Relaxamento T2 e T2
Apoacutes excitaccedilatildeo o sinal de RM presente no plano XY decai exponencialmente ateacute
zero com o tempo O tempo necessaacuterio para o desaparecimento irreversiacutevel de 63
do sinal eacute denominado tempo de relaxamento T2 ou tempo de relaxamento spin-spin
ou transversal Este descaimento eacute causado pelos muitos processos que produzem
uma perda de coerecircncia da fase no sinal de RM Apoacutes o pulso de RF todos os
momentos magneacuteticos inicialmente processam com fases idecircnticas (a precessatildeo eacute o
alinhamento dos momentos magneacuteticos em torno do campo principal) Entretanto
64
variaccedilotildees na intensidade efetiva do campo magneacutetico fazem com que os momentos
magneacuteticos processem em diferentes frequumlecircncias por curtos periacuteodos de tempo
8113 Tempo de Relaxamento T1
O tempo de relaxamento T1 (isto eacute spin-lattice ou tempo de relaxamento
longitudinal) eacute o tempo necessaacuterio para restabelecer 63 da populaccedilatildeo de equiliacutebrio
de momentos magneacuteticos Bo apoacutes o pulso de excitaccedilatildeo O relaxamento T1 eacute um
processo exponencial
O tempo de relaxamento T1 para qualquer material varia em funccedilatildeo da intensidade
do capo magneacutetico pois ocorrem mais variaccedilotildees na intensidade do capo magneacutetico
efetivo local em menores frequumlecircncias O tempo de relaxamento T1 eacute sempre maior
ou igual ao tempo de relaxamento T2
812 Paracircmetros Extriacutensecos
Muitos tipos de paracircmetros controlados pelo operador podem alterar o aspecto da
imagem Estes incluem eventos de determinaccedilatildeo do tempo como TR TE e em
estudos de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo de inversatildeo do spin Outros paracircmetros
que afetam o aspecto da imagem satildeo espessura do corte resoluccedilatildeo digital e CDV
O aspecto da imagem tambeacutem pode ser modificado aplicando-se mais de um pulso
de RF antes da coleta de dados
8121 TR e TE
Tipicamente satildeo necessaacuterias 128 ou 256 etapas de codificaccedilatildeo em uma aquisiccedilatildeo
de RM O TR eacute o tempo entre etapas consecutivas de codificaccedilatildeo de fase e o TE eacute
o tempo entre o pulso de RF perturbador inicial e o centro do periacuteodo de aquisiccedilatildeo
O TR geralmente eacute maior que o TE exceto para algumas sequumlecircncias raacutepidas como
aquisiccedilatildeo raacutepida estaacutegio estacionaacuterio apoacutes contraste e imagem raacutepida com
precessatildeo estaacutegio estacionaacuterio
65
813 Manipulaccedilatildeo dos Paracircmetros Extriacutensecos para Variar o Contraste da
Imagem
8131 Imagem de Ressonacircncia Magneacutetica Ponderada em TI e TR
Todas as imagens geradas por RM satildeo ponderadas em T1 em algum grau os
tempos de relaxamento T1 para aacutegua e gordura no corpo vaiam de 100 a 2000 ms
A fonte primaacuteria de atenuaccedilatildeo do sinal em uma imagem spin-eco eacute a saturaccedilatildeo
progressiva do momento magneacutetico pelos pulsos de seleccedilatildeo do corte repetitivos O
sinal da gordura eacute brilhante enquanto as intensidades de sinal do muacutesculo e liacutequido
em um cisto do menisco satildeo menores
8132 Ponderaccedilatildeo em densidade Protocircnica
As imagens onde o contraste eacute governado pela concentraccedilatildeo relativa de aacutegua no
tecido podem ser geradas utilizando-se TRrsquos longos (TR gt 20 ms) Estas imagens
satildeo denominadas imagens ponderadas em densidade protocircnicas As imagens
ponderadas em densidade protocircnica fornecem mais detalhes anatocircmicos porque
satildeo usadas para visualizar estruturas finas Estas satildeo obtidas e satildeo uacuteteis para
interpretaccedilatildeo de aacutereas de sinal de intensidade elevada observada na imagem
ponderada em T2 na qual os detalhes anatocircmicos estatildeo encobertos
8133 Ponderaccedilatildeo em T2 e TE
O liacutequido e o edema podem ser enfatizados em imagens produzidas por RM
utilizando-se longos tempos de TE porque possuem maiores tempos de
relaxamento T2 que os tecidos normais Com TEs longos o descaimento do sinal
exponencial devido ao relaxamento T2 atenua o sinal de liacutequido e edema mais
lentamente que o sinal da gordura muacutesculo ou tecidos conjuntivos normais
Portanto o liacutequido e o edema apresentam-se brilhantes em imagens por RM
ponderadas em T2 obtidas utilizando-se longos tempos TE e longos tempos TR A
seguir seraacute exposto um quadro com um breve resumo da interpretaccedilatildeo de RM
66
Resumo da interpretaccedilatildeo de IRM
Definiccedilotildees
Tempos de relaxamento Comportamento caracteriacutestico da magnetizaccedilatildeo tecidual
(propriedades dos tecidos)
T1 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons se
tornem inicialmente alinhados com o capo magneacutetico
estaacutetico (ou se realinhem apoacutes excitaccedilotildees repetidas)
T2 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons
saiam de fase uns em relaccedilatildeo aos outros apoacutes excitaccedilatildeo
por radiofrequumlecircncia (RF)
TR O tempo entre as excitaccedilotildees sucessivas de RF no tecido
(um TR curto seleciona proacutetons com T1 curto)
TE Sequumlecircncia em spin-eco tempo no qual o sinal de RF
tecidual (spin-eco) eacute recebido (um TE longo seleciona
proacutetons com T2 longo)
TI Sequumlecircncia de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo consumido
ateacute que a magnetizaccedilatildeo do tecido em recuperaccedilatildeo seja
defletido para recepccedilatildeo (tecido cuja magnetizaccedilatildeo passa
pelo zero no tempo TI produz intensidade zero)
Efeitos sobre a
Imagem
T1 Um T1 curto possibilita uma remagnetizaccedilatildeo raacutepida de
modo que a intensidade do sinal eacute grande (a gordura tem
T1 muito curto) e o tecido aparece brilhante o tecido com
T1 longo (como o liacutequido) natildeo se magnetiza plenamente
entre as excitaccedilotildees e apresenta um aspecto escuro na
imagem a inversatildeo-recuperaccedilatildeo com TI semelhante ao T1
de um tecido resulta em sinal nulo para este tecido (a
gordura pode ser zerada pelo emprego de um TI curto)
67
T2 Um T2 curto faz com que os proacutetons em precessatildeo saiam
rapidamente de fase levando agrave perda do sinal tecidos com
T2 curto (como o muacutesculo) tecircm aspecto escuro nas
imagens obtidas em TE longo tecidos com T2 longo (como
liacutequido ou tumor) mantecircm sua coerecircncia de fase por mais
tempo do que outros tecidos e apresentam um aspecto
brilhante nas imagens obtidas com um TE longo uma
teacutecnica ponderada em T2 utiliza um TR e um TE longos
Aspecto do tecido em sequumlecircncia de IRM
Spin-eco
Tecido Tempo de
relaxamento
Ponderaccedilatildeo T1
TE e TR curtos
Ponderaccedilatildeo T2
Tumor liacutequido T1 e T2 longos Escuro Claro
Muacutesculo T1 longo e T2 curto Escuro Escuro
Gordura T1 curto e T2 longo Claro Menos claro
Para finalizar nossa anaacutelise acerca dos paracircmetros podemos dizer que em uma
sequumlecircncia DP teremos valores curtos para TR e tambeacutem para TE ou seja teremos
T1 longo e T2 curto assim natildeo teremos sequumlecircncia ponderada em T1 como
tambeacutem natildeo teremos ponderada em T2 esta sequumlecircncia nos daraacute cor escura para
liacutequidos e gorduras entatildeo poderemos diferenciar os muacutesculos que teratildeo cor
brilhante podendo entatildeo diagnosticar problemas musculares
Para valores curtos de TR e TE teremos sequumlecircncia ponderada em T1 desta forma
as gorduras apareceratildeo com cor brilhante e os muacutesculos e liacutequidos apareceratildeo em
cor escura sendo uma oacutetima maneira de analisar o quatildeo intacta se encontra o tecido
infrapatelar ou gordura de Hoffa encontrada na regiatildeo femopatelar
68
Para valores longos de TR e TE teremos uma sequumlecircncia ponderada em T2 desta
forma as gorduras e muacutesculos se encontraratildeo em cor escura mas os liacutequidos
estaratildeo em cor brilhante assim poderemos diagnosticar a presenccedila de aacutegua e
edemas na regiatildeo patelofemoral Lembrando ainda que a gordura neste caso tem a
funccedilatildeo de lubrificantes para as superfiacutecies das cartilagens dos ossos a presenccedila de
aacutegua ou edemas prejudicam a lubrificaccedilatildeo na regiatildeo fazendo com que as
cartilagens venham a deteriorar-se
82 Planos de Imagem
Uma aquisiccedilatildeo axial atraveacutes da articulaccedilatildeo patelofemoral eacute usada como o localizador
inicial para imagens subsequumlentes nos planos sagital e coronal A patologia do
menisco eacute avaliada basicamente em imagens do plano sagital Entretanto a
morfologia e a intensidade de sinal das cartilagens do menisco devem ser avaliadas
secundariamente em imagens no plano coronal Os ligamentos cruzados satildeo mais
bem observados em imagens no plano sagital com o coronal e o axial para
visualizaccedilatildeo secundaacuteria e confirmaccedilatildeo da patologia Os ligamentos colateral medial
e lateral (LCM E LCL) satildeo claramente exibidos em imagens coronais e axiais e
tambeacutem podem ser identificados rotineiramente em imagens sagitais As superfiacutecies
da cartilagem articular dos compartimentos medial e lateral satildeo avaliadas nos planos
coronal e sagital A articulaccedilatildeo patelofemoral incluindo a faceta patelar e a
cartilagem articular do sulco troclear eacute mais bem observada em imagens axiais e
sagitais
821 Posicionamento do Paciente
Embora os estudos por imagem sejam realizados rotineiramente com o joelho
colocado em 10ordm a 15ordm de rotaccedilatildeo externa (para realinhar o ligamento cruzado
anterior [LCA] paralelo ao plano de imagem sagital) esta rotaccedilatildeo externa torna-se
menos importante quando satildeo usados cortes mais finos (lt 3 mm) A rotaccedilatildeo externa
excessiva do joelho resulta em alongamento das dimensotildees acircntero-posteriores do
cocircndilo femoral (principalmente o cocircndilo femoral lateral) e pode diminuir a
visualizaccedilatildeo precisa da anatomia do menisco Uma alternativa eacute usar imagens
69
sagitais em plano obliacutequo paralelo agrave orientaccedilatildeo do LCA avaliada em um localizador
axial
83 Abordagem Quanto aos Tipos de Planos Utilizados na RM
831 Imagens Axiais
As imagens no plano axial tecircm importante papel na avaliaccedilatildeo de rotina do joelho As
facetas patelares e a cartilagem articular devido agrave sua orientaccedilatildeo obliacutequa satildeo
demonstradas com maior precisatildeo em imagens axiais atraveacutes da articulaccedilatildeo
patelofemoral A doenccedila patelofemoral (isto eacute condromalaacutecia) pode ser super ou
subestimada quando usadas apenas imagens sagitais Imagens axiais com TF 3D
submilimeacutetrica satildeo usadas para definir padrotildees de lesatildeo circunferencial do menisco
e criar imagens compostas 3D utilizando-se uma estaccedilatildeo de trabalho As imagens
no plano axial tambeacutem satildeo usadas como localizador para determinar os planos
sagital e coronal Embora imagens axiais de rotina em 4 ou 5 mm natildeo satildeo sensiacuteveis
agrave patologia do menisco porque os cortes satildeo muito espessos Imagens sagitais que
secionam o menisco perpendicular agrave sua superfiacutecie proporcionam a melhor
demonstraccedilatildeo da anatomia e patologia interna do menisco
832 Imagens Sagitais
A dessecaccedilatildeo no plano sagital exibe os componentes dos ligamentos colaterais
medial e caacutepsula adjacente O compartimento patelofemoral o quadriacuteceps e o
tendatildeo patelar satildeo demonstrados em dissecaccedilotildees meacutedio-sagitais
O LCA e o LCP satildeo mais bem exibidos em imagens sagitais O LCL ou ligamento
colateral fibular e o tendatildeo do muacutesculo biacuteceps femoral tambeacutem podem ser
observados em cortes sagitais perifeacutericos
Em cortes meacutedio-sagitais os tendotildees quadriacuteceps e patelar que demonstram sinal
de baixa intensidade satildeo observados em suas fixaccedilotildees anteriores aos poacutelos
patelares superior e inferior respectivamente O coxim adiposo infrapatelar de Hoffa
70
estaacute situado diretamente posterior ao tendatildeo patelar e demonstra sinal de
intensidade brilhante (dependendo dos paracircmetros escolhidos) A cartilagem
articular patelar posterior exibe arco uniforme ou convexo em cortes atraveacutes das
facetas patelares medial e lateral Na ausecircncia de liacutequido articular a bursa patelar
colapsada natildeo eacute observada proximal ao poacutelo superior da patela
833 Imagens Coronais
A dissecaccedilatildeo anatocircmica coronal poacutestero-anterior demonstra a caacutepsula posterior o
tendatildeo popliacuteteo os ligamentos cruzados e menisco os ligamentos colaterais e e o
mecanismo extensor
Cortes meacutedio-coronais exibem a espinha tibial anterior enquanto as imagens
anteriores satildeo caracterizadas pelo sinal de alta intensidade do coxim adiposo
infrapatelar de Hoffa anterior ao compartimento lateral do joelho
71
9 COMPARATIVO DO SISTEMA MECAcircNICO COM O JOELHO
Ao iniciar nossa discussatildeo faremos uma comparaccedilatildeo entre a junta do joelho e um
par de buchas mecacircnicas a cartilagem presente em torno dos cocircndilos seraacute
comparada a uma bucha de desgaste o osso seraacute considerado como a peccedila
importante que natildeo poderaacute ser substituiacuteda e a gordura de Hoffa (tecido adiposo
infrapatelar) seraacute considerada como um lubrificante de elevada viscosidade
No sistema mecacircnico quando haacute uma contaminaccedilatildeo no lubrificante tem-se o
aumento do atrito e em consequumlecircncia o desgaste prematuro do conjunto A
presenccedila de aacutegua por exemplo causa uma alteraccedilatildeo da viscosidade do lubrificante
essa alteraccedilatildeo natildeo permite a formaccedilatildeo de cunha na regiatildeo de contato entre as
superfiacutecies assim no caso de elementos mecacircnicos poderemos ter microsoldas
ruiacutedos vibraccedilatildeo aquecimento e outros
Em semelhanccedila com este modelo faremos um comparativo em relaccedilatildeo ao joelho
que apresenta componentes com funccedilotildees muito proacuteximas de um par de buchas
mecacircnicas Com o passar do tempo as constantes situaccedilotildees que envolvem o joelho
no dia a dia sejam elas os esforccedilos em um jogo de futebol ou em um simples
agachamento vatildeo levar este conjunto a pressotildees elevadas e ainda a infiltraccedilotildees de
aacutegua por diversos motivos pancadas torccedilotildees etc Neste caso a presenccedila da aacutegua
assim como no sistema mecacircnico iraacute causar desgaste das cartilagens ocorrendo o
contato entre os cocircndilos o que futuramente poderaacute provocar por exemplo uma
artrite
No caso de um desgaste mecacircnico resolve-se o problema trocando o elemento de
desgaste e solucionando o problema de lubrificaccedilatildeo O que natildeo pode ser realizado
com tanta simplicidade no caso do joelho que requer um tratamento ou ateacute uma
intervenccedilatildeo ciruacutergica
72
91 Resultados dos testes
Foram realizados dois testes com e sem carga para que pudeacutessemos avaliar a
mudanccedila nos resultados da RM
911 O Primeiro Teste
O primeiro teste foi realizado no dia 25 de junho de 2005 no CDI (centro de
diagnoacutestico por imagem) localizado em Santa Luacutecia ndash Vitoacuteria O teste foi realizado
em uma pessoa de aparecircncia saudaacutevel sem histoacuterico de problemas no joelho e sem
ocorrecircncia de dor com idade de 28 anos
Os resultados obtidos natildeo apresentaram alteraccedilatildeo significativa das fissuras
912 O Segundo Teste
O segundo teste foi realizado no dia 18 julho de 2005 no mesmo local do teste
anterior O teste foi realizado com uma pessoa saudaacutevel com histoacuterico de problemas
no joelho e sem dores nos dias anteriores ao teste bem como nos dias posteriores
com idade de 54 anos
O resultado obtido com carga apresentou uma pequena variaccedilatildeo da fissura na
gordura de Hoffa
73
10 DISCUSSAtildeO DOS RESULTADOS E MELHORIAS
Neste capiacutetulo faremos uma abordagem sobre os resultados e uma proposta de
melhoria para o equipamento
101 Comentaacuterio dos Resultados
Nos resultados obtidos foram verificadas alteraccedilotildees na regiatildeo femopatelar quando
se aplica uma carga o que natildeo poderia ser obtido em um exame convencional de
ressonacircncia magneacutetica
No primeiro teste pode ser observada uma pequena diferenccedila devido agrave
aproximaccedilatildeo dos cocircndilos Considerando ser o indiviacuteduo uma pessoa saudaacutevel e
sem dores era de se esperar que o resultado natildeo apresentasse alguma anomalia
No segundo teste observou-se abertura de uma pequena fissura na gordura de
Hoffa o que tambeacutem se esperava pois a pessoa apresentava um histoacuterico de
problemas no joelho apesar de que ele natildeo apresentava sintomas de qualquer
anomalia no momento do teste
Visto que os testes natildeo puderam ser realizados com pessoas que tinham um
histoacuterico e uma situaccedilatildeo que caracterizasse um problema no joelho o que foi
determinante para os resultados e devido a impossibilidade de realizar testes nas
condiccedilotildees ideais descritas no quarto capiacutetulo bem como aos custos altiacutessimos que
envolvem os exames que foram realizados juntamente com os exames dos clientes
da cliacutenica sendo assim era de se esperar que os resultados natildeo causassem
diferenccedila de grande expressatildeo
74
102 Proposta de Melhoria
Visto que os resultados foram considerados satisfatoacuterios apesar das condiccedilotildees
adversas propomos possiacuteveis melhorias no que diz respeito agrave avaliaccedilatildeo da pressatildeo
exercida no joelho
Sugerimos entatildeo a utilizaccedilatildeo de palmilhas figuras 29 e 30 para avaliar a pressatildeo
equivalente exercida no joelho e o uso de um software por exemplo o Ansys
(elementos finitos) para criar uma nova imagem corrigida Isso seria viaacutevel e
interessante poreacutem exigiria mais aprofundamento e muito mais tempo o que poderaacute
ser realizado em futuros trabalhos
Figura 29 ndash Palmilhas para mediccedilatildeo da pressatildeo
Figura 30 ndash Resultado de uma anaacutelise de pressatildeo
75
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
[1] httpmriifscuspbrpaginasporttormprojetohistoricohtml acessado
em 11 de junho de 2005
[2] httpwwweagoracombrlerphpidnew=13596 acessado em 15 de
junho de 2005
[3] Rasch Philip j Cinesiologia e Anatomia Aplicada Editora Guanabara
Koogan 1991
[4] Kendall Henry Otis Kendall Florence Peterson Wadsworth Gladys
Elizabeth Muacutesculos Provas e Funccedilotildees Editora Manole Ltda 1980
[5] Haaga Hohn R Lanzieri Charles F Tomografia Computadorizada e
Ressonacircncia Magneacutetica do Corpo Humano Vol 2 Editora Guanabara Koogan
1996
[6] Antonio Raimundo dos Santos Metodologia Cientiacutefica a construccedilatildeo do
Conhecimento 6ordfed Editora DPampA 2004
[7] Tese de Mestrado do aluno Luciano Luporini Menegaldo Campinas
1997 SP ndash Brasil
[8] httpwwwgrupodojoelhocombrartigosanat_biomhtmc acessado em
16 de junho de 2005
[9] httpwwwgrupodojoelhocombrlcahtm acessado em 16 de junho de
2005
[10]httpwwwcorpohumanohpgigcombrsist_muscularsist_muscularhtml
acessado em 20 de junho de 2005
[11] httpwwwmsd-brazilcommsd43m_manualmm_sec5_47htm
acessado em 24 de junho de 2005
[12] httpgeocitiesyahoocombrcorpoemovview_musculacao_24htm
acessado em 25 de junho de 2005
[13]httpwwwtudosobredorcombrpaciente_templatephp3pagina=joelho
acessado em 06 de julho de 2005
[14] Stimac Gary k Introduccedilatildeo ao diagnoacutestico por imagens Editora
Guanabara Koogan 1994
61
Cada imagem da RM leva de 5 a 15 minutos para ser obtida Durante o exame o
paciente ouviraacute um som de batida leve Natildeo haacute com que se preocupar Esse eacute o
funcionamento normal do scanner da RM
Quando eacute necessaacuterio obter vaacuterias imagens o recosto iraacute mover-se automaticamente
agrave posiccedilatildeo apropriada O paciente deve continuar o mais tranquumlilo possiacutevel
Dependendo do tipo do exame o tempo total do procedimento pode ser de ateacute 60
minutos
62
8 PARAcircMETROS QUE AFETAM O ASPECTO DAS IMAGENS
OBTIDAS ATRAVEacuteS DE RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
A seguir seraacute abordado os paracircmetros envolvidos para a obtenccedilatildeo das imagens dos
diferentes planos em que satildeo mostradas as imagens e por fim os resultados
obtidos nos experimentos com e sem o equipamento de carga
81 Paracircmetros que Afetam o Aspecto das Imagens Obtidas Atraveacutes de
Ressonacircncia Magneacutetica
O aspecto de uma imagem produzida atraveacutes de RM eacute determinado atraveacutes de
muitos paracircmetros Em geral estes paracircmetros podem ser divididos em (1) aqueles
que possuem um valor fixo determinado pela fiacutesica da RM e (2) aqueles que podem
ser modificados pelo usuaacuterio para alterar o aspecto da imagem
O objetivo de qualquer estudo de RM eacute gerar imagens da anatomia tecidual nas
quais a razatildeo contraste-ruiacutedo (RCR) eacute suficiente para permitir identificaccedilatildeo do
processo patoloacutegico Isto eacute realizado variando-se os paracircmetros definidos pelo
usuaacuterio para enfatizar diferenccedilas nos valores de paracircmetros intriacutensecos e para
enfatizar diferenccedilas na intensidade do sinal entre voxels contendo tecidos normais e
patoloacutegicos
811 Paracircmetros Intriacutensecos
Os paracircmetros intriacutensecos satildeo tecidos-dependentes e natildeo estatildeo sob controle do
operador Como exemplos de paracircmetros intriacutensecos estatildeo a densidade da aacutegua e a
gordura no tecido fluxo sanguiacuteneo e as velocidades de relaxamento dos momentos
magneacuteticos de volta ao equiliacutebrio apoacutes perturbaccedilatildeo Alguns paracircmetros intriacutensecos
satildeo invariaacuteveis entre todos os tecidos (por exemplo a intensidade do campo
magneacutetico)
63
O acuacutemulo de liacutequido de edema em torno de um tumor eacute uma patologia comum O
edema tem maior proporccedilatildeo de aacutegua que o tecido normal circundante e portanto
maior densidade de proacutetons por unidade de volume Este aumento da densidade de
proacutetons por unidade de volume pode ser observado utilizando-se meacutetodos de estudo
por RM Tipicamente imagens por RM ponderadas em densidade protocircnica satildeo
obtidas utilizando-se os menores TE e tempo de repeticcedilatildeo (TR) possiacuteveis que
permitem relaxamento T1 completo de todos os momentos magneacuteticos de volta ao
equiliacutebrio
8111 Tempos de Relaxamento
Apoacutes ser excitado o sinal de RM natildeo pode ser detectado para sempre Sofre
descaimento em virtude de dois tipos diferentes de processos de relaxamento (1) o
retorno do momento magneacutetico de volume ao equiliacutebrio teacutermico e (2) a perda de
coerecircncia da fase na magnetizaccedilatildeo final em virtude de interaccedilotildees com outros
momentos magneacuteticos no tecido
A velocidade com que estes processos retornam agrave magnetizaccedilatildeo final ao equiliacutebrio eacute
fundamental porque a experiecircncia com RM deve ser repetida para cada etapa de
codificaccedilatildeo de fase e o grau de magnetizaccedilatildeo disponiacutevel para o estudo depende da
forma como muitos dos momentos magneacuteticos satildeo realinhados com o campo
magneacutetico principal
8112 Tempos de Relaxamento T2 e T2
Apoacutes excitaccedilatildeo o sinal de RM presente no plano XY decai exponencialmente ateacute
zero com o tempo O tempo necessaacuterio para o desaparecimento irreversiacutevel de 63
do sinal eacute denominado tempo de relaxamento T2 ou tempo de relaxamento spin-spin
ou transversal Este descaimento eacute causado pelos muitos processos que produzem
uma perda de coerecircncia da fase no sinal de RM Apoacutes o pulso de RF todos os
momentos magneacuteticos inicialmente processam com fases idecircnticas (a precessatildeo eacute o
alinhamento dos momentos magneacuteticos em torno do campo principal) Entretanto
64
variaccedilotildees na intensidade efetiva do campo magneacutetico fazem com que os momentos
magneacuteticos processem em diferentes frequumlecircncias por curtos periacuteodos de tempo
8113 Tempo de Relaxamento T1
O tempo de relaxamento T1 (isto eacute spin-lattice ou tempo de relaxamento
longitudinal) eacute o tempo necessaacuterio para restabelecer 63 da populaccedilatildeo de equiliacutebrio
de momentos magneacuteticos Bo apoacutes o pulso de excitaccedilatildeo O relaxamento T1 eacute um
processo exponencial
O tempo de relaxamento T1 para qualquer material varia em funccedilatildeo da intensidade
do capo magneacutetico pois ocorrem mais variaccedilotildees na intensidade do capo magneacutetico
efetivo local em menores frequumlecircncias O tempo de relaxamento T1 eacute sempre maior
ou igual ao tempo de relaxamento T2
