The Influence of Thread Tap Mismatch on Pedicle Screw Pullout Strength / A influência da incompatibilidade do macho de rosca na resistência à extração do parafuso pedicular

Abstract Objective We aimed to study the "in vitro" pullout strength of SpineGuard/Zavation Dynamic Surgical Guidance Z-Direct Screw (DSG Screw, SpineGuard Inc, Boulder, Colorado, USA), a screw designed to be inserted using a direct insertion technique. Methods Dynamic Surgical Guidance Screws of 5.5 and 6.5 mm were introduced into polyurethane blocks with a density of 10 PCF (0,16g/cm3). According to the experimental group, screws were inserted without pilot hole, with pilot without tapping, undertapping and line-to-line tapping. Screw pullout tests were performed using a universal test machine after screw insertion into polyurethane blocks. Results Screws inserted directly into the polyurethane blocks without pilot hole and tapping showed a statistically higher pullout strength. Insertion of the screw without tapping or with undertapping increases the pullout screw strength compared with lineto-line tapping. Conclusion Dynamic Surgical Guidance Screw showed the highest pullout strength after its insertion without pilot hole and tapping.

Resumo Objetivo Nosso objetivo foi estudar a resistência à extração "in vitro" do parafuso SpineGuard/Zavation Dynamic Surgical Guidance Z-Direct (Parafuso DSG Guia Cirúrgico Dinâmico, SpineGuard Inc, Boulder, Colorado, USA), um parafuso projetado para ser inserido utilizando a técnica de inserção direta. Métodos Os parafusos DSG de 5,5 e 6,5 mm foram introduzidos em blocos de poliuretano com densidade de 10 PCF (0,16g/cm3). De acordo com o grupo experimental, os parafusos foram inseridos sem um orifício piloto, com um orifício piloto sem o macheamento, com macheamento e com macheamento linha a linha. Os testes de extração do parafuso foram realizados em uma máquina de teste universal, após a inserção do parafuso em blocos de poliuretano. Resultados Os parafusos inseridos diretamente nos blocos de poliuretano sem o orifício piloto e o macheamento mostraram uma resistência à extração estatisticamente maior. A inserção do parafuso sem o macheamento ou com o macho de menor diâmetro aumenta a resistência à extração do parafuso em comparação com o macheamento linha a linha. Conclusão O parafuso DSG apresentou a maior resistência à extração após a inserção sem o orifício piloto e o macheamento.

Direct pedicle screw insertion pullout strength / Resistência ao arrancamento do parafuso pedicular de inserção direta

ABSTRACT Objective: Study the in vitro pullout strength of SpineGuard/Zavation Dynamic Surgical Guidance Z-Direct Screw (DSG Screw), a screw pedicle designed to be inserted using a direct insertion technique. Methods: DSG Screws of 5.5 mm and 6.5 mm were introduced into polyurethane blocks with a density of 10 PCF (0,16 g/cm3). According to the experimental group, screws were inserted without pilot hole, with pilot without tapping, undertapping and line-to-line tapping. Screw pullout tests were performed using a universal test machine after screw insertion into polyurethane blocks. Results: Screws inserted directly into the polyurethane blocks without pilot hole and tapping showed a statistically higher pullout strength. Insertion of the screw without tapping or with undertapping increases the pullout screw strength compared to line-to-line tapping. Conclusion: DSG Screw showed the highest pullout strength after its insertion without pilot hole and tapping. Level of Evidence V, Expert Opinion.

RESUMO Objetivo: Estudar a resistência ao arrancamento in vitro do parafuso de inserção direta da SpineGuard/Zavation (parafuso DSG), um parafuso pedicular projetado para ser inserido usando a técnica de inserção direta. Métodos: Parafusos DSG de 5,5 mm e 6,5 mm foram introduzidos em blocos de poliuretano com densidade de 10 PCF (0,16 g/cm3). De acordo com o grupo experimental, os parafusos foram inseridos sem orifício piloto, com orifício e sem macheamento e macheamento diâmetro inferior com mesma geometria. Os testes de resistência dos parafusos foram realizados usando uma máquina de teste universal após a inserção dos parafusos nos blocos de poliuretano. Resultados: Os parafusos inseridos diretamente nos blocos de poliuretano sem orifício piloto e sem macheamento apresentaram uma resistência de arrancamento com significância estatística maior. A inserção do parafuso sem macheamento ou com macheamento com diâmetro inferior apresenta maior resistência ao arrancamento em comparação com o macheamento do mesmo diâmetro. Conclusão: O parafuso DSG apresentou a maior resistência ao arrancamento após sua inserção sem orifício piloto e sem macheamento. Nível de Evidência V, Opinião do Especialista.

The Role of Pedicle Screw Surface on Insertion Torque and Pullout Strength / Influência da superfície dos parafusos pediculares no torque de inserção e resistência ao arrancamento

Abstract Objective Compare by mechanical tests the pullout resistance and the insertion torque of rough and smooth pedicle screws. Methods Pedicle screws with rough surface and smooth surface, with diameters of 4.8; 5.5 and 6.5 mm, were inserted in polyurethane blocks with density of 10 PCF (0.16 g/cm3). Insertion torque and pullout strength were assessed. Results The pullout strength of the rough surface and smooth surface screws did not differ, except in the group of 4.8 mm diameter screws. In this group, the rough surface screws showed greater resistance to pullout. Conclusion Pedicle screws with a rough surface did not show increased pullout resistance in the acute phase of their insertion in polyurethane blocks compared to smooth surface screws. The rough surface screws had a higher insertion torque than the smooth surface screws, depending on the diameter of the screw and the preparation of the pilot hole.

Resumo Objetivo Comparar por testes mecânicos a resistência ao arrancamento e o torque de inserção do parafuso pedicularjateado e liso. Métodos Parafusos pediculares de superfície áspera e de superfície lisa com diâmetros de 4,8; 5,5 e 6,5 mm foram inseridos em blocos de poliuretano com densidade de 10 PCF (0,16 g/cm3). O torque de inserção e a força de arrancamento foram avaliados. Resultados A força de arrancamento dos parafusos de superfície áspera e de superfície lisa não diferiu, exceto no grupo de parafusos com 4,8 mm de diâmetro. Nesse grupo, os parafusos de superfície áspera apresentaram maior resistência ao arrancamento. Conclusão Os parafusos pediculares de superfície áspera não apresentaram aumento da resistência ao arrancamento na fase aguda de sua inserção em blocos de poliuretano em relação aos parafusos de superfície lisa. Os parafusos de superfície áspera apresentaram maior torque de inserção que os parafusos de superfície lisa, dependendo do diâmetro do parafuso e da preparação do furo piloto.

