Analysis of the Mechanical Behavior of Porcine Graft Fixation in a Polyurethane Block Using a 3D-printed PLA Interference Screw / Análise do comportamento mecânico da fixação do enxerto suíno em um bloco de poliuretano usando um parafuso de interferência PLA impresso em 3D

Abstract Objective The interest in using 3D printing in the healthcare field has grown over the years, given its advantages and potential in the rapid manufacturing of personalized devices and implants with complex geometries. Thus, the aim of the present study was to compare the mechanical fixation behavior of a 3D-printed interference screw, produced by fused deposition modeling of polylactic acid (PLA) filament, with that of a titanium interference screw. Methods Eight deep flexor porcine tendons, approximately 8 mm wide and 9 cm long, were used as graft and fixed to a 40 pounds-per-cubic-foot (PCF) polyurethane block at each of its extremities. One group was fixed only with titanium interference screws (group 1) and the other only with 3D-printed PLA screws (BR 20 2021 018283-6 U2) (group 2). The tests were conducted using an EMIC DL 10000 electromechanical universal testing machine in axial traction mode. Results Group 1 (titanium) obtained peak force of 200 ± 7 N, with mean graft deformation of 8 ± 2 mm, and group 2 (PLA) obtained peak force of 300 ± 30 N, and mean graft deformation of 7 ± 3 mm. Both the titanium and PLA screws provided good graft fixation in the polyurethane block, with no slippage or apparent deformation. In all the samples, the test culminated in graft rupture, with around 20 mm of deformation in relation to the initial length. Conclusion The 3D-printed PLA screw provided good fixation, similar to that of its titanium counterpart, producing satisfactory and promising results.

Resumo Objetivo O interesse em utilizar a impressão 3D na área da saúde tem crescido ao longo dos anos, dadas as suas vantagens e o seu potencial na rápida fabricação de dispositivos e implantes personalizados com geometrias complexas. Assim, o objetivo do presente estudo foi comparar o comportamento de fixação mecânica de um parafuso de interferência impresso em 3D, produzido pela modelagem fundida de deposição do filamento de ácido polilático (PLA), com o de um parafuso de interferência de titânio. Métodos Oito tendões suínos flexores profundos, de aproximadamente 8 mm de largura e 9 cm de comprimento, foram utilizados como enxerto e fixados em um bloco de poliuretano de 40 PCF em cada uma de suas extremidades. Um grupo foi fixado apenas com parafusos de interferência de titânio (grupo 1) e o outro apenas com parafusos PLA impressos em 3D (BR 20 2021 018283-6 U2) (grupo 2). Os testes foram realizados utilizando uma máquina de teste universal eletromecânica EMIC DL 10.000 no modo de tração axial. Resultados O grupo 1 (titânio) obteve força máxima de 200 ± 7 N com deformação média do enxerto de 8 ± 2 mm, e a força máxima do grupo 2 (PLA) foi de 300 ± 30 N e deformação média do enxerto de 7 ± 3 mm. Ambos os parafusos de titânio e PLA forneceram boa fixação de enxerto no bloco de poliuretano, sem deslizamento ou deformação aparente. Em todas as amostras o teste culminou na ruptura do enxerto, com cerca de 20 mm de deformação em relação ao comprimento inicial. Conclusão O parafuso PLA impresso em 3D proporcionou boa fixação, semelhante à de sua contraparte de titânio, produzindo resultados satisfatórios e promissores.

Pipkin Type-II Femoral Head Fracture: A Biomechanical Evaluation by the Finite-Element Method / Fratura da cabeça femoral de tipo II de Pipkin: Avaliação biomecánica pelo método de elementos finitos

Abstract Objective To evaluate the biomechanical capacity of two forms of fixation for Pipkin type-II fractures, describing the vertical fracture deviation, the maximum and minimum principal stresses, and the Von Mises equivalent stress in the syntheses used. Materials and Methods Two internal fasteners were developed to treat Pipkin type-II fractures through finite elements: a 3.5-mm cortical screw and a Herbert screw. Under the same conditions, the vertical fracture deviation, the maximum and minimum principal stresses, and the Von Mises equivalent stress in the syntheses used were evaluated. Results The vertical displacements evaluated were of 1.5mm and 0.5mm. The maximum principal stress values obtained in the upper region of the femoral neck were of 9.7 KPa and 1.3 Kpa, and the minimum principal stress values obtained in the lower region of the femoral neck were of-8.7 KPa and -9.3 KPa. Finally, the peak values for Von Mises stress were of 7.2 GPa and 2.0 GPa for the fixation models with the use of the 3.5-mm cortical screw and the Herbert screw respectively. Conclusion The fixation system with the Herbert screw generated the best results in terms of reduction of vertical displacement, distribution of the maximum principal stress, and the peak Von Mises equivalent stress, demonstrating mechanical superiority compared to that of the 3.5-mm cortical screw in the treatment of Pipkin type-II fractures.

Resumo Objetivo Avaliar a capacidade biomecánica de duas formas de fixação de fraturas tipo II de Pipkin descrevendo o desvio da fratura no sentido vertical, as tensões máxima e mínima principais, e a tensão equivalente de Von Mises nas sínteses utilizadas. Materiais e Métodos Dois fixadores internos foram desenvolvidos para tratar a fratura tipo II de Pipkin por meio de elementos finitos: parafuso cortical de 3,5 mm e parafuso de Herbert. Sob as mesmas condições, foram avaliados o desvio da fratura no sentido vertical, as tensões máxima e mínima principais, e a tensão equivalente de Von Mises nas sínteses utilizadas. Resultados Os deslocamentos verticais avaliados foram de 1,5 mm e 0,5 mm. Os valores de tensão máxima obtidos na região superior do colo femoral foram de 9,7 KPa e 1,3 KPa, e os valores de tensão mínima obtidos na região inferior do colo femoral foram de -8,7KPa e -9,3 KPa. Por fim, os valores de pico da tensão equivalente de Von Misesforam de 7,2 GPa e2,0 GPa paraosmodelos de fixação com o uso do parafuso cortical de 3,5 mm e do parafuso de Herbert, respectivamente. Conclusão Osistema de fixação com parafuso de Herbert gerou os melhores resultados em termos de redução do deslocamento vertical, distribuição da tensão máxima e do pico da tensão equivalente de Von Mises, o que demonstra sua superioridade mecânica comparada à do parafuso cortical de 3,5 mm no tratamento da fratura tipo II de Pipkin.