812 Paracircmetros Extriacutensecos
Muitos tipos de paracircmetros controlados pelo operador podem alterar o aspecto da
imagem Estes incluem eventos de determinaccedilatildeo do tempo como TR TE e em
estudos de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo de inversatildeo do spin Outros paracircmetros
que afetam o aspecto da imagem satildeo espessura do corte resoluccedilatildeo digital e CDV
O aspecto da imagem tambeacutem pode ser modificado aplicando-se mais de um pulso
de RF antes da coleta de dados
8121 TR e TE
Tipicamente satildeo necessaacuterias 128 ou 256 etapas de codificaccedilatildeo em uma aquisiccedilatildeo
de RM O TR eacute o tempo entre etapas consecutivas de codificaccedilatildeo de fase e o TE eacute
o tempo entre o pulso de RF perturbador inicial e o centro do periacuteodo de aquisiccedilatildeo
O TR geralmente eacute maior que o TE exceto para algumas sequumlecircncias raacutepidas como
aquisiccedilatildeo raacutepida estaacutegio estacionaacuterio apoacutes contraste e imagem raacutepida com
precessatildeo estaacutegio estacionaacuterio
65
813 Manipulaccedilatildeo dos Paracircmetros Extriacutensecos para Variar o Contraste da
Imagem
8131 Imagem de Ressonacircncia Magneacutetica Ponderada em TI e TR
Todas as imagens geradas por RM satildeo ponderadas em T1 em algum grau os
tempos de relaxamento T1 para aacutegua e gordura no corpo vaiam de 100 a 2000 ms
A fonte primaacuteria de atenuaccedilatildeo do sinal em uma imagem spin-eco eacute a saturaccedilatildeo
progressiva do momento magneacutetico pelos pulsos de seleccedilatildeo do corte repetitivos O
sinal da gordura eacute brilhante enquanto as intensidades de sinal do muacutesculo e liacutequido
em um cisto do menisco satildeo menores
8132 Ponderaccedilatildeo em densidade Protocircnica
As imagens onde o contraste eacute governado pela concentraccedilatildeo relativa de aacutegua no
tecido podem ser geradas utilizando-se TRrsquos longos (TR gt 20 ms) Estas imagens
satildeo denominadas imagens ponderadas em densidade protocircnicas As imagens
ponderadas em densidade protocircnica fornecem mais detalhes anatocircmicos porque
satildeo usadas para visualizar estruturas finas Estas satildeo obtidas e satildeo uacuteteis para
interpretaccedilatildeo de aacutereas de sinal de intensidade elevada observada na imagem
ponderada em T2 na qual os detalhes anatocircmicos estatildeo encobertos
8133 Ponderaccedilatildeo em T2 e TE
O liacutequido e o edema podem ser enfatizados em imagens produzidas por RM
utilizando-se longos tempos de TE porque possuem maiores tempos de
relaxamento T2 que os tecidos normais Com TEs longos o descaimento do sinal
exponencial devido ao relaxamento T2 atenua o sinal de liacutequido e edema mais
lentamente que o sinal da gordura muacutesculo ou tecidos conjuntivos normais
Portanto o liacutequido e o edema apresentam-se brilhantes em imagens por RM
ponderadas em T2 obtidas utilizando-se longos tempos TE e longos tempos TR A
seguir seraacute exposto um quadro com um breve resumo da interpretaccedilatildeo de RM
66
Resumo da interpretaccedilatildeo de IRM
Definiccedilotildees
Tempos de relaxamento Comportamento caracteriacutestico da magnetizaccedilatildeo tecidual
(propriedades dos tecidos)
T1 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons se
tornem inicialmente alinhados com o capo magneacutetico
estaacutetico (ou se realinhem apoacutes excitaccedilotildees repetidas)
T2 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons
saiam de fase uns em relaccedilatildeo aos outros apoacutes excitaccedilatildeo
por radiofrequumlecircncia (RF)
TR O tempo entre as excitaccedilotildees sucessivas de RF no tecido
(um TR curto seleciona proacutetons com T1 curto)
TE Sequumlecircncia em spin-eco tempo no qual o sinal de RF
tecidual (spin-eco) eacute recebido (um TE longo seleciona
proacutetons com T2 longo)
TI Sequumlecircncia de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo consumido
ateacute que a magnetizaccedilatildeo do tecido em recuperaccedilatildeo seja
defletido para recepccedilatildeo (tecido cuja magnetizaccedilatildeo passa
pelo zero no tempo TI produz intensidade zero)
Efeitos sobre a
Imagem
T1 Um T1 curto possibilita uma remagnetizaccedilatildeo raacutepida de
modo que a intensidade do sinal eacute grande (a gordura tem
T1 muito curto) e o tecido aparece brilhante o tecido com
T1 longo (como o liacutequido) natildeo se magnetiza plenamente
entre as excitaccedilotildees e apresenta um aspecto escuro na
imagem a inversatildeo-recuperaccedilatildeo com TI semelhante ao T1
de um tecido resulta em sinal nulo para este tecido (a
gordura pode ser zerada pelo emprego de um TI curto)
67
T2 Um T2 curto faz com que os proacutetons em precessatildeo saiam
rapidamente de fase levando agrave perda do sinal tecidos com
T2 curto (como o muacutesculo) tecircm aspecto escuro nas
imagens obtidas em TE longo tecidos com T2 longo (como
liacutequido ou tumor) mantecircm sua coerecircncia de fase por mais
tempo do que outros tecidos e apresentam um aspecto
brilhante nas imagens obtidas com um TE longo uma
teacutecnica ponderada em T2 utiliza um TR e um TE longos
Aspecto do tecido em sequumlecircncia de IRM
Spin-eco
Tecido Tempo de
relaxamento
Ponderaccedilatildeo T1
TE e TR curtos
Ponderaccedilatildeo T2
Tumor liacutequido T1 e T2 longos Escuro Claro
Muacutesculo T1 longo e T2 curto Escuro Escuro
Gordura T1 curto e T2 longo Claro Menos claro
Para finalizar nossa anaacutelise acerca dos paracircmetros podemos dizer que em uma
sequumlecircncia DP teremos valores curtos para TR e tambeacutem para TE ou seja teremos
T1 longo e T2 curto assim natildeo teremos sequumlecircncia ponderada em T1 como
tambeacutem natildeo teremos ponderada em T2 esta sequumlecircncia nos daraacute cor escura para
liacutequidos e gorduras entatildeo poderemos diferenciar os muacutesculos que teratildeo cor
brilhante podendo entatildeo diagnosticar problemas musculares
Para valores curtos de TR e TE teremos sequumlecircncia ponderada em T1 desta forma
as gorduras apareceratildeo com cor brilhante e os muacutesculos e liacutequidos apareceratildeo em
cor escura sendo uma oacutetima maneira de analisar o quatildeo intacta se encontra o tecido
infrapatelar ou gordura de Hoffa encontrada na regiatildeo femopatelar
68
Para valores longos de TR e TE teremos uma sequumlecircncia ponderada em T2 desta
forma as gorduras e muacutesculos se encontraratildeo em cor escura mas os liacutequidos
estaratildeo em cor brilhante assim poderemos diagnosticar a presenccedila de aacutegua e
edemas na regiatildeo patelofemoral Lembrando ainda que a gordura neste caso tem a
funccedilatildeo de lubrificantes para as superfiacutecies das cartilagens dos ossos a presenccedila de
aacutegua ou edemas prejudicam a lubrificaccedilatildeo na regiatildeo fazendo com que as
cartilagens venham a deteriorar-se
82 Planos de Imagem
Uma aquisiccedilatildeo axial atraveacutes da articulaccedilatildeo patelofemoral eacute usada como o localizador
inicial para imagens subsequumlentes nos planos sagital e coronal A patologia do
menisco eacute avaliada basicamente em imagens do plano sagital Entretanto a
morfologia e a intensidade de sinal das cartilagens do menisco devem ser avaliadas
secundariamente em imagens no plano coronal Os ligamentos cruzados satildeo mais
bem observados em imagens no plano sagital com o coronal e o axial para
visualizaccedilatildeo secundaacuteria e confirmaccedilatildeo da patologia Os ligamentos colateral medial
e lateral (LCM E LCL) satildeo claramente exibidos em imagens coronais e axiais e
tambeacutem podem ser identificados rotineiramente em imagens sagitais As superfiacutecies
da cartilagem articular dos compartimentos medial e lateral satildeo avaliadas nos planos
coronal e sagital A articulaccedilatildeo patelofemoral incluindo a faceta patelar e a
cartilagem articular do sulco troclear eacute mais bem observada em imagens axiais e
sagitais
821 Posicionamento do Paciente
Embora os estudos por imagem sejam realizados rotineiramente com o joelho
colocado em 10ordm a 15ordm de rotaccedilatildeo externa (para realinhar o ligamento cruzado
anterior [LCA] paralelo ao plano de imagem sagital) esta rotaccedilatildeo externa torna-se
menos importante quando satildeo usados cortes mais finos (lt 3 mm) A rotaccedilatildeo externa
excessiva do joelho resulta em alongamento das dimensotildees acircntero-posteriores do
cocircndilo femoral (principalmente o cocircndilo femoral lateral) e pode diminuir a
visualizaccedilatildeo precisa da anatomia do menisco Uma alternativa eacute usar imagens
69
sagitais em plano obliacutequo paralelo agrave orientaccedilatildeo do LCA avaliada em um localizador
axial
83 Abordagem Quanto aos Tipos de Planos Utilizados na RM
831 Imagens Axiais
As imagens no plano axial tecircm importante papel na avaliaccedilatildeo de rotina do joelho As
facetas patelares e a cartilagem articular devido agrave sua orientaccedilatildeo obliacutequa satildeo
demonstradas com maior precisatildeo em imagens axiais atraveacutes da articulaccedilatildeo
patelofemoral A doenccedila patelofemoral (isto eacute condromalaacutecia) pode ser super ou
subestimada quando usadas apenas imagens sagitais Imagens axiais com TF 3D
submilimeacutetrica satildeo usadas para definir padrotildees de lesatildeo circunferencial do menisco
e criar imagens compostas 3D utilizando-se uma estaccedilatildeo de trabalho As imagens
no plano axial tambeacutem satildeo usadas como localizador para determinar os planos
sagital e coronal Embora imagens axiais de rotina em 4 ou 5 mm natildeo satildeo sensiacuteveis
agrave patologia do menisco porque os cortes satildeo muito espessos Imagens sagitais que
secionam o menisco perpendicular agrave sua superfiacutecie proporcionam a melhor
demonstraccedilatildeo da anatomia e patologia interna do menisco
832 Imagens Sagitais
A dessecaccedilatildeo no plano sagital exibe os componentes dos ligamentos colaterais
medial e caacutepsula adjacente O compartimento patelofemoral o quadriacuteceps e o
tendatildeo patelar satildeo demonstrados em dissecaccedilotildees meacutedio-sagitais
O LCA e o LCP satildeo mais bem exibidos em imagens sagitais O LCL ou ligamento
colateral fibular e o tendatildeo do muacutesculo biacuteceps femoral tambeacutem podem ser
observados em cortes sagitais perifeacutericos
Em cortes meacutedio-sagitais os tendotildees quadriacuteceps e patelar que demonstram sinal
de baixa intensidade satildeo observados em suas fixaccedilotildees anteriores aos poacutelos
patelares superior e inferior respectivamente O coxim adiposo infrapatelar de Hoffa
70
estaacute situado diretamente posterior ao tendatildeo patelar e demonstra sinal de
intensidade brilhante (dependendo dos paracircmetros escolhidos) A cartilagem
articular patelar posterior exibe arco uniforme ou convexo em cortes atraveacutes das
facetas patelares medial e lateral Na ausecircncia de liacutequido articular a bursa patelar
colapsada natildeo eacute observada proximal ao poacutelo superior da patela
833 Imagens Coronais
A dissecaccedilatildeo anatocircmica coronal poacutestero-anterior demonstra a caacutepsula posterior o
tendatildeo popliacuteteo os ligamentos cruzados e menisco os ligamentos colaterais e e o
mecanismo extensor
Cortes meacutedio-coronais exibem a espinha tibial anterior enquanto as imagens
anteriores satildeo caracterizadas pelo sinal de alta intensidade do coxim adiposo
infrapatelar de Hoffa anterior ao compartimento lateral do joelho
71
9 COMPARATIVO DO SISTEMA MECAcircNICO COM O JOELHO
Ao iniciar nossa discussatildeo faremos uma comparaccedilatildeo entre a junta do joelho e um
par de buchas mecacircnicas a cartilagem presente em torno dos cocircndilos seraacute
comparada a uma bucha de desgaste o osso seraacute considerado como a peccedila
importante que natildeo poderaacute ser substituiacuteda e a gordura de Hoffa (tecido adiposo
infrapatelar) seraacute considerada como um lubrificante de elevada viscosidade
No sistema mecacircnico quando haacute uma contaminaccedilatildeo no lubrificante tem-se o
aumento do atrito e em consequumlecircncia o desgaste prematuro do conjunto A
presenccedila de aacutegua por exemplo causa uma alteraccedilatildeo da viscosidade do lubrificante
essa alteraccedilatildeo natildeo permite a formaccedilatildeo de cunha na regiatildeo de contato entre as
superfiacutecies assim no caso de elementos mecacircnicos poderemos ter microsoldas
ruiacutedos vibraccedilatildeo aquecimento e outros
Em semelhanccedila com este modelo faremos um comparativo em relaccedilatildeo ao joelho
que apresenta componentes com funccedilotildees muito proacuteximas de um par de buchas
mecacircnicas Com o passar do tempo as constantes situaccedilotildees que envolvem o joelho
no dia a dia sejam elas os esforccedilos em um jogo de futebol ou em um simples
agachamento vatildeo levar este conjunto a pressotildees elevadas e ainda a infiltraccedilotildees de
aacutegua por diversos motivos pancadas torccedilotildees etc Neste caso a presenccedila da aacutegua
assim como no sistema mecacircnico iraacute causar desgaste das cartilagens ocorrendo o
contato entre os cocircndilos o que futuramente poderaacute provocar por exemplo uma
artrite
No caso de um desgaste mecacircnico resolve-se o problema trocando o elemento de
desgaste e solucionando o problema de lubrificaccedilatildeo O que natildeo pode ser realizado
com tanta simplicidade no caso do joelho que requer um tratamento ou ateacute uma
intervenccedilatildeo ciruacutergica
72
91 Resultados dos testes
Foram realizados dois testes com e sem carga para que pudeacutessemos avaliar a
mudanccedila nos resultados da RM
911 O Primeiro Teste
O primeiro teste foi realizado no dia 25 de junho de 2005 no CDI (centro de
diagnoacutestico por imagem) localizado em Santa Luacutecia ndash Vitoacuteria O teste foi realizado
em uma pessoa de aparecircncia saudaacutevel sem histoacuterico de problemas no joelho e sem
ocorrecircncia de dor com idade de 28 anos
Os resultados obtidos natildeo apresentaram alteraccedilatildeo significativa das fissuras
912 O Segundo Teste
O segundo teste foi realizado no dia 18 julho de 2005 no mesmo local do teste
anterior O teste foi realizado com uma pessoa saudaacutevel com histoacuterico de problemas
no joelho e sem dores nos dias anteriores ao teste bem como nos dias posteriores
com idade de 54 anos
O resultado obtido com carga apresentou uma pequena variaccedilatildeo da fissura na
gordura de Hoffa
73
10 DISCUSSAtildeO DOS RESULTADOS E MELHORIAS
Neste capiacutetulo faremos uma abordagem sobre os resultados e uma proposta de
melhoria para o equipamento
101 Comentaacuterio dos Resultados
Nos resultados obtidos foram verificadas alteraccedilotildees na regiatildeo femopatelar quando
se aplica uma carga o que natildeo poderia ser obtido em um exame convencional de
ressonacircncia magneacutetica
No primeiro teste pode ser observada uma pequena diferenccedila devido agrave
aproximaccedilatildeo dos cocircndilos Considerando ser o indiviacuteduo uma pessoa saudaacutevel e
sem dores era de se esperar que o resultado natildeo apresentasse alguma anomalia
No segundo teste observou-se abertura de uma pequena fissura na gordura de
Hoffa o que tambeacutem se esperava pois a pessoa apresentava um histoacuterico de
problemas no joelho apesar de que ele natildeo apresentava sintomas de qualquer
anomalia no momento do teste
Visto que os testes natildeo puderam ser realizados com pessoas que tinham um
histoacuterico e uma situaccedilatildeo que caracterizasse um problema no joelho o que foi
determinante para os resultados e devido a impossibilidade de realizar testes nas
condiccedilotildees ideais descritas no quarto capiacutetulo bem como aos custos altiacutessimos que
envolvem os exames que foram realizados juntamente com os exames dos clientes
da cliacutenica sendo assim era de se esperar que os resultados natildeo causassem
diferenccedila de grande expressatildeo
74
102 Proposta de Melhoria
Visto que os resultados foram considerados satisfatoacuterios apesar das condiccedilotildees
adversas propomos possiacuteveis melhorias no que diz respeito agrave avaliaccedilatildeo da pressatildeo
exercida no joelho
Sugerimos entatildeo a utilizaccedilatildeo de palmilhas figuras 29 e 30 para avaliar a pressatildeo
equivalente exercida no joelho e o uso de um software por exemplo o Ansys
(elementos finitos) para criar uma nova imagem corrigida Isso seria viaacutevel e
interessante poreacutem exigiria mais aprofundamento e muito mais tempo o que poderaacute
ser realizado em futuros trabalhos
Figura 29 ndash Palmilhas para mediccedilatildeo da pressatildeo
Figura 30 ndash Resultado de uma anaacutelise de pressatildeo
75
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
[1] httpmriifscuspbrpaginasporttormprojetohistoricohtml acessado
em 11 de junho de 2005
[2] httpwwweagoracombrlerphpidnew=13596 acessado em 15 de
junho de 2005
[3] Rasch Philip j Cinesiologia e Anatomia Aplicada Editora Guanabara
Koogan 1991
[4] Kendall Henry Otis Kendall Florence Peterson Wadsworth Gladys
Elizabeth Muacutesculos Provas e Funccedilotildees Editora Manole Ltda 1980
[5] Haaga Hohn R Lanzieri Charles F Tomografia Computadorizada e
Ressonacircncia Magneacutetica do Corpo Humano Vol 2 Editora Guanabara Koogan
1996
[6] Antonio Raimundo dos Santos Metodologia Cientiacutefica a construccedilatildeo do
Conhecimento 6ordfed Editora DPampA 2004
[7] Tese de Mestrado do aluno Luciano Luporini Menegaldo Campinas
1997 SP ndash Brasil
[8] httpwwwgrupodojoelhocombrartigosanat_biomhtmc acessado em
16 de junho de 2005
[9] httpwwwgrupodojoelhocombrlcahtm acessado em 16 de junho de
2005
[10]httpwwwcorpohumanohpgigcombrsist_muscularsist_muscularhtml
acessado em 20 de junho de 2005
[11] httpwwwmsd-brazilcommsd43m_manualmm_sec5_47htm
acessado em 24 de junho de 2005
[12] httpgeocitiesyahoocombrcorpoemovview_musculacao_24htm
acessado em 25 de junho de 2005
[13]httpwwwtudosobredorcombrpaciente_templatephp3pagina=joelho
acessado em 06 de julho de 2005
[14] Stimac Gary k Introduccedilatildeo ao diagnoacutestico por imagens Editora
Guanabara Koogan 1994
62
8 PARAcircMETROS QUE AFETAM O ASPECTO DAS IMAGENS
OBTIDAS ATRAVEacuteS DE RESSONAcircNCIA MAGNEacuteTICA
A seguir seraacute abordado os paracircmetros envolvidos para a obtenccedilatildeo das imagens dos
diferentes planos em que satildeo mostradas as imagens e por fim os resultados
obtidos nos experimentos com e sem o equipamento de carga
81 Paracircmetros que Afetam o Aspecto das Imagens Obtidas Atraveacutes de
Ressonacircncia Magneacutetica
O aspecto de uma imagem produzida atraveacutes de RM eacute determinado atraveacutes de
muitos paracircmetros Em geral estes paracircmetros podem ser divididos em (1) aqueles
que possuem um valor fixo determinado pela fiacutesica da RM e (2) aqueles que podem
ser modificados pelo usuaacuterio para alterar o aspecto da imagem
O objetivo de qualquer estudo de RM eacute gerar imagens da anatomia tecidual nas
quais a razatildeo contraste-ruiacutedo (RCR) eacute suficiente para permitir identificaccedilatildeo do
processo patoloacutegico Isto eacute realizado variando-se os paracircmetros definidos pelo
usuaacuterio para enfatizar diferenccedilas nos valores de paracircmetros intriacutensecos e para
enfatizar diferenccedilas na intensidade do sinal entre voxels contendo tecidos normais e
patoloacutegicos
811 Paracircmetros Intriacutensecos
Os paracircmetros intriacutensecos satildeo tecidos-dependentes e natildeo estatildeo sob controle do
operador Como exemplos de paracircmetros intriacutensecos estatildeo a densidade da aacutegua e a
gordura no tecido fluxo sanguiacuteneo e as velocidades de relaxamento dos momentos
magneacuteticos de volta ao equiliacutebrio apoacutes perturbaccedilatildeo Alguns paracircmetros intriacutensecos
satildeo invariaacuteveis entre todos os tecidos (por exemplo a intensidade do campo
magneacutetico)
63
O acuacutemulo de liacutequido de edema em torno de um tumor eacute uma patologia comum O
edema tem maior proporccedilatildeo de aacutegua que o tecido normal circundante e portanto
maior densidade de proacutetons por unidade de volume Este aumento da densidade de
proacutetons por unidade de volume pode ser observado utilizando-se meacutetodos de estudo
por RM Tipicamente imagens por RM ponderadas em densidade protocircnica satildeo
obtidas utilizando-se os menores TE e tempo de repeticcedilatildeo (TR) possiacuteveis que
permitem relaxamento T1 completo de todos os momentos magneacuteticos de volta ao
equiliacutebrio
8111 Tempos de Relaxamento
Apoacutes ser excitado o sinal de RM natildeo pode ser detectado para sempre Sofre
descaimento em virtude de dois tipos diferentes de processos de relaxamento (1) o
retorno do momento magneacutetico de volume ao equiliacutebrio teacutermico e (2) a perda de
coerecircncia da fase na magnetizaccedilatildeo final em virtude de interaccedilotildees com outros
momentos magneacuteticos no tecido
A velocidade com que estes processos retornam agrave magnetizaccedilatildeo final ao equiliacutebrio eacute
fundamental porque a experiecircncia com RM deve ser repetida para cada etapa de
codificaccedilatildeo de fase e o grau de magnetizaccedilatildeo disponiacutevel para o estudo depende da
forma como muitos dos momentos magneacuteticos satildeo realinhados com o campo
magneacutetico principal
8112 Tempos de Relaxamento T2 e T2
Apoacutes excitaccedilatildeo o sinal de RM presente no plano XY decai exponencialmente ateacute
zero com o tempo O tempo necessaacuterio para o desaparecimento irreversiacutevel de 63
do sinal eacute denominado tempo de relaxamento T2 ou tempo de relaxamento spin-spin
ou transversal Este descaimento eacute causado pelos muitos processos que produzem
uma perda de coerecircncia da fase no sinal de RM Apoacutes o pulso de RF todos os
momentos magneacuteticos inicialmente processam com fases idecircnticas (a precessatildeo eacute o
alinhamento dos momentos magneacuteticos em torno do campo principal) Entretanto
64
variaccedilotildees na intensidade efetiva do campo magneacutetico fazem com que os momentos
magneacuteticos processem em diferentes frequumlecircncias por curtos periacuteodos de tempo
8113 Tempo de Relaxamento T1
O tempo de relaxamento T1 (isto eacute spin-lattice ou tempo de relaxamento
longitudinal) eacute o tempo necessaacuterio para restabelecer 63 da populaccedilatildeo de equiliacutebrio
de momentos magneacuteticos Bo apoacutes o pulso de excitaccedilatildeo O relaxamento T1 eacute um
processo exponencial
O tempo de relaxamento T1 para qualquer material varia em funccedilatildeo da intensidade
do capo magneacutetico pois ocorrem mais variaccedilotildees na intensidade do capo magneacutetico
efetivo local em menores frequumlecircncias O tempo de relaxamento T1 eacute sempre maior
ou igual ao tempo de relaxamento T2
812 Paracircmetros Extriacutensecos
Muitos tipos de paracircmetros controlados pelo operador podem alterar o aspecto da
imagem Estes incluem eventos de determinaccedilatildeo do tempo como TR TE e em
estudos de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo de inversatildeo do spin Outros paracircmetros
que afetam o aspecto da imagem satildeo espessura do corte resoluccedilatildeo digital e CDV
O aspecto da imagem tambeacutem pode ser modificado aplicando-se mais de um pulso
de RF antes da coleta de dados
8121 TR e TE
Tipicamente satildeo necessaacuterias 128 ou 256 etapas de codificaccedilatildeo em uma aquisiccedilatildeo
de RM O TR eacute o tempo entre etapas consecutivas de codificaccedilatildeo de fase e o TE eacute
o tempo entre o pulso de RF perturbador inicial e o centro do periacuteodo de aquisiccedilatildeo
O TR geralmente eacute maior que o TE exceto para algumas sequumlecircncias raacutepidas como
aquisiccedilatildeo raacutepida estaacutegio estacionaacuterio apoacutes contraste e imagem raacutepida com
precessatildeo estaacutegio estacionaacuterio
65
813 Manipulaccedilatildeo dos Paracircmetros Extriacutensecos para Variar o Contraste da
Imagem
8131 Imagem de Ressonacircncia Magneacutetica Ponderada em TI e TR
Todas as imagens geradas por RM satildeo ponderadas em T1 em algum grau os
tempos de relaxamento T1 para aacutegua e gordura no corpo vaiam de 100 a 2000 ms
A fonte primaacuteria de atenuaccedilatildeo do sinal em uma imagem spin-eco eacute a saturaccedilatildeo
progressiva do momento magneacutetico pelos pulsos de seleccedilatildeo do corte repetitivos O
sinal da gordura eacute brilhante enquanto as intensidades de sinal do muacutesculo e liacutequido
em um cisto do menisco satildeo menores
8132 Ponderaccedilatildeo em densidade Protocircnica
As imagens onde o contraste eacute governado pela concentraccedilatildeo relativa de aacutegua no
tecido podem ser geradas utilizando-se TRrsquos longos (TR gt 20 ms) Estas imagens