Influence of the congruence of pilot hole tapping on the anchorage of the pedicle screw / Influência da congruência do macheamento do orifício piloto na ancoragem do parafuso pedicular / Influencia de la congruencia del taladramiento del orificio piloto en el anclaje del tornillo pedicular

ABSTRACT Objectives To observe the influence of the congruence of the tapping of the pilot hole on the anchorage of the pedicle screws. Methods 5.5 and 6.5 mm screws from two vertebral fixation systems (Pedicol and Safe) were inserted into polyurethane blocks. Experimental groups were formed according to the pilot hole preparation: A- drilling with a 2.7 mm drill bit, B- Tapping of the pilot hole with a tap of lesser diameter than the diameter of the screw with a congruent thread design, C- Tapping of the pilot hole with a tap of lesser diameter than the diameter of the screw and an incongruous thread design. The polyurethane blocks with the screws were subjected to a tensile strength test to evaluate the pullout resistance of the screws. Results Using congruent pilot hole tapping of a lesser diameter and congruent thread design increased the pullout resistance of the rough-surface screws (Safe). The screws with a smooth surface (Pedicol) presented greater pullout resistance with tapping of a lesser diameter and incongruous thread design. Conclusions The congruence of the tap used to prepare the pilot hole increased the pullout resistance of the rough-surfaced screws. Level of Evidence III; Therapeutic Study.

RESUMO Objetivos Observar a influência da congruência do macheamento do orifício piloto na ancoragem dos parafusos pediculares. Métodos Parafusos de 5,5 e 6,5 mm, pertencentes a dois sistemas de fixação vertebral (Pedicol e Safe), foram introduzidos em blocos de poliuretano. Os grupos experimentais foram formados de acordo com o preparo do orifício piloto: A - perfuração com broca de 2,7 mm, B - macheamento do orifício piloto com macho de diâmetro inferior ao diâmetro do parafuso e desenho de rosca congruente, C - macheamento do orifício piloto com macho de diâmetro inferior ao diâmetro do parafuso e desenho de rosca incongruente. Os blocos de poliuretano com os parafusos foram submetidos a ensaio de resistência à tração para avaliar a resistência dos parafusos ao arrancamento. Resultados A utilização do macheamento do orifício piloto de menor tamanho e congruente aumentou a resistência ao arrancamento dos parafusos de superfície rugosa (Safe). Os parafusos de superfície lisa (Pedicol) apresentaram maior resistência ao arrancamento com a utilização do macheamento com menor diâmetro e incongruente. Conclusões A congruência do macho utilizado para o preparo do orifício piloto aumentou a resistência ao arrancamento nos parafusos de superfície rugosa. Nível de Evidência III; Estudo terapêutico.

RESUMEN Objetivos Observar la influencia de la congruencia del taladramiento del orificio piloto en el anclaje de los tornillos pediculares. Métodos Fueron introducidos tornillos de 5,5 y 6,5 mm, pertenecientes a dos sistemas de fijación vertebral (Pedicol y Safe) en bloques de poliuretano. Los grupos experimentales fueron formados de acuerdo con la preparación del orificio piloto: A- perforación con broca de 2,7 mm, B- taladramiento del orificio piloto con mecha de diámetro inferior al diámetro del tornillo y diseño de rosca congruente, C- taladramiento del orificio piloto con mecha de diámetro inferior al diámetro del tornillo y diseño de rosca incongruente. Los bloques de poliuretano con los tornillos fueron sometidos a ensayo de resistencia a la tracción para evaluar la resistencia de los tornillos al arrancamiento. Resultados El uso del taladramiento del orificio piloto de menor tamaño y congruente aumentó la resistencia al arrancamiento de los tornillos de superficie rugosa (Safe). Los tornillos de superficie lisa (Pedicol) presentaron mayor resistencia al arrancamiento con el uso del taladramiento con menor diámetro e incongruente. Conclusiones La congruencia de la mecha utilizada para la preparación del orificio piloto aumentó la resistencia al arrancamiento en los tornillos de superficie rugosa. Nivel de Evidencia III; Estudio terapéutico.

Influence of diameter and geometry in the tapping of the pilot hole in pedicle screws / Influência do diâmetro e geometria no macheamento do orifício piloto nos parafusos pediculares / Influencia del diámetro y geometría en el taladramiento del agujero piloto en tornillos pediculares

ABSTRACT Objective: To evaluate the insertion torque and the pulling force of each screw with different diameters and tap. Methods: Polyurethane blocks with a pilot hole of 2.7 mm were used in the study. An experimental group with 5 blocks was formed, the insertion torque was evaluated with a torque meter, and the pullout strength of each Globus screw of 5.5 mm and 6.5 mm was assessed. Results: The comparison of the insertion torque on the 5.5 mm screws with pilot hole without tapping and with a smaller diameter than that of the screw (4.5 mm) and a different thread, and with the tapping with the same diameter as that of the screw (5.5 mm) and equal or different thread presented a statistical difference with a higher value of the insertion torque in the group in which the tapping was not performed. As for the pulling force of the 5.5 mm screw, the non-tapping of the pilot hole resulted in statistical difference with the same diameter of the screw (5.5 mm) and with a different thread of the screw. The pullout force on the 6.5 mm screw was higher in the group where the pilot hole was not tapped according to the non-parametric Kruskal-Wallis test, with significance level of p <0.05 in the comparison of the groups. Conclusions: Pilot hole tapping reduced insertion torque and pullout resistance of the pedicle screw influencing the fixation with tapping with the same screw diameter and different thread design.

RESUMO Objetivo: Avaliar o torque de inserção e a força de arrancamento de cada parafuso com diferentes diâmetros e machos. Métodos: Foram utilizados no estudo blocos de poliuterano com orifício piloto de 2,7mm, sendo feito um grupo experimentais com 5 blocos sendo avaliado o torque de inserção com torquímetro e avaliado o arrancamento de cada parafuso de parafusos Globus 5,5mm e 6,5mm. Resultados: A comparação do torque de inserção nos parafusos de 5,5mm entre a utilização de orifício piloto sem macheamento e o macheamento com diâmetro inferior ao diâmetro do parafuso (4,5mm) e rosca diferente, e com o macheamento com diâmetro igual do parafuso (5,5mm) e com rosca igual ou diferente apresentou diferença estatística com maior valor do torque de inserção no grupo em que o macheamento não foi realizado. Na força de arrancamento do parafuso 5.5mm o não macheamento do orifício piloto apresentou diferença estatística com o mesmo diâmetro do parafuso (5,5mm) e rosca diferente do parafuso. A força de arrancamento no parafuso 6,5mm foi maior no grupo em que o orifício piloto não foi macheado utilizando o teste não paramétrico de Kruskal Wallis com nível de significância adotado (p < 0,05) na comparação dos grupos. Conclusões: O macheamento do orifício piloto diminuiu o torque de inserção e resistência ao arrancamento do parafuso pedicular influenciando a fixação com macheamento com o mesmo diâmetro do parafuso e desenho de rosca diferente.

