Comparative Study between Multi-slice Computed Tomographic Arthrography and Arthroscopy in the Evaluation of Rotator Cuff Tears.

Objective  To compare the imaging findings of anatomical alterations using multi-slice computed tomographic arthrography in the evaluation of rotator cuff tears in the shoulder, correlating them with the arthroscopy (the gold standard diagnostic test) findings. Materials and Methods  A longitudinal, prospective, comparative study of diagnostic accuracy performed in the period between June 2016 and June 2017 in patients of both sexes, aged between 40 and 70 years, with shoulder rotator cuff tendon tears and therapeutic need to undergo shoulder arthroscopy. Patients with contraindication to magnetic resonance imaging were included. After multi-slice computed tomographic arthrography, all patients underwent arthroscopy. Results  To obtain the results, the following parameters were determined: sensitivity, specificity, accuracy, positive predictive value, negative predictive value, and Kappa coefficient, and contrast between the imaging method and arthroscopy. Conclusion  In the impossibility of performing magnetic resonance imaging (the gold standard imaging technique), multi-slice computed tomographic arthrography is an imaging examination capable of evaluating/diagnosing rotator cuff tears.

Introduction

Lesions that affect the rotator cuff are among the most frequent causes of shoulder pain, which are likely to generate marked functional impotence. 1 2 3 These lesions represent a spectrum of diseases ranging from acute tendonitis to extensive injury, compromising all of the anatomical components of the shoulder. In addition to its high prevalence, which ranges from 7% to 40%, it is also known that this disorder increases in direct proportion with advancing age. 4

The rotator cuff acts to dynamically stabilize and balance the humeral head with respect to the glenoid, while the axial muscle group (deltoid and pectoralis major etc.) acts to move the humerus: rupture of the rotator cuff can easily lead to loss of function of the shoulder 5 6 in varying degrees.

The age, symptoms and level of activity of the patient directly influence the treatment, as well as the presence of other associated abnormalities, such as labral, cartilage and bone lesions. 7 8 9

In the assessment of the rotator cuff, magnetic resonance imaging (MRI) is considered the gold standard in comparison with other imaging methods. It is an examination that captures electromagnetic waves for the definition of images of the human body. 10 Some sequences during the examination, however, make the MRI relatively time-consuming, which becomes a serious problem in the case of patients with claustrophobic “traits” or indeed claustrophobia. In addition, metal implants may be a contraindication for this test. Altered functioning of cardiac pacemakers or even displacement of brain clips and orthopedic implants are examples of this type of concern.

An optional imaging examination in the diagnosis of rotator cuff lesions of the shoulder does not exist so far. Thus, the aim of the present study is to compare the efficacy of multi-slice computed tomographic arthrography (MSCTA), and the findings resulting from it regarding anatomical changes, with the arthroscopic findings in the evaluation of shoulder rotator cuff lesions. The study focused on a group of patients for whom the MRI was relatively or absolutely contraindicated.

Materials and Methods

A longitudinal, prospective, comparative study conducted from June 2016 to June 2017 with patients of both sexes, aged between 40 and 70 years, with a history and clinical findings of rotator cuff tendon injury (positive for the Jobe, Patte and Gerber tests), who had clinical and therapeutic need to undergo shoulder arthroscopy because they did not respond to the conservative treatment (analgesic and anti-inflammatory medication, physiotherapy, hydrotherapy, infiltration etc.).

Patients from the Orthopedics Service of our institution for whom the MRI was contraindicated were included, as well as patients whose physician had requested a computed tomographic arthrography (CTA) of the shoulder as an optional method of evaluation.

The exclusion criteria were: patients who underwent previous surgical procedures in the affected shoulder; and those with inability to fill out the clinical questionnaire or to comprehend the free and informed consent form (FICF), or who were not accompanied by a responsible person capable of doing so. We also excluded patients with allergies, claustrophobia, active hyperthyroidism, severe heart failure, high-grade pulmonary insufficiency, asthma, renal failure, autoimmune diseases, multiple myeloma, nephropathies with diabetes mellitus, or other serious conditions unrelated to the purpose of the study.

All patients eligible for the study were adequately informed of its objectives, risks and benefits, and they entered the protocol after being fully aware of their desire and after signing the FICF. The research began only after the protocol was evaluated and approved by the Ethics in Research Committee of the institution.

The patients were referred to the computed tomography sector for MSCTA examinations according to a clinically standardized protocol. Subsequently, all patients with indication for arthroscopic surgical treatment underwent arthroscopy in the conventional manner, without the interference of the researchers in the indication or protocol of the procedures. The orthopedic evaluation was performed by means of history research and clinical findings of rotator cuff injuries according to the criteria adopted by the attending physician. The clinical diagnostic findings were recorded in the same examination sheets that were used to plan the treatment of the rotator cuff lesion on the shoulder of the studied patient. The MSCTA of each patient was performed on a single day with the conventional technique using the Optima (GE, Chicago, IL, US) device with 128 multi-detectors. Prior to the method, the patients were submitted to arthrography as follows: a) identification of the exact point where the intra-articular needle would be introduced by fluoroscopy; b) asepsis and antisepsis of the shoulder to be examined with 2% chlorhexidine (for degermation) and 0.5% chlorhexidine (alcohol solution); c) local anesthesia with 2% xylocaine introduced through a 30 × 7 mm needle; d) introduction of a 18 or 20 Ga spinal anesthesia needle 7 cm long until reaching the glenohumeral joint guided by fluoroscopic vision; e) injection in the glenohumeral joint of 10 to 12 ml of solution with 5 ml of contrast medium diluted in 100 ml of 0.9% saline guided by fluoroscopy of computed tomography by the anterior route; f) referral of patients for imaging.