Is there a Difference in Interfragmentary Compression Strength Between Fully or Partially Threaded Screws? Results of an Experimental Biomechanical Pilot Study / Há diferença na força de compressão interfragmentar entre parafusos com rosca total ou parcial? Resultados de um estudo biomecânico experimental piloto

Abstract Objective This study assessed differences between fully- and partially-threaded screws in the initial interfragmentary compression strength. Our hypothesis was that there would be an increased loss in initial compression strength with the partially-threaded screw. Methods A 45-degree oblique fracture line was created in artificial bone samples. The first group (FULL, n = 6) was fixed using a 3.5-mm fully-threaded lag screw, while the second group (PARTIAL, n = 6) used a 3.5-mm partially-threaded lag screw. Torsional stiffness for both rotational directions were evaluated. The groups were compared based on biomechanical parameters: angle-moment-stiffness, time-moment-stiffness, maximal torsional moment (failure load), and calibrated compression force based on pressure sensor measurement. Results After loss of one PARTIAL sample, no statistically significant differences in calibrated compression force measurement were observed between both groups: [median (interquartile range)] FULL: 112.6 (10.5) N versus PARTIAL: 106.9 (7.1) N, Mann-Whitney U-test: p = 0.8). In addition, after exclusion of 3 samples for mechanical testing (FULL n = 5, PARTIAL n = 4), no statistically significant differences were observed between FULL and PARTIAL constructs in angle-moment-stiffness, time-moment-stiffness, nor maximum torsional moment (failure load). Conclusion There is no apparent difference in the initial compression strength (compression force or construct stiffness or failure load) achieved using either fully-or partially-threaded screws in this biomechanical model in high-density artificial bone. Fully-threaded screws could, therefore, be more useful in diaphyseal fracture treatment. Further research on the impact in softer osteoporotic, or metaphyseal bone models, and to evaluate the clinical significance is required.

Resumo Objetivo Este estudo avaliou diferenças entre parafusos com rosca total ou parcial na resistência à compressão interfragmentar inicial. Nossa hipótese era de que haveria maior perda de resistência à compressão inicial com o parafuso de rosca parcial. Métodos Uma linha de fratura oblíqua de 45 graus foi criada em amostras de osso artificial. O primeiro grupo (TOTAL, n = 6) foi fixado com um parafuso de 3,5 mm de rosca total, enquanto o segundo grupo (PARCIAL, n = 6) usou um parafuso de 3,5 mm de rosca parcial. Avaliamos a rigidez à torção em ambas as direções de rotação. Os grupos foram comparados com base nos seguintes parâmetros biomecânicos: momento de rigidez-ângulo, momento de rigidez-tempo, momento de torção máxima (carga de falha) e força de compressão calibrada com base na medida do sensor de pressão. Resultados Depois da perda de uma amostra PARCIAL, não foram observadas diferenças estatisticamente significativas na força de compressão calibrada entre os 2 grupos [mediana (intervalo interquartil)]: TOTAL: 112,6 (10,5) N e PARCIAL: 106,9 (7,1) N, com p = 0,8 segundo o teste U de Mann-Whitney). Além disso, após a exclusão de 3 amostras para testes mecânicos (TOTAL, n = 5, PARCIAL, n = 4), não foram observadas diferenças estatisticamente significativas entre os construtos TOTAL e PARCIAL quanto ao momento de rigidez-ângulo, momento de rigidez-tempo ou momento de torção máxima (carga de falha). Conclusão Não há diferença aparente na força de compressão inicial (força de compressão ou rigidez do construto ou carga de falha) com o uso de parafusos de rosca total ou parcial neste modelo biomecânico em osso artificial de alta densidade. Parafusos de rosca total podem, portanto, ser mais úteis no tratamento de fraturas diafisárias. Mais pesquisas são necessárias sobre o impacto em modelos ósseos osteoporóticos ou metafisários de menor densidade e avaliação do significado clínico.

Posterior Atlantoaxial Screw Placement in a Portuguese Population: A Morphometric Analysis Based on Computed Tomography Scan Measurements / Colocação de parafusos atlantoaxiais posteriores em uma população portuguesa: Uma análise morfométrica baseada em medidas de tomografia computadorizada

Abstract Objective The present study aims to evaluate the screw length and trajectory angles for posterior atlantoaxial fixation in a Portuguese population, through the study of cervical computed tomography (CT) scans. Methods Cervical CT scans of 50 adults were measured according to predefined screw trajectories of C1-C2 transarticular (C1C2TA), C1 lateral mass (C1LM), C2 pedicle (C2P), C2 pars and C2 laminar (C2L) screws. For each of these trajectories, screw length and angles were measured and compared between males and females. Results For the C1C2TA screw trajectory, the mean length, medial, and cranial angles were 34.12 ± 3.19 mm, 6.24° ± 3.06, and 59.25° ± 5.68, respectively, and for the C1LM screw trajectory, they were 27.12 ± 2.15 mm, 15.82° ± 5.07, and 13.53° ± 4.80, respectively. The mean length, medial, and cranial angles for the C2P screw trajectory were 23.44 ± 2.49 mm, 27.40° ± 4.88, and 30.41° ± 7.27, respectively; and for the C2 pars screw trajectory, they were 16.84 ± 2.08 mm, 20.09° ± 6.83, and 47.53° ± 6,97. The mean length, lateral, and cranial angles for the C2L screw trajectory were 29.10 ± 2.48 mm, 49.80° ± 4.71, and 21.56° ± 7.76, respectively. There were no gender differences except for the lengths of the C1C2TA (p= 0,020) and C2L (p= 0,001) screws, which were greater in males than in females. Conclusion The present study provides anatomical references for the posterior atlantoaxial fixation in a Portuguese population. These detailed data are essential to aid spine surgeons to achieve safe and effective screw placement.