satildeo denominadas imagens ponderadas em densidade protocircnicas As imagens
ponderadas em densidade protocircnica fornecem mais detalhes anatocircmicos porque
satildeo usadas para visualizar estruturas finas Estas satildeo obtidas e satildeo uacuteteis para
interpretaccedilatildeo de aacutereas de sinal de intensidade elevada observada na imagem
ponderada em T2 na qual os detalhes anatocircmicos estatildeo encobertos
8133 Ponderaccedilatildeo em T2 e TE
O liacutequido e o edema podem ser enfatizados em imagens produzidas por RM
utilizando-se longos tempos de TE porque possuem maiores tempos de
relaxamento T2 que os tecidos normais Com TEs longos o descaimento do sinal
exponencial devido ao relaxamento T2 atenua o sinal de liacutequido e edema mais
lentamente que o sinal da gordura muacutesculo ou tecidos conjuntivos normais
Portanto o liacutequido e o edema apresentam-se brilhantes em imagens por RM
ponderadas em T2 obtidas utilizando-se longos tempos TE e longos tempos TR A
seguir seraacute exposto um quadro com um breve resumo da interpretaccedilatildeo de RM
66
Resumo da interpretaccedilatildeo de IRM
Definiccedilotildees
Tempos de relaxamento Comportamento caracteriacutestico da magnetizaccedilatildeo tecidual
(propriedades dos tecidos)
T1 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons se
tornem inicialmente alinhados com o capo magneacutetico
estaacutetico (ou se realinhem apoacutes excitaccedilotildees repetidas)
T2 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons
saiam de fase uns em relaccedilatildeo aos outros apoacutes excitaccedilatildeo
por radiofrequumlecircncia (RF)
TR O tempo entre as excitaccedilotildees sucessivas de RF no tecido
(um TR curto seleciona proacutetons com T1 curto)
TE Sequumlecircncia em spin-eco tempo no qual o sinal de RF
tecidual (spin-eco) eacute recebido (um TE longo seleciona
proacutetons com T2 longo)
TI Sequumlecircncia de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo consumido
ateacute que a magnetizaccedilatildeo do tecido em recuperaccedilatildeo seja
defletido para recepccedilatildeo (tecido cuja magnetizaccedilatildeo passa
pelo zero no tempo TI produz intensidade zero)
Efeitos sobre a
Imagem
T1 Um T1 curto possibilita uma remagnetizaccedilatildeo raacutepida de
modo que a intensidade do sinal eacute grande (a gordura tem
T1 muito curto) e o tecido aparece brilhante o tecido com
T1 longo (como o liacutequido) natildeo se magnetiza plenamente
entre as excitaccedilotildees e apresenta um aspecto escuro na
imagem a inversatildeo-recuperaccedilatildeo com TI semelhante ao T1
de um tecido resulta em sinal nulo para este tecido (a
gordura pode ser zerada pelo emprego de um TI curto)
67
T2 Um T2 curto faz com que os proacutetons em precessatildeo saiam
rapidamente de fase levando agrave perda do sinal tecidos com
T2 curto (como o muacutesculo) tecircm aspecto escuro nas
imagens obtidas em TE longo tecidos com T2 longo (como
liacutequido ou tumor) mantecircm sua coerecircncia de fase por mais
tempo do que outros tecidos e apresentam um aspecto
brilhante nas imagens obtidas com um TE longo uma
teacutecnica ponderada em T2 utiliza um TR e um TE longos
Aspecto do tecido em sequumlecircncia de IRM
Spin-eco
Tecido Tempo de
relaxamento
Ponderaccedilatildeo T1
TE e TR curtos
Ponderaccedilatildeo T2
Tumor liacutequido T1 e T2 longos Escuro Claro
Muacutesculo T1 longo e T2 curto Escuro Escuro
Gordura T1 curto e T2 longo Claro Menos claro
Para finalizar nossa anaacutelise acerca dos paracircmetros podemos dizer que em uma
sequumlecircncia DP teremos valores curtos para TR e tambeacutem para TE ou seja teremos
T1 longo e T2 curto assim natildeo teremos sequumlecircncia ponderada em T1 como
tambeacutem natildeo teremos ponderada em T2 esta sequumlecircncia nos daraacute cor escura para
liacutequidos e gorduras entatildeo poderemos diferenciar os muacutesculos que teratildeo cor
brilhante podendo entatildeo diagnosticar problemas musculares
Para valores curtos de TR e TE teremos sequumlecircncia ponderada em T1 desta forma
as gorduras apareceratildeo com cor brilhante e os muacutesculos e liacutequidos apareceratildeo em
cor escura sendo uma oacutetima maneira de analisar o quatildeo intacta se encontra o tecido
infrapatelar ou gordura de Hoffa encontrada na regiatildeo femopatelar
68
Para valores longos de TR e TE teremos uma sequumlecircncia ponderada em T2 desta
forma as gorduras e muacutesculos se encontraratildeo em cor escura mas os liacutequidos
estaratildeo em cor brilhante assim poderemos diagnosticar a presenccedila de aacutegua e
edemas na regiatildeo patelofemoral Lembrando ainda que a gordura neste caso tem a
funccedilatildeo de lubrificantes para as superfiacutecies das cartilagens dos ossos a presenccedila de
aacutegua ou edemas prejudicam a lubrificaccedilatildeo na regiatildeo fazendo com que as
cartilagens venham a deteriorar-se
82 Planos de Imagem
Uma aquisiccedilatildeo axial atraveacutes da articulaccedilatildeo patelofemoral eacute usada como o localizador
inicial para imagens subsequumlentes nos planos sagital e coronal A patologia do
menisco eacute avaliada basicamente em imagens do plano sagital Entretanto a
morfologia e a intensidade de sinal das cartilagens do menisco devem ser avaliadas
secundariamente em imagens no plano coronal Os ligamentos cruzados satildeo mais
bem observados em imagens no plano sagital com o coronal e o axial para
visualizaccedilatildeo secundaacuteria e confirmaccedilatildeo da patologia Os ligamentos colateral medial
e lateral (LCM E LCL) satildeo claramente exibidos em imagens coronais e axiais e
tambeacutem podem ser identificados rotineiramente em imagens sagitais As superfiacutecies
da cartilagem articular dos compartimentos medial e lateral satildeo avaliadas nos planos
coronal e sagital A articulaccedilatildeo patelofemoral incluindo a faceta patelar e a
cartilagem articular do sulco troclear eacute mais bem observada em imagens axiais e
sagitais
821 Posicionamento do Paciente
Embora os estudos por imagem sejam realizados rotineiramente com o joelho
colocado em 10ordm a 15ordm de rotaccedilatildeo externa (para realinhar o ligamento cruzado
anterior [LCA] paralelo ao plano de imagem sagital) esta rotaccedilatildeo externa torna-se
menos importante quando satildeo usados cortes mais finos (lt 3 mm) A rotaccedilatildeo externa
excessiva do joelho resulta em alongamento das dimensotildees acircntero-posteriores do
cocircndilo femoral (principalmente o cocircndilo femoral lateral) e pode diminuir a
visualizaccedilatildeo precisa da anatomia do menisco Uma alternativa eacute usar imagens
69
sagitais em plano obliacutequo paralelo agrave orientaccedilatildeo do LCA avaliada em um localizador
axial
83 Abordagem Quanto aos Tipos de Planos Utilizados na RM
831 Imagens Axiais
As imagens no plano axial tecircm importante papel na avaliaccedilatildeo de rotina do joelho As
facetas patelares e a cartilagem articular devido agrave sua orientaccedilatildeo obliacutequa satildeo
demonstradas com maior precisatildeo em imagens axiais atraveacutes da articulaccedilatildeo
patelofemoral A doenccedila patelofemoral (isto eacute condromalaacutecia) pode ser super ou
subestimada quando usadas apenas imagens sagitais Imagens axiais com TF 3D
submilimeacutetrica satildeo usadas para definir padrotildees de lesatildeo circunferencial do menisco
e criar imagens compostas 3D utilizando-se uma estaccedilatildeo de trabalho As imagens
no plano axial tambeacutem satildeo usadas como localizador para determinar os planos
sagital e coronal Embora imagens axiais de rotina em 4 ou 5 mm natildeo satildeo sensiacuteveis
agrave patologia do menisco porque os cortes satildeo muito espessos Imagens sagitais que
secionam o menisco perpendicular agrave sua superfiacutecie proporcionam a melhor
demonstraccedilatildeo da anatomia e patologia interna do menisco
832 Imagens Sagitais
A dessecaccedilatildeo no plano sagital exibe os componentes dos ligamentos colaterais
medial e caacutepsula adjacente O compartimento patelofemoral o quadriacuteceps e o
tendatildeo patelar satildeo demonstrados em dissecaccedilotildees meacutedio-sagitais
O LCA e o LCP satildeo mais bem exibidos em imagens sagitais O LCL ou ligamento
colateral fibular e o tendatildeo do muacutesculo biacuteceps femoral tambeacutem podem ser
observados em cortes sagitais perifeacutericos
Em cortes meacutedio-sagitais os tendotildees quadriacuteceps e patelar que demonstram sinal
de baixa intensidade satildeo observados em suas fixaccedilotildees anteriores aos poacutelos
patelares superior e inferior respectivamente O coxim adiposo infrapatelar de Hoffa
70
estaacute situado diretamente posterior ao tendatildeo patelar e demonstra sinal de
intensidade brilhante (dependendo dos paracircmetros escolhidos) A cartilagem
articular patelar posterior exibe arco uniforme ou convexo em cortes atraveacutes das
facetas patelares medial e lateral Na ausecircncia de liacutequido articular a bursa patelar
colapsada natildeo eacute observada proximal ao poacutelo superior da patela
833 Imagens Coronais
A dissecaccedilatildeo anatocircmica coronal poacutestero-anterior demonstra a caacutepsula posterior o
tendatildeo popliacuteteo os ligamentos cruzados e menisco os ligamentos colaterais e e o
mecanismo extensor
Cortes meacutedio-coronais exibem a espinha tibial anterior enquanto as imagens
anteriores satildeo caracterizadas pelo sinal de alta intensidade do coxim adiposo
infrapatelar de Hoffa anterior ao compartimento lateral do joelho
71
9 COMPARATIVO DO SISTEMA MECAcircNICO COM O JOELHO
Ao iniciar nossa discussatildeo faremos uma comparaccedilatildeo entre a junta do joelho e um
par de buchas mecacircnicas a cartilagem presente em torno dos cocircndilos seraacute
comparada a uma bucha de desgaste o osso seraacute considerado como a peccedila
importante que natildeo poderaacute ser substituiacuteda e a gordura de Hoffa (tecido adiposo
infrapatelar) seraacute considerada como um lubrificante de elevada viscosidade
No sistema mecacircnico quando haacute uma contaminaccedilatildeo no lubrificante tem-se o
aumento do atrito e em consequumlecircncia o desgaste prematuro do conjunto A
presenccedila de aacutegua por exemplo causa uma alteraccedilatildeo da viscosidade do lubrificante
essa alteraccedilatildeo natildeo permite a formaccedilatildeo de cunha na regiatildeo de contato entre as
superfiacutecies assim no caso de elementos mecacircnicos poderemos ter microsoldas
ruiacutedos vibraccedilatildeo aquecimento e outros
Em semelhanccedila com este modelo faremos um comparativo em relaccedilatildeo ao joelho
que apresenta componentes com funccedilotildees muito proacuteximas de um par de buchas
mecacircnicas Com o passar do tempo as constantes situaccedilotildees que envolvem o joelho
no dia a dia sejam elas os esforccedilos em um jogo de futebol ou em um simples
agachamento vatildeo levar este conjunto a pressotildees elevadas e ainda a infiltraccedilotildees de
aacutegua por diversos motivos pancadas torccedilotildees etc Neste caso a presenccedila da aacutegua
assim como no sistema mecacircnico iraacute causar desgaste das cartilagens ocorrendo o
contato entre os cocircndilos o que futuramente poderaacute provocar por exemplo uma
artrite
No caso de um desgaste mecacircnico resolve-se o problema trocando o elemento de
desgaste e solucionando o problema de lubrificaccedilatildeo O que natildeo pode ser realizado
com tanta simplicidade no caso do joelho que requer um tratamento ou ateacute uma
intervenccedilatildeo ciruacutergica
72
91 Resultados dos testes
Foram realizados dois testes com e sem carga para que pudeacutessemos avaliar a
mudanccedila nos resultados da RM
911 O Primeiro Teste
O primeiro teste foi realizado no dia 25 de junho de 2005 no CDI (centro de
diagnoacutestico por imagem) localizado em Santa Luacutecia ndash Vitoacuteria O teste foi realizado
em uma pessoa de aparecircncia saudaacutevel sem histoacuterico de problemas no joelho e sem
ocorrecircncia de dor com idade de 28 anos
Os resultados obtidos natildeo apresentaram alteraccedilatildeo significativa das fissuras
912 O Segundo Teste
O segundo teste foi realizado no dia 18 julho de 2005 no mesmo local do teste
anterior O teste foi realizado com uma pessoa saudaacutevel com histoacuterico de problemas
no joelho e sem dores nos dias anteriores ao teste bem como nos dias posteriores
com idade de 54 anos
O resultado obtido com carga apresentou uma pequena variaccedilatildeo da fissura na
gordura de Hoffa
73
10 DISCUSSAtildeO DOS RESULTADOS E MELHORIAS
Neste capiacutetulo faremos uma abordagem sobre os resultados e uma proposta de
melhoria para o equipamento
101 Comentaacuterio dos Resultados
Nos resultados obtidos foram verificadas alteraccedilotildees na regiatildeo femopatelar quando
se aplica uma carga o que natildeo poderia ser obtido em um exame convencional de
ressonacircncia magneacutetica
No primeiro teste pode ser observada uma pequena diferenccedila devido agrave
aproximaccedilatildeo dos cocircndilos Considerando ser o indiviacuteduo uma pessoa saudaacutevel e
sem dores era de se esperar que o resultado natildeo apresentasse alguma anomalia
No segundo teste observou-se abertura de uma pequena fissura na gordura de
Hoffa o que tambeacutem se esperava pois a pessoa apresentava um histoacuterico de
problemas no joelho apesar de que ele natildeo apresentava sintomas de qualquer
anomalia no momento do teste
Visto que os testes natildeo puderam ser realizados com pessoas que tinham um
histoacuterico e uma situaccedilatildeo que caracterizasse um problema no joelho o que foi
determinante para os resultados e devido a impossibilidade de realizar testes nas
condiccedilotildees ideais descritas no quarto capiacutetulo bem como aos custos altiacutessimos que
envolvem os exames que foram realizados juntamente com os exames dos clientes
da cliacutenica sendo assim era de se esperar que os resultados natildeo causassem
diferenccedila de grande expressatildeo
74
102 Proposta de Melhoria
Visto que os resultados foram considerados satisfatoacuterios apesar das condiccedilotildees
adversas propomos possiacuteveis melhorias no que diz respeito agrave avaliaccedilatildeo da pressatildeo
exercida no joelho
Sugerimos entatildeo a utilizaccedilatildeo de palmilhas figuras 29 e 30 para avaliar a pressatildeo
equivalente exercida no joelho e o uso de um software por exemplo o Ansys
(elementos finitos) para criar uma nova imagem corrigida Isso seria viaacutevel e
interessante poreacutem exigiria mais aprofundamento e muito mais tempo o que poderaacute
ser realizado em futuros trabalhos
Figura 29 ndash Palmilhas para mediccedilatildeo da pressatildeo
Figura 30 ndash Resultado de uma anaacutelise de pressatildeo
75
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
[1] httpmriifscuspbrpaginasporttormprojetohistoricohtml acessado
em 11 de junho de 2005
[2] httpwwweagoracombrlerphpidnew=13596 acessado em 15 de
junho de 2005
[3] Rasch Philip j Cinesiologia e Anatomia Aplicada Editora Guanabara
Koogan 1991
[4] Kendall Henry Otis Kendall Florence Peterson Wadsworth Gladys
Elizabeth Muacutesculos Provas e Funccedilotildees Editora Manole Ltda 1980
[5] Haaga Hohn R Lanzieri Charles F Tomografia Computadorizada e
Ressonacircncia Magneacutetica do Corpo Humano Vol 2 Editora Guanabara Koogan
1996
[6] Antonio Raimundo dos Santos Metodologia Cientiacutefica a construccedilatildeo do
Conhecimento 6ordfed Editora DPampA 2004
[7] Tese de Mestrado do aluno Luciano Luporini Menegaldo Campinas
1997 SP ndash Brasil
[8] httpwwwgrupodojoelhocombrartigosanat_biomhtmc acessado em
16 de junho de 2005
[9] httpwwwgrupodojoelhocombrlcahtm acessado em 16 de junho de
2005
[10]httpwwwcorpohumanohpgigcombrsist_muscularsist_muscularhtml
acessado em 20 de junho de 2005
[11] httpwwwmsd-brazilcommsd43m_manualmm_sec5_47htm
acessado em 24 de junho de 2005
[12] httpgeocitiesyahoocombrcorpoemovview_musculacao_24htm
acessado em 25 de junho de 2005
[13]httpwwwtudosobredorcombrpaciente_templatephp3pagina=joelho
acessado em 06 de julho de 2005
[14] Stimac Gary k Introduccedilatildeo ao diagnoacutestico por imagens Editora
Guanabara Koogan 1994
63
O acuacutemulo de liacutequido de edema em torno de um tumor eacute uma patologia comum O
edema tem maior proporccedilatildeo de aacutegua que o tecido normal circundante e portanto
maior densidade de proacutetons por unidade de volume Este aumento da densidade de
proacutetons por unidade de volume pode ser observado utilizando-se meacutetodos de estudo
por RM Tipicamente imagens por RM ponderadas em densidade protocircnica satildeo
obtidas utilizando-se os menores TE e tempo de repeticcedilatildeo (TR) possiacuteveis que
permitem relaxamento T1 completo de todos os momentos magneacuteticos de volta ao
equiliacutebrio
8111 Tempos de Relaxamento
Apoacutes ser excitado o sinal de RM natildeo pode ser detectado para sempre Sofre
descaimento em virtude de dois tipos diferentes de processos de relaxamento (1) o
retorno do momento magneacutetico de volume ao equiliacutebrio teacutermico e (2) a perda de
coerecircncia da fase na magnetizaccedilatildeo final em virtude de interaccedilotildees com outros
momentos magneacuteticos no tecido
A velocidade com que estes processos retornam agrave magnetizaccedilatildeo final ao equiliacutebrio eacute
fundamental porque a experiecircncia com RM deve ser repetida para cada etapa de
codificaccedilatildeo de fase e o grau de magnetizaccedilatildeo disponiacutevel para o estudo depende da
forma como muitos dos momentos magneacuteticos satildeo realinhados com o campo
magneacutetico principal
8112 Tempos de Relaxamento T2 e T2
Apoacutes excitaccedilatildeo o sinal de RM presente no plano XY decai exponencialmente ateacute
zero com o tempo O tempo necessaacuterio para o desaparecimento irreversiacutevel de 63
do sinal eacute denominado tempo de relaxamento T2 ou tempo de relaxamento spin-spin
ou transversal Este descaimento eacute causado pelos muitos processos que produzem
uma perda de coerecircncia da fase no sinal de RM Apoacutes o pulso de RF todos os
momentos magneacuteticos inicialmente processam com fases idecircnticas (a precessatildeo eacute o
alinhamento dos momentos magneacuteticos em torno do campo principal) Entretanto
64
variaccedilotildees na intensidade efetiva do campo magneacutetico fazem com que os momentos
magneacuteticos processem em diferentes frequumlecircncias por curtos periacuteodos de tempo
8113 Tempo de Relaxamento T1
O tempo de relaxamento T1 (isto eacute spin-lattice ou tempo de relaxamento
longitudinal) eacute o tempo necessaacuterio para restabelecer 63 da populaccedilatildeo de equiliacutebrio
de momentos magneacuteticos Bo apoacutes o pulso de excitaccedilatildeo O relaxamento T1 eacute um
processo exponencial
O tempo de relaxamento T1 para qualquer material varia em funccedilatildeo da intensidade
do capo magneacutetico pois ocorrem mais variaccedilotildees na intensidade do capo magneacutetico
efetivo local em menores frequumlecircncias O tempo de relaxamento T1 eacute sempre maior
ou igual ao tempo de relaxamento T2
812 Paracircmetros Extriacutensecos
Muitos tipos de paracircmetros controlados pelo operador podem alterar o aspecto da
imagem Estes incluem eventos de determinaccedilatildeo do tempo como TR TE e em
estudos de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo de inversatildeo do spin Outros paracircmetros
que afetam o aspecto da imagem satildeo espessura do corte resoluccedilatildeo digital e CDV
O aspecto da imagem tambeacutem pode ser modificado aplicando-se mais de um pulso
de RF antes da coleta de dados
8121 TR e TE
Tipicamente satildeo necessaacuterias 128 ou 256 etapas de codificaccedilatildeo em uma aquisiccedilatildeo
de RM O TR eacute o tempo entre etapas consecutivas de codificaccedilatildeo de fase e o TE eacute
o tempo entre o pulso de RF perturbador inicial e o centro do periacuteodo de aquisiccedilatildeo
O TR geralmente eacute maior que o TE exceto para algumas sequumlecircncias raacutepidas como
aquisiccedilatildeo raacutepida estaacutegio estacionaacuterio apoacutes contraste e imagem raacutepida com
precessatildeo estaacutegio estacionaacuterio
65
813 Manipulaccedilatildeo dos Paracircmetros Extriacutensecos para Variar o Contraste da
Imagem
8131 Imagem de Ressonacircncia Magneacutetica Ponderada em TI e TR
Todas as imagens geradas por RM satildeo ponderadas em T1 em algum grau os
tempos de relaxamento T1 para aacutegua e gordura no corpo vaiam de 100 a 2000 ms
A fonte primaacuteria de atenuaccedilatildeo do sinal em uma imagem spin-eco eacute a saturaccedilatildeo
progressiva do momento magneacutetico pelos pulsos de seleccedilatildeo do corte repetitivos O
sinal da gordura eacute brilhante enquanto as intensidades de sinal do muacutesculo e liacutequido
em um cisto do menisco satildeo menores
8132 Ponderaccedilatildeo em densidade Protocircnica
As imagens onde o contraste eacute governado pela concentraccedilatildeo relativa de aacutegua no
tecido podem ser geradas utilizando-se TRrsquos longos (TR gt 20 ms) Estas imagens
satildeo denominadas imagens ponderadas em densidade protocircnicas As imagens
ponderadas em densidade protocircnica fornecem mais detalhes anatocircmicos porque
satildeo usadas para visualizar estruturas finas Estas satildeo obtidas e satildeo uacuteteis para
interpretaccedilatildeo de aacutereas de sinal de intensidade elevada observada na imagem
ponderada em T2 na qual os detalhes anatocircmicos estatildeo encobertos
8133 Ponderaccedilatildeo em T2 e TE
O liacutequido e o edema podem ser enfatizados em imagens produzidas por RM
utilizando-se longos tempos de TE porque possuem maiores tempos de
relaxamento T2 que os tecidos normais Com TEs longos o descaimento do sinal
exponencial devido ao relaxamento T2 atenua o sinal de liacutequido e edema mais
lentamente que o sinal da gordura muacutesculo ou tecidos conjuntivos normais
Portanto o liacutequido e o edema apresentam-se brilhantes em imagens por RM
ponderadas em T2 obtidas utilizando-se longos tempos TE e longos tempos TR A
seguir seraacute exposto um quadro com um breve resumo da interpretaccedilatildeo de RM
66
Resumo da interpretaccedilatildeo de IRM
Definiccedilotildees
Tempos de relaxamento Comportamento caracteriacutestico da magnetizaccedilatildeo tecidual
(propriedades dos tecidos)
T1 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons se
tornem inicialmente alinhados com o capo magneacutetico
estaacutetico (ou se realinhem apoacutes excitaccedilotildees repetidas)
T2 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons
saiam de fase uns em relaccedilatildeo aos outros apoacutes excitaccedilatildeo
por radiofrequumlecircncia (RF)
TR O tempo entre as excitaccedilotildees sucessivas de RF no tecido
(um TR curto seleciona proacutetons com T1 curto)
TE Sequumlecircncia em spin-eco tempo no qual o sinal de RF
tecidual (spin-eco) eacute recebido (um TE longo seleciona
proacutetons com T2 longo)
TI Sequumlecircncia de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo consumido
ateacute que a magnetizaccedilatildeo do tecido em recuperaccedilatildeo seja
defletido para recepccedilatildeo (tecido cuja magnetizaccedilatildeo passa
pelo zero no tempo TI produz intensidade zero)
Efeitos sobre a
Imagem
T1 Um T1 curto possibilita uma remagnetizaccedilatildeo raacutepida de
modo que a intensidade do sinal eacute grande (a gordura tem
T1 muito curto) e o tecido aparece brilhante o tecido com
T1 longo (como o liacutequido) natildeo se magnetiza plenamente
entre as excitaccedilotildees e apresenta um aspecto escuro na
imagem a inversatildeo-recuperaccedilatildeo com TI semelhante ao T1
de um tecido resulta em sinal nulo para este tecido (a
gordura pode ser zerada pelo emprego de um TI curto)
67
T2 Um T2 curto faz com que os proacutetons em precessatildeo saiam
rapidamente de fase levando agrave perda do sinal tecidos com
T2 curto (como o muacutesculo) tecircm aspecto escuro nas
imagens obtidas em TE longo tecidos com T2 longo (como
liacutequido ou tumor) mantecircm sua coerecircncia de fase por mais
tempo do que outros tecidos e apresentam um aspecto
brilhante nas imagens obtidas com um TE longo uma
teacutecnica ponderada em T2 utiliza um TR e um TE longos
Aspecto do tecido em sequumlecircncia de IRM
Spin-eco
Tecido Tempo de
relaxamento
Ponderaccedilatildeo T1
TE e TR curtos
Ponderaccedilatildeo T2
Tumor liacutequido T1 e T2 longos Escuro Claro
Muacutesculo T1 longo e T2 curto Escuro Escuro
Gordura T1 curto e T2 longo Claro Menos claro
Para finalizar nossa anaacutelise acerca dos paracircmetros podemos dizer que em uma
sequumlecircncia DP teremos valores curtos para TR e tambeacutem para TE ou seja teremos
T1 longo e T2 curto assim natildeo teremos sequumlecircncia ponderada em T1 como
tambeacutem natildeo teremos ponderada em T2 esta sequumlecircncia nos daraacute cor escura para