After the arthroscopy, all images of the MSCTA were analyzed again by a radiologist with more than 10 years of experience in musculoskeletal radiology, who had no access to the medical history or the results of the arthroscopy. In order to prevent flaws, the authors analyzed all of the MSCTA results separately, without patient identification.

The arthroscopies were performed in the conventional manner according to the technique, protocol and decision of the attending physician. Three small cuts were made to open the arthroscopic portals (anterior, lateral and posterior) on the shoulder of the patient. The camera to film and visualize of the surgery was located in the posterior portal, and the anterior and lateral portals served to introduce the surgical material necessary for the correction of the lesions. After the procedure, the authors of the study had access to the videos of the arthroscopies to analyze the existing anatomical lesions in each patient with their own protocol record.

We considered arthroscopy the gold standard examination, and the following parameters were determined: sensitivity, specificity, accuracy, positive predictive value, negative predictive value, and Kappa coefficient, with contrast of the MSCTA with the arthroscopy. For this purpose, 2 × 2 double-entry tables were made, with frequencies and percentages of the pairs of variables formed and their respective marginal and total values; thus, for each table, the aforementioned summary measures were calculated. The Kappa coefficient classifies the degree of agreement as: null (values lower than 0), bad (0–19), reasonable (20–39), moderate (40–59), substantial (60–79) and almost perfect (80–100). 11

The sociodemographic and clinical variables of the patients, as well as the findings of the MSCTA and arthroscopy, are summarized in Tables 1 2 3 4 5 .

Table 1

Sociodemographic and clinical variables of patients

Characteristics	n (%) or mean (standard deviation)
Sex
Male	15 (50%)
Female	15 (50%)
Age	57.00 (8.28)
Weight	68.00 (5.56)
Height	1.64 (0.06)
Cardiovascular disease	16 (53,3%)
Use of pacemaker	9 (30%)
Other comorbidities	19 (63.3%)
Claustrophobia	18 (60%)
Presence of metal implants	16 (53.3%)
Operated dominant limb	18 (60%)
Diagnostic time
Up to six months	2 (6.7%)
More than 6/less than 12 months	12 (40%)
More than 12 months	16 (53.3%)

Table 2

Lesions found in the computed tomographic arthrography and in the arthroscopy

CTA	With arthroscopic lesion	Without arthroscopic lesion	p -value
Rotator cuff
With lesion	27	0
Without lesion	7	4
Supraspinatus
With lesion	26	0	< 0.001
Without lesion	7	5
Infraspinatus
With lesion	15	0	< 0.001
Without lesion	4	19
Subscapular
With lesion	13	0
Without lesion	3	22

Abbreviation: CTA, computed tomographic arthrography.

Table 3

Characteristics of the lesions found in the computed tomographic arthrography and in the arthroscopy

Lesions	CTA n (%)	Arthroscopy n (%)
Supraspinatus
Intact	4 (13.3%)	0
Complete	12 (40%)	15 (50%)
Transfixing	9 (30%)	6 (20%)
Partial bursal	1 (3.33%)	5 (16.7%)
Partial intrasubstantial	0	0
Partial articular	4 (13.3%)	4 (13.3%)
Infraspinatus
Intact	15 (50%)	13 (43.33%)
Complete	6 (20%)	8 (26.67%)
Transfixing	1 (3.33%)	1 (3.33%)
Partial bursal	0	1 (3.33%)
Partial intrasubstantial	0	0
Partial articular	8 (26.67%)	7 (23.33%)
Subscapular
Intact	17 (56.67%)	15 (50%)
Complete	5 (16.7%)	4 (13.3%)
Transfixing	1 (3.33%)	1 (3.33%)
Partial bursal	0	0
Partial intrasubstantial	0	1 (3.33%)
Partial articular	7 (23.33%)	9 (30%)

Abbreviation: CTA, computed tomographic arthrography.

Table 4

Findings associated with rotator cuff injuries in the MSCTA and in the arthroscopy

Findings	MSTCA	Arthroscopy
long head of the biceps tendon (lesion)	7	8
Anchor of the biceps (lesion)	0	0
Labrum (lesion)	3	3
Cartilage (lesion)	2	2
Bone structures (lesion)	11	11
Joint capsule (lesion)	0	0
Loose body (intra-articular)	0	0

Abbreviation: MSCTA, multi-slice computed tomographic arthrography.

Table 5

MSCTA – sensitivity, specificity, positive predictive value, negative predictive value, accuracy and Kappa coefficient (%)

Variable	Rotator cuff	Supraspinatus	Infraspinatus	Subscapular
Sensitivity	79.41 (%)	78.78 (%)	78.95 (%)	81.25 (%)
Specificity	100 (%)	100 (%)	100 (%)	100 (%)
PPV	100 (%)	100 (%)	100 (%)	100 (%)
NPV	36.36 (%)	41.67 (%)	82.61 (%)	88.00 (%)
Accuracy	81.57 (%)	81.57 (%)	89.47 (%)	92.11 (%)
Kappa	44.44 (%)	49.51 (%)	78.94 (%)	83.39 (%)

Abbreviations: MSCTA, multi-slice computed tomographic arthrography; NPV, negative predictive value; PPV, positive predictive value.

By chance, the gender distribution in this study was the same, with 15 men and 15 women with an average age of 57 years, mean weight of 68 kg, and average height of 1.64 m. The dominant limb of the patients was operated in 60% of the cases, and the diagnosis of the lesion, in most cases, took more than 12 months to be established (53.3%).

Among the clinical variables observed in the patients were claustrophobia (60%), cardiovascular diseases (53.3%), metal implants (53.3%), and diverse comorbidities (63.3%).