Resumo Objetivo O presente estudo tem como objetivo avaliar o comprimento e os ângulos de trajetória do parafuso para fixação atlantoaxial posterior em uma população portuguesa por meio do estudo de tomografia computadorizada (TC) cervical. Métodos Tomografias computadorizadas cervicais de 50 adultos foram analisadas quanto às trajetórias pré-definidas dos parafusos transarticulares C1-C2 (C1C2TA), na massa lateral de C1 (C1LM), no pedículo de C2 (C2P) e na pars de C2 e C2 laminar (C2L). O comprimento e os ângulos dos parafusos em cada uma destas trajetórias foram medidos e comparados entre homens e mulheres. Resultados O comprimento médio e ângulos medial e cranial da trajetória do parafuso C1C2TA foram de 34,12 ± 3,19 mm, 6,24° ± 3,06 e 59,25° ± 5,68, respectivamente; as medidas da trajetória do parafuso C1LM foram 27,12 ± 2,15 mm, 15,82° ± 5,07 e 13,53° ± 4,80. O comprimento médio e os ângulos medial e cranial da trajetória do parafuso C2P foram de 23,44 ± 2,49 mm, 27,40° ± 4,88 e 30,41° ± 7,27, respectivamente; as medidas da trajetória do parafuso da pars de C2 foram 16,84 ± 2,08 mm, 20,09° ± 6,83 e 47,53° ± 6,97. O comprimento médio e ângulos lateral e cranial da trajetória do parafuso C2L foram de 29,10 ± 2,48 mm, 49,80° ± 4,71 e 21,56° ± 7,76, respectivamente. Não houve diferenças entre os gêneros, à exceção do comprimento dos parafusos C1C2TA (p= 0,020) e C2L (p= 0,001), que foi maior no sexo masculino do que no feminino. Conclusão O presente estudo fornece referências anatômicas para a fixação atlantoaxial posterior em uma população portuguesa. Estes dados detalhados são essenciais para ajudar os cirurgiões de coluna a colocar os parafusos de maneira segura e eficaz.

Comparison between Fixation with Smooth Kirschner Wire and Cannulated Screws in Displaced Fractures of the Lateral Humeral Condyle in Children / Comparação entre fixação de fio de Kirschner liso e de parafusos canulados em fraturas deslocadas do côndilo lateral do úmero em crianças

Abstract Objective To compare the use of cannulated screws and smooth Kirschner wires in terms of reducing the presence of exuberant callus and complications in pediatric displaced fractures of the lateral humeral condyle. Methods An analytical cross-sectional study of consecutive cases was conducted from May to October 2021 with 30 children with displaced external humeral condyle fractures. The functional results regarding pain and range of motion were stratified using the Dhillon grading system. Results A total of 19 patients underwent Kirschner wire fixation, and 11 underwent cannulated screw fixation. Closed fixation was performed in 14 cases (47%), and open fixation, in 16 (53%). Of the cases included, there was no loss to follow-up. Te sample was composed of 21 (70%) male patients, and the age ranged from 5 to 15 years, with a mean of 6.96 years. The most frequent cause of fracture was fall from height (50%), which was related to greater displacement on baseline radiographs. Complications that were not related to the reduction approach or the implant used were observed in 12 (40%) cases. Conclusion The present study shows no benefits in relation to the use of smooth pins or cannulated screws to reduce the presence of exuberant callus in the consolidation of the fracture. We see that the complications that arise are related to the severity of the injury, and benefits cannot be identified in the choice of one implant over another. We could see that the Weiss classification helps to define the behavior in favor of open or closed reduction without interfering in kindness of the smooth pin or the cannulated screw for fracture fixation.

Resumo Objetivo Comparar o uso de parafusos canulados e de fios de Kirschner lisos em termos da redução da presença de calo exuberante e de complicações em fraturas pediátricas deslocadas do côndilo lateral do úmero. Métodos Um estudo analítico transversal de casos consecutivos foi realizado de maio a outubro de 2021 com 30 crianças com fraturas deslocadas de côndilo umeral externo. Os resultados funcionais para dor e amplitude de movimento foram estratificados utilizando o sistema de classificação Dhillon. Resultados Ao todo, 19 pacientes foram submetidos à fixação de fio Kirschner, e 11 à fixação de parafusos canulados. A fixação realizada foi fechada em 14 casos (47%) e aberta em 16 (53%). Dos casos incluídos, não houve perda no acompanhamento. A amostra continha 21 (70%) pacientes do sexo masculino, e a idade variou de 5 a 15 anos, com média de 6,96 anos. A causa mais frequente de fratura foi queda de altura (50%), e esteve relacionada ao maior deslocamento nas radiografias da linha de base. Complicações que não estavam relacionadas à abordagem de redução ou ao implante utilizado foram observadas em 12 (40%) casos. Conclusão Este estudo não mostra benefícios em relação ao uso de pinos lisos ou de parafusos canulados para reduzir a presença de calo exuberante na consolidação da fratura. Vemos que as complicações que surgem estão relacionadas à gravidade da lesão, e não é possível identificar benefícios na escolha de um implante ou outro. Pudemos ver que a classificação de Weiss ajuda a definir o comportamento em favor da redução aberta ou fechada sem dar preferência ao pino liso ou ao parafuso canulado para a fixação da fratura.

Evaluation of Screws Positioning in Latarjet Surgery: Is There a Correlation between Parallelism to Glenoid and Radiographic Complications? / Avaliação do posicionamento dos parafusos na cirurgia de Latarjet: Existe correlação entre paralelismo à glenoide e complicações radiográficas?

Abstract Objective To evaluate whether the parallelism of screws with glenoid in Latarjet surgery interferes in the positioning of the graft and to verify the reproducibility of a method of measuring screws positioning. Methods Retrospective, multicenter study, of patients with anterior shoulder instability submitted to modified Latarjet surgery and at least one year of postoperative follow-up. Two radiologists analyzed the postoperative tomographic images, acquired in a database, to evaluate the positioning of screws and radiographic complications. Results We evaluated 34 patients, aged between 21 and 60 years, one of them with bilateral shoulder involvement, totaling 35 shoulders evaluated. The tomographic evaluation of the inclination angles of the screws showed no difference between the observers. There was intra- and interobserver agreement to evaluate the following surgical parameters: graft position, presence or not of radiographic complications. Conclusion The technique described for measuring the parallelism of screws in Latarjet surgery presented a very good and excellent intra-observer agreement, respectively. Screw parallelism with glenoid is recommended; however, it is not a mandatory and unique condition to avoid radiographic complications.