liacutequidos e gorduras entatildeo poderemos diferenciar os muacutesculos que teratildeo cor
brilhante podendo entatildeo diagnosticar problemas musculares
Para valores curtos de TR e TE teremos sequumlecircncia ponderada em T1 desta forma
as gorduras apareceratildeo com cor brilhante e os muacutesculos e liacutequidos apareceratildeo em
cor escura sendo uma oacutetima maneira de analisar o quatildeo intacta se encontra o tecido
infrapatelar ou gordura de Hoffa encontrada na regiatildeo femopatelar
68
Para valores longos de TR e TE teremos uma sequumlecircncia ponderada em T2 desta
forma as gorduras e muacutesculos se encontraratildeo em cor escura mas os liacutequidos
estaratildeo em cor brilhante assim poderemos diagnosticar a presenccedila de aacutegua e
edemas na regiatildeo patelofemoral Lembrando ainda que a gordura neste caso tem a
funccedilatildeo de lubrificantes para as superfiacutecies das cartilagens dos ossos a presenccedila de
aacutegua ou edemas prejudicam a lubrificaccedilatildeo na regiatildeo fazendo com que as
cartilagens venham a deteriorar-se
82 Planos de Imagem
Uma aquisiccedilatildeo axial atraveacutes da articulaccedilatildeo patelofemoral eacute usada como o localizador
inicial para imagens subsequumlentes nos planos sagital e coronal A patologia do
menisco eacute avaliada basicamente em imagens do plano sagital Entretanto a
morfologia e a intensidade de sinal das cartilagens do menisco devem ser avaliadas
secundariamente em imagens no plano coronal Os ligamentos cruzados satildeo mais
bem observados em imagens no plano sagital com o coronal e o axial para
visualizaccedilatildeo secundaacuteria e confirmaccedilatildeo da patologia Os ligamentos colateral medial
e lateral (LCM E LCL) satildeo claramente exibidos em imagens coronais e axiais e
tambeacutem podem ser identificados rotineiramente em imagens sagitais As superfiacutecies
da cartilagem articular dos compartimentos medial e lateral satildeo avaliadas nos planos
coronal e sagital A articulaccedilatildeo patelofemoral incluindo a faceta patelar e a
cartilagem articular do sulco troclear eacute mais bem observada em imagens axiais e
sagitais
821 Posicionamento do Paciente
Embora os estudos por imagem sejam realizados rotineiramente com o joelho
colocado em 10ordm a 15ordm de rotaccedilatildeo externa (para realinhar o ligamento cruzado
anterior [LCA] paralelo ao plano de imagem sagital) esta rotaccedilatildeo externa torna-se
menos importante quando satildeo usados cortes mais finos (lt 3 mm) A rotaccedilatildeo externa
excessiva do joelho resulta em alongamento das dimensotildees acircntero-posteriores do
cocircndilo femoral (principalmente o cocircndilo femoral lateral) e pode diminuir a
visualizaccedilatildeo precisa da anatomia do menisco Uma alternativa eacute usar imagens
69
sagitais em plano obliacutequo paralelo agrave orientaccedilatildeo do LCA avaliada em um localizador
axial
83 Abordagem Quanto aos Tipos de Planos Utilizados na RM
831 Imagens Axiais
As imagens no plano axial tecircm importante papel na avaliaccedilatildeo de rotina do joelho As
facetas patelares e a cartilagem articular devido agrave sua orientaccedilatildeo obliacutequa satildeo
demonstradas com maior precisatildeo em imagens axiais atraveacutes da articulaccedilatildeo
patelofemoral A doenccedila patelofemoral (isto eacute condromalaacutecia) pode ser super ou
subestimada quando usadas apenas imagens sagitais Imagens axiais com TF 3D
submilimeacutetrica satildeo usadas para definir padrotildees de lesatildeo circunferencial do menisco
e criar imagens compostas 3D utilizando-se uma estaccedilatildeo de trabalho As imagens
no plano axial tambeacutem satildeo usadas como localizador para determinar os planos
sagital e coronal Embora imagens axiais de rotina em 4 ou 5 mm natildeo satildeo sensiacuteveis
agrave patologia do menisco porque os cortes satildeo muito espessos Imagens sagitais que
secionam o menisco perpendicular agrave sua superfiacutecie proporcionam a melhor
demonstraccedilatildeo da anatomia e patologia interna do menisco
832 Imagens Sagitais
A dessecaccedilatildeo no plano sagital exibe os componentes dos ligamentos colaterais
medial e caacutepsula adjacente O compartimento patelofemoral o quadriacuteceps e o
tendatildeo patelar satildeo demonstrados em dissecaccedilotildees meacutedio-sagitais
O LCA e o LCP satildeo mais bem exibidos em imagens sagitais O LCL ou ligamento
colateral fibular e o tendatildeo do muacutesculo biacuteceps femoral tambeacutem podem ser
observados em cortes sagitais perifeacutericos
Em cortes meacutedio-sagitais os tendotildees quadriacuteceps e patelar que demonstram sinal
de baixa intensidade satildeo observados em suas fixaccedilotildees anteriores aos poacutelos
patelares superior e inferior respectivamente O coxim adiposo infrapatelar de Hoffa
70
estaacute situado diretamente posterior ao tendatildeo patelar e demonstra sinal de
intensidade brilhante (dependendo dos paracircmetros escolhidos) A cartilagem
articular patelar posterior exibe arco uniforme ou convexo em cortes atraveacutes das
facetas patelares medial e lateral Na ausecircncia de liacutequido articular a bursa patelar
colapsada natildeo eacute observada proximal ao poacutelo superior da patela
833 Imagens Coronais
A dissecaccedilatildeo anatocircmica coronal poacutestero-anterior demonstra a caacutepsula posterior o
tendatildeo popliacuteteo os ligamentos cruzados e menisco os ligamentos colaterais e e o
mecanismo extensor
Cortes meacutedio-coronais exibem a espinha tibial anterior enquanto as imagens
anteriores satildeo caracterizadas pelo sinal de alta intensidade do coxim adiposo
infrapatelar de Hoffa anterior ao compartimento lateral do joelho
71
9 COMPARATIVO DO SISTEMA MECAcircNICO COM O JOELHO
Ao iniciar nossa discussatildeo faremos uma comparaccedilatildeo entre a junta do joelho e um
par de buchas mecacircnicas a cartilagem presente em torno dos cocircndilos seraacute
comparada a uma bucha de desgaste o osso seraacute considerado como a peccedila
importante que natildeo poderaacute ser substituiacuteda e a gordura de Hoffa (tecido adiposo
infrapatelar) seraacute considerada como um lubrificante de elevada viscosidade
No sistema mecacircnico quando haacute uma contaminaccedilatildeo no lubrificante tem-se o
aumento do atrito e em consequumlecircncia o desgaste prematuro do conjunto A
presenccedila de aacutegua por exemplo causa uma alteraccedilatildeo da viscosidade do lubrificante
essa alteraccedilatildeo natildeo permite a formaccedilatildeo de cunha na regiatildeo de contato entre as
superfiacutecies assim no caso de elementos mecacircnicos poderemos ter microsoldas
ruiacutedos vibraccedilatildeo aquecimento e outros
Em semelhanccedila com este modelo faremos um comparativo em relaccedilatildeo ao joelho
que apresenta componentes com funccedilotildees muito proacuteximas de um par de buchas
mecacircnicas Com o passar do tempo as constantes situaccedilotildees que envolvem o joelho
no dia a dia sejam elas os esforccedilos em um jogo de futebol ou em um simples
agachamento vatildeo levar este conjunto a pressotildees elevadas e ainda a infiltraccedilotildees de
aacutegua por diversos motivos pancadas torccedilotildees etc Neste caso a presenccedila da aacutegua
assim como no sistema mecacircnico iraacute causar desgaste das cartilagens ocorrendo o
contato entre os cocircndilos o que futuramente poderaacute provocar por exemplo uma
artrite
No caso de um desgaste mecacircnico resolve-se o problema trocando o elemento de
desgaste e solucionando o problema de lubrificaccedilatildeo O que natildeo pode ser realizado
com tanta simplicidade no caso do joelho que requer um tratamento ou ateacute uma
intervenccedilatildeo ciruacutergica
72
91 Resultados dos testes
Foram realizados dois testes com e sem carga para que pudeacutessemos avaliar a
mudanccedila nos resultados da RM
911 O Primeiro Teste
O primeiro teste foi realizado no dia 25 de junho de 2005 no CDI (centro de
diagnoacutestico por imagem) localizado em Santa Luacutecia ndash Vitoacuteria O teste foi realizado
em uma pessoa de aparecircncia saudaacutevel sem histoacuterico de problemas no joelho e sem
ocorrecircncia de dor com idade de 28 anos
Os resultados obtidos natildeo apresentaram alteraccedilatildeo significativa das fissuras
912 O Segundo Teste
O segundo teste foi realizado no dia 18 julho de 2005 no mesmo local do teste
anterior O teste foi realizado com uma pessoa saudaacutevel com histoacuterico de problemas
no joelho e sem dores nos dias anteriores ao teste bem como nos dias posteriores
com idade de 54 anos
O resultado obtido com carga apresentou uma pequena variaccedilatildeo da fissura na
gordura de Hoffa
73
10 DISCUSSAtildeO DOS RESULTADOS E MELHORIAS
Neste capiacutetulo faremos uma abordagem sobre os resultados e uma proposta de
melhoria para o equipamento
101 Comentaacuterio dos Resultados
Nos resultados obtidos foram verificadas alteraccedilotildees na regiatildeo femopatelar quando
se aplica uma carga o que natildeo poderia ser obtido em um exame convencional de
ressonacircncia magneacutetica
No primeiro teste pode ser observada uma pequena diferenccedila devido agrave
aproximaccedilatildeo dos cocircndilos Considerando ser o indiviacuteduo uma pessoa saudaacutevel e
sem dores era de se esperar que o resultado natildeo apresentasse alguma anomalia
No segundo teste observou-se abertura de uma pequena fissura na gordura de
Hoffa o que tambeacutem se esperava pois a pessoa apresentava um histoacuterico de
problemas no joelho apesar de que ele natildeo apresentava sintomas de qualquer
anomalia no momento do teste
Visto que os testes natildeo puderam ser realizados com pessoas que tinham um
histoacuterico e uma situaccedilatildeo que caracterizasse um problema no joelho o que foi
determinante para os resultados e devido a impossibilidade de realizar testes nas
condiccedilotildees ideais descritas no quarto capiacutetulo bem como aos custos altiacutessimos que
envolvem os exames que foram realizados juntamente com os exames dos clientes
da cliacutenica sendo assim era de se esperar que os resultados natildeo causassem
diferenccedila de grande expressatildeo
74
102 Proposta de Melhoria
Visto que os resultados foram considerados satisfatoacuterios apesar das condiccedilotildees
adversas propomos possiacuteveis melhorias no que diz respeito agrave avaliaccedilatildeo da pressatildeo
exercida no joelho
Sugerimos entatildeo a utilizaccedilatildeo de palmilhas figuras 29 e 30 para avaliar a pressatildeo
equivalente exercida no joelho e o uso de um software por exemplo o Ansys
(elementos finitos) para criar uma nova imagem corrigida Isso seria viaacutevel e
interessante poreacutem exigiria mais aprofundamento e muito mais tempo o que poderaacute
ser realizado em futuros trabalhos
Figura 29 ndash Palmilhas para mediccedilatildeo da pressatildeo
Figura 30 ndash Resultado de uma anaacutelise de pressatildeo
75
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
[1] httpmriifscuspbrpaginasporttormprojetohistoricohtml acessado
em 11 de junho de 2005
[2] httpwwweagoracombrlerphpidnew=13596 acessado em 15 de
junho de 2005
[3] Rasch Philip j Cinesiologia e Anatomia Aplicada Editora Guanabara
Koogan 1991
[4] Kendall Henry Otis Kendall Florence Peterson Wadsworth Gladys
Elizabeth Muacutesculos Provas e Funccedilotildees Editora Manole Ltda 1980
[5] Haaga Hohn R Lanzieri Charles F Tomografia Computadorizada e
Ressonacircncia Magneacutetica do Corpo Humano Vol 2 Editora Guanabara Koogan
1996
[6] Antonio Raimundo dos Santos Metodologia Cientiacutefica a construccedilatildeo do
Conhecimento 6ordfed Editora DPampA 2004
[7] Tese de Mestrado do aluno Luciano Luporini Menegaldo Campinas
1997 SP ndash Brasil
[8] httpwwwgrupodojoelhocombrartigosanat_biomhtmc acessado em
16 de junho de 2005
[9] httpwwwgrupodojoelhocombrlcahtm acessado em 16 de junho de
2005
[10]httpwwwcorpohumanohpgigcombrsist_muscularsist_muscularhtml
acessado em 20 de junho de 2005
[11] httpwwwmsd-brazilcommsd43m_manualmm_sec5_47htm
acessado em 24 de junho de 2005
[12] httpgeocitiesyahoocombrcorpoemovview_musculacao_24htm
acessado em 25 de junho de 2005
[13]httpwwwtudosobredorcombrpaciente_templatephp3pagina=joelho
acessado em 06 de julho de 2005
[14] Stimac Gary k Introduccedilatildeo ao diagnoacutestico por imagens Editora
Guanabara Koogan 1994
64
variaccedilotildees na intensidade efetiva do campo magneacutetico fazem com que os momentos
magneacuteticos processem em diferentes frequumlecircncias por curtos periacuteodos de tempo
8113 Tempo de Relaxamento T1
O tempo de relaxamento T1 (isto eacute spin-lattice ou tempo de relaxamento
longitudinal) eacute o tempo necessaacuterio para restabelecer 63 da populaccedilatildeo de equiliacutebrio
de momentos magneacuteticos Bo apoacutes o pulso de excitaccedilatildeo O relaxamento T1 eacute um
processo exponencial
O tempo de relaxamento T1 para qualquer material varia em funccedilatildeo da intensidade
do capo magneacutetico pois ocorrem mais variaccedilotildees na intensidade do capo magneacutetico
efetivo local em menores frequumlecircncias O tempo de relaxamento T1 eacute sempre maior
ou igual ao tempo de relaxamento T2
812 Paracircmetros Extriacutensecos
Muitos tipos de paracircmetros controlados pelo operador podem alterar o aspecto da
imagem Estes incluem eventos de determinaccedilatildeo do tempo como TR TE e em
estudos de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo de inversatildeo do spin Outros paracircmetros
que afetam o aspecto da imagem satildeo espessura do corte resoluccedilatildeo digital e CDV
O aspecto da imagem tambeacutem pode ser modificado aplicando-se mais de um pulso
de RF antes da coleta de dados
8121 TR e TE
Tipicamente satildeo necessaacuterias 128 ou 256 etapas de codificaccedilatildeo em uma aquisiccedilatildeo
de RM O TR eacute o tempo entre etapas consecutivas de codificaccedilatildeo de fase e o TE eacute
o tempo entre o pulso de RF perturbador inicial e o centro do periacuteodo de aquisiccedilatildeo
O TR geralmente eacute maior que o TE exceto para algumas sequumlecircncias raacutepidas como
aquisiccedilatildeo raacutepida estaacutegio estacionaacuterio apoacutes contraste e imagem raacutepida com
precessatildeo estaacutegio estacionaacuterio
65
813 Manipulaccedilatildeo dos Paracircmetros Extriacutensecos para Variar o Contraste da
Imagem
8131 Imagem de Ressonacircncia Magneacutetica Ponderada em TI e TR
Todas as imagens geradas por RM satildeo ponderadas em T1 em algum grau os
tempos de relaxamento T1 para aacutegua e gordura no corpo vaiam de 100 a 2000 ms
A fonte primaacuteria de atenuaccedilatildeo do sinal em uma imagem spin-eco eacute a saturaccedilatildeo
progressiva do momento magneacutetico pelos pulsos de seleccedilatildeo do corte repetitivos O
sinal da gordura eacute brilhante enquanto as intensidades de sinal do muacutesculo e liacutequido
em um cisto do menisco satildeo menores
8132 Ponderaccedilatildeo em densidade Protocircnica
As imagens onde o contraste eacute governado pela concentraccedilatildeo relativa de aacutegua no
tecido podem ser geradas utilizando-se TRrsquos longos (TR gt 20 ms) Estas imagens
satildeo denominadas imagens ponderadas em densidade protocircnicas As imagens
ponderadas em densidade protocircnica fornecem mais detalhes anatocircmicos porque
satildeo usadas para visualizar estruturas finas Estas satildeo obtidas e satildeo uacuteteis para
interpretaccedilatildeo de aacutereas de sinal de intensidade elevada observada na imagem
ponderada em T2 na qual os detalhes anatocircmicos estatildeo encobertos
8133 Ponderaccedilatildeo em T2 e TE
O liacutequido e o edema podem ser enfatizados em imagens produzidas por RM
utilizando-se longos tempos de TE porque possuem maiores tempos de
relaxamento T2 que os tecidos normais Com TEs longos o descaimento do sinal
exponencial devido ao relaxamento T2 atenua o sinal de liacutequido e edema mais
lentamente que o sinal da gordura muacutesculo ou tecidos conjuntivos normais
Portanto o liacutequido e o edema apresentam-se brilhantes em imagens por RM
ponderadas em T2 obtidas utilizando-se longos tempos TE e longos tempos TR A
seguir seraacute exposto um quadro com um breve resumo da interpretaccedilatildeo de RM
66
Resumo da interpretaccedilatildeo de IRM
Definiccedilotildees
Tempos de relaxamento Comportamento caracteriacutestico da magnetizaccedilatildeo tecidual
(propriedades dos tecidos)
T1 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons se
tornem inicialmente alinhados com o capo magneacutetico
estaacutetico (ou se realinhem apoacutes excitaccedilotildees repetidas)
T2 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons
saiam de fase uns em relaccedilatildeo aos outros apoacutes excitaccedilatildeo
por radiofrequumlecircncia (RF)
TR O tempo entre as excitaccedilotildees sucessivas de RF no tecido
(um TR curto seleciona proacutetons com T1 curto)
TE Sequumlecircncia em spin-eco tempo no qual o sinal de RF
tecidual (spin-eco) eacute recebido (um TE longo seleciona
proacutetons com T2 longo)
TI Sequumlecircncia de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo consumido
ateacute que a magnetizaccedilatildeo do tecido em recuperaccedilatildeo seja
defletido para recepccedilatildeo (tecido cuja magnetizaccedilatildeo passa
pelo zero no tempo TI produz intensidade zero)
Efeitos sobre a
Imagem
T1 Um T1 curto possibilita uma remagnetizaccedilatildeo raacutepida de
modo que a intensidade do sinal eacute grande (a gordura tem
T1 muito curto) e o tecido aparece brilhante o tecido com
T1 longo (como o liacutequido) natildeo se magnetiza plenamente
entre as excitaccedilotildees e apresenta um aspecto escuro na
imagem a inversatildeo-recuperaccedilatildeo com TI semelhante ao T1
de um tecido resulta em sinal nulo para este tecido (a
gordura pode ser zerada pelo emprego de um TI curto)
67
T2 Um T2 curto faz com que os proacutetons em precessatildeo saiam
rapidamente de fase levando agrave perda do sinal tecidos com
T2 curto (como o muacutesculo) tecircm aspecto escuro nas
imagens obtidas em TE longo tecidos com T2 longo (como
liacutequido ou tumor) mantecircm sua coerecircncia de fase por mais
tempo do que outros tecidos e apresentam um aspecto
brilhante nas imagens obtidas com um TE longo uma
teacutecnica ponderada em T2 utiliza um TR e um TE longos
Aspecto do tecido em sequumlecircncia de IRM
Spin-eco
Tecido Tempo de
relaxamento
Ponderaccedilatildeo T1
TE e TR curtos
Ponderaccedilatildeo T2
Tumor liacutequido T1 e T2 longos Escuro Claro
Muacutesculo T1 longo e T2 curto Escuro Escuro
Gordura T1 curto e T2 longo Claro Menos claro
Para finalizar nossa anaacutelise acerca dos paracircmetros podemos dizer que em uma
sequumlecircncia DP teremos valores curtos para TR e tambeacutem para TE ou seja teremos
T1 longo e T2 curto assim natildeo teremos sequumlecircncia ponderada em T1 como
tambeacutem natildeo teremos ponderada em T2 esta sequumlecircncia nos daraacute cor escura para
liacutequidos e gorduras entatildeo poderemos diferenciar os muacutesculos que teratildeo cor
brilhante podendo entatildeo diagnosticar problemas musculares
Para valores curtos de TR e TE teremos sequumlecircncia ponderada em T1 desta forma
as gorduras apareceratildeo com cor brilhante e os muacutesculos e liacutequidos apareceratildeo em
cor escura sendo uma oacutetima maneira de analisar o quatildeo intacta se encontra o tecido
infrapatelar ou gordura de Hoffa encontrada na regiatildeo femopatelar
68
Para valores longos de TR e TE teremos uma sequumlecircncia ponderada em T2 desta
forma as gorduras e muacutesculos se encontraratildeo em cor escura mas os liacutequidos
estaratildeo em cor brilhante assim poderemos diagnosticar a presenccedila de aacutegua e
edemas na regiatildeo patelofemoral Lembrando ainda que a gordura neste caso tem a
funccedilatildeo de lubrificantes para as superfiacutecies das cartilagens dos ossos a presenccedila de
aacutegua ou edemas prejudicam a lubrificaccedilatildeo na regiatildeo fazendo com que as
cartilagens venham a deteriorar-se
82 Planos de Imagem
Uma aquisiccedilatildeo axial atraveacutes da articulaccedilatildeo patelofemoral eacute usada como o localizador
inicial para imagens subsequumlentes nos planos sagital e coronal A patologia do
menisco eacute avaliada basicamente em imagens do plano sagital Entretanto a
morfologia e a intensidade de sinal das cartilagens do menisco devem ser avaliadas
secundariamente em imagens no plano coronal Os ligamentos cruzados satildeo mais
bem observados em imagens no plano sagital com o coronal e o axial para
visualizaccedilatildeo secundaacuteria e confirmaccedilatildeo da patologia Os ligamentos colateral medial
e lateral (LCM E LCL) satildeo claramente exibidos em imagens coronais e axiais e
tambeacutem podem ser identificados rotineiramente em imagens sagitais As superfiacutecies
da cartilagem articular dos compartimentos medial e lateral satildeo avaliadas nos planos
coronal e sagital A articulaccedilatildeo patelofemoral incluindo a faceta patelar e a
cartilagem articular do sulco troclear eacute mais bem observada em imagens axiais e
sagitais
821 Posicionamento do Paciente
Embora os estudos por imagem sejam realizados rotineiramente com o joelho
colocado em 10ordm a 15ordm de rotaccedilatildeo externa (para realinhar o ligamento cruzado
anterior [LCA] paralelo ao plano de imagem sagital) esta rotaccedilatildeo externa torna-se
menos importante quando satildeo usados cortes mais finos (lt 3 mm) A rotaccedilatildeo externa
excessiva do joelho resulta em alongamento das dimensotildees acircntero-posteriores do
cocircndilo femoral (principalmente o cocircndilo femoral lateral) e pode diminuir a
visualizaccedilatildeo precisa da anatomia do menisco Uma alternativa eacute usar imagens
69
sagitais em plano obliacutequo paralelo agrave orientaccedilatildeo do LCA avaliada em um localizador
axial
83 Abordagem Quanto aos Tipos de Planos Utilizados na RM
831 Imagens Axiais
As imagens no plano axial tecircm importante papel na avaliaccedilatildeo de rotina do joelho As
facetas patelares e a cartilagem articular devido agrave sua orientaccedilatildeo obliacutequa satildeo
demonstradas com maior precisatildeo em imagens axiais atraveacutes da articulaccedilatildeo
patelofemoral A doenccedila patelofemoral (isto eacute condromalaacutecia) pode ser super ou
subestimada quando usadas apenas imagens sagitais Imagens axiais com TF 3D
submilimeacutetrica satildeo usadas para definir padrotildees de lesatildeo circunferencial do menisco
e criar imagens compostas 3D utilizando-se uma estaccedilatildeo de trabalho As imagens
no plano axial tambeacutem satildeo usadas como localizador para determinar os planos
sagital e coronal Embora imagens axiais de rotina em 4 ou 5 mm natildeo satildeo sensiacuteveis
agrave patologia do menisco porque os cortes satildeo muito espessos Imagens sagitais que
secionam o menisco perpendicular agrave sua superfiacutecie proporcionam a melhor
demonstraccedilatildeo da anatomia e patologia interna do menisco
832 Imagens Sagitais
A dessecaccedilatildeo no plano sagital exibe os componentes dos ligamentos colaterais
medial e caacutepsula adjacente O compartimento patelofemoral o quadriacuteceps e o
tendatildeo patelar satildeo demonstrados em dissecaccedilotildees meacutedio-sagitais
O LCA e o LCP satildeo mais bem exibidos em imagens sagitais O LCL ou ligamento
colateral fibular e o tendatildeo do muacutesculo biacuteceps femoral tambeacutem podem ser
observados em cortes sagitais perifeacutericos
Em cortes meacutedio-sagitais os tendotildees quadriacuteceps e patelar que demonstram sinal
de baixa intensidade satildeo observados em suas fixaccedilotildees anteriores aos poacutelos
patelares superior e inferior respectivamente O coxim adiposo infrapatelar de Hoffa
70
estaacute situado diretamente posterior ao tendatildeo patelar e demonstra sinal de
intensidade brilhante (dependendo dos paracircmetros escolhidos) A cartilagem
articular patelar posterior exibe arco uniforme ou convexo em cortes atraveacutes das
facetas patelares medial e lateral Na ausecircncia de liacutequido articular a bursa patelar
colapsada natildeo eacute observada proximal ao poacutelo superior da patela
833 Imagens Coronais
A dissecaccedilatildeo anatocircmica coronal poacutestero-anterior demonstra a caacutepsula posterior o
tendatildeo popliacuteteo os ligamentos cruzados e menisco os ligamentos colaterais e e o
mecanismo extensor
Cortes meacutedio-coronais exibem a espinha tibial anterior enquanto as imagens
anteriores satildeo caracterizadas pelo sinal de alta intensidade do coxim adiposo
infrapatelar de Hoffa anterior ao compartimento lateral do joelho
71
9 COMPARATIVO DO SISTEMA MECAcircNICO COM O JOELHO
Ao iniciar nossa discussatildeo faremos uma comparaccedilatildeo entre a junta do joelho e um