RESUMEN Objetivo: Evaluar el torque de inserción y la fuerza de extracción de cada tornillo con diferentes diámetros y machos. Métodos: Se utilizaron en el estudio bloques de poliuretano con agujero piloto de 2,7 mm. Se formó un grupo experimental con 5 bloques, y el torque de inserción se evaluó con llave de par y se analizó la fuerza de extracción de cada tornillo Globus de 5,5 mm e 6,5 mm. Resultados: La comparación del torque de inserción en los tornillos de 5,5 mm con agujero piloto sin taladramiento y con un diámetro más pequeño que el del tornillo (4,5 mm) y un roscado diferente, y con el taladramiento con el mismo diámetro que el del tornillo (5,5 mm) y con el roscado igual o diferente presentó una diferencia estadística con un valor más alto del torque de inserción en el grupo en el que no se realizó taladramiento. En cuanto a la fuerza de extracción del tornillo 5,5 mm el no taladramiento del agujero piloto resultó en una diferencia estadística solamente con el mismo diámetro del tornillo (5,5 mm) y con roscado diferente del tornillo. La fuerza de extracción en el tornillo de 6,5 mm fue mayor en el grupo que en el agujero piloto no tuvo taladramiento, de acuerdo con la prueba no paramétrica de Kruskal-Wallis, con nivel de significación de p < 0,05 en la comparación de los grupos. Conclusiones: El taladramiento del agujero piloto redujo el torque de inserción y la resistencia a la extracción del tornillo pedicular, lo que influye con la fijación con taladramiento con el mismo diámetro del tornillo e diferentes diseños de roscado.

Spring plates in distal radio fractures: "in vitro" mechanical properties / Placa mola nas fraturas distais do radio - propriedades mecânicas "in vitro"

ABSTRACT Background: Distal radius fractures are one of the most common orthopedic injuries and appear in various patterns. Volar plate fixation is not always considered the gold standard treatment. Objective: To measure the resistance of a fragment-specific fixation assembly model obtained by plate fixation associated with different K-wire sizes. Method: In this original experimental study, novel II, axial compression of bone materials was tested. Results: In both groups, the maximum force supported by the fixation method in our study was ten times greater than the physiological load to which the wrist was subjected under physiological conditions. Discussion: In this study, we obtained encouraging results when compared to results reported in the literature. Our study showed that our bone fixating system was mechanically adequate for articular fractures of the intermediate column of the radius (Melone classification). The results were similar or superior to the results of pressure resistance and stiffness when data from the literature was used as reference. Conclusion: The proposed fixation method demonstrated adequate resistance for fixation of the intermediate column of the distal radius. Increasing K wire size caused augmented resistance of the fixation. Level of Evidence II, Prospective comparative study.

RESUMO Introdução: A fratura da extremidade distal do rádio é uma afecção frequente, com variedade de apresentações e nem sempre são passíveis de fixação volar única. Objetivo: Quantificar a resistência obtida no modelo experimental de fixação do fragmento específico, utilizando fio de Kirschner pré moldado, associado a fixação proximal com placa e parafuso. Métodos: Estudo experimental original, nível II, no qual foram realizados ensaios mecânicos com objetivo de avaliar a resistência a compressão axial. Resultados: Os valores de força máxima suportada pelo método de fixação foram pelo menos 10x maiores do que a carga fisiológica a qual o punho é submetido. Discussão: A fixação do tipo fragmento específico vem se mostrando útil e segura, permitindo uma mobilidade precoce segura. Os resultados analisados demonstraram que a montagem proposta em nosso estudo foi mecanicamente adequada para a fixação das fraturas articulares da borda volar ulnar (classificação de Melone) do rádio, tendo resultados semelhantes ou superiores quando comparados a literatura, avaliando a rigidez e a pressão o qual o sistema foi submetido. Conclusão: O método de fixação proposto demonstrou resistência adequada para fixação das fraturas da coluna intermediária do rádio. O aumento da espessura do fio provocou um aumento da força resistida da montagem. Nível de Evidência II, Estudo prospectivo comparativo.

Preliminary mechanical test of proximal femur reinforcement with cemented x-shaped pmma / Ensaio mecânico preliminar do reforço femoral proximal com cimento ósseo em forma de "x"

ABSTRACT Objective: To evaluate the mechanical behavior of the proximal end of the femur submitted to the X-shaped polymethylmethacrylate (PMMA) reinforcement technique. Methods: Fifteen synthetic femurs, with a Nacional® density of 10 PCF, were divided into two groups: the DX group, with 5 units that were submitted to PMMA reinforcement, and the DP group, with 10 units, which were evaluated intact. The volume of PMMA required, the maximum load, and the absorbed energy to fracture were analyzed by means of a static mechanical bending test simulating a fall on the greater trochanter. Results: A mean of 6 ml of PMMA was used to model the X-reinforcement; it was observed that the DX group presented significantly higher maximum load (median = 1553 N, p = 0.005) and absorbed energy to fracture (median = 9.7 J; p = 0.050) than the DP group (median = 905 N and 6.6 J). Conclusion: X-reinforcement of the proximal end of synthetic femurs showed a statistically significant increase in the maximum load and absorbed energy to fracture in the mechanical assay when compared to the control group. Level of Evidence III, Experimental study.

RESUMO Objetivo: Avaliar o comportamento mecânico da extremidade proximal do fêmur submetido à técnica de reforço com polimetilmetacrilato (PMMA) em forma de X. Métodos: Foram utilizados 15 fêmures sintéticos, com densidade de 10 PCF da Nacional®, divididos nos grupos DX, com 5 unidades submetidas ao reforço com PMMA, e DP com 10 unidades, avaliados com sua integridade intacta. Foram analisados o volume de PMMA necessário, os valores da carga máxima e a energia absorvida até a fratura por meio de ensaio mecânico estático de flexão, simulando queda sobre o trocanter maior. Resultados: Foram usados em média 6 ml de PMMA para a modelagem do reforço em X e observou-se que o grupo DX apresentou carga máxima (mediana = 1553 N; p = 0,005) e energia absorvida até fratura (mediana = 9,7 J; p = 0,050) significativamente maior que o grupo DP (mediana = 905 N e 6,6 J). Conclusão: O reforço em X da extremidade proximal de fêmures sintéticos apresentou incremento estatisticamente significativo da carga máxima e energia absorvida até a fratura no ensaio mecânico em comparação com o grupo controle. Nível de evidência III, Estudo experimental.

Effects of simvastatin associated with exercise on the mechanical resistance of muscle and bone in rats / Efeitos da sinvastatina associada ao exercício físico na resistência mecânica de músculos e ossos de ratos

ABSTRACT Objective: The aim of the present study was to evaluate the influence of simvastatin on mechanical properties of muscle and bone in hypercholesterolemic rats submitted to physical exercise. Methods: Ten male Wistar rats were submitted to a high-fat diet rich in cholesterol for 90 days. The animals were then divided into two groups: animals treated with physical exercise (EG) and animals treated with physical exercise and simvastatin (ESG). Protocols for physical exercise in water and simvastatin administration were performed for eight weeks. After this period, the animals were euthanized; the left tibia and right gastrocnemius muscle were dissected for mechanical analysis, and the right tibia for densitometry. The data were analyzed using Student's t-test, considering a level of significance of 5%. Results: The comparison of maximum load and stiffness revealed no significant differences between the groups for both the tibia (p = 0.851 and p = 0.259) and the gastrocnemius (p = 0.911 and p = 0.083). The tibia BMD also showed no significant difference between the groups (p = 0.803). Conclusion: Simvastatin had no negative effects on mechanical properties in tibia and gastrocnemius of hypercholesterolemic rats submitted to physical exercise.