Results

The most common abnormality visualized in the arthroscopy was injury of the supraspinatus muscle tendon, which was also evident in the MSCTA of every patient in the study; among these abnormalities, the most commonly found was complete supraspinatus lesion, which was evident in 12 and in 15 patients by MSCTA and arthroscopy, respectively ( Fig. 1 ).

Fig. 1

Complete supraspinatus tendon injury (red arrow). A, coronal cut of the multi-slice computed tomographic arthrography (MSCTA); B, subacromial arthroscopic vision (white arrow - supraspinatus tendon; black arrow - major humerus tuberosity).

Regarding the second most common abnormality – infraspinatus muscle tendon injury – the lesion most commonly found was partial articular lesion, which was evident in eight patients by MSCTA, and in seven patients by arthroscopy.

Rotator cuff lesions were detected by arthroscopy in 27 patients, and by MSCTA in 20 patients.

With arthroscopy, supraspinatus lesions were detected in 26 patients, infraspinatus lesions in 15, and subscapular lesions in 13, while the MSCTA showed the same lesions in 20, 11 and 10 patients respectively.

The lesions were differentiated between complete, transfixing, partial bursal, partial intrasubstantial, and partial articular lesions.

Regarding the supraspinatus tendon lesions detected by MSCTA, they were complete in 12 patients; transfixing in 9; partial bursal in 1; and partial articular in 4.The infraspinatus tendon lesions were distributed as follows: complete lesion in six patients; transfixing lesion in one; and partial articular in eight patients. As for the subscapularis tendon lesions, they were complete in five patients; transfixing in one; and partial articular in seven patients ( Figs. 2 e 3 ).

Fig. 2

Transfixing lesion of the supraspinatus tendon. A, sagittal section of the MSCTA (arrow); B, intra-articular arthroscopic view (arrow).

Fig. 3

Partial lesion of the subscapular tendon. A, axial section of the MSCTA (arrow); B, intra-articular arthroscopic view (arrow).

In the arthroscopy, the supraspinatus tendon lesions were complete in 15 patients; transfixing in 6; partial bursal in 5; and partial articular in 4 patients. Regarding the infraspinatus tendon lesions, they were complete in eight patients; transfixing in one; partial bursal in one; and partial articular in seven patients. As for the subscapularis tendon lesions, they were complete in four patients; transfixing in one; partial intrasubstantial in one; and partial articular in nine patients.

As for the findings associated with rotator cuff lesions, labral lesions (three patients), cartilage lesions (two patients) and bone lesions (eleven patients) were also identified in both the MSCTA and arthroscopy. Concerning the associated lesion of the long head of the biceps tendon, in the arthroscopy this lesion was identified in eight patients, while in the MSCTA it was identified in seven patients.

Intrasubstantial partial lesion of the supraspinatus and infraspinatus tendons was not found by MSCTA or by arthroscopy. This lesion was identified only once in the subscapularis tendon by arthroscopy.

Injuries to the biceps anchor and the joint capsule, as well as the presence of articular loose bodies, were not observed by arthroscopy or MSCTA.

In the present study, for the purpose of calculating sensitivity and specificity, it was necessary to take a sample from a distinct group of eight patients with pathologies other than rotator cuff lesions and who also underwent MSCTA and arthroscopy.

Thus, our specificity (non-diseased patients) is not reflected at all because of the selection bias. However, the sensitivity (sick patients) represents reality perfectly.

Discussion

There are few scientific studies comparing MSCTA and arthroscopy in the evaluation of rotator cuff lesions, which makes it difficult to correlate the findings. Thus, we sought to revise several studies that discussed some anatomical structures correlated with the present study.

Rotator cuff lesions have an unknown incidence in the general population, with a high prevalence that increases with age and at around 60 years reaches an incidence close to 60%. 6 12 In our study, the mean age of the patients was 57 years.

The dominant limb is the most frequently affected limb in rotator cuff lesions, probably due to its greater demand when compared to the opposite side. 13 We observed in our study that 60% (18 patients) of the cases affected the dominant side of the patient, which corroborates the findings in the literature.

Although our patients had a significant number of comorbidities, just as in the studies in the literature, those were not considered a negative factor for the indication of the surgical procedure and the subsequent postoperative rehabilitation. 14 15

As for other lesions (labral, cartilaginous, and bone lesions, as well as lesion of the long head of the biceps tendon) associated with those of the rotator cuff, we observed in our study that the MSCTA was able to identify them with the same precision as arthroscopy. Many authors understand that rotator cuff injury and instability with associated lesions are closely related, especially in individuals older than 60 years of age. 16 17 18 19 Although we did not have any cases of associated shoulder instability among our patients, associated lesions were identified.

Even with all of the advances achieved in the field of musculoskeletal imaging, to date there is neither an established consensus regarding which imaging technique provides the best diagnostic results and follow-up of patients with shoulder rotator cuff injury, nor a standardization of the available methodologies when it is impossible to perform an MRI, which is currently considered the best imaging method for the diagnosis of this kind of lesion.

However, it is known that CTA and magnetic resonance arthrography (MRA) have been frequently used in the preoperative assessment of rotator cuff lesions. 20 21 22

The advantage of MRA over the conventional MRI is that the contrast fluid introduced into the joint distends it, separates the structures, and promotes a better detailing of the intracapsular structures of the shoulder, as well as a better appreciation of its complex anatomy and anatomical variations; besides that, the contrast medium enhances the structures of the joint and, consequently, enables a more clear identification of the lesions. One disadvantage is to transform a non-invasive examination into a minimally invasive, although universally tolerated, examination. 23

In a comparative study, Farley et al 24 evaluated by MRA 36 patients with partial or complete lesions of the rotator cuff, which were confirmed by the arthroscopic route. Based on the radiological observation, the diagnosis was true positive in 12 patients, true negative in 16, false positive in 3, and false negative in 5 patients. The isolated sensitivity of the MRA was of 71%, the specificity was of 84%, and the accuracy was of 78%. In our study, based on the MSCTA, we achieved findings with a better result: a sensitivity of 79.41%, a specificity of 100%, and an accuracy of 81.57%.