par de buchas mecacircnicas a cartilagem presente em torno dos cocircndilos seraacute
comparada a uma bucha de desgaste o osso seraacute considerado como a peccedila
importante que natildeo poderaacute ser substituiacuteda e a gordura de Hoffa (tecido adiposo
infrapatelar) seraacute considerada como um lubrificante de elevada viscosidade
No sistema mecacircnico quando haacute uma contaminaccedilatildeo no lubrificante tem-se o
aumento do atrito e em consequumlecircncia o desgaste prematuro do conjunto A
presenccedila de aacutegua por exemplo causa uma alteraccedilatildeo da viscosidade do lubrificante
essa alteraccedilatildeo natildeo permite a formaccedilatildeo de cunha na regiatildeo de contato entre as
superfiacutecies assim no caso de elementos mecacircnicos poderemos ter microsoldas
ruiacutedos vibraccedilatildeo aquecimento e outros
Em semelhanccedila com este modelo faremos um comparativo em relaccedilatildeo ao joelho
que apresenta componentes com funccedilotildees muito proacuteximas de um par de buchas
mecacircnicas Com o passar do tempo as constantes situaccedilotildees que envolvem o joelho
no dia a dia sejam elas os esforccedilos em um jogo de futebol ou em um simples
agachamento vatildeo levar este conjunto a pressotildees elevadas e ainda a infiltraccedilotildees de
aacutegua por diversos motivos pancadas torccedilotildees etc Neste caso a presenccedila da aacutegua
assim como no sistema mecacircnico iraacute causar desgaste das cartilagens ocorrendo o
contato entre os cocircndilos o que futuramente poderaacute provocar por exemplo uma
artrite
No caso de um desgaste mecacircnico resolve-se o problema trocando o elemento de
desgaste e solucionando o problema de lubrificaccedilatildeo O que natildeo pode ser realizado
com tanta simplicidade no caso do joelho que requer um tratamento ou ateacute uma
intervenccedilatildeo ciruacutergica
72
91 Resultados dos testes
Foram realizados dois testes com e sem carga para que pudeacutessemos avaliar a
mudanccedila nos resultados da RM
911 O Primeiro Teste
O primeiro teste foi realizado no dia 25 de junho de 2005 no CDI (centro de
diagnoacutestico por imagem) localizado em Santa Luacutecia ndash Vitoacuteria O teste foi realizado
em uma pessoa de aparecircncia saudaacutevel sem histoacuterico de problemas no joelho e sem
ocorrecircncia de dor com idade de 28 anos
Os resultados obtidos natildeo apresentaram alteraccedilatildeo significativa das fissuras
912 O Segundo Teste
O segundo teste foi realizado no dia 18 julho de 2005 no mesmo local do teste
anterior O teste foi realizado com uma pessoa saudaacutevel com histoacuterico de problemas
no joelho e sem dores nos dias anteriores ao teste bem como nos dias posteriores
com idade de 54 anos
O resultado obtido com carga apresentou uma pequena variaccedilatildeo da fissura na
gordura de Hoffa
73
10 DISCUSSAtildeO DOS RESULTADOS E MELHORIAS
Neste capiacutetulo faremos uma abordagem sobre os resultados e uma proposta de
melhoria para o equipamento
101 Comentaacuterio dos Resultados
Nos resultados obtidos foram verificadas alteraccedilotildees na regiatildeo femopatelar quando
se aplica uma carga o que natildeo poderia ser obtido em um exame convencional de
ressonacircncia magneacutetica
No primeiro teste pode ser observada uma pequena diferenccedila devido agrave
aproximaccedilatildeo dos cocircndilos Considerando ser o indiviacuteduo uma pessoa saudaacutevel e
sem dores era de se esperar que o resultado natildeo apresentasse alguma anomalia
No segundo teste observou-se abertura de uma pequena fissura na gordura de
Hoffa o que tambeacutem se esperava pois a pessoa apresentava um histoacuterico de
problemas no joelho apesar de que ele natildeo apresentava sintomas de qualquer
anomalia no momento do teste
Visto que os testes natildeo puderam ser realizados com pessoas que tinham um
histoacuterico e uma situaccedilatildeo que caracterizasse um problema no joelho o que foi
determinante para os resultados e devido a impossibilidade de realizar testes nas
condiccedilotildees ideais descritas no quarto capiacutetulo bem como aos custos altiacutessimos que
envolvem os exames que foram realizados juntamente com os exames dos clientes
da cliacutenica sendo assim era de se esperar que os resultados natildeo causassem
diferenccedila de grande expressatildeo
74
102 Proposta de Melhoria
Visto que os resultados foram considerados satisfatoacuterios apesar das condiccedilotildees
adversas propomos possiacuteveis melhorias no que diz respeito agrave avaliaccedilatildeo da pressatildeo
exercida no joelho
Sugerimos entatildeo a utilizaccedilatildeo de palmilhas figuras 29 e 30 para avaliar a pressatildeo
equivalente exercida no joelho e o uso de um software por exemplo o Ansys
(elementos finitos) para criar uma nova imagem corrigida Isso seria viaacutevel e
interessante poreacutem exigiria mais aprofundamento e muito mais tempo o que poderaacute
ser realizado em futuros trabalhos
Figura 29 ndash Palmilhas para mediccedilatildeo da pressatildeo
Figura 30 ndash Resultado de uma anaacutelise de pressatildeo
75
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
[1] httpmriifscuspbrpaginasporttormprojetohistoricohtml acessado
em 11 de junho de 2005
[2] httpwwweagoracombrlerphpidnew=13596 acessado em 15 de
junho de 2005
[3] Rasch Philip j Cinesiologia e Anatomia Aplicada Editora Guanabara
Koogan 1991
[4] Kendall Henry Otis Kendall Florence Peterson Wadsworth Gladys
Elizabeth Muacutesculos Provas e Funccedilotildees Editora Manole Ltda 1980
[5] Haaga Hohn R Lanzieri Charles F Tomografia Computadorizada e
Ressonacircncia Magneacutetica do Corpo Humano Vol 2 Editora Guanabara Koogan
1996
[6] Antonio Raimundo dos Santos Metodologia Cientiacutefica a construccedilatildeo do
Conhecimento 6ordfed Editora DPampA 2004
[7] Tese de Mestrado do aluno Luciano Luporini Menegaldo Campinas
1997 SP ndash Brasil
[8] httpwwwgrupodojoelhocombrartigosanat_biomhtmc acessado em
16 de junho de 2005
[9] httpwwwgrupodojoelhocombrlcahtm acessado em 16 de junho de
2005
[10]httpwwwcorpohumanohpgigcombrsist_muscularsist_muscularhtml
acessado em 20 de junho de 2005
[11] httpwwwmsd-brazilcommsd43m_manualmm_sec5_47htm
acessado em 24 de junho de 2005
[12] httpgeocitiesyahoocombrcorpoemovview_musculacao_24htm
acessado em 25 de junho de 2005
[13]httpwwwtudosobredorcombrpaciente_templatephp3pagina=joelho
acessado em 06 de julho de 2005
[14] Stimac Gary k Introduccedilatildeo ao diagnoacutestico por imagens Editora
Guanabara Koogan 1994
65
813 Manipulaccedilatildeo dos Paracircmetros Extriacutensecos para Variar o Contraste da
Imagem
8131 Imagem de Ressonacircncia Magneacutetica Ponderada em TI e TR
Todas as imagens geradas por RM satildeo ponderadas em T1 em algum grau os
tempos de relaxamento T1 para aacutegua e gordura no corpo vaiam de 100 a 2000 ms
A fonte primaacuteria de atenuaccedilatildeo do sinal em uma imagem spin-eco eacute a saturaccedilatildeo
progressiva do momento magneacutetico pelos pulsos de seleccedilatildeo do corte repetitivos O
sinal da gordura eacute brilhante enquanto as intensidades de sinal do muacutesculo e liacutequido
em um cisto do menisco satildeo menores
8132 Ponderaccedilatildeo em densidade Protocircnica
As imagens onde o contraste eacute governado pela concentraccedilatildeo relativa de aacutegua no
tecido podem ser geradas utilizando-se TRrsquos longos (TR gt 20 ms) Estas imagens
satildeo denominadas imagens ponderadas em densidade protocircnicas As imagens
ponderadas em densidade protocircnica fornecem mais detalhes anatocircmicos porque
satildeo usadas para visualizar estruturas finas Estas satildeo obtidas e satildeo uacuteteis para
interpretaccedilatildeo de aacutereas de sinal de intensidade elevada observada na imagem
ponderada em T2 na qual os detalhes anatocircmicos estatildeo encobertos
8133 Ponderaccedilatildeo em T2 e TE
O liacutequido e o edema podem ser enfatizados em imagens produzidas por RM
utilizando-se longos tempos de TE porque possuem maiores tempos de
relaxamento T2 que os tecidos normais Com TEs longos o descaimento do sinal
exponencial devido ao relaxamento T2 atenua o sinal de liacutequido e edema mais
lentamente que o sinal da gordura muacutesculo ou tecidos conjuntivos normais
Portanto o liacutequido e o edema apresentam-se brilhantes em imagens por RM
ponderadas em T2 obtidas utilizando-se longos tempos TE e longos tempos TR A
seguir seraacute exposto um quadro com um breve resumo da interpretaccedilatildeo de RM
66
Resumo da interpretaccedilatildeo de IRM
Definiccedilotildees
Tempos de relaxamento Comportamento caracteriacutestico da magnetizaccedilatildeo tecidual
(propriedades dos tecidos)
T1 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons se
tornem inicialmente alinhados com o capo magneacutetico
estaacutetico (ou se realinhem apoacutes excitaccedilotildees repetidas)
T2 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons
saiam de fase uns em relaccedilatildeo aos outros apoacutes excitaccedilatildeo
por radiofrequumlecircncia (RF)
TR O tempo entre as excitaccedilotildees sucessivas de RF no tecido
(um TR curto seleciona proacutetons com T1 curto)
TE Sequumlecircncia em spin-eco tempo no qual o sinal de RF
tecidual (spin-eco) eacute recebido (um TE longo seleciona
proacutetons com T2 longo)
TI Sequumlecircncia de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo consumido
ateacute que a magnetizaccedilatildeo do tecido em recuperaccedilatildeo seja
defletido para recepccedilatildeo (tecido cuja magnetizaccedilatildeo passa
pelo zero no tempo TI produz intensidade zero)
Efeitos sobre a
Imagem
T1 Um T1 curto possibilita uma remagnetizaccedilatildeo raacutepida de
modo que a intensidade do sinal eacute grande (a gordura tem
T1 muito curto) e o tecido aparece brilhante o tecido com
T1 longo (como o liacutequido) natildeo se magnetiza plenamente
entre as excitaccedilotildees e apresenta um aspecto escuro na
imagem a inversatildeo-recuperaccedilatildeo com TI semelhante ao T1
de um tecido resulta em sinal nulo para este tecido (a
gordura pode ser zerada pelo emprego de um TI curto)
67
T2 Um T2 curto faz com que os proacutetons em precessatildeo saiam
rapidamente de fase levando agrave perda do sinal tecidos com
T2 curto (como o muacutesculo) tecircm aspecto escuro nas
imagens obtidas em TE longo tecidos com T2 longo (como
liacutequido ou tumor) mantecircm sua coerecircncia de fase por mais
tempo do que outros tecidos e apresentam um aspecto
brilhante nas imagens obtidas com um TE longo uma
teacutecnica ponderada em T2 utiliza um TR e um TE longos
Aspecto do tecido em sequumlecircncia de IRM
Spin-eco
Tecido Tempo de
relaxamento
Ponderaccedilatildeo T1
TE e TR curtos
Ponderaccedilatildeo T2
Tumor liacutequido T1 e T2 longos Escuro Claro
Muacutesculo T1 longo e T2 curto Escuro Escuro
Gordura T1 curto e T2 longo Claro Menos claro
Para finalizar nossa anaacutelise acerca dos paracircmetros podemos dizer que em uma
sequumlecircncia DP teremos valores curtos para TR e tambeacutem para TE ou seja teremos
T1 longo e T2 curto assim natildeo teremos sequumlecircncia ponderada em T1 como
tambeacutem natildeo teremos ponderada em T2 esta sequumlecircncia nos daraacute cor escura para
liacutequidos e gorduras entatildeo poderemos diferenciar os muacutesculos que teratildeo cor
brilhante podendo entatildeo diagnosticar problemas musculares
Para valores curtos de TR e TE teremos sequumlecircncia ponderada em T1 desta forma
as gorduras apareceratildeo com cor brilhante e os muacutesculos e liacutequidos apareceratildeo em
cor escura sendo uma oacutetima maneira de analisar o quatildeo intacta se encontra o tecido
infrapatelar ou gordura de Hoffa encontrada na regiatildeo femopatelar
68
Para valores longos de TR e TE teremos uma sequumlecircncia ponderada em T2 desta
forma as gorduras e muacutesculos se encontraratildeo em cor escura mas os liacutequidos
estaratildeo em cor brilhante assim poderemos diagnosticar a presenccedila de aacutegua e
edemas na regiatildeo patelofemoral Lembrando ainda que a gordura neste caso tem a
funccedilatildeo de lubrificantes para as superfiacutecies das cartilagens dos ossos a presenccedila de
aacutegua ou edemas prejudicam a lubrificaccedilatildeo na regiatildeo fazendo com que as
cartilagens venham a deteriorar-se
82 Planos de Imagem
Uma aquisiccedilatildeo axial atraveacutes da articulaccedilatildeo patelofemoral eacute usada como o localizador
inicial para imagens subsequumlentes nos planos sagital e coronal A patologia do
menisco eacute avaliada basicamente em imagens do plano sagital Entretanto a
morfologia e a intensidade de sinal das cartilagens do menisco devem ser avaliadas
secundariamente em imagens no plano coronal Os ligamentos cruzados satildeo mais
bem observados em imagens no plano sagital com o coronal e o axial para
visualizaccedilatildeo secundaacuteria e confirmaccedilatildeo da patologia Os ligamentos colateral medial
e lateral (LCM E LCL) satildeo claramente exibidos em imagens coronais e axiais e
tambeacutem podem ser identificados rotineiramente em imagens sagitais As superfiacutecies
da cartilagem articular dos compartimentos medial e lateral satildeo avaliadas nos planos
coronal e sagital A articulaccedilatildeo patelofemoral incluindo a faceta patelar e a
cartilagem articular do sulco troclear eacute mais bem observada em imagens axiais e
sagitais
821 Posicionamento do Paciente
Embora os estudos por imagem sejam realizados rotineiramente com o joelho
colocado em 10ordm a 15ordm de rotaccedilatildeo externa (para realinhar o ligamento cruzado
anterior [LCA] paralelo ao plano de imagem sagital) esta rotaccedilatildeo externa torna-se
menos importante quando satildeo usados cortes mais finos (lt 3 mm) A rotaccedilatildeo externa
excessiva do joelho resulta em alongamento das dimensotildees acircntero-posteriores do
cocircndilo femoral (principalmente o cocircndilo femoral lateral) e pode diminuir a
visualizaccedilatildeo precisa da anatomia do menisco Uma alternativa eacute usar imagens
69
sagitais em plano obliacutequo paralelo agrave orientaccedilatildeo do LCA avaliada em um localizador
axial
83 Abordagem Quanto aos Tipos de Planos Utilizados na RM
831 Imagens Axiais
As imagens no plano axial tecircm importante papel na avaliaccedilatildeo de rotina do joelho As
facetas patelares e a cartilagem articular devido agrave sua orientaccedilatildeo obliacutequa satildeo
demonstradas com maior precisatildeo em imagens axiais atraveacutes da articulaccedilatildeo
patelofemoral A doenccedila patelofemoral (isto eacute condromalaacutecia) pode ser super ou
subestimada quando usadas apenas imagens sagitais Imagens axiais com TF 3D
submilimeacutetrica satildeo usadas para definir padrotildees de lesatildeo circunferencial do menisco
e criar imagens compostas 3D utilizando-se uma estaccedilatildeo de trabalho As imagens
no plano axial tambeacutem satildeo usadas como localizador para determinar os planos
sagital e coronal Embora imagens axiais de rotina em 4 ou 5 mm natildeo satildeo sensiacuteveis
agrave patologia do menisco porque os cortes satildeo muito espessos Imagens sagitais que
secionam o menisco perpendicular agrave sua superfiacutecie proporcionam a melhor
demonstraccedilatildeo da anatomia e patologia interna do menisco
832 Imagens Sagitais
A dessecaccedilatildeo no plano sagital exibe os componentes dos ligamentos colaterais
medial e caacutepsula adjacente O compartimento patelofemoral o quadriacuteceps e o
tendatildeo patelar satildeo demonstrados em dissecaccedilotildees meacutedio-sagitais
O LCA e o LCP satildeo mais bem exibidos em imagens sagitais O LCL ou ligamento
colateral fibular e o tendatildeo do muacutesculo biacuteceps femoral tambeacutem podem ser
observados em cortes sagitais perifeacutericos
Em cortes meacutedio-sagitais os tendotildees quadriacuteceps e patelar que demonstram sinal
de baixa intensidade satildeo observados em suas fixaccedilotildees anteriores aos poacutelos
patelares superior e inferior respectivamente O coxim adiposo infrapatelar de Hoffa
70
estaacute situado diretamente posterior ao tendatildeo patelar e demonstra sinal de
intensidade brilhante (dependendo dos paracircmetros escolhidos) A cartilagem
articular patelar posterior exibe arco uniforme ou convexo em cortes atraveacutes das
facetas patelares medial e lateral Na ausecircncia de liacutequido articular a bursa patelar
colapsada natildeo eacute observada proximal ao poacutelo superior da patela
833 Imagens Coronais
A dissecaccedilatildeo anatocircmica coronal poacutestero-anterior demonstra a caacutepsula posterior o
tendatildeo popliacuteteo os ligamentos cruzados e menisco os ligamentos colaterais e e o
mecanismo extensor
Cortes meacutedio-coronais exibem a espinha tibial anterior enquanto as imagens
anteriores satildeo caracterizadas pelo sinal de alta intensidade do coxim adiposo
infrapatelar de Hoffa anterior ao compartimento lateral do joelho
71
9 COMPARATIVO DO SISTEMA MECAcircNICO COM O JOELHO
Ao iniciar nossa discussatildeo faremos uma comparaccedilatildeo entre a junta do joelho e um
par de buchas mecacircnicas a cartilagem presente em torno dos cocircndilos seraacute
comparada a uma bucha de desgaste o osso seraacute considerado como a peccedila
importante que natildeo poderaacute ser substituiacuteda e a gordura de Hoffa (tecido adiposo
infrapatelar) seraacute considerada como um lubrificante de elevada viscosidade
No sistema mecacircnico quando haacute uma contaminaccedilatildeo no lubrificante tem-se o
aumento do atrito e em consequumlecircncia o desgaste prematuro do conjunto A
presenccedila de aacutegua por exemplo causa uma alteraccedilatildeo da viscosidade do lubrificante
essa alteraccedilatildeo natildeo permite a formaccedilatildeo de cunha na regiatildeo de contato entre as
superfiacutecies assim no caso de elementos mecacircnicos poderemos ter microsoldas
ruiacutedos vibraccedilatildeo aquecimento e outros
Em semelhanccedila com este modelo faremos um comparativo em relaccedilatildeo ao joelho
que apresenta componentes com funccedilotildees muito proacuteximas de um par de buchas
mecacircnicas Com o passar do tempo as constantes situaccedilotildees que envolvem o joelho
no dia a dia sejam elas os esforccedilos em um jogo de futebol ou em um simples
agachamento vatildeo levar este conjunto a pressotildees elevadas e ainda a infiltraccedilotildees de
aacutegua por diversos motivos pancadas torccedilotildees etc Neste caso a presenccedila da aacutegua
assim como no sistema mecacircnico iraacute causar desgaste das cartilagens ocorrendo o
contato entre os cocircndilos o que futuramente poderaacute provocar por exemplo uma
artrite
No caso de um desgaste mecacircnico resolve-se o problema trocando o elemento de
desgaste e solucionando o problema de lubrificaccedilatildeo O que natildeo pode ser realizado
com tanta simplicidade no caso do joelho que requer um tratamento ou ateacute uma
intervenccedilatildeo ciruacutergica
72
91 Resultados dos testes
Foram realizados dois testes com e sem carga para que pudeacutessemos avaliar a
mudanccedila nos resultados da RM
911 O Primeiro Teste
O primeiro teste foi realizado no dia 25 de junho de 2005 no CDI (centro de
diagnoacutestico por imagem) localizado em Santa Luacutecia ndash Vitoacuteria O teste foi realizado
em uma pessoa de aparecircncia saudaacutevel sem histoacuterico de problemas no joelho e sem
ocorrecircncia de dor com idade de 28 anos
Os resultados obtidos natildeo apresentaram alteraccedilatildeo significativa das fissuras
912 O Segundo Teste
O segundo teste foi realizado no dia 18 julho de 2005 no mesmo local do teste
anterior O teste foi realizado com uma pessoa saudaacutevel com histoacuterico de problemas
no joelho e sem dores nos dias anteriores ao teste bem como nos dias posteriores
com idade de 54 anos
O resultado obtido com carga apresentou uma pequena variaccedilatildeo da fissura na
gordura de Hoffa
73
10 DISCUSSAtildeO DOS RESULTADOS E MELHORIAS
Neste capiacutetulo faremos uma abordagem sobre os resultados e uma proposta de
melhoria para o equipamento
101 Comentaacuterio dos Resultados
Nos resultados obtidos foram verificadas alteraccedilotildees na regiatildeo femopatelar quando
se aplica uma carga o que natildeo poderia ser obtido em um exame convencional de
ressonacircncia magneacutetica
No primeiro teste pode ser observada uma pequena diferenccedila devido agrave
aproximaccedilatildeo dos cocircndilos Considerando ser o indiviacuteduo uma pessoa saudaacutevel e
sem dores era de se esperar que o resultado natildeo apresentasse alguma anomalia
No segundo teste observou-se abertura de uma pequena fissura na gordura de
Hoffa o que tambeacutem se esperava pois a pessoa apresentava um histoacuterico de
problemas no joelho apesar de que ele natildeo apresentava sintomas de qualquer
anomalia no momento do teste
Visto que os testes natildeo puderam ser realizados com pessoas que tinham um
histoacuterico e uma situaccedilatildeo que caracterizasse um problema no joelho o que foi
determinante para os resultados e devido a impossibilidade de realizar testes nas
condiccedilotildees ideais descritas no quarto capiacutetulo bem como aos custos altiacutessimos que
envolvem os exames que foram realizados juntamente com os exames dos clientes
da cliacutenica sendo assim era de se esperar que os resultados natildeo causassem
diferenccedila de grande expressatildeo
74
102 Proposta de Melhoria
Visto que os resultados foram considerados satisfatoacuterios apesar das condiccedilotildees
adversas propomos possiacuteveis melhorias no que diz respeito agrave avaliaccedilatildeo da pressatildeo
exercida no joelho
Sugerimos entatildeo a utilizaccedilatildeo de palmilhas figuras 29 e 30 para avaliar a pressatildeo
equivalente exercida no joelho e o uso de um software por exemplo o Ansys
(elementos finitos) para criar uma nova imagem corrigida Isso seria viaacutevel e
interessante poreacutem exigiria mais aprofundamento e muito mais tempo o que poderaacute
ser realizado em futuros trabalhos
Figura 29 ndash Palmilhas para mediccedilatildeo da pressatildeo
Figura 30 ndash Resultado de uma anaacutelise de pressatildeo
75
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
[1] httpmriifscuspbrpaginasporttormprojetohistoricohtml acessado
em 11 de junho de 2005
[2] httpwwweagoracombrlerphpidnew=13596 acessado em 15 de
junho de 2005
[3] Rasch Philip j Cinesiologia e Anatomia Aplicada Editora Guanabara
Koogan 1991
[4] Kendall Henry Otis Kendall Florence Peterson Wadsworth Gladys
Elizabeth Muacutesculos Provas e Funccedilotildees Editora Manole Ltda 1980
[5] Haaga Hohn R Lanzieri Charles F Tomografia Computadorizada e
Ressonacircncia Magneacutetica do Corpo Humano Vol 2 Editora Guanabara Koogan
1996
[6] Antonio Raimundo dos Santos Metodologia Cientiacutefica a construccedilatildeo do
Conhecimento 6ordfed Editora DPampA 2004
[7] Tese de Mestrado do aluno Luciano Luporini Menegaldo Campinas
1997 SP ndash Brasil
[8] httpwwwgrupodojoelhocombrartigosanat_biomhtmc acessado em
16 de junho de 2005
[9] httpwwwgrupodojoelhocombrlcahtm acessado em 16 de junho de
2005
[10]httpwwwcorpohumanohpgigcombrsist_muscularsist_muscularhtml
acessado em 20 de junho de 2005
[11] httpwwwmsd-brazilcommsd43m_manualmm_sec5_47htm
acessado em 24 de junho de 2005
[12] httpgeocitiesyahoocombrcorpoemovview_musculacao_24htm
acessado em 25 de junho de 2005
[13]httpwwwtudosobredorcombrpaciente_templatephp3pagina=joelho
acessado em 06 de julho de 2005
[14] Stimac Gary k Introduccedilatildeo ao diagnoacutestico por imagens Editora
Guanabara Koogan 1994
66
Resumo da interpretaccedilatildeo de IRM
Definiccedilotildees
Tempos de relaxamento Comportamento caracteriacutestico da magnetizaccedilatildeo tecidual
(propriedades dos tecidos)
T1 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons se
tornem inicialmente alinhados com o capo magneacutetico
estaacutetico (ou se realinhem apoacutes excitaccedilotildees repetidas)
T2 Tempo caracteriacutestico necessaacuterio para que os proacutetons
saiam de fase uns em relaccedilatildeo aos outros apoacutes excitaccedilatildeo
por radiofrequumlecircncia (RF)
TR O tempo entre as excitaccedilotildees sucessivas de RF no tecido
(um TR curto seleciona proacutetons com T1 curto)
TE Sequumlecircncia em spin-eco tempo no qual o sinal de RF
tecidual (spin-eco) eacute recebido (um TE longo seleciona
proacutetons com T2 longo)
TI Sequumlecircncia de inversatildeo-recuperaccedilatildeo o tempo consumido
ateacute que a magnetizaccedilatildeo do tecido em recuperaccedilatildeo seja
defletido para recepccedilatildeo (tecido cuja magnetizaccedilatildeo passa
pelo zero no tempo TI produz intensidade zero)
Efeitos sobre a
Imagem
T1 Um T1 curto possibilita uma remagnetizaccedilatildeo raacutepida de
modo que a intensidade do sinal eacute grande (a gordura tem
T1 muito curto) e o tecido aparece brilhante o tecido com
T1 longo (como o liacutequido) natildeo se magnetiza plenamente
