Análise por elementos finitos e aplicação clínica da fixação percutânea por parafuso no sustentáculo tali para fraturas calcâneas tipo Sanders II e III

Por que fraturas do calcanhar importam

Fraturar o osso do calcanhar é mais do que um incômodo doloroso — pode alterar permanentemente a forma como uma pessoa caminha, fica em pé e trabalha. A cirurgia tradicional para essas lesões frequentemente envolve grandes incisões e placas metálicas, o que pode levar a infecções, cicatrização lenta e longas internações. Este estudo explora uma forma mais suave de reparar determinadas fraturas do calcanhar usando apenas alguns pequenos parafusos colocados através de pequenas aberturas na pele, e testa se esse método mais simples é forte e seguro o bastante para a vida cotidiana.

Uma nova forma de consertar um calcanhar quebrado

O osso do calcanhar, ou calcâneo, ajuda a absorver o impacto a cada passo que damos. Em algumas lesões comuns, chamadas fraturas Sanders tipo II e III, a superfície articular lisa que se articula com o tornozelo apresenta fissuras e é deslocada. Cirurgiões têm favorecido cada vez mais técnicas “minimamente invasivas” para essas lesões, que usam pequenas incisões em vez de cortes abertos extensos. Um alvo chave é uma borda interna densa de osso chamada sustentáculo tali, que geralmente permanece estável mesmo quando o resto do calcâneo se fragmenta. Se parafusos puderem ser fixados com segurança nessa ilha óssea estável, os fragmentos ao redor podem ser mantidos em bom alinhamento sem a necessidade de uma grande placa metálica.

Testando a resistência no computador

Para avaliar o desempenho desse método baseado em parafusos, os pesquisadores primeiro construíram um modelo tridimensional detalhado de um calcâneo fraturado a partir de tomografias computadorizadas. Criaram três padrões típicos de fratura e então “repararam” cada padrão de quatro maneiras diferentes: com três parafusos direcionados ao sustentáculo tali, com uma haste colocada dentro do osso (uma haste intramedular), com uma placa de travamento rígida na lateral do calcanhar e com uma placa minimamente invasiva mais fina. Usando análise por elementos finitos — uma ferramenta padrão de engenharia — eles simularam como o peso do corpo é transmitido pelo calcanhar durante a posição em pé. Mediram quanto estresse cada implante e região óssea experimentava e o quanto os fragmentos fraturados se deslocavam sob carga.

Como a montagem com parafusos se compara

Os testes computacionais mostraram que a montagem com três parafusos no sustentáculo tali produziu alguns dos níveis mais baixos de estresse tanto no osso quanto no material. Em contraste, o modelo com haste intramedular gerou os maiores estresses internos no osso, e o modelo com placa de travamento concentrou mais estresse no próprio metal. Importante, em todos os quatro métodos de reparo, os pequenos movimentos entre os fragmentos fraturados se mantiveram muito abaixo de um limite comumente aceito para a cicatrização óssea. Isso significa que todas as abordagens pareceram mecanicamente estáveis, mas o método percutâneo por parafusos conseguiu essa estabilidade mantendo os níveis de estresse relativamente modestos — sugerindo menor risco de afrouxamento dos parafusos ou fadiga do implante.

Levando o método ao teste clínico

Números de modelos computacionais só importam se corresponderem ao que acontece em pacientes reais. A equipe, portanto, examinou 23 pessoas com fraturas intra‑articulares deslocadas do calcanhar que foram submetidas a essa técnica percutânea por parafusos. A maioria apresentava lesões Sanders tipo II ou III. Todas as operações foram realizadas por pequenas incisões com cuidadosa orientação por raio‑X, e a maioria dos pacientes não precisou de enxerto ósseo. Um programa de reabilitação estruturado aumentou gradualmente a carga de apoio ao longo de vários meses. Em média, cerca de 13 meses após a cirurgia, os pacientes foram avaliados usando escores padrão de função do pé e uma escala de dor. A maioria alcançou função “boa” a “excelente” com avaliações de dor muito baixas, e não foram relatados problemas importantes de cicatrização de ferida.

O que isso significa para pacientes e cirurgiões

Em conjunto, as simulações computacionais e o acompanhamento dos pacientes sugerem que a fixação de fraturas selecionadas do calcâneo com três parafusos colocados cuidadosamente no sustentáculo tali pode ser tão estável quanto implantes mais complexos, ao mesmo tempo em que evita muitas das desvantagens de grandes incisões e placas volumosas. Para os pacientes, isso pode se traduzir em cicatrizes menores, menor risco de complicações cutâneas e retorno mais rápido a caminhar confortavelmente. No entanto, os autores ressaltam que essa abordagem não é adequada para todo padrão de fratura, e seu estudo envolveu um número relativamente pequeno de pacientes acompanhados por apenas cerca de um ano. Estudos maiores e mais longos são necessários antes que essa técnica possa ser considerada uma solução universal, mas os resultados fornecem evidências animadoras de que um reparo mais simples e menos invasivo ainda pode oferecer suporte sólido e confiável para um calcanhar fraturado.

Citação: Han, H., Li, X., Ha, C. et al. Finite element analysis and clinical application of percutaneous sustentaculum tali screw fixation for Sanders type II and III calcaneal fractures. Sci Rep 16, 4911 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-35521-6

Palavras-chave: fraturas do calcâneo, cirurgia minimamente invasiva, fixação por parafuso, análise por elementos finitos, pé e tornozelo