Anatomy of the Scapula Applied to the Posterior Surgical Approach: Safety Parameters during Access to the Lateral Angle.

Objective  The objective of this paper was to identify safety parameters in the posterior surgical approach of the scapula through a cross-sectional cadaver study. Methods  Thirteen cadaver shoulders with no history of surgery or prior musculoskeletal dysfunction, with mean age, weight, and height of 70.1 years, 61.5 kg, and 1.64 m, respectively, were dissected. The anatomic landmark of the studied pathway (infraglenoid tubercle) and its distance to the axillary and suprascapular nerves were measured. Results  The mean distance between the infraglenoid tubercle (IT) and the axillary nerve (AN) was 23.8 mm, and the mean distance from the IT to the suprascapular nerve (SN) was 33.2 mm. Conclusion  The posterior approach may be considered safe through the interval between the infraspinatus and teres minor. However, caution should be taken during muscle spacing because of the short distance between the fracture site and the location of the SN and AN. These precautions help to avoid major postoperative complications.

Introduction

The incidence of scapula fractures has increased in orthopedic practice and it is usually associated with trauma of great energy, affecting mainly young adults (35–45 years old) victims of car accidents or falls from great heights. 1 2 3 The indications for surgical treatment of glenoid neck fractures are: when they are deviated with a translation greater than one centimeter or when the glenopolar angle is less than 20° (normal 30∘–45∘). 4 The objective of the surgery is to restore the length, alignment, and rotation of the scapula, leading to the improvement of the functional results. 5

Extended scapular approaches provide excellent posterior visualization, useful accessing of the body, spine, and neck of the glenoid. 6 The posterior approach described by Judet, which implies the extensive dissection of the infraspinatus muscle, has been widely used in the treatment of scapular fractures but is being replaced by less invasive variations due to the high morbidity and risk of neurovascular lesions. 5

In the posterior approach, it is important to identify and protect the suprascapular nerve (SN), which emanates from the spinoglenoid notch to innervate the infraspinatus muscle in its fossa (traction on this nerve can cause weakness of the rotator cuff and should be avoided). 6

Despite the variations, the less invasive approaches usually use the interval between the infraspinatus muscle (SN) and the teres minor muscle (axillary nerve—AN) to access the lateral angle of the scapula. With abduction of the shoulder at 60° to 90°, access is facilitated due to the superior detachment of the fibers from the posterior deltoid; however, an excessive abduction can strain the AN and put it at risk during access and bring it closer to the surgical field. 7 8 9 10

The objective of this study is to evaluate the mean distance and proximity of the AN and SN to the infraglenoid tubercle (IT) in order to quantify a safety zone so as to assist the surgeon during surgical access to the scapular neck and body.

Methods

The cadaver study was performed at the Verification of Death Service, from the dissection of a total sample of 13 shoulders from 13 corpses, random laterality, in order to identify the periscapular neurovascular structures (AN and SN) and obtain measurements of their distances to the IT. Only one dissection per corpse was authorized.

The definition of the IT as a bony landmark was determined by its fixed position in relation to the bone structures and by being the topography in which the SN becomes directly visible in the surgical path under discussion.

The approach developed was a modified version of Judet's, which proved to be an excellent option for the fixation of scapular fractures, since it provides optimal exposure without injuring the scapular musculature as it does not involve disengagement of its fibers. 5 Each cadaver was positioned in lateral decubitus according to the side to be operated, with the ipsilateral upper limb held initially along the body. An L-shaped incision was made on the skin and subcutaneous tissue, beginning at the lateral border of the acromion to the superomedial angle of the scapula, then curved towards the lower angle, over the medial margin. An exposure plan was developed between the more subcutaneous skin flap and the scapular musculature. For the exposure of the structures, we opted for disinsertion, and for the folding of the posterior portion of the deltoid muscle ( Fig. 1A ). The interval between the infraspinatus and the teres minor muscles was developed so that we could demarcate, with a pin, a fixed and immutable reference point: the inferior tubercle of the glenoid— easily palpable at that location ( Fig. 1B ).

Fig. 1

L-shaped incision on the medial border of the scapula and subcutaneous flap exposing the musculature (A); folding of the posterior portion of the deltoid muscle and divulsion of the interval between infraspinatus and teres major muscle (B).

Through careful dissection of the anterior region of the infraspinatus and teres minor muscles, their respective nerves were identified: suprascapular and axillary branch, and then demarcated with pins at the point of their penetration into the belly of each muscle ( Fig. 2A e 2B ).

Fig. 2

Pin marking on the infraglenoid tubercle in the intermuscular spacing and on the most distal portion of the axillary nerve branch to the teres minor muscle (A); marking the suprascapular nerve over its most distal dissected portion (B).