According to Rhee et al, 25 the combined use of shoulder arthrography with magnetic resonance imaging and computed tomography offers distinct advantages over conventional imaging (without the use of the articular contrast medium). Contrast medium and joint distension have improved the assessment of various joint structures and helped distinguish subtle abnormalities and normal anatomical variants. We understand that this advantage enables a better diagnostic definition and a more accurate surgical planning.

Because it is a relatively new imaging modality, MSCTA can also show changes in the articular cartilage in the shoulders through thin sections and high photon flow (200-750 mAs). The result is the possibility of obtaining diagnostic and multi-planar images, and three-dimensional shoulder reconstructions.

Although it is considered the gold standard imaging technique in the evaluation of the rotator cuff, the MRI may be contraindicated in some situations, such as in the presence of pacemakers and metallic artifacts, and in cases of claustrophobia. Our observations are also corroborated by other authors, who understand that the CTA with multi-detectors is a valid option in patients for whom the MRI is contraindicated. 26 27

Charousset et al 28 confirm the value of the CTA in the diagnosis of rotator cuff lesions, and they reached a considerable sensitivity and specificity for the lesions of the supraspinatus and infraspinatus muscle tendons. In our work, in general, we reached a specificity of 100% and a sensitivity of 79.41% for the rotator cuff lesions, while for the lesions of the supraspinatus and infraspinatus tendons, we reached a sensitivity of 78.78% and 78.95% respectively. In addition, the MSCTA has shown advantages in the postoperative period, such as the non-production of significant artifacts in the presence of metallic surgical material. 29 30 31 32 In some cases, the presence of metal in or around the shoulder joint may limit the effectiveness of the conventional MRI or of the MRA, in spite of the techniques that may enhance the MRI. 33 34 35 36

High-resolution MSCTA of the shoulder enables the visualization and diagnosis of rotator cuff joint injuries. However, regarding partial lesions (bursal, interstitial), the examination was not effective. 37 38 In our study in particular, we also noticed a greater difficulty in the diagnosis of partial lesions. This impression was confirmed when we identified that, while the partial supraspinatus tendon lesion was identified by MSCTA only in 3.33% of the cases, this type of lesion was found by arthroscopy in 16.7% of the cases.

In complete rotator cuff lesions (full thickness), the values found for sensitivity, specificity, predictive values and accuracy are as high in the MSCTA as in the MRA. However, the sensitivity for partial lesions is very low. 39 40 In the present study, the accuracy of the MSCTA in the diagnosis of rotator cuff lesions (81.57%), in general, showed a moderate degree of agreement (Kappa coefficient). However, when evaluating the accuracy of the MSCTA with specification of the affected tendon separately, we observed an even better result with an even greater degree of agreement: the accuracy in the supraspinatus tendon injury was of 81.57%; in the infraspinatus tendon injury, it was of 89.47%; and in the subscapularis tendon lesion, it was of 92.11%, with concordance degrees of 49.51% (moderate), 78.94% (substantial) and 83.39% (almost perfect), respectively.

It is worth mentioning that the MSCTA has the great advantage of being a procedure of lower cost and quicker accomplishment, with less discomfort for the patient when compared to the MRI.

The present research has some limitations. Even though it is considered a gold standard exam, arthroscopy is an operator-dependent method – regardless of the fact that the orthopedic doctor had more than 10 years of experience in arthroscopic shoulder surgery. Another bias was the fact that in the present study all operated patients had rotator cuff lesions, and this compromised the specificity findings, which in our study was of 100%. To minimize this limitation, we chose to identify a group in our historical data that had been negative for rotator cuff lesion in the arthroscopic evaluation, but that had been diagnosed in the radiological evaluation by MSCTA, which was considered a key group in the evaluation and determination of the statistical findings.

Conclusion

In the impossibility of performing the MRI (the gold standard imaging test), the MSCTA is an imaging examination that enables the evaluation and diagnosis of rotator cuff lesions. Thus, with this exam, the attending physician can better plan the strategy of the therapeutic approach.

Introdução

As lesões que afetam o manguito rotador estão entre as mais frequentes causas de dor no ombro, com probabilidade de gerar marcante impotência funcional. 1 2 3 Essas lesões representam um espectro de doenças que vão desde tendinite aguda até lesão extensa, e comprometem todos os componentes anatômicos do ombro. Além de alta prevalência, que varia de 7% a 40%, sabe-se também que essa desordem aumenta em proporção direta com o avançar da idade. 4

O manguito rotador atua para estabilizar dinamicamente e equilibrar a cabeça do úmero em relação à glenoide, enquanto o grupo muscular axial (deltoide e peitoral maior etc.) age para mover o úmero: a ruptura do manguito rotador pode levar facilmente à perda da função do ombro 5 6 em variados graus.

A idade do paciente, os sintomas e o nível de atividade influenciam diretamente no tratamento, assim como a presença de outras anormalidades associadas, tais como lesões labrais, de cartilagem e ósseas. 7 8 9

Na avaliação do manguito rotador, o exame de ressonância magnética (RM) é considerado o padrão-ouro em comparação com os demais métodos de diagnóstico por imagem. Trata-se de um exame que de captação de ondas eletromagnéticas para a definição de imagens do corpo humano. 10 Algumas sequências durante o exame, entretanto, tornam a RM relativamente demorada, o que se torna um problema sério naqueles pacientes com “traços” de comportamento claustrofóbico ou, de fato, claustrofóbicos. Além disso, pacientes portadores de implantes metálicos podem ter contraindicação para esse exame. Alteração do funcionamento de marca-passo cardíaco ou mesmo deslocamento de clipes cerebrais e implantes ortopédicos são exemplos desse tipo de preocupação.