RESUMO Objetivo: Avaliar a influência da sinvastatina nas propriedades mecânicas de ossos e músculos de ratos hipercolesterolêmicos submetidos a exercício físico. Métodos: Foram usados dez ratos machos da raça Wistar, submetidos a dieta hiperlipídica rica em colesterol por 90 dias. Os animais foram então distribuídos em dois grupos: submetidos a tratamento com exercício físico (GE) e submetidos a tratamento com exercício físico e sinvastatina (GE+S). Foi aplicado um protocolo de exercício físico na água e administração de sinvastatina por oito semanas. Após esse período, os animais foram eutanasiados e dissecados a tíbia esquerda e o músculo gastrocnêmio direito de cada animal para análise mecânica e a tíbia direita para densitometria. Para análise dos dados foi aplicado o teste t de Student, considerou-se nível de significância de 5%. Resultados: A comparação da força máxima e rigidez não revelou diferença significativa entre os grupos tanto para a tíbia (p = 0,851 e p = 0,259) quanto para o músculo gastrocnêmio (p = 0,911 e p = 0,083). A DMO das tíbias também não apresentou diferença significativa entre os grupos (p = 0,803). Conclusão: A sinvastatina não teve efeitos deletérios nas propriedades mecânicas da tíbia e do músculo gastrocnêmio de ratos hipercolesterolêmicos submetidos a exercício físico aeróbio.

High-impact drop exercise alters mechanical properties in osteopenic bone / Exercício de queda altera as propriedades mecânicas em osso osteopênico / El ejercicio de caída altera las propiedades mecánicas en hueso osteopénico

ABSTRACT Introduction: Osteopenia is a reversible condition and precedes osteoporosis. Physical activity and mechanical loading appear to play an important role in the regulation of bone homeostasis, without the side effects of targeted drug therapy. However, there is controversy as to which type of stimulus promotes more effective adaptations with respect to mechanical properties of bones. Objective: To investigate the effects of high-impact drop training on bone structure after ovariectomy-induced osteopenia in 40 10-week-old female Wistar rats. Methods: Twenty female rats (prevention program) were randomly assigned into two groups (n=10): Ovariectomized sedentary (OVXs), and OVX trained (OVX+Dropt). OVX+Dropt animals began training 3 days after surgery. Another twenty female rats (treatment program) were randomly assigned to two other groups (n=10): Ovariectomized sedentary (OVXs), and OVX trained (OVX+Dropt). OVX+Dropt animals began training 60 days after surgery. The rats in the trained groups were dropped from 40 cm height 20 times/day, 5 days/week over a period of 12 weeks period. At the end, the biomechanical tests were analyzed. Results: The final load and stiffness of the left tibia in the trained groups were higher than in the sedentary groups (p<0.05). Conclusions: Dropping exercise induced favorable changes in bone mechanical properties. High-impact drop exercise is effective to prevent bone loss after ovariectomy even when osteopenia is already established.

RESUMO Introdução: A osteopenia é uma doença reversível e precede a osteoporose. A atividade física e a carga mecânica parecem desempenhar um papel importante na regulação da homeostase óssea, sem os efeitos colaterais da terapia medicamentosa direcionada. No entanto, é controverso qual tipo de estímulo promove adaptações mais eficazes com relação às propriedades mecânicas dos ossos. Objetivo: Investigar os efeitos do treinamento de queda com impacto sobre a estrutura óssea depois de osteopenia induzida por ovariectomia em 40 ratas Wistar com 10 semanas de idade. Métodos: Vinte ratas (programa de prevenção) foram distribuídas aleatoriamente em dois grupos (n = 10): Ovariectomizadas sedentárias (OVXs) e OVX treinadas (OVX + Dropt). Os animais OVX + Dropt começaram a treinar três dias após a cirurgia. Outras vinte ratas (programa de tratamento) foram alocadas aleatoriamente em outros dois grupos (n = 10): Ovariectomizadas sedentários (OVXs) e OVX exercitadas (OVX + Dropt). Os animais OVX + Dropt iniciaram o treinamento 60 dias após a cirurgia. As ratas nos grupos treinados foram deixadas cair 20 vezes/dia, 5 dias/semana, de altura de 40 cm durante um período de 12 semanas. Ao final, foram analisados os testes biomecânicos. Resultados: A carga final e a rigidez da tíbia esquerda nos grupos treinados foram maiores do que nos grupos sedentários (p < 0,05). Conclusões: O exercício de queda provocou alterações favoráveis nas propriedades mecânicas dos ossos. O exercício de queda com impacto é eficaz para prevenir a perda óssea após ovariectomia, mesmo quando a osteopenia já está estabelecida

RESUMEN Introducción: La osteopenia es una enfermedad reversible y precede a la osteoporosis. La actividad física y la carga mecánica parecen desempeñar un papel importante en la regulación de la homeostasis ósea, sin los efectos secundarios de la terapia farmacológica dirigida. Sin embargo, es controvertido qué tipo de estímulo promueve adaptaciones más eficaces con respecto a las propiedades mecánicas de los huesos. Objetivo: Investigar los efectos del entrenamiento de caída con alto impacto sobre la estructura ósea después de osteopenia inducida por ovariectomía en 40 ratas Wistar hembras de diez semanas de edad. Métodos: Se asignaron aleatoriamente veinte ratas (programa de prevención) en dos grupos (n = 10): Ovariectomizadas sedentarios (OVXs) y OVX entrenadas (OVX + Drope). Los animales OVX + Drope comenzaron a entrenar tres días después de la cirugía. Otras veinte ratas hembras (programa de tratamiento) fueron asignadas aleatoriamente a otros dos grupos (n = 10): Ovariectomizadas sedentarias (OVXs) y OVX entrenadas (OVX + Drope). Los animales OVX + Drope iniciaron el entrenamiento 60 días después de la cirugía. Las ratas en los grupos entrenados se dejaron caer de una altura de 40 cm 20 veces/día, 5 días/semana durante un período de 12 semanas. Al final, se analizaron las pruebas biomecánicas. Resultados: La carga y rigidez de la tibia izquierda en los grupos entrenados fueron mayores que en los grupos sedentarios (p < 0,05). Conclusiones: El ejercicio de caída provocó cambios favorables en las propiedades de los huesos. El ejercicio de caída con impacto es eficaz para prevenir la pérdida ósea después de la ovariectomía, incluso cuando la osteopenia ya está establecida.