Resumo Objetivo Avaliar se o paralelismo dos parafusos com a glenoide na cirurgia de Latarjet interfere no posicionamento do enxerto e verificar a reprodutibilidade de um método de mensuração da posição dos parafusos. Métodos Estudo retrospectivo, multicêntrico, de pacientes com instabilidade anterior do ombro submetidos à cirurgia de Latarjet modificada e no mínimo 1 ano de seguimento pós-operatório. Dois médicos radiologistas analisaram as imagens tomográficas pós-operatórias, adquiridas em um banco de dados, para avaliação do posicionamento dos parafusos e das complicações radiográficas. Resultados Foram avaliados 34 pacientes, com idades entre 21 e 60 anos, sendo que um deles tinha acometimento bilateral dos ombros, totalizando 35 ombros avaliados. A avaliação tomográfica dos ângulos de inclinação dos parafusos não apresentou diferença entre os observadores. Houve concordância intra e interobservador para avaliação dos seguintes parâmetros cirúrgicos: posição do enxerto, presença ou não de complicações radiográficas. Conclusão A técnica descrita para mensuração do paralelismo dos parafusos na cirurgia de Latarjet apresentou uma concordância intra e inter observador muito boa e excelente, respectivamente. O paralelismo do parafuso com a glenoide é recomendado; no entanto, não é condição obrigatória e única para se evitar as complicações radiográficas.

Biofilme em parafusos ortopédicos prontos para uso adquiridos por meio de sistema de consiganação/comodato / Biopelícula en tornillos ortopédicos listos para uso adquiridos por medio del sistema de consignación/comodato / Biofilm on patient-ready orthopaedic screws acquired through the loaner system

Resumo Objetivo Avaliar a integridade da superfície e as condições microbiológicas de parafusos prontos para uso em bandejas ortopédicas após múltiplos processamentos. Métodos Após o processamento completo, as bandejas utilizadas em cirurgias de pequenos fragmentos, fornecidas por meio de sistema de consignação/comodato em um hospital brasileiro, foram selecionadas aleatoriamente durante quatro meses. Os parafusos mais utilizados (números 14, 16 e 18 - Grupo 1) e menos utilizados (números 10 e 38 - Grupo 2), portanto, os mais e menos expostos a agentes biológicos, químicos e físicos, foram aleatoriamente removidos e submetidos a inspeção visual (n=126), seguido de cultura bacteriana (n=6 parafusos/bandeja, 9 bandejas), teste de proteínas (n=6 parafusos/bandeja, 9 bandejas) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) (n=2 parafusos/bandeja, 9 bandejas). As culturas positivas foram submetidas a métodos automatizados de identificação bacteriana e suscetibilidade antimicrobiana. Resultados Foram detectadas ranhuras em 8,7% dos parafusos, predominantemente no Grupo 2 (8/11). Proteína residual foi detectada em 96,3%, e não houve diferença estatisticamente significativa na quantidade de proteína entre os grupos (P=0,07). Crescimento bacteriano foi identificado em 3/54 parafusos. Danos na superfície e presença de sujidade foram visualizados em todos os parafusos submetidos a MEV. Formação de biofilmes extensos foi detectada em oito parafusos, três do Grupo 1 e cinco do Grupo 2. Conclusão Recuperação de bactérias viáveis, acúmulo de biofilme e danos na superfície foram detectados nos parafusos prontos para uso. Os parafusos costumam permanecer nas bandejas cirúrgicas e serem submetidos a múltiplos processamento, sendo expostos a contaminação e danos repetidas vezes. Esses achados apontam para a necessidade de discutir e repensar a forma como esses implantes de uso único são atualmente disponibilizados para cirurgias.

Resumen Objetivo Evaluar la integridad de la superficie y las condiciones microbiológicas de tornillos listos para uso en bandejas ortopédicas después de múltiples procesamientos. Métodos Después del procesamiento completo, fueron seleccionadas aleatoriamente durante cuatro meses las bandejas utilizadas en cirugías de pequeños fragmentos, proporcionadas mediante el sistema de consignación/comodato en un hospital brasileño. Los tornillos más utilizados (números 14, 16 y 18 - Grupo 1) y menos utilizados (números 10 y 38 - Grupo 2), por lo tanto, los más y menos expuestos a agentes biológicos, químicos y físicos, fueron quitados aleatoriamente y sometidos a inspección visual (n=126), seguido de cultivo bacteriano (n=6 tornillos/bandeja, 9 bandejas), prueba de proteínas (n=6 tornillos/bandeja, 9 bandejas) y microscopía electrónica de barrido (MEB) (n=2 tornillos/bandeja, 9 bandejas). Los cultivos positivos fueron sometidos a métodos automatizados de identificación bacteriana y susceptibilidad antimicrobiana. Resultados Se detectaron ranuras en el 8,7 % de los tornillos, predominantemente en el Grupo 2 (8/11). Se detectó proteína residual en el 96,3 % y no se encontró diferencia estadísticamente significativa en la cantidad de proteína entre los grupos (P=0,07). En 3/54 tornillos se identificó crecimiento bacteriano. Se visualizaron daños en la superficie y presencia de suciedad en todos los tornillos sometidos a MEB. En ocho tornillos se detectó la formación de biopelículas, tres del Grupo 1 y cinco del Grupo 2. Conclusión Se detectó recuperación de bacterias viables, acumulación de biopelícula y daños en la superficie en los tornillos listos para uso. Los tornillos suelen permanecer en las bandejas quirúrgicas y son sometidos a múltiples procesamientos, donde están expuestos a contaminación y daños repetidas veces. Estos descubrimientos señalan la necesidad de discutir y repensar la forma como estos implantes de uso único se ponen a disposición para cirugía actualmente.

Abstract Objective Assess the surface integrity and microbiological conditions of patient-ready screws in orthopaedic trays that had been multiply reprocessed. Methods After full reprocessing, clinical trays used for small fragment surgery provided through a loaner system to a Brazilian hospital were randomly selected during four months. The most (numbers 14, 16 and 18 - Group 1) and least (numbers 10 and 38 - Group 2) frequently implanted screws, therefore, the ones estimated to be the most and least exposed to biological, chemical and physical agents, were randomly removed and subjected to visual inspection (n=126), followed by bacterial culture (n=6 screws/tray, 9 trays), protein test (n=6 screws/tray, 9 trays) and Scanning Electron Microscopy (SEM) (n=2 screws/tray, 9 trays). Positive cultures were subjected to automated bacterial identification and antimicrobial susceptibility tests. Results Grooves were detected on 8.7% screws, predominantly in Group 2 (8/11). Residual protein was detected on 96,3%, and there was no statistically significant difference in the amount of protein between the groups (P=0.07). Bacterial growth was identified in 3/54 screws. Surface damage and soil were visualized on all screws subjected to SEM. Extensive biofilms were detected on eight screws, three from Group 1 and five from Group 2. Conclusion Recovery of bacteria, biofilm accumulation and surface damage were detected on patient-ready screws. Screws frequently remain in surgical trays for multiple reprocessing; thus they are repeatedly exposed to contamination and damage. These findings point to the need to discuss and review the way these single-use implants are currently made available for surgeries.