entre as excitaccedilotildees e apresenta um aspecto escuro na
imagem a inversatildeo-recuperaccedilatildeo com TI semelhante ao T1
de um tecido resulta em sinal nulo para este tecido (a
gordura pode ser zerada pelo emprego de um TI curto)
67
T2 Um T2 curto faz com que os proacutetons em precessatildeo saiam
rapidamente de fase levando agrave perda do sinal tecidos com
T2 curto (como o muacutesculo) tecircm aspecto escuro nas
imagens obtidas em TE longo tecidos com T2 longo (como
liacutequido ou tumor) mantecircm sua coerecircncia de fase por mais
tempo do que outros tecidos e apresentam um aspecto
brilhante nas imagens obtidas com um TE longo uma
teacutecnica ponderada em T2 utiliza um TR e um TE longos
Aspecto do tecido em sequumlecircncia de IRM
Spin-eco
Tecido Tempo de
relaxamento
Ponderaccedilatildeo T1
TE e TR curtos
Ponderaccedilatildeo T2
Tumor liacutequido T1 e T2 longos Escuro Claro
Muacutesculo T1 longo e T2 curto Escuro Escuro
Gordura T1 curto e T2 longo Claro Menos claro
Para finalizar nossa anaacutelise acerca dos paracircmetros podemos dizer que em uma
sequumlecircncia DP teremos valores curtos para TR e tambeacutem para TE ou seja teremos
T1 longo e T2 curto assim natildeo teremos sequumlecircncia ponderada em T1 como
tambeacutem natildeo teremos ponderada em T2 esta sequumlecircncia nos daraacute cor escura para
liacutequidos e gorduras entatildeo poderemos diferenciar os muacutesculos que teratildeo cor
brilhante podendo entatildeo diagnosticar problemas musculares
Para valores curtos de TR e TE teremos sequumlecircncia ponderada em T1 desta forma
as gorduras apareceratildeo com cor brilhante e os muacutesculos e liacutequidos apareceratildeo em
cor escura sendo uma oacutetima maneira de analisar o quatildeo intacta se encontra o tecido
infrapatelar ou gordura de Hoffa encontrada na regiatildeo femopatelar
68
Para valores longos de TR e TE teremos uma sequumlecircncia ponderada em T2 desta
forma as gorduras e muacutesculos se encontraratildeo em cor escura mas os liacutequidos
estaratildeo em cor brilhante assim poderemos diagnosticar a presenccedila de aacutegua e
edemas na regiatildeo patelofemoral Lembrando ainda que a gordura neste caso tem a
funccedilatildeo de lubrificantes para as superfiacutecies das cartilagens dos ossos a presenccedila de
aacutegua ou edemas prejudicam a lubrificaccedilatildeo na regiatildeo fazendo com que as
cartilagens venham a deteriorar-se
82 Planos de Imagem
Uma aquisiccedilatildeo axial atraveacutes da articulaccedilatildeo patelofemoral eacute usada como o localizador
inicial para imagens subsequumlentes nos planos sagital e coronal A patologia do
menisco eacute avaliada basicamente em imagens do plano sagital Entretanto a
morfologia e a intensidade de sinal das cartilagens do menisco devem ser avaliadas
secundariamente em imagens no plano coronal Os ligamentos cruzados satildeo mais
bem observados em imagens no plano sagital com o coronal e o axial para
visualizaccedilatildeo secundaacuteria e confirmaccedilatildeo da patologia Os ligamentos colateral medial
e lateral (LCM E LCL) satildeo claramente exibidos em imagens coronais e axiais e
tambeacutem podem ser identificados rotineiramente em imagens sagitais As superfiacutecies
da cartilagem articular dos compartimentos medial e lateral satildeo avaliadas nos planos
coronal e sagital A articulaccedilatildeo patelofemoral incluindo a faceta patelar e a
cartilagem articular do sulco troclear eacute mais bem observada em imagens axiais e
sagitais
821 Posicionamento do Paciente
Embora os estudos por imagem sejam realizados rotineiramente com o joelho
colocado em 10ordm a 15ordm de rotaccedilatildeo externa (para realinhar o ligamento cruzado
anterior [LCA] paralelo ao plano de imagem sagital) esta rotaccedilatildeo externa torna-se
menos importante quando satildeo usados cortes mais finos (lt 3 mm) A rotaccedilatildeo externa
excessiva do joelho resulta em alongamento das dimensotildees acircntero-posteriores do
cocircndilo femoral (principalmente o cocircndilo femoral lateral) e pode diminuir a
visualizaccedilatildeo precisa da anatomia do menisco Uma alternativa eacute usar imagens
69
sagitais em plano obliacutequo paralelo agrave orientaccedilatildeo do LCA avaliada em um localizador
axial
83 Abordagem Quanto aos Tipos de Planos Utilizados na RM
831 Imagens Axiais
As imagens no plano axial tecircm importante papel na avaliaccedilatildeo de rotina do joelho As
facetas patelares e a cartilagem articular devido agrave sua orientaccedilatildeo obliacutequa satildeo
demonstradas com maior precisatildeo em imagens axiais atraveacutes da articulaccedilatildeo
patelofemoral A doenccedila patelofemoral (isto eacute condromalaacutecia) pode ser super ou
subestimada quando usadas apenas imagens sagitais Imagens axiais com TF 3D
submilimeacutetrica satildeo usadas para definir padrotildees de lesatildeo circunferencial do menisco
e criar imagens compostas 3D utilizando-se uma estaccedilatildeo de trabalho As imagens
no plano axial tambeacutem satildeo usadas como localizador para determinar os planos
sagital e coronal Embora imagens axiais de rotina em 4 ou 5 mm natildeo satildeo sensiacuteveis
agrave patologia do menisco porque os cortes satildeo muito espessos Imagens sagitais que
secionam o menisco perpendicular agrave sua superfiacutecie proporcionam a melhor
demonstraccedilatildeo da anatomia e patologia interna do menisco
832 Imagens Sagitais
A dessecaccedilatildeo no plano sagital exibe os componentes dos ligamentos colaterais
medial e caacutepsula adjacente O compartimento patelofemoral o quadriacuteceps e o
tendatildeo patelar satildeo demonstrados em dissecaccedilotildees meacutedio-sagitais
O LCA e o LCP satildeo mais bem exibidos em imagens sagitais O LCL ou ligamento
colateral fibular e o tendatildeo do muacutesculo biacuteceps femoral tambeacutem podem ser
observados em cortes sagitais perifeacutericos
Em cortes meacutedio-sagitais os tendotildees quadriacuteceps e patelar que demonstram sinal
de baixa intensidade satildeo observados em suas fixaccedilotildees anteriores aos poacutelos
patelares superior e inferior respectivamente O coxim adiposo infrapatelar de Hoffa
70
estaacute situado diretamente posterior ao tendatildeo patelar e demonstra sinal de
intensidade brilhante (dependendo dos paracircmetros escolhidos) A cartilagem
articular patelar posterior exibe arco uniforme ou convexo em cortes atraveacutes das
facetas patelares medial e lateral Na ausecircncia de liacutequido articular a bursa patelar
colapsada natildeo eacute observada proximal ao poacutelo superior da patela
833 Imagens Coronais
A dissecaccedilatildeo anatocircmica coronal poacutestero-anterior demonstra a caacutepsula posterior o
tendatildeo popliacuteteo os ligamentos cruzados e menisco os ligamentos colaterais e e o
mecanismo extensor
Cortes meacutedio-coronais exibem a espinha tibial anterior enquanto as imagens
anteriores satildeo caracterizadas pelo sinal de alta intensidade do coxim adiposo
infrapatelar de Hoffa anterior ao compartimento lateral do joelho
71
9 COMPARATIVO DO SISTEMA MECAcircNICO COM O JOELHO
Ao iniciar nossa discussatildeo faremos uma comparaccedilatildeo entre a junta do joelho e um
par de buchas mecacircnicas a cartilagem presente em torno dos cocircndilos seraacute
comparada a uma bucha de desgaste o osso seraacute considerado como a peccedila
importante que natildeo poderaacute ser substituiacuteda e a gordura de Hoffa (tecido adiposo
infrapatelar) seraacute considerada como um lubrificante de elevada viscosidade
No sistema mecacircnico quando haacute uma contaminaccedilatildeo no lubrificante tem-se o
aumento do atrito e em consequumlecircncia o desgaste prematuro do conjunto A
presenccedila de aacutegua por exemplo causa uma alteraccedilatildeo da viscosidade do lubrificante
essa alteraccedilatildeo natildeo permite a formaccedilatildeo de cunha na regiatildeo de contato entre as
superfiacutecies assim no caso de elementos mecacircnicos poderemos ter microsoldas
ruiacutedos vibraccedilatildeo aquecimento e outros
Em semelhanccedila com este modelo faremos um comparativo em relaccedilatildeo ao joelho
que apresenta componentes com funccedilotildees muito proacuteximas de um par de buchas
mecacircnicas Com o passar do tempo as constantes situaccedilotildees que envolvem o joelho
no dia a dia sejam elas os esforccedilos em um jogo de futebol ou em um simples
agachamento vatildeo levar este conjunto a pressotildees elevadas e ainda a infiltraccedilotildees de
aacutegua por diversos motivos pancadas torccedilotildees etc Neste caso a presenccedila da aacutegua
assim como no sistema mecacircnico iraacute causar desgaste das cartilagens ocorrendo o
contato entre os cocircndilos o que futuramente poderaacute provocar por exemplo uma
artrite
No caso de um desgaste mecacircnico resolve-se o problema trocando o elemento de
desgaste e solucionando o problema de lubrificaccedilatildeo O que natildeo pode ser realizado
com tanta simplicidade no caso do joelho que requer um tratamento ou ateacute uma
intervenccedilatildeo ciruacutergica
72
91 Resultados dos testes
Foram realizados dois testes com e sem carga para que pudeacutessemos avaliar a
mudanccedila nos resultados da RM
911 O Primeiro Teste
O primeiro teste foi realizado no dia 25 de junho de 2005 no CDI (centro de
diagnoacutestico por imagem) localizado em Santa Luacutecia ndash Vitoacuteria O teste foi realizado
em uma pessoa de aparecircncia saudaacutevel sem histoacuterico de problemas no joelho e sem
ocorrecircncia de dor com idade de 28 anos
Os resultados obtidos natildeo apresentaram alteraccedilatildeo significativa das fissuras
912 O Segundo Teste
O segundo teste foi realizado no dia 18 julho de 2005 no mesmo local do teste
anterior O teste foi realizado com uma pessoa saudaacutevel com histoacuterico de problemas
no joelho e sem dores nos dias anteriores ao teste bem como nos dias posteriores
com idade de 54 anos
O resultado obtido com carga apresentou uma pequena variaccedilatildeo da fissura na
gordura de Hoffa
73
10 DISCUSSAtildeO DOS RESULTADOS E MELHORIAS
Neste capiacutetulo faremos uma abordagem sobre os resultados e uma proposta de
melhoria para o equipamento
101 Comentaacuterio dos Resultados
Nos resultados obtidos foram verificadas alteraccedilotildees na regiatildeo femopatelar quando
se aplica uma carga o que natildeo poderia ser obtido em um exame convencional de
ressonacircncia magneacutetica
No primeiro teste pode ser observada uma pequena diferenccedila devido agrave
aproximaccedilatildeo dos cocircndilos Considerando ser o indiviacuteduo uma pessoa saudaacutevel e
sem dores era de se esperar que o resultado natildeo apresentasse alguma anomalia
No segundo teste observou-se abertura de uma pequena fissura na gordura de
Hoffa o que tambeacutem se esperava pois a pessoa apresentava um histoacuterico de
problemas no joelho apesar de que ele natildeo apresentava sintomas de qualquer
anomalia no momento do teste
Visto que os testes natildeo puderam ser realizados com pessoas que tinham um
histoacuterico e uma situaccedilatildeo que caracterizasse um problema no joelho o que foi
determinante para os resultados e devido a impossibilidade de realizar testes nas
condiccedilotildees ideais descritas no quarto capiacutetulo bem como aos custos altiacutessimos que
envolvem os exames que foram realizados juntamente com os exames dos clientes
da cliacutenica sendo assim era de se esperar que os resultados natildeo causassem
diferenccedila de grande expressatildeo
74
102 Proposta de Melhoria
Visto que os resultados foram considerados satisfatoacuterios apesar das condiccedilotildees
adversas propomos possiacuteveis melhorias no que diz respeito agrave avaliaccedilatildeo da pressatildeo
exercida no joelho
Sugerimos entatildeo a utilizaccedilatildeo de palmilhas figuras 29 e 30 para avaliar a pressatildeo
equivalente exercida no joelho e o uso de um software por exemplo o Ansys
(elementos finitos) para criar uma nova imagem corrigida Isso seria viaacutevel e
interessante poreacutem exigiria mais aprofundamento e muito mais tempo o que poderaacute
ser realizado em futuros trabalhos
Figura 29 ndash Palmilhas para mediccedilatildeo da pressatildeo
Figura 30 ndash Resultado de uma anaacutelise de pressatildeo
75
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
[1] httpmriifscuspbrpaginasporttormprojetohistoricohtml acessado
em 11 de junho de 2005
[2] httpwwweagoracombrlerphpidnew=13596 acessado em 15 de
junho de 2005
[3] Rasch Philip j Cinesiologia e Anatomia Aplicada Editora Guanabara
Koogan 1991
[4] Kendall Henry Otis Kendall Florence Peterson Wadsworth Gladys
Elizabeth Muacutesculos Provas e Funccedilotildees Editora Manole Ltda 1980
[5] Haaga Hohn R Lanzieri Charles F Tomografia Computadorizada e
Ressonacircncia Magneacutetica do Corpo Humano Vol 2 Editora Guanabara Koogan
1996
[6] Antonio Raimundo dos Santos Metodologia Cientiacutefica a construccedilatildeo do
Conhecimento 6ordfed Editora DPampA 2004
[7] Tese de Mestrado do aluno Luciano Luporini Menegaldo Campinas
1997 SP ndash Brasil
[8] httpwwwgrupodojoelhocombrartigosanat_biomhtmc acessado em
16 de junho de 2005
[9] httpwwwgrupodojoelhocombrlcahtm acessado em 16 de junho de
2005
[10]httpwwwcorpohumanohpgigcombrsist_muscularsist_muscularhtml
acessado em 20 de junho de 2005
[11] httpwwwmsd-brazilcommsd43m_manualmm_sec5_47htm
acessado em 24 de junho de 2005
[12] httpgeocitiesyahoocombrcorpoemovview_musculacao_24htm
acessado em 25 de junho de 2005
[13]httpwwwtudosobredorcombrpaciente_templatephp3pagina=joelho
acessado em 06 de julho de 2005
[14] Stimac Gary k Introduccedilatildeo ao diagnoacutestico por imagens Editora
Guanabara Koogan 1994
67
T2 Um T2 curto faz com que os proacutetons em precessatildeo saiam
rapidamente de fase levando agrave perda do sinal tecidos com
T2 curto (como o muacutesculo) tecircm aspecto escuro nas
imagens obtidas em TE longo tecidos com T2 longo (como
liacutequido ou tumor) mantecircm sua coerecircncia de fase por mais
tempo do que outros tecidos e apresentam um aspecto
brilhante nas imagens obtidas com um TE longo uma
teacutecnica ponderada em T2 utiliza um TR e um TE longos
Aspecto do tecido em sequumlecircncia de IRM
Spin-eco
Tecido Tempo de
relaxamento
Ponderaccedilatildeo T1
TE e TR curtos
Ponderaccedilatildeo T2
Tumor liacutequido T1 e T2 longos Escuro Claro
Muacutesculo T1 longo e T2 curto Escuro Escuro
Gordura T1 curto e T2 longo Claro Menos claro
Para finalizar nossa anaacutelise acerca dos paracircmetros podemos dizer que em uma
sequumlecircncia DP teremos valores curtos para TR e tambeacutem para TE ou seja teremos
T1 longo e T2 curto assim natildeo teremos sequumlecircncia ponderada em T1 como
tambeacutem natildeo teremos ponderada em T2 esta sequumlecircncia nos daraacute cor escura para
liacutequidos e gorduras entatildeo poderemos diferenciar os muacutesculos que teratildeo cor
brilhante podendo entatildeo diagnosticar problemas musculares
Para valores curtos de TR e TE teremos sequumlecircncia ponderada em T1 desta forma
as gorduras apareceratildeo com cor brilhante e os muacutesculos e liacutequidos apareceratildeo em
cor escura sendo uma oacutetima maneira de analisar o quatildeo intacta se encontra o tecido
infrapatelar ou gordura de Hoffa encontrada na regiatildeo femopatelar
68
Para valores longos de TR e TE teremos uma sequumlecircncia ponderada em T2 desta
forma as gorduras e muacutesculos se encontraratildeo em cor escura mas os liacutequidos
estaratildeo em cor brilhante assim poderemos diagnosticar a presenccedila de aacutegua e
edemas na regiatildeo patelofemoral Lembrando ainda que a gordura neste caso tem a
funccedilatildeo de lubrificantes para as superfiacutecies das cartilagens dos ossos a presenccedila de
aacutegua ou edemas prejudicam a lubrificaccedilatildeo na regiatildeo fazendo com que as
cartilagens venham a deteriorar-se
82 Planos de Imagem
Uma aquisiccedilatildeo axial atraveacutes da articulaccedilatildeo patelofemoral eacute usada como o localizador
inicial para imagens subsequumlentes nos planos sagital e coronal A patologia do
menisco eacute avaliada basicamente em imagens do plano sagital Entretanto a
morfologia e a intensidade de sinal das cartilagens do menisco devem ser avaliadas
secundariamente em imagens no plano coronal Os ligamentos cruzados satildeo mais
bem observados em imagens no plano sagital com o coronal e o axial para
visualizaccedilatildeo secundaacuteria e confirmaccedilatildeo da patologia Os ligamentos colateral medial
e lateral (LCM E LCL) satildeo claramente exibidos em imagens coronais e axiais e
tambeacutem podem ser identificados rotineiramente em imagens sagitais As superfiacutecies
da cartilagem articular dos compartimentos medial e lateral satildeo avaliadas nos planos
coronal e sagital A articulaccedilatildeo patelofemoral incluindo a faceta patelar e a
cartilagem articular do sulco troclear eacute mais bem observada em imagens axiais e
sagitais
821 Posicionamento do Paciente
Embora os estudos por imagem sejam realizados rotineiramente com o joelho
colocado em 10ordm a 15ordm de rotaccedilatildeo externa (para realinhar o ligamento cruzado
anterior [LCA] paralelo ao plano de imagem sagital) esta rotaccedilatildeo externa torna-se
menos importante quando satildeo usados cortes mais finos (lt 3 mm) A rotaccedilatildeo externa
excessiva do joelho resulta em alongamento das dimensotildees acircntero-posteriores do
cocircndilo femoral (principalmente o cocircndilo femoral lateral) e pode diminuir a
visualizaccedilatildeo precisa da anatomia do menisco Uma alternativa eacute usar imagens
69
sagitais em plano obliacutequo paralelo agrave orientaccedilatildeo do LCA avaliada em um localizador
axial
83 Abordagem Quanto aos Tipos de Planos Utilizados na RM
831 Imagens Axiais
As imagens no plano axial tecircm importante papel na avaliaccedilatildeo de rotina do joelho As
facetas patelares e a cartilagem articular devido agrave sua orientaccedilatildeo obliacutequa satildeo
demonstradas com maior precisatildeo em imagens axiais atraveacutes da articulaccedilatildeo
patelofemoral A doenccedila patelofemoral (isto eacute condromalaacutecia) pode ser super ou
subestimada quando usadas apenas imagens sagitais Imagens axiais com TF 3D
submilimeacutetrica satildeo usadas para definir padrotildees de lesatildeo circunferencial do menisco
e criar imagens compostas 3D utilizando-se uma estaccedilatildeo de trabalho As imagens
no plano axial tambeacutem satildeo usadas como localizador para determinar os planos
sagital e coronal Embora imagens axiais de rotina em 4 ou 5 mm natildeo satildeo sensiacuteveis
agrave patologia do menisco porque os cortes satildeo muito espessos Imagens sagitais que
secionam o menisco perpendicular agrave sua superfiacutecie proporcionam a melhor
demonstraccedilatildeo da anatomia e patologia interna do menisco
832 Imagens Sagitais
A dessecaccedilatildeo no plano sagital exibe os componentes dos ligamentos colaterais
medial e caacutepsula adjacente O compartimento patelofemoral o quadriacuteceps e o
tendatildeo patelar satildeo demonstrados em dissecaccedilotildees meacutedio-sagitais
O LCA e o LCP satildeo mais bem exibidos em imagens sagitais O LCL ou ligamento
colateral fibular e o tendatildeo do muacutesculo biacuteceps femoral tambeacutem podem ser
observados em cortes sagitais perifeacutericos
Em cortes meacutedio-sagitais os tendotildees quadriacuteceps e patelar que demonstram sinal
de baixa intensidade satildeo observados em suas fixaccedilotildees anteriores aos poacutelos
patelares superior e inferior respectivamente O coxim adiposo infrapatelar de Hoffa
70
estaacute situado diretamente posterior ao tendatildeo patelar e demonstra sinal de
intensidade brilhante (dependendo dos paracircmetros escolhidos) A cartilagem
articular patelar posterior exibe arco uniforme ou convexo em cortes atraveacutes das
facetas patelares medial e lateral Na ausecircncia de liacutequido articular a bursa patelar
colapsada natildeo eacute observada proximal ao poacutelo superior da patela
833 Imagens Coronais
A dissecaccedilatildeo anatocircmica coronal poacutestero-anterior demonstra a caacutepsula posterior o
tendatildeo popliacuteteo os ligamentos cruzados e menisco os ligamentos colaterais e e o
mecanismo extensor
Cortes meacutedio-coronais exibem a espinha tibial anterior enquanto as imagens
anteriores satildeo caracterizadas pelo sinal de alta intensidade do coxim adiposo
infrapatelar de Hoffa anterior ao compartimento lateral do joelho
71
9 COMPARATIVO DO SISTEMA MECAcircNICO COM O JOELHO
Ao iniciar nossa discussatildeo faremos uma comparaccedilatildeo entre a junta do joelho e um
par de buchas mecacircnicas a cartilagem presente em torno dos cocircndilos seraacute
comparada a uma bucha de desgaste o osso seraacute considerado como a peccedila
importante que natildeo poderaacute ser substituiacuteda e a gordura de Hoffa (tecido adiposo
infrapatelar) seraacute considerada como um lubrificante de elevada viscosidade
No sistema mecacircnico quando haacute uma contaminaccedilatildeo no lubrificante tem-se o
aumento do atrito e em consequumlecircncia o desgaste prematuro do conjunto A
presenccedila de aacutegua por exemplo causa uma alteraccedilatildeo da viscosidade do lubrificante
essa alteraccedilatildeo natildeo permite a formaccedilatildeo de cunha na regiatildeo de contato entre as
superfiacutecies assim no caso de elementos mecacircnicos poderemos ter microsoldas
ruiacutedos vibraccedilatildeo aquecimento e outros
Em semelhanccedila com este modelo faremos um comparativo em relaccedilatildeo ao joelho
que apresenta componentes com funccedilotildees muito proacuteximas de um par de buchas
mecacircnicas Com o passar do tempo as constantes situaccedilotildees que envolvem o joelho
no dia a dia sejam elas os esforccedilos em um jogo de futebol ou em um simples
agachamento vatildeo levar este conjunto a pressotildees elevadas e ainda a infiltraccedilotildees de
aacutegua por diversos motivos pancadas torccedilotildees etc Neste caso a presenccedila da aacutegua
assim como no sistema mecacircnico iraacute causar desgaste das cartilagens ocorrendo o
contato entre os cocircndilos o que futuramente poderaacute provocar por exemplo uma
artrite
No caso de um desgaste mecacircnico resolve-se o problema trocando o elemento de
desgaste e solucionando o problema de lubrificaccedilatildeo O que natildeo pode ser realizado
com tanta simplicidade no caso do joelho que requer um tratamento ou ateacute uma
intervenccedilatildeo ciruacutergica
72
91 Resultados dos testes
Foram realizados dois testes com e sem carga para que pudeacutessemos avaliar a
mudanccedila nos resultados da RM
911 O Primeiro Teste
O primeiro teste foi realizado no dia 25 de junho de 2005 no CDI (centro de
diagnoacutestico por imagem) localizado em Santa Luacutecia ndash Vitoacuteria O teste foi realizado
em uma pessoa de aparecircncia saudaacutevel sem histoacuterico de problemas no joelho e sem
ocorrecircncia de dor com idade de 28 anos
Os resultados obtidos natildeo apresentaram alteraccedilatildeo significativa das fissuras
912 O Segundo Teste
O segundo teste foi realizado no dia 18 julho de 2005 no mesmo local do teste
anterior O teste foi realizado com uma pessoa saudaacutevel com histoacuterico de problemas
no joelho e sem dores nos dias anteriores ao teste bem como nos dias posteriores
com idade de 54 anos
O resultado obtido com carga apresentou uma pequena variaccedilatildeo da fissura na
gordura de Hoffa
73
10 DISCUSSAtildeO DOS RESULTADOS E MELHORIAS
Neste capiacutetulo faremos uma abordagem sobre os resultados e uma proposta de
melhoria para o equipamento
101 Comentaacuterio dos Resultados
Nos resultados obtidos foram verificadas alteraccedilotildees na regiatildeo femopatelar quando
se aplica uma carga o que natildeo poderia ser obtido em um exame convencional de
ressonacircncia magneacutetica
No primeiro teste pode ser observada uma pequena diferenccedila devido agrave
aproximaccedilatildeo dos cocircndilos Considerando ser o indiviacuteduo uma pessoa saudaacutevel e
sem dores era de se esperar que o resultado natildeo apresentasse alguma anomalia
No segundo teste observou-se abertura de uma pequena fissura na gordura de
Hoffa o que tambeacutem se esperava pois a pessoa apresentava um histoacuterico de
problemas no joelho apesar de que ele natildeo apresentava sintomas de qualquer
anomalia no momento do teste
Visto que os testes natildeo puderam ser realizados com pessoas que tinham um
histoacuterico e uma situaccedilatildeo que caracterizasse um problema no joelho o que foi
determinante para os resultados e devido a impossibilidade de realizar testes nas
condiccedilotildees ideais descritas no quarto capiacutetulo bem como aos custos altiacutessimos que
envolvem os exames que foram realizados juntamente com os exames dos clientes