Effects of long-term administration of omeprazole on bone mineral density and the mechanical properties of the bone / Efeitos da administração em longo prazo do omeprazol sobre a densidade mineral óssea e as propriedades mecânicas do osso

OBJECTIVES: Epidemiological studies have shown a relationship between long-term use of proton pump inhibitors and bone metabolism. However, this relationship has not yet become established. The aim of the present study was to analyze the mechanical properties and bone mineral density (BMD) of rats that were subjected to long-term omeprazole use. METHODS: Fifty Wistar rats weighing between 200 and 240 g were divided equally into five groups: OMP300 (omeprazole intake at a dose of 300 µmoL/kg/day); OMP200 (200 µmoL/kg/day); OMP40 (40 µmoL/kg/day); OMP10 (10 µmoL/kg/day); and Cont (control group; intake of dilution vehicle). The solutions were administered for 90 consecutive days. After the rats had been sacrificed, their BMD, the mechanical properties of the dissected femurs and their serum Ca++ levels were analyzed. RESULTS: The BMD of the OMP300 group was lower than that of the controls (p = 0.006). There was no difference on comparing the OMP200, OMP40 and OMP10 groups with the controls. The maximum strength and rigidity of the femur did not differ in the experimental groups in comparison with the controls. The OMP300 group had a statistically lower serum Ca++ concentration than that of the controls (p = 0.049), but the other groups did not show any difference in relation to the controls. CONCLUSION: Daily intake of 300 µmoL/kg/day of omeprazole decreased the BMD of the femur, but without changes to the rigidity and strength of the femur in adult rats. .

OBJETIVOS: Estudos epidemiológicos mostram uma relação entre o uso em longo prazo de inibidores de bomba de prótons e o metabolismo ósseo, porém essa relação ainda não está estabelecida. O objetivo deste estudo foi analisar as propriedade mecânicas e a densidade mineral óssea (DMO) de ratos submetidos ao uso de omeprazol em longo prazo. MÉTODOS: Cinquenta ratos Wistar, entre 200 e 240 g, foram divididos igualmente em cinco grupos: OMP300 (ingestão de omeprazol na dose de 300 µmoL/Kg/dia), OMP200 (200 µmoL/Kg/dia), OMP40 (40 µmoL/Kg/dia), OMP10 (10 µmoL/Kg/dia) e Cont (grupo controle; ingestão do veículo de diluição). A administração das soluções ocorreu durante 90 dias seguidos. Após a eutanásia, foram analisadas a DMO, as propriedades mecânicas dos fêmures dissecados e a dosagem de Ca++ sérico. RESULTADOS: A DMO do grupo OMP300 foi menor do que a do Cont (p = 0,006). Não houve diferença na comparação entre os grupos OMP200, OMP40 e OMP10 em relação ao Cont. A força máxima e rigidez do fêmur não foram diferentes nos grupos experimentais quando comparados ao Cont. O grupo OMP300 teve concentrações séricas de Ca++ estatisticamente menores do que o grupo Cont (p = 0,049) sem diferença entre os demais grupos em relação ao Cont. CONCLUSÃO: A ingestão diária de 300 µmoL/Kg/dia de omeprazol diminuiu a DMO do fêmur, porém sem alterações na rigidez e na força do fêmur de ratos adultos. .

Biomechanical evaluation of a spinal screw fixation system by the finite element method / Evaluación biomecánica de un sistema de fijación espinal con tornillo por el método de elementos finitos

The objective of the present study was to validate virtual models for the study of dual core and cylindrical screws and evaluate the influence of the geometry of the screws on the mechanical behavior and anchoring. Two models of dual core screws were used, one with a double thread and the other with a single thread, both with a conventional cylindrical screw were used in this study. The stiffness was assessed in a pullout test using polyurethane. Three dimensional virtual models simulating the pullout test were created for finite element analysis. To validate the models, the results were correlated with the mechanical tests. Tensions generated in polyurethane and the screw were studied while simulating the application of force in the direction of the screw pullout, of force transmitted by the rod with the individual standing at rest, and the force transmitted by the rod when performing flexion of the trunk. The dual core screws generated lower tensions in the polyurethane when compared to the cylindrical screw for the forces studied. When evaluating internal tension in the screw, lower levels of tension were presented in the dual core - double thread, higher levels were observed in dual core - single thread, this screw has a smaller internal diameter which may be responsible for this higher generated tension. The dual core screws double thread proportionated good anchorage with more diameter on the region with great tension, avoiding the fracture.

El objetivo de la presente investigación fue validar modelos virtuales para el estudio de tornillos cilíndricos y de pedículo de doble núcleo para evaluar la influencia de la geometría éstos en su anclaje y comportamiento mecánico. Se utilizaron dos modelos de tornillos de doble núcleo, unos de rosca doble y otros de rosca única, ambos tipos conformados por un tornillo cilíndrico convencional. La rigidez se evaluó en una prueba de retirada, utilizando poliuretano. Se crearon tres modelos virtuales tridimensionales que permitieron simular la prueba de retirada para el análisis de elementos finitos. Para validar los modelos, los resultados se correlacionaron con ensayos mecánicos. Se estudiaron las tensiones generadas en el poliuretano y el tornillo a través de la simulación de la aplicación de la fuerza en la dirección de retirada del tornillo, de la fuerza transmitida por la varilla en el individuo en reposo de pie, y la fuerza transmitida por la varilla cuando se realizaba la flexión del tronco. Los tornillos de doble núcleo generan tensiones más bajas en el poliuretano en comparación con el tornillo cilíndrico, para las mismas fuerzas estudiadas. Cuando se evalúa la tensión interna en el tornillo, se presentaron niveles más bajos de tensión en el tornillo de doble rosca, en comparación a los niveles de tensión más altos presentados en los tornillos de rosca única, presentando este tornillo un diámetro interno más pequeño que puede ser responsable de la mayor tensión. Los tornillos de doble núcleo y doble rosca proporcionan un buen anclaje con mayor diámetro y tensión en la región a tratar, evitando la fractura.

Propriedades tensiométricas do peritônio da paca (Cuniculus paca) a fresco e conservado em glicerina 98 por cento / Tensiometer peritoneum properties of the paca (Cuniculus paca) fresh and preserved in glycerin 98 por cento

In constant searching for alternative biological material to perform implants and new options of experimental animal models, the objective of this investigation was to describe the mechanical properties of the peritoneum paca (Cuniculus paca Linnaeus, 1766) fresh and preserved in 98% glycerin. Samples of fresh and preserved in glycerin for periods of 30, 60 and 90 days were subjected to mechanical tests. Four adult animals, male or female, with mean body weight of eight kilograms, were used for collecting samples of the peritoneum. All tissues preserved in glycerin 98% showed a decrease in stiffness and increase in ductility and toughness. Considering the maximum force applied to the peritoneum, significant increase was observed in values (p<0.01) of samples stored for 60 and 90 days when compared to fresh material. In relation to the stretch variable, an increase was observed in all storage time of glycerin samples, verifying significant difference (p<0,01) when compared with the fresh samples. The variable area also showed significance (p <0.01) between the values of the fresh samples (5.40 mm²) and preserved in the glycerin by periods of 30 days (4.50 mm²), 60 days (9.00 mm²) and 90 days (7.20 mm²), thus indicating that the area of this membrane increased by 0.033 mm² per day. Generally, it was concluded that the 98% glycerin is a substance effective for the preservation of the peritoneum of the agouti paca, therefore improves its mechanical properties allowing the support membranes greater deformation forces. Thus, the results obtained in mechanical tests of the peritoneum of paca suggest its use as an alternative biological material.