Sacro-pelvic Anthropometry in the Portuguese Population and Its Implication for Screw Placement in Spinal Surgery: A Single Centre Retrospective Analysis / Antropometria sacropélvica na população portuguesa e sua importância na colocação de parafusos em cirurgias da coluna vertebral: Análise retrospectiva de um único centro

Abstract Objective The aim of this study was to assess the sacropelvic anthropometry in the Portuguese population, through the study of pelvic computed tomography (CT) scans. Methods Pelvic CT scans of 40 individuals were analyzed, and the length and angle measurements were performed according to predefined screw trajectories of S1 anterior (S1A), anterolateral (S1AL) and anteromedial (S1AM), S2 anterolateral (S2AL) and anteromedial (S2AM), S2 alar iliac (S2AI), iliac, and sacroiliac (SI) screws. Comparisons between genders were also performed. Results The S1A screw trajectory mean length was 30.80 mm. The S1AL mean length and lateral angle were 36.48 mm and 33.13°, respectively, and the S1AM's were 46.23 mm and 33.21°. The S2AL mean length was 28.66 mm and lateral angle was 26.52°, and the S2AM length and angle were 29.99 mm and 33.61°, respectively. The S2 alar-iliac screw trajectory mean length, lateral, and caudal angles were 125.84 mm, 36.78°, and 28.66°, respectively. The iliac screw trajectory mean length, lateral, and caudal angles were 136.73 mm, 23,86° and 24.01°, respectively. The sacroiliac screw trajectory length was 75.50 mm. The length of the screws was longer in men than in women, except for the S1A and SI screws, for which no difference was found between genders. Conclusion This study describes sacropelvic anatomical specifications. These defined morphometric details should be taken into consideration during surgical procedures.

Resumo Objetivo O objetivo deste estudo foi avaliar a antropometria sacropélvica da população portuguesa por meio de exames de tomografia computadorizada (TC). Métodos Quarenta TCs pélvicas foram analisadas para determinação do comprimento e ângulo das trajetórias definidas dos parafusos, como trajetória anterior (S1A), anterolateral (S1AL) e anteromedial (S1AM) do parafuso no pedículo de S1, trajetória anterolateral (S2AL) e anteromedial (S2AM) do parafuso no pedículo de S2 e trajetória ilíaca alar (S2AI), ilíaca e sacroilíaca (SI) do parafuso em S2. Comparações entre sexos também foram realizadas. Resultados O comprimento médio da trajetória S1A foi de 30,80 mm. O comprimento médio e o ângulo lateral de S1AL foram de 36,48 mm e 33,13°, respectivamente, e de S1AM, 46,23 mm e 33,21°. O comprimento médio e o ângulo lateral de S2AL foram de 28,66 mm e 26,52° e, de S2AM, 29,99 mm e 33,61°. O comprimento médio da trajetória ilíaca alar e os ângulos lateral e caudal do parafuso em S2 foram de 125,84 mm, 36,78° e 28,66°, respectivamente. O comprimento médio da trajetória ilíaca e os ângulos lateral e caudal foram 136,73 mm, 23,86° e 24,01°, respectivamente. O comprimento da trajetória sacroilíaca foi de 75,50 mm. O comprimento dos parafusos foi maior em homens do que em mulheres, à exceção dos parafusos S1A e SI, que não apresentaram diferenças entre os sexos. Conclusão Este estudo descreve as especificações anatômicas sacropélvicas. Esses detalhes morfométricos definidos devem ser considerados durante os procedimentos cirúrgicos.

Percutaneous Grafting and Screw Fixation in Patients with Scaphoid Nonunion / Enxerto percutâneo e fixação de parafusos em pacientes com não consolidação do escafoide

Abstract Objective The aim of the present study was to analyze the clinical and radiological results of patients with type-V cystic scaphoid nonunion who were treated with percutaneous grafting and screw. Methods A total of 11 patients were treated with a percutaneous bone graft with screw fixation. The criteria for inclusion in the study were a type-V scaphoid nonunion and age > 18 years old. Those with humpback deformity, arthritis, ligament damage determined on magnetic resonance imaging, or avascular necrosis (AVN) in the nonunion fragment were excluded from the study. Results The mean follow-up time was 36 months (range: 15-53 months). At the final follow-up examination, the mean visual analogue scale score was 1.06 (range: 0-2.3). Postoperatively, the mean extension was 61.6° (44-80°), flexion 66° (60-80°), radial deviation 12° (7-20°), and ulnar deviation 25° (20-34°). The mean grip strength of the operated hand was found to be 94%, compared with the healthy side. The results obtained in the Mayo Modified Wrist Score were poor in 2 patients, good in 2 and excellent in 7 (64%). With the exception of 2 patients, union was obtained radiologically in 9 patients, with a mean of 12.6 weeks (range, 8-16 weeks). Conclusion Percutaneous grafting and screw fixation cannot replace open surgery in cases with deformity, shortening, humpbacking, or in long term nonunions; however, it is a reliable and effective treatment method in selected cases, such as Slade & Dodds type-V cystic nonunion.

Resumo Objetivo O objetivo do presente estudo foi analisar os resultados clínicos e radiológicos de pacientes com não consolidação do escafoide que foram tratados com enxerto percutâneo e parafuso. Métodos Um total de 11 pacientes foram tratados com enxerto ósseo percutâneo com fixação de parafuso. Os critérios de inclusão no estudo foram não consolidação do escafoide do tipo 5 e idade > 18 anos. Foram excluídos do estudo aqueles com deformidade corcunda, artrite, dano ligamentar determinado por ressonância magné- tica ou necrose avascular (NAV) no fragmento de não consolidação. Resultados O tempo médio de seguimento foi de 36 meses (intervalo: 15-53 meses). No exame final de seguimento, o escore médio de escala visual analógica foi de 1,06 (intervalo: 0-2,3). No pós-operatório, a extensão média foi de 61,6° (44-80°), flexão 66° (60-80°), desvio radial 12° (7--20°) e desvio ulnar 25° (20-34°). A força média de aderência da mão operada foi de 94% em comparação com o lado saudável. Os resultados obtidos no Mayo Modified Wrist Score foram ruins em 2 pacientes, bons em 2 e excelentes em 7 (64%). Com exceção de 2 pacientes, a consolidação foi confirmada radiologicamente em 9 pacientes com média de 12,6 semanas (intervalo: 8-16 semanas). Conclusão Enxerto percutâneoe fixação de parafusos não podem substituir a cirurgia aberta em casos de deformidade, encurtamento ou acorcundamento ou em não consolidação a longo prazo; no entanto, é um método de tratamento confiável e eficaz em casos selecionados, tais como a não consolidação do tipo V de Slade e Dodds.