Assim, em virtude da inexistência, até o momento, de um exame imagiológico opcional no diagnóstico da lesão do manguito rotador do ombro, o objetivo deste trabalho é comparar a eficácia da artrotomografia computadorizada multi-slice (ATCMS) na lesão do manguito rotador do ombro, em um grupo de pacientes com contraindicação relativa ou absoluta para o exame de RM, e os achados por imagem das alterações anatômicas da ATCMS com os achados artroscópicos na avaliação das lesões do manguito rotador do ombro.

Materiais e Métodos

Estudo longitudinal, prospectivo, comparativo, feito de junho de 2016 a junho de 2017, em pacientes de ambos os sexos, com idades entre 40 e 70 anos, com histórico e achados clínicos de lesão dos tendões do manguito rotador do ombro (testes de Jobe, Patte, e Gerber positivos), e que tinham necessidade clínica e terapêutica de fazer artroscopia do ombro por não responderem ao tratamento conservador (medicação analgésica e anti-inflamatória, fisioterapia, hidroterapia, infiltração etc.).

Foram incluídos pacientes originários do Serviço de Ortopedia da nossa instituição com contraindicação à RM, e cujo médico assistente tinha solicitado exame de artrotomografia computadorizada do ombro como método opcional de avaliação.

Os critérios de exclusão foram: ter feito procedimentos cirúrgicos prévios no ombro acometido, incapacidade de responder ao questionário clínico ou de compreender o termo de consentimento livre e esclarecido (TCLE), ou não estivar acompanhado de responsável capaz de fazê-lo; também foram excluídos pacientes portadores de alergias, claustrofóbicos, com hipertireoidismo em atividade, insuficiência cardíaca grave, insuficiência pulmonar de alto grau, asma, insuficiência renal, doenças autoimunes, mieloma múltiplo, nefropatias com diabetes mellitus, ou outras patologias graves não relacionadas ao objetivo do estudo.

Todos os pacientes elegíveis para o estudo foram adequadamente informados dos objetivos, riscos e benefícios da pesquisa, e entraram no protocolo após estar devidamente conscientes do seu desejo e após assinar o TCLE. A pesquisa só teve início após apreciação e aprovação do protocolo pelo Comitê de Ética em Pesquisa da instituição.

Os pacientes foram encaminhados para o Setor de Tomografia Computadorizada para exames de ATCMS conforme protocolo clinicamente padronizado. Posteriormente, todos os pacientes com indicação de tratamento cirúrgico artroscópico foram submetidos à artroscopia da maneira convencional, e sem a interferência dos pesquisadores na indicação ou no protocolo dos procedimentos. A avaliação ortopédica foi feita por meio de pesquisa do histórico e dos achados clínicos de lesão do manguito rotador de acordo com os critérios adotados pelo médico assistente. Os achados clínicos diagnósticos foram registrados em fichas de exame próprias, que serviram para o planejamento do tratamento da lesão do manguito rotador no ombro do paciente estudado.

A ATCMS de cada paciente foi feita em um único dia com a técnica convencional no aparelho Optima (GE, Chicago, IL, EUA), com 128 multidetectores. Previamente ao método, os pacientes foram submetidos a artrografia por meio dos seguintes passos: a) identificação do ponto exato onde seria introduzida a agulha intra-articular por fluoroscopia; b) assepsia e antissepsia do ombro a ser examinado com clorexedina a 2% (degermante) e clorexedina a 0,5% (solução alcoólica); c) anestesia local com xilocaína a 2% introduzida por meio de agulha 30 × 7 mm; d) introdução de agulha de raquianestesia de 18 ou 20 Ga, de 7 cm, até alcançar a articulação glenoumeral, guiada sob visão fluoroscópica; e) injeção na articulação glenoumeral de 10 a 12 mL de solução com 5 mL de meio de contraste diluído em 100 mL de soro fisiológico a 0,9%, guiada pela fluoroscopia da tomografia computadorizada pela via anterior; e f) encaminhamento dos pacientes para exame de imagem.

Após a artroscopia no paciente, todas as imagens de ATCMS foram analisadas novamente por radiologistas com mais de 10 anos de experiência em radiologia musculoesquelética, e que não tiveram acesso ao histórico clínico ou aos resultados da artroscopia. Para prevenir falhas, os autores analisaram separadamente todas as ATCMS sem identificação dos pacientes.

As artroscopias foram feitas da forma convencional, de acordo com a técnica, protocolo e decisão do médico assistente. Foram feitos três pequenos cortes para a confecção dos portais artroscópicos (anterior, lateral e posterior) no ombro do paciente. No portal posterior ficava a câmera para filmagem e visualização da cirurgia, e os portais anterior e lateral serviram para introdução do material cirúrgico necessário para a correção das lesões do manguito rotador. Após o procedimento, os autores do presente trabalho tiveram acesso aos vídeos das artroscopias para análise das lesões anatômicas existentes em cada paciente, com registro delas em protocolo próprio.

Como exame padrão-ouro, consideramos a artroscopia, e foram determinados os seguintes parâmetros: sensibilidade, especificidade, acurácia, valor preditivo positivo, valor preditivo negativo, e coeficiente Kappa, com contraposição do método de imagem (ATCMS) com a artroscopia. Nesse intuito, foram construídas tabelas de dupla entrada do tipo 2 × 2, com frequências e percentuais dos pares de variáveis formados e seus respectivos valores marginais e totais; com isso, para cada tabela construída, foram calculadas as medidas resumo supramencionadas. O coeficiente Kappa classifica o grau de concordância em: nulo (valores menores do que 0), ruim (0–19), razoável (20–39), moderado (40–59), substancial (60–79), e quase perfeito (80–100). 11

As variáveis sociodemográficas e clínicas dos pacientes, assim como os achados na ATCMS e na artroscopia, estão resumidas nas Tabelas 1 , 2 3 4 5 .