Na busca constante, tanto de material biológico alternativo para a realização de implantes, quanto de novas opções de modelos de experimentação animal, o objetivo desta investigação foi descrever o comportamento mecânico do peritônio da paca (Cuniculus paca Linnaeus, 1766) a fresco e conservado em glicerina a 98%. Amostras frescas e conservadas em glicerina por períodos de 30, 60 e 90 dias foram submetidas a testes mecânicos de tração. Quatro animais adultos, três machos e uma fêmeas, com peso corporal médio de oito quilogramas, foram utilizados para colheita das amostras de peritônio. Todos os tecidos conservados em glicerina a 98% apresentaram diminuição na rigidez e aumento na ductibilidade e tenacidade. Considerando-se a força máxima aplicada ao peritônio, evidenciou-se aumento significativo nos valores (p<0,01) das amostras conservadas por 60 e 90 dias, quando comparado ao material a fresco. Com relação a variável alongamento, notou-se aumento nos valores relativos aos materiais em glicerina em todos os tempos de conservação, verificando-se diferença significativa (p<0,01) entre os valores das amostras a fresco. A variável área também se apresentou significativa (p<0,01) entre os valores das amostras a fresco (5,40 mm²) e os preservados em glicerina pelos períodos de 30 dias (4,50 mm²), 60 dias (9,00 mm²) e 90 dias (7,20 mm²), indicando assim, que a área desta membrana aumentou em 0,033 mm² por dia. Mediante os resultados observados, concluiu-se que a glicerina 98% é uma substância eficiente para a conservação do peritônio da paca, pois melhorou suas propriedades mecânicas permitindo que as membranas suportem maiores forças de deformação. Assim, os resultados obtidos nos ensaios mecânicos do peritônio da paca sugerem sua utilização como mais uma opção de material biológico.

Analysis of the surface deformation of dental implants submitted to pullout and insertion test.

Objective: The aim of the present study was to evaluate the possible deformations in the surface of dental implants submitted to pullout and insertion test in polyurethane synthetic bone, using scanning electron microscopy. Material and Methods: Four different types of implants were used: Master Screw, Master Porous, Master Conect AR and Master Conect Conical (n = 8). These implants were into the femoral head synthetic bone (Synbone) and removed through the pullout test, performed with a universal testing machine (EMIC MEM 2000). All the screws, before and after the mechanical tests, were micro structurally analyzed in a Scanning Electron Microscope (SEM - Zeiss EVO50), utilizing a magnification of 35 times. The results were subjected to ANOVA and Tukey tests (α =0.05). Results: Only the Master Conect Conical and Master Porous implants presented statistically significant difference to pullout and maximum deformation (P = 0.014 and P = 0.009, respectively). The SEM images did not show morphological changes of the implants when compared before and after the mechanical tests. Conclusion: We concluded that Master Porous presented higher pullout resistance, suggesting a greater primary stability.

Analysis of stress induced by screws in the vertebral fixation system

Objective: To compare, using photoelasticity, internal stress produced by USS II type screw with 5.2 and 6.2 mm external diameters, when submitted to three different pullout strengths. Methods: Two photoelastic models were especially made. The simulation was performed using loads of 1.8, 2.4 e 3.3 kgf.The fringe orders were evaluated around the screws. In all the models analyzed the shear stress were calculated. Results: Independently of the applied load, the smaller screw showed higher values of shear stress. Conclusion: According to the analysis performed, we observed that the place of highest stress was in the first thread of the lead, close to the head of the screws. Experimental study. .

Effect of implant design and bone density in primary stability

AIM: To evaluate the influence of the format and surface treatment of implants, as well as the substrate used in primary stability. METHODS: Thirty-two Conexão® implants were used: 8 conical (CC) (11.5 x 3.5 mm) and 24 cylindrical (11.5 x 3.75 mm) - 8 external hexagon implants without surface treatment (MS), 8 external hexagon implants with double Porous treatment (MP), 8 internal hexagon implants with Porous treatment (CA). They were inserted in Nacional® polyurethane in three densities (15, 20 and 40 PCF). The insertion torque (IT) (N.cm) was quantified using the digital Mackena® torque meter, and the pullout force (PF) (N) by means of axial traction force with a 200 kg load cell, performed in a Universal Test Machine (Emic® DL10000) and the Tesc 3.13 software. Data were analyzed statistically by ANOVA and Tukey's test with a significance level of 5%. RESULTS: Difference was observed between groups (p<0.05). Regarding the IT, MP and MS inserted to the substrate 40PCF showed higher values with statistically significant difference with all interactions implants x substrate; the 15 and 20PCF densities was not significant in all groups of implants. MP, MS, CC and CA did not differ significantly, even inserted in a lower density, where CC showed better IT compared with other densities. For PF, the best performance was the interaction implant CA x 40PCF substrate, showing a difference from the other implants inserted in all substrates. CONCLUSIONS: The higher bone density and cylindrical implants with surface treatment provides greater IT and PF.

Estudo in vitro da influência do formato e do tratamento de superfície de implantes odontológicos no torque de inserção, resistência ao arrancamento e frequência de ressonância / In vitro study of the influence of the shape and surface treatment of dental implants in insertion torque, pullout resistance and resonance frequency

Objetivo: A proposta do estudo foi avaliar a influência do formato e do tratamento de superfície na estabilidade primária de implantes odontológicos, inseridos em diferentes substratos, utilizando-se associação de métodos, como torque de inserção, resistência ao arrancamento e frequência de ressonância. Material e Método: Foram utilizados 32 implantes da marca Conexão® (Conexão Sistemas de Prótese Ltda, Arujá, São Paulo, Brasil), sendo: oito cilíndricos com tratamento Porous (CA), oito cilíndricos usinados (MS), oito cilíndricos tratamento duplo Porous (MP) e oito cônicos sem tratamento (CC). Os substratos utilizados para inserção foram: costela de porco; poliuretana Synbone©; poliuretana Nacional® (15, 20, 40 PCF), e madeira. O torque de inserção (TI) foi quantificado utilizando-se um torquímetro digital Kratos®; a força de arrancamento (RA) foi aferida por meio de tração axial, realizada em uma Máquina Universal de Ensaios (Emic® DL-10000), e utilizou-se também análise por meio de frequência de ressonância (RF). Para obtenção dos resultados estatísticos, utilizou-se análise de variância e teste de Tukey (significância de 5%). Resultado: Ao analisar o torque de inserção, verificou-se que os implantes com tratamento de superfície não foram diferentes estatisticamente dos usinados, assim como os implantes cilíndricos não tiveram diferença dos cônicos em todos os substratos (p>0,05), com exceção da poliuretana Synbone©. Em relação à resistência ao arrancamento, os implantes tratados e usinados, assim como cônicos e cilíndricos, não tiveram diferença estatística (p>0,05); a análise de frequência de ressonância mostrou que não houve diferença entre os implantes (p>0,05), com exceção da poliuretana Nacional® (20 PCF). Conclusão: Os formatos e o tratamento de superfície estudados não demonstraram valores significantes quando foram comparados os implantes entre si e, considerando os substratos avaliados, não houve diferença estatística entre os diferentes tipos de implantes.