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.

Tomographic Analysis of the Anatomical Parameters for the Insertion of Cortical Bone Screws / Análise tomográfica dos parâmetros anatômicos para inserção dos parafusos de trajeto cortical

Abstract Objective To study the parameters related to the insertion path of cortical screws and to describe this technique. Methods Computed tomography (CT) scans of 30 patients, as well as the measurements from the L1 to the L5 vertebrae, were studied. A second observer evaluated ten randomly-selected exams. The parameters studied included the lateral angle (LA) and the screw diameter (SD) as axial variables, and the cranial angle (CA) and screw length (SL) as sagittal variables. Results We studied 15 male patients (mean age: 31.33 years) and 15 female patients (mean age: 32.01 years). The LA varied between 13.8° and 20.89°, with a tendency to increase in the proximal to distal direction. The CA varied from 17.5° to 24.9°, with a tendency to decrease in the caudal direction. The SD ranged from 2.3 mm to 7.2 mm, with a tendency to increase as we progressed from proximal to distal. The SL varied from 19 mm to 45 mm, with a tendency to decrease as we proceeded from proximal (L1) to distal (L5). No statistical difference was observed between the genders or in the interobserver agreement regarding the values studied when comparing the sides. Conclusion The path of insertion of the cortical screw shows a variation in different populations. Therefore, we recommend a preoperative imaging study to reduce the surgical risks related to the technique.

Resumo Objetivo Estudar os parâmetros anatômicos do trajeto de inserção do parafuso cortical e descrever sua técnica. Métodos Analisaram-se exames de tomografia computadorizada de 30 pacientes, e as medidas nas vértebras de L1 a L5 bilateralmente. Um segundo observador avaliou dez exames aleatoriamente. Os parâmetros incluíram o ângulo lateral (AL) e o diâmetro do parafuso (DP) como variáveis axiais, e o ângulo cranial (AC) e o comprimento do parafuso (CP) como variáveis sagitais. Resultados No total, havia 15 pacientes do sexo masculino (média de idade de 31,33 anos) e 15 do sexo feminino (média de idade de 32,01 anos). O AL variou de 13,8° a 20,89°, com uma tendência de aumento no sentido de proximal a distal. O AC variou de 17,5° a 24,9°, com tendência de diminuição no sentido caudal. O DP variou de 2,3 mm a 7,2 mm, havendo uma tendência ao aumento conforme avançamos de proximal a distal. O CP variou de 19 mm a 45 mm, havendo uma tendência de diminuição conforme avançamos de proximal (L1) a distal (L5). Não houve diferença estatística entre os sexos, nem diferenças na confiabilidade interobservador, quanto aos valores estudados quando comparados os lados. Conclusão A trajetória do parafuso de trajeto cortical apresenta variações em diferentes populações. Assim, recomendamos o estudo pré-operatório de imagens para reduzir os riscos cirúrgicos relacionados à técnica.

Assessment of cone beam computed tomography for determining position and prognosis of interradicular mini-implants

ABSTRACT Objective: To investigate the influence of dynamic visualization of cone beam computed tomography (CBCT) scans on orthodontist's assessment of positioning status and prognosis of interradicular mini-implants (MI). Methods: Three MI positions were virtually simulated in thirty CBCT volumes: (1) MI 1 mm from the lamina dura (LD), (2) MI touching the LD and (3) MI overlapping the LD. Each position was exposed to orthodontists (n = 35) as panoramic reconstruction, sagittal reconstruction and a sequence of axial slices. Each orthodontist evaluated the MI position (relationship with the LD) and scored the prognosis using a four-point scale (the higher the score, the better the prognosis). Kappa, Friedman and Nemenyi statistics were used. Results: Statistically significant associations were detected between the prognosis scores and the type of image visualized (p<0.05). The dynamic visualization of the CBCT volume (axial slices) was associated with higher scores for prognosis and more reliable evaluation of MI positioning. Inconsistent outcomes were more frequently associated with panoramic and sagittal reconstructions. Conclusion: The dynamic visualization of axial slices allowed orthodontists to perform better assessment of MI position and considerably affected prognosis judgment.

RESUMO Objetivo: Analisar se a avaliação dinâmica de volumes de tomografia computadorizada de feixe cônico (TCFC) influencia a percepção de ortodontistas quanto à determinação da posição e do prognóstico de mini-implantes (MIs) inter-radiculares. Material e Métodos: Foram selecionados 30 volumes de TCFC, nos quais foram simuladas três formas de instalação de MIs: 1) MI a 1 mm de distância da lâmina dura (LD); 2) MI tocando a LD; e 3) MI sobreposto à LD. As imagens foram examinadas por 35 ortodontistas na forma de reconstruções panorâmicas, reconstruções sagitais e uma sequência de reconstruções axiais. Os examinadores avaliaram a relação entre o MI e a LD, e indicaram o prognóstico dos MIs instalados, usando uma escala de 4 pontos (quanto maior o escore, mais favorável o prognóstico). Os dados foram submetidos à análise estatística, por meio dos testes de Kappa, Friedman e Nemenyi. Resultados: Houve associação significativa entre o prognóstico, os tipos de imagem e as três formas de inserção dos MIs (p<0,05). A visualização dinâmica dos volumes de TCFC (reconstruções axiais) foi associada a maiores escores para o prognóstico e a avaliações mais confiáveis da posição dos MIs. Escores mais inconsistentes e discordantes foram mais associados às reconstruções panorâmicas e sagitais. Conclusão: A análise do volume tomográfico em reconstruções axiais pode melhorar a avaliação do ortodontista quanto à posição dos MIs inter-radiculares, apresentando impacto significativo na determinação do prognóstico do caso.