Tabela 1

Variáveis sociodemográficas e clínicas dos pacientes

Características	n (%) ou média (desvio padrão)
Sexo
Masculino	15 (50%)
Feminino	15 (50%)
Idade	57,00 (8,28)
Peso	68,00 (5,56)
Altura	1,64 (0,06)
Doença cardiovascular	16 (53,3%)
Uso de marca-passo	9 (30%)
Outras comorbidades	19 (63,3%)
Claustrofobia	18 (60%)
Presença de implantes metálicos	16 (53,3%)
Membro dominante operado	18 (60%)
Tempo de diagnóstico
Até 6 meses	2 (6,7%)
Mais de 6 e até 12 meses	12 (40%)
Mais de 12 meses	16 (53,3%)

Tabela 2

Lesões encontradas na artrotomografia computadorizada e na artroscopia

Artrotomografia computadorizada	Com lesão artroscópica	Sem lesão artroscópica	p
Manguito rotador
Com lesão	27	0
Sem lesão	7	4
Supraespinal
Com lesão	26	0	< 0,001
Sem lesão	7	5
Infraespinal
Com lesão	15	0	< 0,001
Sem lesão	4	19
Subescapular
Com lesão	13	0
Sem lesão	3	22

Tabela 3

Características das lesões encontradas na artrotomografia computadorizada e na artroscopia

Lesões	ATC n (%)	Artroscopia n (%)
Supraespinal
Intacta	4 (13,3%)	0
Completa	12 (40%)	15 (50%)
Transfixante	9 (30%)	6 (20%)
Bursal parcial	1 (3,33%)	5 (16,7%)
Intrasubstancial parcial	0	0
Articular parcial	4 (13,3%)	4 (13,3%)
Infraespinal
Intacta	15 (50%)	13 (43,33%)
Completa	6 (20%)	8 (26,67%)
Transfixante	1 (3,33%)	1 (3,33%)
Bursal parcial	0	1 (3,33%)
Intrasubstancial parcial	0	0
Articular parcial	8 (26,67%)	7 (23,33%)
Subescapular
Intacta	17 (56,67%)	15 (50%)
Completa	5 (16,7%)	4 (13,3%)
Transfixante	1 (3,33%)	1 (3,33%)
Bursal parcial	0	0
Intrasubstancial parcial	0	1 (3,33%)
Articular parcial	7 (23,33%)	9 (30%)

Abreviatura: ATC, artrotomografia computadorizada.

Tabela 4

Achados associados às lesões do manguito rotador na artrotomografia computadorizada multi-slice e na artroscopia

Achados	ATCMS	Artroscopia
Cabo longo do tendão do bíceps (lesão)	7	8
Âncora do bíceps (lesão)	0	0
Labrum (lesão)	3	3
Cartilagem (lesão)	2	2
Estruturas ósseas (lesão)	11	11
Cápsula articular (lesão)	0	0
Corpo livre (intra-articular)	0	0

Abreviatura: ATCMS, artrotomografia computadorizada multi-slice .

Tabela 5

Artrotomografia computadorizada multi-slice – sensibilidade, especificidade, valor preditivo positivo, valor preditivo negativo, acurácia e coeficiente Kappa (%)

Variável	Manguito	Supraespinal	Infraespinal	Subescapular
Sensibilidade	79,41 (%)	78,78 (%)	78,95 (%)	81,25 (%)
Especificidade	100 (%)	100 (%)	100 (%)	100 (%)
VPP	100 (%)	100 (%)	100 (%)	100 (%)
VPN	36,36 (%)	41,67 (%)	82,61 (%)	88,00 (%)
Acurácia	81,57 (%)	81,57 (%)	89,47 (%)	92,11 (%)
Kappa	44,44 (%)	49,51 (%)	78,94 (%)	83,39 (%)

Abreviaturas: VPN, valor preditivo negativo; VPP, valor preditivo positivo.

A distribuição por gênero neste estudo, por mero acaso, foi exatamente igual, com 15 homens e 15 mulheres, com média de idade de 57 anos, peso médio de 68 Kg, e altura média de 1,64 m. O membro dominante dos pacientes foi operado em 60% dos casos, e o diagnóstico da lesão, na maioria dos casos (53,3%), levou mais de 12 meses para ser estabelecido.

As variáveis clínicas observadas nos pacientes incluíram desde claustrofobia (60%) a doenças cardiovasculares (53,3%), além de haver portadores de implantes metálicos (53,3%) e de comorbidades diversas (63,3%).

Resultados

As anormalidades mais comumente visualizadas na artroscopia foram as lesões do tendão do músculo supraespinal, evidentes, também, em todos os casos deste estudo na ATCMS; dessas, a mais comumente encontrada foi a lesão completa do supraespinal, evidente em 12 e em 15 pacientes pela ATCMS e pela artroscopia, respectivamente ( Fig. 1 ).

Fig. 1

Lesão completa do tendão supraespinal (seta vermelha). A, corte coronal da artrotomografia computadorizada multi-slice (ATCMS); B, visão artroscópica subacromial (seta branca – tendão supraespinal; seta preta – tuberosidade maior do úmero).

Quanto às segundas lesões mais comuns – as do tendão músculo infraespinal –, a mais comumente encontrada foi a lesão parcial articular, evidente em oito pacientes pela ATCMS, e em sete pacientes pela artroscopia.

Em 27 pacientes, a artroscopia detectou lesões do manguito rotador. Já a ATCMS detectou a lesão em 20 pacientes.