da cliacutenica sendo assim era de se esperar que os resultados natildeo causassem
diferenccedila de grande expressatildeo
74
102 Proposta de Melhoria
Visto que os resultados foram considerados satisfatoacuterios apesar das condiccedilotildees
adversas propomos possiacuteveis melhorias no que diz respeito agrave avaliaccedilatildeo da pressatildeo
exercida no joelho
Sugerimos entatildeo a utilizaccedilatildeo de palmilhas figuras 29 e 30 para avaliar a pressatildeo
equivalente exercida no joelho e o uso de um software por exemplo o Ansys
(elementos finitos) para criar uma nova imagem corrigida Isso seria viaacutevel e
interessante poreacutem exigiria mais aprofundamento e muito mais tempo o que poderaacute
ser realizado em futuros trabalhos
Figura 29 ndash Palmilhas para mediccedilatildeo da pressatildeo
Figura 30 ndash Resultado de uma anaacutelise de pressatildeo
75
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
[1] httpmriifscuspbrpaginasporttormprojetohistoricohtml acessado
em 11 de junho de 2005
[2] httpwwweagoracombrlerphpidnew=13596 acessado em 15 de
junho de 2005
[3] Rasch Philip j Cinesiologia e Anatomia Aplicada Editora Guanabara
Koogan 1991
[4] Kendall Henry Otis Kendall Florence Peterson Wadsworth Gladys
Elizabeth Muacutesculos Provas e Funccedilotildees Editora Manole Ltda 1980
[5] Haaga Hohn R Lanzieri Charles F Tomografia Computadorizada e
Ressonacircncia Magneacutetica do Corpo Humano Vol 2 Editora Guanabara Koogan
1996
[6] Antonio Raimundo dos Santos Metodologia Cientiacutefica a construccedilatildeo do
Conhecimento 6ordfed Editora DPampA 2004
[7] Tese de Mestrado do aluno Luciano Luporini Menegaldo Campinas
1997 SP ndash Brasil
[8] httpwwwgrupodojoelhocombrartigosanat_biomhtmc acessado em
16 de junho de 2005
[9] httpwwwgrupodojoelhocombrlcahtm acessado em 16 de junho de
2005
[10]httpwwwcorpohumanohpgigcombrsist_muscularsist_muscularhtml
acessado em 20 de junho de 2005
[11] httpwwwmsd-brazilcommsd43m_manualmm_sec5_47htm
acessado em 24 de junho de 2005
[12] httpgeocitiesyahoocombrcorpoemovview_musculacao_24htm
acessado em 25 de junho de 2005
[13]httpwwwtudosobredorcombrpaciente_templatephp3pagina=joelho
acessado em 06 de julho de 2005
[14] Stimac Gary k Introduccedilatildeo ao diagnoacutestico por imagens Editora
Guanabara Koogan 1994
68
Para valores longos de TR e TE teremos uma sequumlecircncia ponderada em T2 desta
forma as gorduras e muacutesculos se encontraratildeo em cor escura mas os liacutequidos
estaratildeo em cor brilhante assim poderemos diagnosticar a presenccedila de aacutegua e
edemas na regiatildeo patelofemoral Lembrando ainda que a gordura neste caso tem a
funccedilatildeo de lubrificantes para as superfiacutecies das cartilagens dos ossos a presenccedila de
aacutegua ou edemas prejudicam a lubrificaccedilatildeo na regiatildeo fazendo com que as
cartilagens venham a deteriorar-se
82 Planos de Imagem
Uma aquisiccedilatildeo axial atraveacutes da articulaccedilatildeo patelofemoral eacute usada como o localizador
inicial para imagens subsequumlentes nos planos sagital e coronal A patologia do
menisco eacute avaliada basicamente em imagens do plano sagital Entretanto a
morfologia e a intensidade de sinal das cartilagens do menisco devem ser avaliadas
secundariamente em imagens no plano coronal Os ligamentos cruzados satildeo mais
bem observados em imagens no plano sagital com o coronal e o axial para
visualizaccedilatildeo secundaacuteria e confirmaccedilatildeo da patologia Os ligamentos colateral medial
e lateral (LCM E LCL) satildeo claramente exibidos em imagens coronais e axiais e
tambeacutem podem ser identificados rotineiramente em imagens sagitais As superfiacutecies
da cartilagem articular dos compartimentos medial e lateral satildeo avaliadas nos planos
coronal e sagital A articulaccedilatildeo patelofemoral incluindo a faceta patelar e a
cartilagem articular do sulco troclear eacute mais bem observada em imagens axiais e
sagitais
821 Posicionamento do Paciente
Embora os estudos por imagem sejam realizados rotineiramente com o joelho
colocado em 10ordm a 15ordm de rotaccedilatildeo externa (para realinhar o ligamento cruzado
anterior [LCA] paralelo ao plano de imagem sagital) esta rotaccedilatildeo externa torna-se
menos importante quando satildeo usados cortes mais finos (lt 3 mm) A rotaccedilatildeo externa
excessiva do joelho resulta em alongamento das dimensotildees acircntero-posteriores do
cocircndilo femoral (principalmente o cocircndilo femoral lateral) e pode diminuir a
visualizaccedilatildeo precisa da anatomia do menisco Uma alternativa eacute usar imagens
69
sagitais em plano obliacutequo paralelo agrave orientaccedilatildeo do LCA avaliada em um localizador
axial
83 Abordagem Quanto aos Tipos de Planos Utilizados na RM
831 Imagens Axiais
As imagens no plano axial tecircm importante papel na avaliaccedilatildeo de rotina do joelho As
facetas patelares e a cartilagem articular devido agrave sua orientaccedilatildeo obliacutequa satildeo
demonstradas com maior precisatildeo em imagens axiais atraveacutes da articulaccedilatildeo
patelofemoral A doenccedila patelofemoral (isto eacute condromalaacutecia) pode ser super ou
subestimada quando usadas apenas imagens sagitais Imagens axiais com TF 3D
submilimeacutetrica satildeo usadas para definir padrotildees de lesatildeo circunferencial do menisco
e criar imagens compostas 3D utilizando-se uma estaccedilatildeo de trabalho As imagens
no plano axial tambeacutem satildeo usadas como localizador para determinar os planos
sagital e coronal Embora imagens axiais de rotina em 4 ou 5 mm natildeo satildeo sensiacuteveis
agrave patologia do menisco porque os cortes satildeo muito espessos Imagens sagitais que
secionam o menisco perpendicular agrave sua superfiacutecie proporcionam a melhor
demonstraccedilatildeo da anatomia e patologia interna do menisco
832 Imagens Sagitais
A dessecaccedilatildeo no plano sagital exibe os componentes dos ligamentos colaterais
medial e caacutepsula adjacente O compartimento patelofemoral o quadriacuteceps e o
tendatildeo patelar satildeo demonstrados em dissecaccedilotildees meacutedio-sagitais
O LCA e o LCP satildeo mais bem exibidos em imagens sagitais O LCL ou ligamento
colateral fibular e o tendatildeo do muacutesculo biacuteceps femoral tambeacutem podem ser
observados em cortes sagitais perifeacutericos
Em cortes meacutedio-sagitais os tendotildees quadriacuteceps e patelar que demonstram sinal
de baixa intensidade satildeo observados em suas fixaccedilotildees anteriores aos poacutelos
patelares superior e inferior respectivamente O coxim adiposo infrapatelar de Hoffa
70
estaacute situado diretamente posterior ao tendatildeo patelar e demonstra sinal de
intensidade brilhante (dependendo dos paracircmetros escolhidos) A cartilagem
articular patelar posterior exibe arco uniforme ou convexo em cortes atraveacutes das
facetas patelares medial e lateral Na ausecircncia de liacutequido articular a bursa patelar
colapsada natildeo eacute observada proximal ao poacutelo superior da patela
833 Imagens Coronais
A dissecaccedilatildeo anatocircmica coronal poacutestero-anterior demonstra a caacutepsula posterior o
tendatildeo popliacuteteo os ligamentos cruzados e menisco os ligamentos colaterais e e o
mecanismo extensor
Cortes meacutedio-coronais exibem a espinha tibial anterior enquanto as imagens
anteriores satildeo caracterizadas pelo sinal de alta intensidade do coxim adiposo
infrapatelar de Hoffa anterior ao compartimento lateral do joelho
71
9 COMPARATIVO DO SISTEMA MECAcircNICO COM O JOELHO
Ao iniciar nossa discussatildeo faremos uma comparaccedilatildeo entre a junta do joelho e um
par de buchas mecacircnicas a cartilagem presente em torno dos cocircndilos seraacute
comparada a uma bucha de desgaste o osso seraacute considerado como a peccedila
importante que natildeo poderaacute ser substituiacuteda e a gordura de Hoffa (tecido adiposo
infrapatelar) seraacute considerada como um lubrificante de elevada viscosidade
No sistema mecacircnico quando haacute uma contaminaccedilatildeo no lubrificante tem-se o
aumento do atrito e em consequumlecircncia o desgaste prematuro do conjunto A
presenccedila de aacutegua por exemplo causa uma alteraccedilatildeo da viscosidade do lubrificante
essa alteraccedilatildeo natildeo permite a formaccedilatildeo de cunha na regiatildeo de contato entre as
superfiacutecies assim no caso de elementos mecacircnicos poderemos ter microsoldas
ruiacutedos vibraccedilatildeo aquecimento e outros
Em semelhanccedila com este modelo faremos um comparativo em relaccedilatildeo ao joelho
que apresenta componentes com funccedilotildees muito proacuteximas de um par de buchas
mecacircnicas Com o passar do tempo as constantes situaccedilotildees que envolvem o joelho
no dia a dia sejam elas os esforccedilos em um jogo de futebol ou em um simples
agachamento vatildeo levar este conjunto a pressotildees elevadas e ainda a infiltraccedilotildees de
aacutegua por diversos motivos pancadas torccedilotildees etc Neste caso a presenccedila da aacutegua
assim como no sistema mecacircnico iraacute causar desgaste das cartilagens ocorrendo o
contato entre os cocircndilos o que futuramente poderaacute provocar por exemplo uma
artrite
No caso de um desgaste mecacircnico resolve-se o problema trocando o elemento de
desgaste e solucionando o problema de lubrificaccedilatildeo O que natildeo pode ser realizado
com tanta simplicidade no caso do joelho que requer um tratamento ou ateacute uma
intervenccedilatildeo ciruacutergica
72
91 Resultados dos testes
Foram realizados dois testes com e sem carga para que pudeacutessemos avaliar a
mudanccedila nos resultados da RM
911 O Primeiro Teste
O primeiro teste foi realizado no dia 25 de junho de 2005 no CDI (centro de
diagnoacutestico por imagem) localizado em Santa Luacutecia ndash Vitoacuteria O teste foi realizado
em uma pessoa de aparecircncia saudaacutevel sem histoacuterico de problemas no joelho e sem
ocorrecircncia de dor com idade de 28 anos
Os resultados obtidos natildeo apresentaram alteraccedilatildeo significativa das fissuras
912 O Segundo Teste
O segundo teste foi realizado no dia 18 julho de 2005 no mesmo local do teste
anterior O teste foi realizado com uma pessoa saudaacutevel com histoacuterico de problemas
no joelho e sem dores nos dias anteriores ao teste bem como nos dias posteriores
com idade de 54 anos
O resultado obtido com carga apresentou uma pequena variaccedilatildeo da fissura na
gordura de Hoffa
73
10 DISCUSSAtildeO DOS RESULTADOS E MELHORIAS
Neste capiacutetulo faremos uma abordagem sobre os resultados e uma proposta de
melhoria para o equipamento
101 Comentaacuterio dos Resultados
Nos resultados obtidos foram verificadas alteraccedilotildees na regiatildeo femopatelar quando
se aplica uma carga o que natildeo poderia ser obtido em um exame convencional de
ressonacircncia magneacutetica
No primeiro teste pode ser observada uma pequena diferenccedila devido agrave
aproximaccedilatildeo dos cocircndilos Considerando ser o indiviacuteduo uma pessoa saudaacutevel e
sem dores era de se esperar que o resultado natildeo apresentasse alguma anomalia
No segundo teste observou-se abertura de uma pequena fissura na gordura de
Hoffa o que tambeacutem se esperava pois a pessoa apresentava um histoacuterico de
problemas no joelho apesar de que ele natildeo apresentava sintomas de qualquer
anomalia no momento do teste
Visto que os testes natildeo puderam ser realizados com pessoas que tinham um
histoacuterico e uma situaccedilatildeo que caracterizasse um problema no joelho o que foi
determinante para os resultados e devido a impossibilidade de realizar testes nas
condiccedilotildees ideais descritas no quarto capiacutetulo bem como aos custos altiacutessimos que
envolvem os exames que foram realizados juntamente com os exames dos clientes
da cliacutenica sendo assim era de se esperar que os resultados natildeo causassem
diferenccedila de grande expressatildeo
74
102 Proposta de Melhoria
Visto que os resultados foram considerados satisfatoacuterios apesar das condiccedilotildees
adversas propomos possiacuteveis melhorias no que diz respeito agrave avaliaccedilatildeo da pressatildeo
exercida no joelho
Sugerimos entatildeo a utilizaccedilatildeo de palmilhas figuras 29 e 30 para avaliar a pressatildeo
equivalente exercida no joelho e o uso de um software por exemplo o Ansys
(elementos finitos) para criar uma nova imagem corrigida Isso seria viaacutevel e
interessante poreacutem exigiria mais aprofundamento e muito mais tempo o que poderaacute
ser realizado em futuros trabalhos
Figura 29 ndash Palmilhas para mediccedilatildeo da pressatildeo
Figura 30 ndash Resultado de uma anaacutelise de pressatildeo
75
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
[1] httpmriifscuspbrpaginasporttormprojetohistoricohtml acessado
em 11 de junho de 2005
[2] httpwwweagoracombrlerphpidnew=13596 acessado em 15 de
junho de 2005
[3] Rasch Philip j Cinesiologia e Anatomia Aplicada Editora Guanabara
Koogan 1991
[4] Kendall Henry Otis Kendall Florence Peterson Wadsworth Gladys
Elizabeth Muacutesculos Provas e Funccedilotildees Editora Manole Ltda 1980
[5] Haaga Hohn R Lanzieri Charles F Tomografia Computadorizada e
Ressonacircncia Magneacutetica do Corpo Humano Vol 2 Editora Guanabara Koogan
1996
[6] Antonio Raimundo dos Santos Metodologia Cientiacutefica a construccedilatildeo do
Conhecimento 6ordfed Editora DPampA 2004
[7] Tese de Mestrado do aluno Luciano Luporini Menegaldo Campinas
1997 SP ndash Brasil
[8] httpwwwgrupodojoelhocombrartigosanat_biomhtmc acessado em
16 de junho de 2005
[9] httpwwwgrupodojoelhocombrlcahtm acessado em 16 de junho de
2005
[10]httpwwwcorpohumanohpgigcombrsist_muscularsist_muscularhtml
acessado em 20 de junho de 2005
[11] httpwwwmsd-brazilcommsd43m_manualmm_sec5_47htm
acessado em 24 de junho de 2005
[12] httpgeocitiesyahoocombrcorpoemovview_musculacao_24htm
acessado em 25 de junho de 2005
[13]httpwwwtudosobredorcombrpaciente_templatephp3pagina=joelho
acessado em 06 de julho de 2005
[14] Stimac Gary k Introduccedilatildeo ao diagnoacutestico por imagens Editora
Guanabara Koogan 1994
69
sagitais em plano obliacutequo paralelo agrave orientaccedilatildeo do LCA avaliada em um localizador
axial
83 Abordagem Quanto aos Tipos de Planos Utilizados na RM
831 Imagens Axiais
As imagens no plano axial tecircm importante papel na avaliaccedilatildeo de rotina do joelho As
facetas patelares e a cartilagem articular devido agrave sua orientaccedilatildeo obliacutequa satildeo
demonstradas com maior precisatildeo em imagens axiais atraveacutes da articulaccedilatildeo
patelofemoral A doenccedila patelofemoral (isto eacute condromalaacutecia) pode ser super ou
subestimada quando usadas apenas imagens sagitais Imagens axiais com TF 3D
submilimeacutetrica satildeo usadas para definir padrotildees de lesatildeo circunferencial do menisco
e criar imagens compostas 3D utilizando-se uma estaccedilatildeo de trabalho As imagens
no plano axial tambeacutem satildeo usadas como localizador para determinar os planos
sagital e coronal Embora imagens axiais de rotina em 4 ou 5 mm natildeo satildeo sensiacuteveis
agrave patologia do menisco porque os cortes satildeo muito espessos Imagens sagitais que
secionam o menisco perpendicular agrave sua superfiacutecie proporcionam a melhor
demonstraccedilatildeo da anatomia e patologia interna do menisco
832 Imagens Sagitais
A dessecaccedilatildeo no plano sagital exibe os componentes dos ligamentos colaterais
medial e caacutepsula adjacente O compartimento patelofemoral o quadriacuteceps e o
tendatildeo patelar satildeo demonstrados em dissecaccedilotildees meacutedio-sagitais
O LCA e o LCP satildeo mais bem exibidos em imagens sagitais O LCL ou ligamento
colateral fibular e o tendatildeo do muacutesculo biacuteceps femoral tambeacutem podem ser
observados em cortes sagitais perifeacutericos
Em cortes meacutedio-sagitais os tendotildees quadriacuteceps e patelar que demonstram sinal
de baixa intensidade satildeo observados em suas fixaccedilotildees anteriores aos poacutelos
patelares superior e inferior respectivamente O coxim adiposo infrapatelar de Hoffa
70
estaacute situado diretamente posterior ao tendatildeo patelar e demonstra sinal de
intensidade brilhante (dependendo dos paracircmetros escolhidos) A cartilagem
articular patelar posterior exibe arco uniforme ou convexo em cortes atraveacutes das
facetas patelares medial e lateral Na ausecircncia de liacutequido articular a bursa patelar
colapsada natildeo eacute observada proximal ao poacutelo superior da patela
833 Imagens Coronais
A dissecaccedilatildeo anatocircmica coronal poacutestero-anterior demonstra a caacutepsula posterior o
tendatildeo popliacuteteo os ligamentos cruzados e menisco os ligamentos colaterais e e o
mecanismo extensor
Cortes meacutedio-coronais exibem a espinha tibial anterior enquanto as imagens
anteriores satildeo caracterizadas pelo sinal de alta intensidade do coxim adiposo
infrapatelar de Hoffa anterior ao compartimento lateral do joelho
71
9 COMPARATIVO DO SISTEMA MECAcircNICO COM O JOELHO
Ao iniciar nossa discussatildeo faremos uma comparaccedilatildeo entre a junta do joelho e um
par de buchas mecacircnicas a cartilagem presente em torno dos cocircndilos seraacute
comparada a uma bucha de desgaste o osso seraacute considerado como a peccedila
importante que natildeo poderaacute ser substituiacuteda e a gordura de Hoffa (tecido adiposo
infrapatelar) seraacute considerada como um lubrificante de elevada viscosidade
No sistema mecacircnico quando haacute uma contaminaccedilatildeo no lubrificante tem-se o
aumento do atrito e em consequumlecircncia o desgaste prematuro do conjunto A
presenccedila de aacutegua por exemplo causa uma alteraccedilatildeo da viscosidade do lubrificante
essa alteraccedilatildeo natildeo permite a formaccedilatildeo de cunha na regiatildeo de contato entre as
superfiacutecies assim no caso de elementos mecacircnicos poderemos ter microsoldas
ruiacutedos vibraccedilatildeo aquecimento e outros
Em semelhanccedila com este modelo faremos um comparativo em relaccedilatildeo ao joelho
que apresenta componentes com funccedilotildees muito proacuteximas de um par de buchas
mecacircnicas Com o passar do tempo as constantes situaccedilotildees que envolvem o joelho
no dia a dia sejam elas os esforccedilos em um jogo de futebol ou em um simples
agachamento vatildeo levar este conjunto a pressotildees elevadas e ainda a infiltraccedilotildees de
aacutegua por diversos motivos pancadas torccedilotildees etc Neste caso a presenccedila da aacutegua
assim como no sistema mecacircnico iraacute causar desgaste das cartilagens ocorrendo o
contato entre os cocircndilos o que futuramente poderaacute provocar por exemplo uma
artrite
No caso de um desgaste mecacircnico resolve-se o problema trocando o elemento de
desgaste e solucionando o problema de lubrificaccedilatildeo O que natildeo pode ser realizado
com tanta simplicidade no caso do joelho que requer um tratamento ou ateacute uma
intervenccedilatildeo ciruacutergica
72
91 Resultados dos testes
Foram realizados dois testes com e sem carga para que pudeacutessemos avaliar a
mudanccedila nos resultados da RM
911 O Primeiro Teste
O primeiro teste foi realizado no dia 25 de junho de 2005 no CDI (centro de
diagnoacutestico por imagem) localizado em Santa Luacutecia ndash Vitoacuteria O teste foi realizado
em uma pessoa de aparecircncia saudaacutevel sem histoacuterico de problemas no joelho e sem
ocorrecircncia de dor com idade de 28 anos
Os resultados obtidos natildeo apresentaram alteraccedilatildeo significativa das fissuras
912 O Segundo Teste
O segundo teste foi realizado no dia 18 julho de 2005 no mesmo local do teste
anterior O teste foi realizado com uma pessoa saudaacutevel com histoacuterico de problemas
no joelho e sem dores nos dias anteriores ao teste bem como nos dias posteriores
com idade de 54 anos
O resultado obtido com carga apresentou uma pequena variaccedilatildeo da fissura na
gordura de Hoffa
73
10 DISCUSSAtildeO DOS RESULTADOS E MELHORIAS
Neste capiacutetulo faremos uma abordagem sobre os resultados e uma proposta de
melhoria para o equipamento
101 Comentaacuterio dos Resultados
Nos resultados obtidos foram verificadas alteraccedilotildees na regiatildeo femopatelar quando
se aplica uma carga o que natildeo poderia ser obtido em um exame convencional de
ressonacircncia magneacutetica
No primeiro teste pode ser observada uma pequena diferenccedila devido agrave
aproximaccedilatildeo dos cocircndilos Considerando ser o indiviacuteduo uma pessoa saudaacutevel e
sem dores era de se esperar que o resultado natildeo apresentasse alguma anomalia
No segundo teste observou-se abertura de uma pequena fissura na gordura de
Hoffa o que tambeacutem se esperava pois a pessoa apresentava um histoacuterico de
problemas no joelho apesar de que ele natildeo apresentava sintomas de qualquer
anomalia no momento do teste
Visto que os testes natildeo puderam ser realizados com pessoas que tinham um
histoacuterico e uma situaccedilatildeo que caracterizasse um problema no joelho o que foi
determinante para os resultados e devido a impossibilidade de realizar testes nas
condiccedilotildees ideais descritas no quarto capiacutetulo bem como aos custos altiacutessimos que
envolvem os exames que foram realizados juntamente com os exames dos clientes
da cliacutenica sendo assim era de se esperar que os resultados natildeo causassem
diferenccedila de grande expressatildeo
74
102 Proposta de Melhoria
Visto que os resultados foram considerados satisfatoacuterios apesar das condiccedilotildees
adversas propomos possiacuteveis melhorias no que diz respeito agrave avaliaccedilatildeo da pressatildeo
exercida no joelho
Sugerimos entatildeo a utilizaccedilatildeo de palmilhas figuras 29 e 30 para avaliar a pressatildeo
equivalente exercida no joelho e o uso de um software por exemplo o Ansys
(elementos finitos) para criar uma nova imagem corrigida Isso seria viaacutevel e
interessante poreacutem exigiria mais aprofundamento e muito mais tempo o que poderaacute
ser realizado em futuros trabalhos
Figura 29 ndash Palmilhas para mediccedilatildeo da pressatildeo
Figura 30 ndash Resultado de uma anaacutelise de pressatildeo
75
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
[1] httpmriifscuspbrpaginasporttormprojetohistoricohtml acessado
em 11 de junho de 2005
[2] httpwwweagoracombrlerphpidnew=13596 acessado em 15 de
junho de 2005
[3] Rasch Philip j Cinesiologia e Anatomia Aplicada Editora Guanabara
Koogan 1991
[4] Kendall Henry Otis Kendall Florence Peterson Wadsworth Gladys
Elizabeth Muacutesculos Provas e Funccedilotildees Editora Manole Ltda 1980
[5] Haaga Hohn R Lanzieri Charles F Tomografia Computadorizada e
Ressonacircncia Magneacutetica do Corpo Humano Vol 2 Editora Guanabara Koogan
1996
[6] Antonio Raimundo dos Santos Metodologia Cientiacutefica a construccedilatildeo do
Conhecimento 6ordfed Editora DPampA 2004
[7] Tese de Mestrado do aluno Luciano Luporini Menegaldo Campinas
1997 SP ndash Brasil
[8] httpwwwgrupodojoelhocombrartigosanat_biomhtmc acessado em
16 de junho de 2005
[9] httpwwwgrupodojoelhocombrlcahtm acessado em 16 de junho de
2005
[10]httpwwwcorpohumanohpgigcombrsist_muscularsist_muscularhtml
acessado em 20 de junho de 2005
[11] httpwwwmsd-brazilcommsd43m_manualmm_sec5_47htm
acessado em 24 de junho de 2005
[12] httpgeocitiesyahoocombrcorpoemovview_musculacao_24htm
acessado em 25 de junho de 2005
[13]httpwwwtudosobredorcombrpaciente_templatephp3pagina=joelho
acessado em 06 de julho de 2005
[14] Stimac Gary k Introduccedilatildeo ao diagnoacutestico por imagens Editora
Guanabara Koogan 1994
70
estaacute situado diretamente posterior ao tendatildeo patelar e demonstra sinal de
intensidade brilhante (dependendo dos paracircmetros escolhidos) A cartilagem
articular patelar posterior exibe arco uniforme ou convexo em cortes atraveacutes das
facetas patelares medial e lateral Na ausecircncia de liacutequido articular a bursa patelar
colapsada natildeo eacute observada proximal ao poacutelo superior da patela
833 Imagens Coronais
A dissecaccedilatildeo anatocircmica coronal poacutestero-anterior demonstra a caacutepsula posterior o
tendatildeo popliacuteteo os ligamentos cruzados e menisco os ligamentos colaterais e e o
mecanismo extensor
Cortes meacutedio-coronais exibem a espinha tibial anterior enquanto as imagens
anteriores satildeo caracterizadas pelo sinal de alta intensidade do coxim adiposo
infrapatelar de Hoffa anterior ao compartimento lateral do joelho
71
9 COMPARATIVO DO SISTEMA MECAcircNICO COM O JOELHO
Ao iniciar nossa discussatildeo faremos uma comparaccedilatildeo entre a junta do joelho e um
par de buchas mecacircnicas a cartilagem presente em torno dos cocircndilos seraacute