Clinical and radiological outcomes of the neuromuscular scoliosis treatment with s2-alar-iliac screw by intraoperative navigation / Resultados clínico-radiológicos do tratamento da escoliose neuromuscular com parafusos s2-alar-ilíaco guiados por navegação intraoperatória / Resultados clínico-radiológicos del tratamiento de la escoliosis neuromuscular con tornillos s2-alar-ilíacos guiados por navegación intraoperatoria

ABSTRACT Objective: Analyze the clinical and radiological aspects of the S2AI screw technique in patients with neuromuscular scoliosis undergoing deformity correction surgery by intraoperative navigation. Methods: Retrospective analysis of medical records of patients undergoing neuromuscular scoliosis correction surgery with the S2-alar-iliac technique between 2017-2020. Results: In the total sample of 35 patients, 18 (51.4%) were female, with an average age of 14.9. The average preoperative coronal curve was 100° ± 26.2, with an average correction of 55% ± 16.3, with an average coronal curve of 44.8°± 19.5 at the end of surgery and 45 ° ± 19.6 at the end of follow-up. The average preoperative pelvic obliquity was 27.9°± 10.9, with a correction rate of 66.1% ± 27.6, being 8.2° ± 5.4 at the end of surgery and 9 .4°± 7.0 at the end of the follow-up. The average of operated levels was 17.3± 0.7. All 70 S2 screws had a diameter of 7mm. The average duration of surgeries was 416 ± 86 minutes, with estimated intraoperative bleeding of 921 ± 394.1 ml. The average density of screws in the sample was 1.3 ± 0.2 screws per level, and the average density in the lumbosacral spine was 1.5 ± 0.2. Conclusions: Intraoperative navigation can contribute to the rate of complications related to the S2AI screw decrease; in addition, the length of this screw appears to have significant relevance in maintaining the correction throughout the follow-up. Level of evidence IV; Case series.

RESUMO: Objetivo: Analisar os aspectos clínicos e radiológicos da técnica do parafuso S2AI em pacientes com escoliose neuromuscular submetidos à cirurgia de correção de deformidade com auxílio de navegação intraoperatória. Métodos: Análise retrospectiva de prontuários de pacientes submetidos a cirurgia de correção de escoliose neuromuscular com técnica S2-alar-ilíaco entre 2017-2020. Resultados: Do total da amostra de 35 pacientes, 18 (51,4%) eram do sexo feminino, com média de idade de 14,9. A média da curva coronal pré-operatória foi de 100° ± 26,2, com correção média de 55% ± 16,3, com uma média da curva coronal de 44,8°± 19,5 ao final da cirurgia e de 45° ± 19,6 ao final do seguimento. A obliquidade pélvica média pré-operatória foi de 27,9°± 10,9, com uma taxa de correção de 66,1% ± 27,6, sendo de 8,2° ± 5,4 ao final da cirurgia e de 9,4°± 7,0 ao final do seguimento. A média de níveis operados foi de 17,3± 0,7. Todos os 70 parafusos de S2 apresentavam diâmetro de 7mm. O tempo médio de duração das cirurgias foi 416 ± 86 minutos, com estimativa de sangramento intraoperatório de 921 ± 394,1 ml. A densidade média de parafusos da amostra foi de 1.3 ± 0.2 parafusos por nível e a densidade média na coluna lombossacra de 1,5 ± 0,2. Conclusões: A navegação intraoperatória pode contribuir com a diminuição da taxa de complicações relacionadas ao parafuso de S2AI, além disso, que o comprimento deste parafuso aparenta ter uma relevância significativa na manutenção da correção ao longo do seguimento. Nível de evidência IV; Série de casos.

RESUMEN: Objetivo: Analizar los aspectos clínicos y radiológicos de la técnica del tornillo S2AI en pacientes con escoliosis neuromuscular sometidos a cirugía de corrección de deformidades con ayuda de navegación intraoperatoria. Métodos: Análisis retrospectivo de historias clínicas de pacientes sometidos a cirugía de corrección de escoliosis neuromuscular con la técnica S2-alar-ilíaca entre 2017-2020. Resultados: De la muestra de 35 pacientes, 18 (51,4%) eran mujeres, con una edad media de 14,9 años. La curva coronal media preoperatoria fue 100° ± 26,2, con una corrección media del 55% ± 16,3, con una curva coronal media de 44,8° ± 19,5 al final de la cirugía y de 45° ± 19,6 al final del seguimiento. La oblicuidad pélvica preoperatoria media fue de 27,9° ± 10,9, con una tasa de corrección del 66,1% ± 27,6, siendo de 8,2° ± 5,4 al final de la cirugía y de 9,4°± 7,0 al final del seguimiento. El promedio de los niveles operados fue de 17,3± 0,7. Los 70 tornillos S2 tenían un diámetro de 7 mm. La duración promedio de las cirugías fue de 416 ± 86 minutos. Sangrado intraoperatorio estimado de 921 ± 394,1 ml. La densidad media de tornillos en la muestra fue 1,3 ± 0,2 tornillos por nivel y la densidad media en columna lumbosacra fue 1,5 ± 0,2. Conclusiones: La navegación intraoperatoria puede contribuir a la disminución de complicaciones relacionadas con el tornillo S2AI, además, la longitud de este tornillo parece tener una relevancia significativa en el mantenimiento de la corrección durante todo el seguimiento. Nivel de evidencia IV; Series de casos.

Hounsfield units use in spinal surgery planning: systematic review and meta-analysis / Uso das unidades hounsfield no planejamento da cirurgia espinhal: revisão sistemática e meta-análise / Uso de las unidades hounsfield en la planificación de la cirugía espinal: revisión sistemática y metanálisis

ABSTRACT Bone mineral density is a crucial factor in the success or failure of osteosynthesis in spine surgery; it shows the onset of osteoporosis and related complications. Its evaluation is verified by dual-energy X-ray absorptiometry (DEXA) and Hounsfield Unit (HU) measurement by CT scan. Objective: Determine the use of HU in surgical planning; compare utility in diagnosing osteoporosis by DEXA; and evaluate sensitivity in predicting complications. Method: A systemic literature review was conducted on PubMed, in line with PRISMA methodology. Including those who justified the use of pre-surgical planning, compared HU/DEXA, and assessed complications. For the statistical analysis, the χ2 was used. Results: 57 articles were identified by selecting nine that met the inclusion criteria. In patients undergoing spinal surgery for fixation and fusion for degenerative pathology, HU measurement showed a prevalence of osteoporosis of 58.5% (sensitivity 93.26%; specificity 90.22%), osteoporosis-associated complications of 24.5%, proper diagnosis of 71.98%, and screw release rate of 82.31%. Conclusions: UH measurement for the diagnosis of osteoporosis turns out to be more sensitive, specific, and predictive compared to DEXA, especially in elderly patients; it represents a useful tool in planning spinal surgery, minimizing the risk of complications such as screw release, fractures, pseudoarthrosis, subsidence of intersomatic devices, and kyphosis of the proximal junction. Level of evidence II; Study Design: Systematic Review and meta-analysis.