Measurements were made using a universal caliper between the defined static reference point— the IT—and the pins placed at the most distal points of each nerve. The distances were determined in millimeters: IT to SN and IT to AN.

In addition to the specific data of the measurements, the data of the corpses studied were collected: gender, age, weight, height.

Exclusion criteria: specimens showing signs of injury or previous shoulder surgeries or previous diseases of the shoulder girdle.

Results

The parameters were evaluated in 13 shoulders of 13 fresh cadavers. Among these, eight were male and five were female. The mean age was 70.1 years old (from 48–98).

The mean weight of the studied corpses was 61.5 kg, while the mean height was 1.64 m, ranging from 1.52 to 1.75 m. The mean distance from the IT to the AN was 23.8 mm, ranging from 17 to 28 mm, and the standard deviation (SD) was 7.6 mm. The mean distance from the IT to the SN was 33.2 mm, ranging from 17 to 43 mm. The SD was 23.8 mm, ranging from 17 to 32 mm.

Discussion

With the increased incidence of scapular fractures due to high energy trauma, it is natural that there is also an increase in the severity of these fractures and, thus, the probability of surgical treatment.

Barbieri et al 11 reported good results in 106 patients with conservatively treated scapula fractures and suggest that surgical cases are the minority because this is, among other causes, a difficult approach and with risks of muscular injuries.

Even with the development of new access techniques, as seen in the works of Jerosch et al, 8 Wirth et al, 9 and Pizanis et al, 12 who reported a low incidence of complications, the surgical approach of the scapula may jeopardize some neurovascular structures, such as the AN and the SN, with injuries occurring in up to 2 to 3% of cases in the postoperative period. Excessive traction of these nerves by detachment of tissues during access may cause weakening of the rotator cuff. 6

Jerosch et al developed a posterior subdeltoid access and revealed a mean distance of 21.98 mm up to the AN but they did not establish in their work the reference points used. 8

Longo et al 13 cited a 6% rate of SN injury during surgeries for shoulder instability and noted that the course of this nerve is altered in cases of rupture of the rotator cuff. During their study, the distance between the posterior border of the glenoid and the SN was measured in the spinoglenoid notch with mean values of 12 mm in internal rotation and 19 mm in external rotation of the shoulder.

Wirth et al 9 studied posterior access through division of the deltoid muscle and advised caution (during dissection) with the SN, which may be located about 15 mm medial to the edge of the posterior glenoid. Ball et al, 14 in a study of the anatomy of the posterior branch of the AN have described that the branch to the teres minor muscle arises immediately at the inferior border of the glenoid next to the origin of the long head of the triceps and measures about 11 to 25 mm (mean of 18 mm) until it enters the muscle.

We considered that, in the Ball study, the origin of the branch of the AN for the teres minor muscle is the same of the parameter we used for the measurement, which is the IT. Thus, in comparison to our study, we reached slightly higher values with a mean of 23.8 mm for the distance between the IT and the AN.

Shaffer et al, 15 during electroneuromyographic assessment of the SN during posterior access with horizontal division of the infraspinatus muscle, obtained a mean value of 22.5 mm distance between the posterior border of the glenoid to the nearest branch that crossed that muscular division. This measurement has the parameters very close to those of our study referring to the same nerve, but presents values considerably lower than those found in ours, whose mean value was 33.2 mm for the distance between the IT to the SN, probably due to the difference in bone parameter and muscle division had been randomized in the Shaffer study.

It is important to emphasize that in our study the mean age of the patients was 70.1 years and the mean weight of 60.5 kg. This reflects the profile of the elderly specimens studied at a Verification of Death Service, with hypotrophic muscle characteristics expected for the studied age group, and their possible influence on the distances between established parameters. We assume that in younger and more active individuals, the values may be relatively higher due to a greater muscular trophism. However, due to the small number of specimens studied, we are unable to prove such an assertion.

Conclusion

The surgical approach for the treatment of glenoid neck fractures is considered safe through the interval between the infraspinatus and teres minor muscles; however, much attention and caution should be exercised during muscle spacing due to the short distance between the fracture site and the location of the SN and AN, thus avoiding major postoperative complications.