Das lesões do manguito rotador, a artroscopia constatou lesão do supraespinal em 26 pacientes, do infraespinal em 15, e do subescapular em 13, enquanto, na ATCMS, a distribuição dessas lesões se deu em 20, 11 e 10 pacientes, respectivamente.

As lesões foram distinguidas em: lesão completa, lesão transfixante, lesão parcial bursal, lesão parcial intrasubstancial e lesão parcial articular.

Na ATCMS, as lesões do tendão supraespinal em 12 pacientes eram do tipo completo; 9 pacientes tinham lesões transfixantes; apenas um pasciente tinha lesão parcial bursal; e quatro tinham lesão parcial articular. Já as lesões do tendão infraespinal se distribuíram da seguinte forma: completa em seis pacientes; transfixante em um; e parcial articular em oito. E as lesões do tendão subescapular estavam distribuídas da seguinte maneira: cinco pacientes com lesão completa; lesão transfixante em um; e lesão parcial articular em sete ( Figs. 2 e 3 ).

Fig. 2

Lesão transfixante do tendão supraespinal. A, corte sagital da ATCMS (seta); B, visão artroscópica intra-articular (seta).

Fig. 3

Lesão parcial do tendão subescapular. A, corte axial da ATCMS (seta); B, visão artroscópica intra-articular (seta).

Na artroscopia, as lesões do tendão supraespinal eram: completas em cinco pacientes; transfixantes em seis; parciais bursais em cinco; e lesão parciais articulares em quatro pacientes. Já as lesões do tendão infraespinal se distribuíram da seguinte forma: lesão completa em oito pacientes; transfixante em um; parcial bursal em um; e parcial articular em sete. E as lesões do tendão estavam distribuídas da seguinte maneira: completa em quatro pacientes; transfixante em um; parcial intrasubstancial em um; e parcial articular em nove.

Quanto aos achados associados às lesões do manguito rotador, as lesões labrais (três pacientes), as cartilaginosas (dois pacientes ) e as ósseas (onze pacientes) foram igualmente identificadas tanto na ATCMS quanto na artroscopia. Quanto à lesão associada do cabo longo do tendão do bíceps, na artroscopia, ela foi identificada em oito pacientes, enquanto na ATCMS foi identificada em sete.

A lesão parcial intrasubstancial dos tendões supraespinal e infraespinal não foi encontrada por meio da ATCMS ou da artroscopia. Ela foi identificada apenas uma vez no tendão subescapular pela artroscopia.

As lesões na âncora do bíceps e na cápsula articular, assim como a presença de corpo livre articular, não foram identificadas pela artroscopia nem pela ATCMS.

No presente estudo, para efeito de cálculo de sensibilidade e especificidade, se fez necessário pegar uma amostra em um grupo distinto de oito pacientes com outras patologias que não lesão do manguito rotador, e que também foram submetidos a ATCMS e artroscopia.

Assim, a nossa especificidade (pacientes não doentes) não se reflete em absoluto em função do seu viés de seleção. No entanto, a sensibilidade (pacientes doentes) representa perfeitamente a realidade.

Discussão

Há um número reduzido de estudos científicos que comparam a ATCMS e a artroscopia na avaliação das lesões do manguito rotador, o que dificulta a correlação dos achados. Dessa forma, buscamos como opção revisar diversos estudos que discutiram algumas estruturas anatômicas correlacionadas com este estudo.

As lesões do manguito rotador têm uma incidência desconhecida na população em geral, com uma prevalência alta, que aumenta de acordo com idade e que, por volta de 60 anos, alcança uma incidência próxima a 60%. 6 12 No nosso estudo, a idade média dos pacientes foi de 57 anos.

O membro dominante é o mais frequentemente acometido nas lesões do manguito rotador, provavelmente em função da sua maior demanda quando comparado com o lado oposto. 13 Observamos em nosso estudo que 60% (18 pacientes) dos casos acometeram o lado dominante do paciente, o que corrobora os achados da literatura.

Apesar dos nossos pacientes cursarem com um número significativo de comorbidades, assim como nos estudos na literatura, essas não foram consideradas um fator negativo na indicação do procedimento cirúrgico e sua subsequente reabilitação pós-operatória. 14 15

Quanto a outras lesões (lesão labral, cartilaginosa, óssea, do cabo longo do tendão do bíceps) associadas às lesões do manguito rotador, observamos no nosso estudo que a ATCMS foi capaz de identificá-las com a mesma precisão da artroscopia. Muitos autores entendem que a lesão do manguito rotador e a instabilidade com lesões associadas estão estreitamente relacionadas, principalmente em indivíduos mais velhos, com mais de 60 anos. 16 17 18 19 Apesar de não haver entre os pacientes estudados casos de instabilidade do ombro associada, lesões associadas foram identificadas.

Mesmo com todos os avanços alcançados no campo da imagiologia musculoesquelética, até o presente momento não há um consenso estabelecido a respeito de qual técnica de imagem fornece os melhores resultados no diagnóstico, e sobre o acompanhamento dos pacientes com lesão do manguito rotador do ombro; tampouco há uma padronização de metodologias disponíveis caso não seja possível o exame de RM, que é considerado, hoje em dia, o melhor método de imagem para o diagnóstico de lesões do manguito rotador do ombro.