Objective: The purpose of the study was to evaluate the influence of the shape and surface treatment on the primary stability of dental implants inserted in different substrates through association methods such as insertion torque, pullout strength and resonance frequency. Material and Method: 32 implants were used with 8 cylindrical treatment Porous (CA), 8 machined cylindrical (MS), 8 cylinder dual treatment Porous (MP) and 8 tapered untreated (CC). The substrates used for inclusion were: pork rib; © Synbone polyurethane, polyurethane National ® (15, 20, 40 PCF) and wood. The insertion torque (TI) was quantified using a digital torque Kratos® wrench, the pullout strength (RA) was measured by means of axial traction performed in an Emic DL-10000® and analysis was also used by the resonance frequency (RF). To obtain the statistical results, we used analysis of variance and Tukey's test (5% significance). Result: To analyze the insertion torque, it was found that implants with surface treatment were not statistically different from machined as well as the cylindrical implants did not differ from tapered on all substrates (p>0.05), except © Synbone of polyurethane; in relation to RA, treated and machined implants as well as tapered and cylindrical, showed no statistical difference (p>0.05); FR analysis showed no difference between implants (p>0,05), with the exception of National® polyurethane (20 PCF). Conclusion: formats and surface treatment studied showed no significant values when compared implants together and considering the tested substrates showed no statistical difference between the different types of implants.

Efeito de regimes de treinamento físico de alto impacto nas propriedades mecânicas de ossos: estudo experimental em ratas wistar / Effects of high-impact exercise training on bone mechanical proprieties: an experimental study in female wistar rats

INTRODUÇÃO: A realização de atividade física garante benefícios ao tecido ósseo uma vez que o estresse provocado pelo carregamento promove adaptações positivas em suas propriedades mecânicas, sendo sua utilização uma estratégia não farmacológica para fortalecimento ósseo. OBJETIVO: investigar o efeito de protocolos de treinamento de alto impacto com frequências semanais e períodos diferentes nas propriedades mecânicas de ossos de ratas Wistar. MÉTODOS: Foram utilizadas 54 ratas Wistar, idade média de 10 semanas, divididas em seis grupos (n = 9): GCI (grupo controle, quatro semanas, sedentário), GTI3 (treinou três vezes por semana durante quatro semanas), GTI5 (treinou cinco vezes por semana, quatro semanas), GCII (grupo controle, oito semanas, sedentário), GTII3 (treinou três vezes por semana, oito semanas) e GTII5 (treinou cinco vezes por semana, oito semanas). O protocolo de alto impacto consistiu de 10 saltos verticais por sessão. RESULTADOS: Os ossos dos animais que receberam treinamento de alto impacto com frequência semanal elevada por um período maior de tempo mostraram valores superiores de suas propriedades mecânicas força máxima e rigidez relativa quando comparados aos demais grupos. CONCLUSÃO: Os resultados indicam que a realização de um protocolo de treinamento de alto impacto na forma de saltos verticais possui efeitos positivos sobre o tecido ósseo mesmo com frequência semanal reduzida, embora a realização de uma frequência semanal maior por um período mais elevado garanta melhores resultados.

INTRODUCTION: Physical activity has well established benefits on bone mechanical proprieties and is a non-pharmacological treatment strategy of bone weakening pathologies where given loading stress promotes adaptive responses that enhance bone strengthening. OBJECTIVE: to investigate the effect of high-impact exercise training protocols with different durations and weekly frequencies on bone mechanical proprieties of female Wistar rats. METHODS: fifty-four female Wistar rats, 10 weeks old, were divided into six groups (n=9 each): GCI (four week sedentary group, control), GTI3 (trained three times per week, four weeks), GTI5 (trained five times per week, four weeks), GCII (eight week sedentary group, control), GTII3 (trained three times per week, eight weeks) and GTII5 (trained five times per week, eight weeks). The high-impact training protocol was based on the completion of 10 vertical jumps by the animals per session. RESULTS: Bone mechanical proprieties in the groups that trained with higher weekly frequency for longer periods had greater maximum strength and stiffness when compared with the animals that trained less. CONCLUSIONS: the present results indicate that performance of high-impact training protocol has beneficial effects on bone mechanical proprieties, even with low weekly frequency, suggesting hence, that for bone gain, daily work volume is not necessary; however, for greater result, daily exercise does present better outcome.

Influence of the Ultimate Torsion on the Geometry of Dental Implants

This study evaluated the profile of implants subjected to torsion test. Four types of implants (Conexão®) were analyzed: Master Porous (MP - external hexagon, cylindrical, double-porous surface implants; 11.5 X 3.75 mm), Master Screw (MS - external hexagon, cylindrical, machined implants; 11.5 X 3.75 mm), Conect Conic (CC - external hexagon, cylindrical, machined implants; 11.5 X 3.5 mm) and Master Conect AR (CA - internal hexagon, cylindrical, double-porous surface implants; 11.5 X 3.75 mm). The Nikon® model C profile projector was used for the analysis before and after torsion test with a Mackena® model MK-20XX digital torque meter. The measures analyzed in the profile of implants were: diameter and height of the platform, diameter of the screw/platform connection, angle of the screw/platform connection, external diameter, internal diameter, thread pitch, height and length of the thread. Statistical analysis was performed using ANOVA and Tukey test at 5% significance level. The torsion test caused a visible deformity on the external implant profile. There was a statistical difference among the implants before and after torsion (p<0.05) for the variables: platform diameter, platform height, diameter of the screw/platform connection and length. Changes were observed in platform height of CC and CA, fracture of CA implants, fracture of the MP and MS assembler/connectors, and internal thread stripping of CC. Thus, it was concluded that excessive or some unadvised torque by the manufacturer can lead to changes in different geometric measurements of implants.

Este estudo avaliou o perfil de implantes submetidos à torção. Foram analisados quatro tipos de implantes (Conexão®): Master Porous (MP – implantes cilíndricos com encaixe hexagonal externo e superfície duplamente porosa; 11,5 X 3,75 mm), Master Screw (MS - implantes cilíndricos com encaixe hexagonal externo e superfície usinada; 11,5 X 3,75 mm), Conect Conic (CC - implantes cilíndricos com encaixe hexagonal externo e superfície usinada; 11,5 X 3,5 mm) e Master Conect AR (CA - implantes cilíndricos com encaixe hexagonal externo e superfície duplamente porosa). Utilizou-se para a análise o projetor de perfil Nikon® modelo C, antes e após o ensaio de torção, com torquímetro digital Mackena® modelo MK-20XX. As medidas analisadas do perfil dos implantes foram: diâmetro da plataforma, altura da plataforma, diâmetro da conexão plataforma-rosca, ângulo da conexão plataforma-rosca, diâmetro externo, diâmetro interno, passo de rosca, altura da rosca e comprimento. Para obtenção dos resultados foi realizada análise estatística ANOVA e Teste de Tukey com 5% de nível de significância. O ensaio de torção causou deformação visível no perfil externo dos implantes. Houve diferença estatística entre os implantes (p<0,05), antes e após a torção, nas variáveis: diâmetro da plataforma, altura da plataforma, diâmetro da conexão plataforma-rosca e comprimento. Foram observadas alterações na altura da plataforma dos implantes CC e CA, fratura dos implantes CA, fratura do montador de MP e MS, e espanamento das roscas internas de CC. Portanto, os implantes são homogêneos antes da torção, porém esta influenciou no perfil desses quando excessiva, causando deformação do parafuso.