Introdução

A incidência de fraturas da escápula tem aumentado na prática ortopédica, são geralmente associadas a traumas de grande energia, acometem principalmente adultos jovens (35-45 anos) vítimas de acidentes automobilísticos ou quedas de grandes alturas. 1 2 3 As indicações para o tratamento cirúrgico nas fraturas do colo da glenoide são quando se apresentam desviadas com de translação maior de um centímetro, ou com o ângulo glenopolar menor do que 20∘ (normal 30∘ a 45∘). 4 O objetivo da cirurgia é restaurar o comprimento, o alinhamento, e a rotação da escápula e levar à melhoria dos resultados funcionais. 5

Abordagens estendidas à escápula oferecem excelente visualização posterior, úteis para o acesso ao corpo, à espinha e ao colo da glenoide. 6 A abordagem posterior descrita por Judet implica a ampla dissecção do músculo infraespinal, foi muito usada no tratamento de fraturas escapulares, mas tem sido substituída por variações menos invasivas, devido à alta morbidade e ao risco de lesões neurovasculares. 5

Na abordagem posterior, é importante identificar e proteger o nervo supraescapular (NSE), que emana da incisura espinoglenoidal para inervar o músculo infraespinal na sua fossa (tração nesse nervo pode causar fraqueza do manguito rotador e deve ser evitada). 6

Apesar das variações, normalmente as abordagens menos invasivas usam o intervalo entre o músculo infraespinal (NSE) e o músculo redondo menor (nervo axilar - NA), para acessar o ângulo lateral da escápula. Com a abdução do ombro em 60∘ a 90∘, o acesso é facilitado devido ao afastamento superior das fibras do deltoide posterior; porém, uma abdução excessiva pode tensionar o NA e colocá-lo em risco durante o acesso e trazê-lo mais próximo do campo cirúrgico. 7 8 9 10

O objetivo deste trabalho é avaliar a distância média e proximidade do NA e do NSE ao tubérculo infraglenoidal (TI) para quantificar uma zona de segurança e assim auxiliar o cirurgião durante o acesso cirúrgico ao colo e ao corpo da escápula.

Métodos

O estudo em cadáveres foi elaborado no Serviço de Verificação de Óbitos, a partir da dissecção de uma amostra total de 13 ombros de 13 cadáveres, lateralidade aleatória, no intuito de identificar as estruturas neurovasculares periescapulares (NA e NSE) e obter as medições de suas distâncias até o TI. Foi autorizada apenas uma dissecção por cadáver.

A definição do TI como marco ósseo foi determinada devido a sua posição fixa em relação às estruturas ósseas e ser a topografia em que o NSEse torna visível diretamente na via cirúrgica em questão.

A abordagem desenvolvida foi a de Judet modificada, que se mostrou uma opção excelente para a fixação de fraturas da escápula, uma vez que proporciona ótima exposição sem agredir tanto a musculatura escapular por não envolver desinserção de suas fibras. 5 Cada cadáver foi posicionado em decúbito lateral de acordo com o lado a ser operado, com o membro superior ipsilateral mantido inicialmente ao longo do corpo. Uma incisão em forma de L foi feita na pele e subcutâneo, com início na borda lateral do acrômio até o ângulo superomedial da escápula, curvou-se então rumo ao ângulo inferior, sobre a margem medial. Foi desenvolvido um plano de exposição entre o retalho de pele mais subcutâneo e a musculatura escapular. Para a exposição das estruturas, optou-se pela desinserção e pelo rebatimento da porção posterior do músculo deltoide ( Fig. 1A ). O intervalo entre os músculos infraespinal e redondo menor foi desenvolvido para que pudéssemos demarcar com alfinete um ponto de referência estático e imutável: o tubérculo inferior da glenoide – facilmente palpável nesse local ( Fig. 1B ).

Fig. 1

Incisão em forma de L sobre borda medial da escapula e retalho subcutâneo que expõe a musculatura (A); rebatimento da porção posterior do músculo deltoide e divulsão do intervalo entre músculo infraespinal e redondo maior (B).

Através de dissecção cuidadosa da região anterior do músculo infraespinal e redondo menor, foram então identificados seus respectivos nervos: supraescapular e ramo do axilar e demarcados com alfinete no ponto de sua penetração nos ventres de cada músculo ( Fig. 2A e 2 B ).

Fig. 2

Marcação com alfinete no tubérculo infraglenoidal no intervalo intermuscular e sobre porção mais distal do ramo do nervo axilar para o músculo redondo menor (A); marcação do nervo supraescapular sobre sua porção mais distal dissecada (B).

Foram feitas as medições, com o uso de um paquímetro universal, entre o ponto de referência estático definido – TI – e os alfinetes colocados nos pontos mais distais de cada nervo, quantificaram-se em milímetros as distâncias: TI ao NSE e TI ao NA.

Além dos dados específicos das medições, foram coletados os dados dos cadáveres estudados: sexo, idade, peso, altura.

Critérios de exclusão: espécimes que mostrassem sinais de lesões ou cirurgias prévias no ombro ou doenças prévias da cintura escapular.