comparada a uma bucha de desgaste o osso seraacute considerado como a peccedila
importante que natildeo poderaacute ser substituiacuteda e a gordura de Hoffa (tecido adiposo
infrapatelar) seraacute considerada como um lubrificante de elevada viscosidade
No sistema mecacircnico quando haacute uma contaminaccedilatildeo no lubrificante tem-se o
aumento do atrito e em consequumlecircncia o desgaste prematuro do conjunto A
presenccedila de aacutegua por exemplo causa uma alteraccedilatildeo da viscosidade do lubrificante
essa alteraccedilatildeo natildeo permite a formaccedilatildeo de cunha na regiatildeo de contato entre as
superfiacutecies assim no caso de elementos mecacircnicos poderemos ter microsoldas
ruiacutedos vibraccedilatildeo aquecimento e outros
Em semelhanccedila com este modelo faremos um comparativo em relaccedilatildeo ao joelho
que apresenta componentes com funccedilotildees muito proacuteximas de um par de buchas
mecacircnicas Com o passar do tempo as constantes situaccedilotildees que envolvem o joelho
no dia a dia sejam elas os esforccedilos em um jogo de futebol ou em um simples
agachamento vatildeo levar este conjunto a pressotildees elevadas e ainda a infiltraccedilotildees de
aacutegua por diversos motivos pancadas torccedilotildees etc Neste caso a presenccedila da aacutegua
assim como no sistema mecacircnico iraacute causar desgaste das cartilagens ocorrendo o
contato entre os cocircndilos o que futuramente poderaacute provocar por exemplo uma
artrite
No caso de um desgaste mecacircnico resolve-se o problema trocando o elemento de
desgaste e solucionando o problema de lubrificaccedilatildeo O que natildeo pode ser realizado
com tanta simplicidade no caso do joelho que requer um tratamento ou ateacute uma
intervenccedilatildeo ciruacutergica
72
91 Resultados dos testes
Foram realizados dois testes com e sem carga para que pudeacutessemos avaliar a
mudanccedila nos resultados da RM
911 O Primeiro Teste
O primeiro teste foi realizado no dia 25 de junho de 2005 no CDI (centro de
diagnoacutestico por imagem) localizado em Santa Luacutecia ndash Vitoacuteria O teste foi realizado
em uma pessoa de aparecircncia saudaacutevel sem histoacuterico de problemas no joelho e sem
ocorrecircncia de dor com idade de 28 anos
Os resultados obtidos natildeo apresentaram alteraccedilatildeo significativa das fissuras
912 O Segundo Teste
O segundo teste foi realizado no dia 18 julho de 2005 no mesmo local do teste
anterior O teste foi realizado com uma pessoa saudaacutevel com histoacuterico de problemas
no joelho e sem dores nos dias anteriores ao teste bem como nos dias posteriores
com idade de 54 anos
O resultado obtido com carga apresentou uma pequena variaccedilatildeo da fissura na
gordura de Hoffa
73
10 DISCUSSAtildeO DOS RESULTADOS E MELHORIAS
Neste capiacutetulo faremos uma abordagem sobre os resultados e uma proposta de
melhoria para o equipamento
101 Comentaacuterio dos Resultados
Nos resultados obtidos foram verificadas alteraccedilotildees na regiatildeo femopatelar quando
se aplica uma carga o que natildeo poderia ser obtido em um exame convencional de
ressonacircncia magneacutetica
No primeiro teste pode ser observada uma pequena diferenccedila devido agrave
aproximaccedilatildeo dos cocircndilos Considerando ser o indiviacuteduo uma pessoa saudaacutevel e
sem dores era de se esperar que o resultado natildeo apresentasse alguma anomalia
No segundo teste observou-se abertura de uma pequena fissura na gordura de
Hoffa o que tambeacutem se esperava pois a pessoa apresentava um histoacuterico de
problemas no joelho apesar de que ele natildeo apresentava sintomas de qualquer
anomalia no momento do teste
Visto que os testes natildeo puderam ser realizados com pessoas que tinham um
histoacuterico e uma situaccedilatildeo que caracterizasse um problema no joelho o que foi
determinante para os resultados e devido a impossibilidade de realizar testes nas
condiccedilotildees ideais descritas no quarto capiacutetulo bem como aos custos altiacutessimos que
envolvem os exames que foram realizados juntamente com os exames dos clientes
da cliacutenica sendo assim era de se esperar que os resultados natildeo causassem
diferenccedila de grande expressatildeo
74
102 Proposta de Melhoria
Visto que os resultados foram considerados satisfatoacuterios apesar das condiccedilotildees
adversas propomos possiacuteveis melhorias no que diz respeito agrave avaliaccedilatildeo da pressatildeo
exercida no joelho
Sugerimos entatildeo a utilizaccedilatildeo de palmilhas figuras 29 e 30 para avaliar a pressatildeo
equivalente exercida no joelho e o uso de um software por exemplo o Ansys
(elementos finitos) para criar uma nova imagem corrigida Isso seria viaacutevel e
interessante poreacutem exigiria mais aprofundamento e muito mais tempo o que poderaacute
ser realizado em futuros trabalhos
Figura 29 ndash Palmilhas para mediccedilatildeo da pressatildeo
Figura 30 ndash Resultado de uma anaacutelise de pressatildeo
75
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
[1] httpmriifscuspbrpaginasporttormprojetohistoricohtml acessado
em 11 de junho de 2005
[2] httpwwweagoracombrlerphpidnew=13596 acessado em 15 de
junho de 2005
[3] Rasch Philip j Cinesiologia e Anatomia Aplicada Editora Guanabara
Koogan 1991
[4] Kendall Henry Otis Kendall Florence Peterson Wadsworth Gladys
Elizabeth Muacutesculos Provas e Funccedilotildees Editora Manole Ltda 1980
[5] Haaga Hohn R Lanzieri Charles F Tomografia Computadorizada e
Ressonacircncia Magneacutetica do Corpo Humano Vol 2 Editora Guanabara Koogan
1996
[6] Antonio Raimundo dos Santos Metodologia Cientiacutefica a construccedilatildeo do
Conhecimento 6ordfed Editora DPampA 2004
[7] Tese de Mestrado do aluno Luciano Luporini Menegaldo Campinas
1997 SP ndash Brasil
[8] httpwwwgrupodojoelhocombrartigosanat_biomhtmc acessado em
16 de junho de 2005
[9] httpwwwgrupodojoelhocombrlcahtm acessado em 16 de junho de
2005
[10]httpwwwcorpohumanohpgigcombrsist_muscularsist_muscularhtml
acessado em 20 de junho de 2005
[11] httpwwwmsd-brazilcommsd43m_manualmm_sec5_47htm
acessado em 24 de junho de 2005
[12] httpgeocitiesyahoocombrcorpoemovview_musculacao_24htm
acessado em 25 de junho de 2005
[13]httpwwwtudosobredorcombrpaciente_templatephp3pagina=joelho
acessado em 06 de julho de 2005
[14] Stimac Gary k Introduccedilatildeo ao diagnoacutestico por imagens Editora
Guanabara Koogan 1994
71
9 COMPARATIVO DO SISTEMA MECAcircNICO COM O JOELHO
Ao iniciar nossa discussatildeo faremos uma comparaccedilatildeo entre a junta do joelho e um
par de buchas mecacircnicas a cartilagem presente em torno dos cocircndilos seraacute
comparada a uma bucha de desgaste o osso seraacute considerado como a peccedila
importante que natildeo poderaacute ser substituiacuteda e a gordura de Hoffa (tecido adiposo
infrapatelar) seraacute considerada como um lubrificante de elevada viscosidade
No sistema mecacircnico quando haacute uma contaminaccedilatildeo no lubrificante tem-se o
aumento do atrito e em consequumlecircncia o desgaste prematuro do conjunto A
presenccedila de aacutegua por exemplo causa uma alteraccedilatildeo da viscosidade do lubrificante
essa alteraccedilatildeo natildeo permite a formaccedilatildeo de cunha na regiatildeo de contato entre as
superfiacutecies assim no caso de elementos mecacircnicos poderemos ter microsoldas
ruiacutedos vibraccedilatildeo aquecimento e outros
Em semelhanccedila com este modelo faremos um comparativo em relaccedilatildeo ao joelho
que apresenta componentes com funccedilotildees muito proacuteximas de um par de buchas
mecacircnicas Com o passar do tempo as constantes situaccedilotildees que envolvem o joelho
no dia a dia sejam elas os esforccedilos em um jogo de futebol ou em um simples
agachamento vatildeo levar este conjunto a pressotildees elevadas e ainda a infiltraccedilotildees de
aacutegua por diversos motivos pancadas torccedilotildees etc Neste caso a presenccedila da aacutegua
assim como no sistema mecacircnico iraacute causar desgaste das cartilagens ocorrendo o
contato entre os cocircndilos o que futuramente poderaacute provocar por exemplo uma
artrite
No caso de um desgaste mecacircnico resolve-se o problema trocando o elemento de
desgaste e solucionando o problema de lubrificaccedilatildeo O que natildeo pode ser realizado
com tanta simplicidade no caso do joelho que requer um tratamento ou ateacute uma
intervenccedilatildeo ciruacutergica
72
91 Resultados dos testes
Foram realizados dois testes com e sem carga para que pudeacutessemos avaliar a
mudanccedila nos resultados da RM
911 O Primeiro Teste
O primeiro teste foi realizado no dia 25 de junho de 2005 no CDI (centro de
diagnoacutestico por imagem) localizado em Santa Luacutecia ndash Vitoacuteria O teste foi realizado
em uma pessoa de aparecircncia saudaacutevel sem histoacuterico de problemas no joelho e sem
ocorrecircncia de dor com idade de 28 anos
Os resultados obtidos natildeo apresentaram alteraccedilatildeo significativa das fissuras
912 O Segundo Teste
O segundo teste foi realizado no dia 18 julho de 2005 no mesmo local do teste
anterior O teste foi realizado com uma pessoa saudaacutevel com histoacuterico de problemas
no joelho e sem dores nos dias anteriores ao teste bem como nos dias posteriores
com idade de 54 anos
O resultado obtido com carga apresentou uma pequena variaccedilatildeo da fissura na
gordura de Hoffa
73
10 DISCUSSAtildeO DOS RESULTADOS E MELHORIAS
Neste capiacutetulo faremos uma abordagem sobre os resultados e uma proposta de
melhoria para o equipamento
101 Comentaacuterio dos Resultados
Nos resultados obtidos foram verificadas alteraccedilotildees na regiatildeo femopatelar quando
se aplica uma carga o que natildeo poderia ser obtido em um exame convencional de
ressonacircncia magneacutetica
No primeiro teste pode ser observada uma pequena diferenccedila devido agrave
aproximaccedilatildeo dos cocircndilos Considerando ser o indiviacuteduo uma pessoa saudaacutevel e
sem dores era de se esperar que o resultado natildeo apresentasse alguma anomalia
No segundo teste observou-se abertura de uma pequena fissura na gordura de
Hoffa o que tambeacutem se esperava pois a pessoa apresentava um histoacuterico de
problemas no joelho apesar de que ele natildeo apresentava sintomas de qualquer
anomalia no momento do teste
Visto que os testes natildeo puderam ser realizados com pessoas que tinham um
histoacuterico e uma situaccedilatildeo que caracterizasse um problema no joelho o que foi
determinante para os resultados e devido a impossibilidade de realizar testes nas
condiccedilotildees ideais descritas no quarto capiacutetulo bem como aos custos altiacutessimos que
envolvem os exames que foram realizados juntamente com os exames dos clientes
da cliacutenica sendo assim era de se esperar que os resultados natildeo causassem
diferenccedila de grande expressatildeo
74
102 Proposta de Melhoria
Visto que os resultados foram considerados satisfatoacuterios apesar das condiccedilotildees
adversas propomos possiacuteveis melhorias no que diz respeito agrave avaliaccedilatildeo da pressatildeo
exercida no joelho
Sugerimos entatildeo a utilizaccedilatildeo de palmilhas figuras 29 e 30 para avaliar a pressatildeo
equivalente exercida no joelho e o uso de um software por exemplo o Ansys
(elementos finitos) para criar uma nova imagem corrigida Isso seria viaacutevel e
interessante poreacutem exigiria mais aprofundamento e muito mais tempo o que poderaacute
ser realizado em futuros trabalhos
Figura 29 ndash Palmilhas para mediccedilatildeo da pressatildeo
Figura 30 ndash Resultado de uma anaacutelise de pressatildeo
75
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
[1] httpmriifscuspbrpaginasporttormprojetohistoricohtml acessado
em 11 de junho de 2005
[2] httpwwweagoracombrlerphpidnew=13596 acessado em 15 de
junho de 2005
[3] Rasch Philip j Cinesiologia e Anatomia Aplicada Editora Guanabara
Koogan 1991
[4] Kendall Henry Otis Kendall Florence Peterson Wadsworth Gladys
Elizabeth Muacutesculos Provas e Funccedilotildees Editora Manole Ltda 1980
[5] Haaga Hohn R Lanzieri Charles F Tomografia Computadorizada e
Ressonacircncia Magneacutetica do Corpo Humano Vol 2 Editora Guanabara Koogan
1996
[6] Antonio Raimundo dos Santos Metodologia Cientiacutefica a construccedilatildeo do
Conhecimento 6ordfed Editora DPampA 2004
[7] Tese de Mestrado do aluno Luciano Luporini Menegaldo Campinas
1997 SP ndash Brasil
[8] httpwwwgrupodojoelhocombrartigosanat_biomhtmc acessado em
16 de junho de 2005
[9] httpwwwgrupodojoelhocombrlcahtm acessado em 16 de junho de
2005
[10]httpwwwcorpohumanohpgigcombrsist_muscularsist_muscularhtml
acessado em 20 de junho de 2005
[11] httpwwwmsd-brazilcommsd43m_manualmm_sec5_47htm
acessado em 24 de junho de 2005
[12] httpgeocitiesyahoocombrcorpoemovview_musculacao_24htm
acessado em 25 de junho de 2005
[13]httpwwwtudosobredorcombrpaciente_templatephp3pagina=joelho
acessado em 06 de julho de 2005
[14] Stimac Gary k Introduccedilatildeo ao diagnoacutestico por imagens Editora
Guanabara Koogan 1994
72
91 Resultados dos testes
Foram realizados dois testes com e sem carga para que pudeacutessemos avaliar a
mudanccedila nos resultados da RM
911 O Primeiro Teste
O primeiro teste foi realizado no dia 25 de junho de 2005 no CDI (centro de
diagnoacutestico por imagem) localizado em Santa Luacutecia ndash Vitoacuteria O teste foi realizado
em uma pessoa de aparecircncia saudaacutevel sem histoacuterico de problemas no joelho e sem
ocorrecircncia de dor com idade de 28 anos
Os resultados obtidos natildeo apresentaram alteraccedilatildeo significativa das fissuras
912 O Segundo Teste
O segundo teste foi realizado no dia 18 julho de 2005 no mesmo local do teste
anterior O teste foi realizado com uma pessoa saudaacutevel com histoacuterico de problemas
no joelho e sem dores nos dias anteriores ao teste bem como nos dias posteriores
com idade de 54 anos
O resultado obtido com carga apresentou uma pequena variaccedilatildeo da fissura na
gordura de Hoffa
73
10 DISCUSSAtildeO DOS RESULTADOS E MELHORIAS
Neste capiacutetulo faremos uma abordagem sobre os resultados e uma proposta de
melhoria para o equipamento
101 Comentaacuterio dos Resultados
Nos resultados obtidos foram verificadas alteraccedilotildees na regiatildeo femopatelar quando
se aplica uma carga o que natildeo poderia ser obtido em um exame convencional de
ressonacircncia magneacutetica
No primeiro teste pode ser observada uma pequena diferenccedila devido agrave
aproximaccedilatildeo dos cocircndilos Considerando ser o indiviacuteduo uma pessoa saudaacutevel e
sem dores era de se esperar que o resultado natildeo apresentasse alguma anomalia
No segundo teste observou-se abertura de uma pequena fissura na gordura de
Hoffa o que tambeacutem se esperava pois a pessoa apresentava um histoacuterico de
problemas no joelho apesar de que ele natildeo apresentava sintomas de qualquer
anomalia no momento do teste
Visto que os testes natildeo puderam ser realizados com pessoas que tinham um
histoacuterico e uma situaccedilatildeo que caracterizasse um problema no joelho o que foi
determinante para os resultados e devido a impossibilidade de realizar testes nas
condiccedilotildees ideais descritas no quarto capiacutetulo bem como aos custos altiacutessimos que
envolvem os exames que foram realizados juntamente com os exames dos clientes
da cliacutenica sendo assim era de se esperar que os resultados natildeo causassem
diferenccedila de grande expressatildeo
74
102 Proposta de Melhoria
Visto que os resultados foram considerados satisfatoacuterios apesar das condiccedilotildees
adversas propomos possiacuteveis melhorias no que diz respeito agrave avaliaccedilatildeo da pressatildeo
exercida no joelho
Sugerimos entatildeo a utilizaccedilatildeo de palmilhas figuras 29 e 30 para avaliar a pressatildeo
equivalente exercida no joelho e o uso de um software por exemplo o Ansys
(elementos finitos) para criar uma nova imagem corrigida Isso seria viaacutevel e
interessante poreacutem exigiria mais aprofundamento e muito mais tempo o que poderaacute
ser realizado em futuros trabalhos
Figura 29 ndash Palmilhas para mediccedilatildeo da pressatildeo
Figura 30 ndash Resultado de uma anaacutelise de pressatildeo
75
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
[1] httpmriifscuspbrpaginasporttormprojetohistoricohtml acessado
em 11 de junho de 2005
[2] httpwwweagoracombrlerphpidnew=13596 acessado em 15 de
junho de 2005
[3] Rasch Philip j Cinesiologia e Anatomia Aplicada Editora Guanabara
Koogan 1991
[4] Kendall Henry Otis Kendall Florence Peterson Wadsworth Gladys
Elizabeth Muacutesculos Provas e Funccedilotildees Editora Manole Ltda 1980
[5] Haaga Hohn R Lanzieri Charles F Tomografia Computadorizada e
Ressonacircncia Magneacutetica do Corpo Humano Vol 2 Editora Guanabara Koogan
1996
[6] Antonio Raimundo dos Santos Metodologia Cientiacutefica a construccedilatildeo do
Conhecimento 6ordfed Editora DPampA 2004
[7] Tese de Mestrado do aluno Luciano Luporini Menegaldo Campinas
1997 SP ndash Brasil
[8] httpwwwgrupodojoelhocombrartigosanat_biomhtmc acessado em
16 de junho de 2005
[9] httpwwwgrupodojoelhocombrlcahtm acessado em 16 de junho de
2005
[10]httpwwwcorpohumanohpgigcombrsist_muscularsist_muscularhtml
acessado em 20 de junho de 2005
[11] httpwwwmsd-brazilcommsd43m_manualmm_sec5_47htm
acessado em 24 de junho de 2005
[12] httpgeocitiesyahoocombrcorpoemovview_musculacao_24htm
acessado em 25 de junho de 2005
[13]httpwwwtudosobredorcombrpaciente_templatephp3pagina=joelho
acessado em 06 de julho de 2005
[14] Stimac Gary k Introduccedilatildeo ao diagnoacutestico por imagens Editora
Guanabara Koogan 1994
73
10 DISCUSSAtildeO DOS RESULTADOS E MELHORIAS
Neste capiacutetulo faremos uma abordagem sobre os resultados e uma proposta de
melhoria para o equipamento
101 Comentaacuterio dos Resultados
Nos resultados obtidos foram verificadas alteraccedilotildees na regiatildeo femopatelar quando
se aplica uma carga o que natildeo poderia ser obtido em um exame convencional de
ressonacircncia magneacutetica
No primeiro teste pode ser observada uma pequena diferenccedila devido agrave
aproximaccedilatildeo dos cocircndilos Considerando ser o indiviacuteduo uma pessoa saudaacutevel e
sem dores era de se esperar que o resultado natildeo apresentasse alguma anomalia
No segundo teste observou-se abertura de uma pequena fissura na gordura de
Hoffa o que tambeacutem se esperava pois a pessoa apresentava um histoacuterico de
problemas no joelho apesar de que ele natildeo apresentava sintomas de qualquer
anomalia no momento do teste
Visto que os testes natildeo puderam ser realizados com pessoas que tinham um
histoacuterico e uma situaccedilatildeo que caracterizasse um problema no joelho o que foi
determinante para os resultados e devido a impossibilidade de realizar testes nas
condiccedilotildees ideais descritas no quarto capiacutetulo bem como aos custos altiacutessimos que
envolvem os exames que foram realizados juntamente com os exames dos clientes
da cliacutenica sendo assim era de se esperar que os resultados natildeo causassem
diferenccedila de grande expressatildeo
74
102 Proposta de Melhoria
Visto que os resultados foram considerados satisfatoacuterios apesar das condiccedilotildees
adversas propomos possiacuteveis melhorias no que diz respeito agrave avaliaccedilatildeo da pressatildeo
exercida no joelho
Sugerimos entatildeo a utilizaccedilatildeo de palmilhas figuras 29 e 30 para avaliar a pressatildeo
equivalente exercida no joelho e o uso de um software por exemplo o Ansys
(elementos finitos) para criar uma nova imagem corrigida Isso seria viaacutevel e
interessante poreacutem exigiria mais aprofundamento e muito mais tempo o que poderaacute
ser realizado em futuros trabalhos
Figura 29 ndash Palmilhas para mediccedilatildeo da pressatildeo
Figura 30 ndash Resultado de uma anaacutelise de pressatildeo
75
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
[1] httpmriifscuspbrpaginasporttormprojetohistoricohtml acessado
em 11 de junho de 2005
[2] httpwwweagoracombrlerphpidnew=13596 acessado em 15 de
junho de 2005
[3] Rasch Philip j Cinesiologia e Anatomia Aplicada Editora Guanabara
Koogan 1991
[4] Kendall Henry Otis Kendall Florence Peterson Wadsworth Gladys
Elizabeth Muacutesculos Provas e Funccedilotildees Editora Manole Ltda 1980
[5] Haaga Hohn R Lanzieri Charles F Tomografia Computadorizada e
Ressonacircncia Magneacutetica do Corpo Humano Vol 2 Editora Guanabara Koogan
1996
[6] Antonio Raimundo dos Santos Metodologia Cientiacutefica a construccedilatildeo do
Conhecimento 6ordfed Editora DPampA 2004
[7] Tese de Mestrado do aluno Luciano Luporini Menegaldo Campinas
1997 SP ndash Brasil
[8] httpwwwgrupodojoelhocombrartigosanat_biomhtmc acessado em
16 de junho de 2005
[9] httpwwwgrupodojoelhocombrlcahtm acessado em 16 de junho de
2005
[10]httpwwwcorpohumanohpgigcombrsist_muscularsist_muscularhtml
acessado em 20 de junho de 2005
[11] httpwwwmsd-brazilcommsd43m_manualmm_sec5_47htm
acessado em 24 de junho de 2005
[12] httpgeocitiesyahoocombrcorpoemovview_musculacao_24htm
acessado em 25 de junho de 2005
[13]httpwwwtudosobredorcombrpaciente_templatephp3pagina=joelho
acessado em 06 de julho de 2005
[14] Stimac Gary k Introduccedilatildeo ao diagnoacutestico por imagens Editora
Guanabara Koogan 1994
74
102 Proposta de Melhoria
Visto que os resultados foram considerados satisfatoacuterios apesar das condiccedilotildees
adversas propomos possiacuteveis melhorias no que diz respeito agrave avaliaccedilatildeo da pressatildeo
exercida no joelho
Sugerimos entatildeo a utilizaccedilatildeo de palmilhas figuras 29 e 30 para avaliar a pressatildeo
equivalente exercida no joelho e o uso de um software por exemplo o Ansys
(elementos finitos) para criar uma nova imagem corrigida Isso seria viaacutevel e
interessante poreacutem exigiria mais aprofundamento e muito mais tempo o que poderaacute
ser realizado em futuros trabalhos
Figura 29 ndash Palmilhas para mediccedilatildeo da pressatildeo
Figura 30 ndash Resultado de uma anaacutelise de pressatildeo
75
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
[1] httpmriifscuspbrpaginasporttormprojetohistoricohtml acessado
em 11 de junho de 2005
[2] httpwwweagoracombrlerphpidnew=13596 acessado em 15 de
junho de 2005
[3] Rasch Philip j Cinesiologia e Anatomia Aplicada Editora Guanabara
Koogan 1991
[4] Kendall Henry Otis Kendall Florence Peterson Wadsworth Gladys
Elizabeth Muacutesculos Provas e Funccedilotildees Editora Manole Ltda 1980
[5] Haaga Hohn R Lanzieri Charles F Tomografia Computadorizada e
Ressonacircncia Magneacutetica do Corpo Humano Vol 2 Editora Guanabara Koogan
1996
[6] Antonio Raimundo dos Santos Metodologia Cientiacutefica a construccedilatildeo do
Conhecimento 6ordfed Editora DPampA 2004
[7] Tese de Mestrado do aluno Luciano Luporini Menegaldo Campinas
1997 SP ndash Brasil
[8] httpwwwgrupodojoelhocombrartigosanat_biomhtmc acessado em
16 de junho de 2005
[9] httpwwwgrupodojoelhocombrlcahtm acessado em 16 de junho de
2005
[10]httpwwwcorpohumanohpgigcombrsist_muscularsist_muscularhtml
acessado em 20 de junho de 2005
[11] httpwwwmsd-brazilcommsd43m_manualmm_sec5_47htm
acessado em 24 de junho de 2005
[12] httpgeocitiesyahoocombrcorpoemovview_musculacao_24htm
acessado em 25 de junho de 2005
[13]httpwwwtudosobredorcombrpaciente_templatephp3pagina=joelho
acessado em 06 de julho de 2005
[14] Stimac Gary k Introduccedilatildeo ao diagnoacutestico por imagens Editora
Guanabara Koogan 1994
75
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
[1] httpmriifscuspbrpaginasporttormprojetohistoricohtml acessado
em 11 de junho de 2005
[2] httpwwweagoracombrlerphpidnew=13596 acessado em 15 de
junho de 2005
[3] Rasch Philip j Cinesiologia e Anatomia Aplicada Editora Guanabara
Koogan 1991
[4] Kendall Henry Otis Kendall Florence Peterson Wadsworth Gladys
Elizabeth Muacutesculos Provas e Funccedilotildees Editora Manole Ltda 1980
[5] Haaga Hohn R Lanzieri Charles F Tomografia Computadorizada e
Ressonacircncia Magneacutetica do Corpo Humano Vol 2 Editora Guanabara Koogan
1996
[6] Antonio Raimundo dos Santos Metodologia Cientiacutefica a construccedilatildeo do
Conhecimento 6ordfed Editora DPampA 2004
[7] Tese de Mestrado do aluno Luciano Luporini Menegaldo Campinas
1997 SP ndash Brasil
[8] httpwwwgrupodojoelhocombrartigosanat_biomhtmc acessado em
16 de junho de 2005
[9] httpwwwgrupodojoelhocombrlcahtm acessado em 16 de junho de
2005
[10]httpwwwcorpohumanohpgigcombrsist_muscularsist_muscularhtml
acessado em 20 de junho de 2005
[11] httpwwwmsd-brazilcommsd43m_manualmm_sec5_47htm
acessado em 24 de junho de 2005
[12] httpgeocitiesyahoocombrcorpoemovview_musculacao_24htm
acessado em 25 de junho de 2005
[13]httpwwwtudosobredorcombrpaciente_templatephp3pagina=joelho
acessado em 06 de julho de 2005
[14] Stimac Gary k Introduccedilatildeo ao diagnoacutestico por imagens Editora
Guanabara Koogan 1994