Biomecânica de quatro técnicas de fixação da fratura em quatro partes da cabeça umeral / Biomechanics of four techniques for fixation of the four-part humeral head fracture

Objetivo: Realizar um estudo biomecânico de quatro técnicas de fixação das fraturas em quatro partes da cabeça umeral. Métodos: A fratura foi reproduzida em 40 úmeros plásticos, divididos em grupos de dez conforme a técnica de fixação, cada uma delas empregando diferentes recursos de fixação, em configurações distintas. Os modelos umerais foram montados em uma escápula de alumínio, com tiras de couro mimetizando os tendões do capuz rotador, e submetidos a ensaios de encurvamento e de torção em uma máquina universal de ensaios, usando a rigidez relativa como parâmetro de avaliação. Montagens com o úmero intacto foram analisadas para comparação. Resultados: O comportamento biomecânico das técnicas de fixação variou dentro de uma ampla faixa, as montagens incluindo a placa DCP e os parafusos de 4,5mm de diâmetro sendo significantemente mais rígidos do que as montagens com os fios de Kirschner e os parafusos 3,5 mm de diâmetro. Conclusão: As quatro técnicas foram capazes de suportar cargas compatíveis com a demanda fisiológica, mas aquelas com a maior rigidez relativa devem ser as preferidas para finalidades clínicas. Trabalho experimental.

Objective: To carry out a biomechanical study of four techniques for fixation of four-part humeral head fractures. Methods: The fracture was reproduced in 40 plastic humeri, divided into groups of ten according to the fixation technique, each one employing different fixation resources, in different configurations. The humeral models were mounted on an aluminum scapula, with leather straps simulating the rotator cuff tendons, and submitted to bending and torsion tests in a universal testing machine, using relative stiffness as an evaluation parameter. Assemblies with intact humeri were analyzed for comparison. Results: The biomechanical behavior of the fixation techniques varied within a wide range, where the assemblies including the DCP plate and the 4.5mm diameter screws were significantly more rigid than the assemblies with the Kirschner wires and the 3.5mm diameter screws. Conclusion: The four fixation techniques were able to bear loads compatible with the physiological demand, but those with higher relative stiffness should be preferred for clinical application. Laboratory investigation.

Influência do macheamento do orifício piloto nos parafusos cervicais anteriores / Influence of tapping the pilot hole in anterior cervical screws / Influencia del taladramiento del agujero piloto en tornillos cervicales anteriores

OBJETIVO: Analisar experimentalmente a influência do macheamento do orifício piloto nas propriedades mecânicas e na interface osso-implante do parafuso cervical anterior. MÉTODOS: Oito carneiros da raça Santa Inês deslanados foram utilizados no estudo. Nos segmentos vertebrais cervicais de C2-C7 foram realizados orifícios piloto de 2,5mm, de ambos os lados da vértebra. No lado direto da vértebra foi realizado o macheamento previamente a inserção do parafuso cortical de 3,5mm, e no lado esquerdo o implante foi colocado sem o macheamento do orifício piloto. Foram realizados ensaios mecânicos para avaliar a força de arrancamento dos implantes e estudo histomorfométrico da interface osso-implante na fase aguda e oito semanas após a colocação dos implantes. O torque de inserção foi mensurado durante a colocação dos implantes. RESULTADOS: O torque de inserção e a resistência ao arrancamento dos implantes foram maiores nos implantes colocados sem o macheamento do orifício piloto. A interface osso-implante apresentou maior área de contato ósseo e maior área óssea no interior da rosca do implante nos parafusos implantados sem o macheamento prévio. Não foi observado diferença na área óssea fora do passo de rosca do implante. CONCLUSÕES: O macheamento do orifício piloto reduz o torque de inserção e a resistência ao arrancamento do implante na fase aguda e crônica, e reduz a área de contato osso-implante e área de osso no interior do passo de rosca.

OBJECTIVE: Experimentally analyze the influence of the pilot hole tapping on the mechanical properties and the bone-implant interface of anterior cervical screw. METHODS: Eight shorn Santa Inês sheep were used in the study. In cervical segments C2-C7 of the column 2.5mm pilot holes were made on both sides of the vertebra. On the right side of the vertebra tapping was done before the insertion of the cortical screw of 3.5mm, and on the left side the implant was placed without tapping the pilot hole. Mechanical assays were performed to assess the strength of pullout as well as a histomorphometric study of bone-implant interface during the acute phase and eight weeks after implant placement. The insertion torque was measured during implant placement. RESULTS: The insertion torque and pullout strength were higher for implants placed without tapping the pilot hole. The bone-implant interface showed greater area of bone contact and greater bone area within the implant thread on the screws implanted without prior tapping. No differences were observed in the bone outside the thread pitch of the implant. CONCLUSIONS: Tapping the pilot hole reduces insertion torque and pullout strength of the implant in both acute and chronic phases, and reduces the area of bone-implant contact and the bone area within the thread pitch.

OBJETIVO: Para estudiar experimentalmente la influencia del taladramiento del agujero piloto sobre las propiedades mecánicas y la interfaz hueso-implante del tornillo cervical anterior. MÉTODOS: Ocho ovejas Santa Ines fueron utilizadas en el estudio. En los segmentos vertebrales cervicales C2-C7 se hicieron agujeros pilotos de 2,5 mm en ambos lados de la vértebra. En el lado derecho de la vértebra el taladramiento se hizo antes de la inserción del tornillo cortical de 3,5 mm, y en el lado izquierdo el implante fue colocado sin el taladramiento del agujero piloto. Se realizaron ensayos mecánicos para evaluar la fuerza de retirada y el estudio histomorfométrico de la interfase hueso-implante en la fase aguda y ocho semanas después de la colocación del implante. El torque de inserción se midió durante la colocación del implante. RESULTADOS: La fuerza de torsión de la inserción y la resistencia a la extracción fueron más altas en los implantes colocados sin el taladramiento del agujero piloto. La interfaz hueso-implante presentó mayor área de contacto con el hueso y mayor área de hueso dentro de la rosca del implante en los tornillos implantados sin taladramiento previo. No se observaron diferencias en el hueso fuera del paso de la rosca del implante. CONCLUSIONES: El taladramiento del agujero piloto reduce el par de torsión de inserción y la resistencia a la extracción del implante en las fases aguda y crónica, y reduce el área de contacto hueso-implante y el área ósea en el interior del paso de la rosca.