No entanto, sabe-se que a artrotomografia computadorizada (ATC) e a artrorressonância magnética (ARM) são exames frequentemente usados na avaliação pré-operatória das lesões do manguito rotador. 20 21 22

A vantagem da ARM sobre a RM convencional é que o líquido do contraste introduzido na articulação a distende, permite separar as estruturas, e promove um melhor detalhamento das estruturas intracapsulares do ombro e melhor apreciação da sua anatomia complexa e das suas variações anatômicas; além disso, o meio de contraste realça as estruturas da articulação e, consequentemente, torna as lesões mais nítidas. Uma desvantagem é transformar um exame não invasivo em exame minimamente invasivo, mas que é universalmente tolerado. 23

Farley et al, 24 em estudo comparativo, avaliaram, pela ARM, 36 pacientes com lesões parciais ou completas do manguito rotador confirmadas por via artroscópica. Com base na observação radiológica, o diagnóstico foi verdadeiro positivo em 12 pacientes, verdadeiro negativo em 16, falso positivo em 3, e falso negativo em 5. A sensibilidade isolada da ARM foi de 71%, a especificidade, de 84%, e a acurácia, de 78%. No nosso estudo, com base na ATCMS, observamos achados com um melhor resultado, com uma sensibilidade de 79,41%, especificidade de 100%, e acurácia de 81,57%.

De acordo com Rhee et al, 25 o uso combinado da artrografia do ombro com a RM e a TC oferece vantagens distintas com relação às imagens convencionais (sem o uso do meio de contraste articular). O meio de contraste e a distensão articular aprimoraram a avaliação de várias estruturas articulares, e ajudaram a distinguir anormalidades sutis e variantes anatômicas normais. Entendemos que essa vantagem permite uma melhor definição diagnóstica, e possibilita um planejamento cirúrgico mais acertado.

Como é uma modalidade de imagem relativamente nova, a ATCMS também pode demonstrar alterações na cartilagem articular nos ombros, por meio de cortes finos e da produção de alto fluxo de fótons (200–750 mAs). O resultado é a possibilidade de obtenção de imagens diagnósticas, multiplanares e reconstruções tridimensionais do ombro.

Apesar de ser considerada o exame de imagem padrão-ouro na avaliação do manguito rotador, a RM pode ser contraindicada em algumas situações, como, na presença de marca-passo, claustrofobia, e artefatos metálicos. Nossa observação é corroborada também por outros autores, que entendem que a ATC com multidetector é uma opção válida para os pacientes com contraindicação à RM. 26 27

Charousset et al 28 confirmam o valor da ATC no diagnóstico das lesões do manguito rotador, e observam sensibilidade e especificidade consideráveis das lesões dos tendões dos músculos supraespinal e infraespinal. No nosso trabalho, alcançamos um especificidade de 100%, e uma sensibilidade de 79,41% nas lesões do manguito rotador de um modo geral. Já nas lesões dos tendões supraespinal e infraespinal, observamos uma sensibilidade de 78,78% e 78,95%, respectivamente. Além disso, a ATCMS tem mostrado vantagens no pós-operatório, como a não produção de artefato significativo na presença de material metálico cirúrgico. 29 30 31 32 Em certos casos, a presença de metal dentro ou em volta da articulação do ombro pode limitar a efetividade da RM convencional ou da ARM, a despeito das técnicas que podem aprimorar a RM. 33 34 35 36

A ATCMS de alta resolução do ombro permite a visualização e o diagnóstico das lesões articulares do manguito rotador. No entanto, quanto às lesões parciais (bursais, intersticiais), o exame não se mostrou eficaz. 37 38 Particularmente no nosso estudo, percebemos também uma maior dificuldade no diagnóstico das lesões parciais. Essa impressão foi confirmada quando, na nossa avaliação, identificamos que, enquanto a lesão parcial do tendão supraespinal foi identificada em apenas 3,33% dos casos pela ATCMS, na artroscopia verificamos a presença desse tipo de lesão em 16,7% dos casos.

Nas lesões completas do manguito rotador (de toda a sua espessura), os valores encontrados quanto à sensibilidade, especificidade, valores preditivos e acurácia são tão altos na ATCMS quanto na ARM. No entanto, a sensibilidade para as lesões parciais é muito baixa. 39 40 No presente estudo, a acurácia da ATCMS no diagnóstico das lesões do manguito rotador (81,57%), de um modo geral, se mostrou com um grau de concordância moderado (coeficiente Kappa). No entanto, ao avaliar a acurácia da ATCMS com especificação do tendão acometido separadamente, observamos um resultado ainda melhor, com um grau de concordância ainda maior: a acurácia na lesão do tendão supraespinal foi de 81,57%; na lesão do tendão infraespinal, foi de 89,47%; e na lesão do tendão subescapular, foi de 92,11%. Foram obtidos graus de concordância de 49,51% (moderado), 78,94% (substancial), e 83,39% (quase perfeito), respectivamente.

Vale ressaltar que a ATCMS tem a grande vantagem de ser um procedimento de menor custo e de rápida realização, com menor desconforto para o paciente quando comparado com o exame de ressonância magnética.

Esta pesquisa apresenta algumas limitações. Mesmo considerada o exame padrão-ouro, a artroscopia é um método que depende do operador – apesar de o médico ortopedista ter mais de 10 anos de experiência em cirurgia de ombro por via artroscópica. Outro viés foi o fato de que neste estudo todos os pacientes operados apresentavam lesão do manguito rotador, o que comprometeu os achados da especificidade, que, no nosso trabalho, foi de 100%. Para minimizar essa limitação, optamos por identificar um grupo em nossos dados históricos que tivesse resultado negativo para a lesão do manguito rotador na avaliação artroscópica, mas que tivesse sido diagnosticado na avaliação radiológica pela ATCMS, considerado um grupo-chave na avaliação e determinação dos achados estatísticos.

Conclusão

Diante da impossibilidade de relização da RM (exame de imagem padrão-ouro), a ATCMS se mostra um exame de imagem capaz de avaliar/diagnosticar as lesões do manguito rotador. Com isso, o médico assistente tem condições melhores de o planejar sua estratégia de abordagem terapêutica.