Resultados

Os parâmetros foram avaliados em 13 ombros de 13 cadáveres frescos. Desses, oito eram do sexo masculino e cinco eram mulheres. A média foi de 70,1 anos (de 48–98).

O peso médio dos cadáveres estudados foi de 61,5 kg, enquanto que a altura média foi de 1,64m, variou de 1,52 a 1,75m. A distância média do TI ao NA foi de 23,8 mm, variando de 17 a 28 mm, e o desvio-padrão (DP) foi de 7,6 mm. A distância média do TI ao NSE foi de 33,2 mm, variando de 17 a 43 mm. O DP foi de 23,8 mm, variando de 17 a 32 mm.

Discussão

Com o aumento da incidência de fraturas de escápula devido aos traumas de grande energia, é natural que haja também aumento da gravidade dessas fraturas e, assim, da probabilidade de tratamento cirúrgico.

Barbieri et al. 11 relataram bons resultados em 106 pacientes com fratura de escápula tratados conservadoramente e sugerem que os casos cirúrgicos são a minoria por ser, entre outras causas, uma abordagem difícil e com riscos de lesões musculares.

Mesmo com o desenvolvimento de novas técnicas de acesso, como visto nos trabalhos de Jerosch et al., 8 Wirth et al. 9 e Pizanis et al., 12 que relataram baixa incidência de complicações, a abordagem cirúrgica da escápula pode colocar em risco algumas estruturas neurovasculares, como o NA e o NSE, com lesões ocorrendo em até 2 a 3% dos pós-operatórios. A tração excessiva desses nervos pelo afastamento dos tecidos durante o acesso pode causar enfraquecimento do manguito rotador. 6

Jerosch et al. desenvolveram um acesso posterior subdeltóideo e revelaram uma distância média de 21,98 mm até o NA, porém não estabeleceram em seu trabalho os pontos de referência usados. 8

Longo et al. 13 citaram em seu estudo uma taxa de 6% de lesão do NSE durante cirurgias para instabilidade do ombro e atentaram para o fato de o curso desse nervo estar alterado em casos de rupturas do manguito rotador. Durante seu estudo foi feita a medição da distância entre a borda posterior da glenoide e o NSE na incisura espinoglenoidal com valores médios de 12 mm em rotação interna e 19 mm em rotação externa do ombro.

Wirth et al. 9 estudaram um acesso posterior através da divisão do músculo deltoide e aconselharam precaução com o NSE durante a dissecção, que pode estar situado cerca de 15 mm medial à borda da glenoide posterior. Ball et al., 14 em um estudo da anatomia do ramo posterior do NA, descreveram que o ramo para o músculo redondo menor surge imediatamente à borda inferior da glenoide junto à origem da cabeça longa do tríceps e mede cerca de 11 a 25 mm (média de 18 mm) até sua entrada no músculo.

Consideramos que a origem do ramo do NA para o músculo redondo menor no estudo de Ball seja a mesma do nosso parâmetro usado para a medição, que é o TI. Assim, em comparação com o nosso estudo, atingimos valores ligeiramente maiores com média de 23,8 mm para a distância entre o TI e o NA.

Shaffer et al., 15 durante avaliação anatomoeletroneuromiográfica do NSE durante um acesso posterior com divisão horizontal do músculo infraespinal, obtiveram um valor médio de 22,5 mm de distância entre a borda posterior da glenoide até o ramo mais próximo que atravessava essa divisão muscular. Essa medição tem os parâmetros bem próximos aos de nosso estudo referentes ao mesmo nervo, porém apresenta valores consideravelmente inferiores ao encontrados em nossa medição, cujo valor médio foi de 33,2 mm para a distância entre o TI e o NSE, provavelmente pela diferença de parâmetro ósseo e a divisão muscular ter sido aleatória no estudo de Shaffer.

É importante ressaltar que em nosso estudo a média de idade dos pacientes foi de 70,1 anos e o peso médio de 60,5 kg. Isso reflete o perfil dos espécimes idosos estudados em um serviço de verificação de óbito, com características musculares hipotróficas esperadas para a faixa etária estudada, e sua possível influência no valor das distâncias entre os parâmetros estabelecidos. Supomos que em indivíduos mais jovens e ativos os valores podem ser relativamente maiores devido a maior trofismo muscular. Porém, devido ao número reduzido de espécimes estudados, nos impossibilitamos de comprovar tal afirmação.

Conclusão

A abordagem cirúrgica para o tratamento das fraturas do colo da glenoide é considerada segura através do intervalo entre os músculos infraespinal e redondo menor, porém deve-se prestar atenção e ter cautela durante afastamento muscular devido à curta distância média entre o sítio de fratura e a localização do NSE e do NA, evitando assim maiores complicações pós-operatórias.