RESUMO: A densidade mineral óssea é um fator crucial no sucesso ou falha da osteossíntese na cirurgia da coluna vertebral; isso mostra o aparecimento da osteoporose e complicações relacionadas a ela. Sua avaliação é verificada por absorptiometria de raios-X de dupla energia (DEXA) e medição da Unidade Hounsfield (HU) por tomografia. Objetivo: Determinar o uso do HU no planejamento cirúrgico; comparar utilidade no diagnóstico de osteoporose pelo DEXA; e avaliar a sensibilidade na previsão de complicações. Método: Foi realizada uma revisão de literatura sistêmica no PubMed, em consonância com a metodologia PRISMA. Incluindo aqueles que justificaram o uso do planejamento pré-cirúrgico, comparou o HU/DEXA e avaliaram complicações. Para a análise estatística, o χ2 foi usado. Resultados: Inicialmente foram identificados 57 artigos por meio da seleção de nove que atenderam aos critérios de inclusão. Em pacientes submetidos à cirurgia espinhal para fixação e fusão por patologia degenerativa, a medição do HU apresentou prevalência de osteoporose de 58,5% (sensibilidade 93,26%; especificidade 90,22%), complicações associadas à osteoporose de 24,5%, diagnóstico adequado de 71,98% e taxa de liberação de parafusos de 82,31%. Conclusões: A medição da UH para o diagnóstico da osteoporose acaba sendo mais sensível, específica e preditiva em relação ao DEXA, principalmente em pacientes idosos; representa uma ferramenta útil no planejamento da cirurgia espinhal, minimizando o risco de complicações como liberação de parafusos, fraturas, pseudoartrose, subsidência de dispositivos intersomáticos e cifose da junção proximal. Nível de evidência II; Revisão Sistemática e meta-análise.

RESUMEN: La densidad mineral ósea es un factor crucial en el éxito o fracaso de la osteosíntesis en la cirugía espinal; esto muestra la aparición de osteoporosis y las complicaciones relacionadas con ella. Su evaluación se verifica mediante absorciometría de rayos X de energía dual (DEXA) y medición unitaria de Hounsfield (HU) por tomografía. Objetivo: Determinar el uso de HU en la planificación quirúrgica; comparar la utilidad en el diagnóstico de osteoporosis por DEXA; y evaluar la sensibilidad en la predicción de complicaciones. Método: Se realizó una revisión sistémica de la literatura en PubMed, en línea con la metodología PRISMA. Incluyendo aquellos que justificaron el uso de la planificación prequirúrgica, compararon HU/DEXA y evaluaron las complicaciones. Para el análisis estadístico se utilizó χ2. Resultados: Inicialmente se identificaron 57 artículos seleccionando 9 que cumplían con los criterios de inclusión. En pacientes sometidos a cirugía espinal por fijación y fusión por patología degenerativa, la medición de HU mostró una prevalencia de osteoporosis del 58,5% (sensibilidad 93,26%; especificidad 90,22%), complicaciones asociadas a osteoporosis del 24,5%, diagnóstico adecuado del 71,98% y tasa de liberación de tornillo del 82,31%. Conclusiones: La medición de la UH para el diagnóstico de osteoporosis resulta ser más sensible, específica y predictiva en comparación con el DEXA, principalmente en pacientes de edad avanzada; representa una herramienta útil en la planificación de la cirugía espinal, minimizando el riesgo de complicaciones como la liberación del tornillo, fracturas, pseudoartrosis, hundimiento de dispositivos intersomáticos y cifosis de la unión proximal. Nivel de evidencia II; Revisión sistemática y meta-análisis.

Long-term follow-up of ais treated surgically with pedicular screws / Seguimiento a largo plazo de eia intervenida quirúrgicamente con tornillos pediculares / Acompanhamento a longo prazo de eia tratada cirurgicamente com parafusos peduculares

ABSTRACT Objective: In the last three decades, there have been great advances in the surgical treatment of adolescent idiopathic scoliosis. There are few studies that focus on the long-term clinical and radiographic results of AIS operated on with pedicle screws that also consider psychological repercussions. Methods: We conducted an observational longitudinal study. We reviewed the AIS cases that were operated on with pedicle screws in our center between January 2009 and December 2010. We conducted follow-up until July 2019. A short questionnaire was administered to assess patient satisfaction and the long-term impact from both psychological and functional points of view. Results: A total of 19 patients met the inclusion criteria. The mean preoperative Cobb was 58°, the postoperative was 23° and at the end of follow-up it was 26°. No major complications were reported. Ninety percent were very satisfied with the overall results of the surgery. Ninety-five percent had no limitation for sports or daily activities and 90% were satisfied with the cosmetic results. Conclusion: The short- and long-term radiographic evolution in patients treated with third generation material presented good clinical results. In 3 cases (16%) loss of correction greater than 10% was reported. The overall satisfaction index and cosmetic results were very good at the end of follow-up despite the low correction rate (60%). There were no major complications and the incidence of functional limitation and pain at the end of the follow-up was very low. Level of evidence IV; Review article.

RESUMO Objetivo: Nas últimas três décadas houve grandes avanços no tratamento cirúrgico da escoliose idiopática do adolescente. Existem poucos trabalhos que estudam os resultados clínicos e radiográficos a longo prazo de EIA, tratados cirurgicamente com parafusos pediculares que também considerem a repercussão psicológica. Métodos: Realizamos um estudo longitudinal observacional. Analisamos a EIA de pacientes operados entre janeiro de 2009 e dezembro de 2010 que receberam parafusos pediculares em nosso centro. Realizamos o acompanhamento até julho de 2019. Foi realizado um breve questionário para avaliar a satisfação dos pacientes e a repercussão a longo prazo do ponto de vista psicológico e funcional. Resultados: Um total de 19 pacientes satisfizeram os critérios de inclusão. A média de Cobb pré-operatório foi de 58° e o pós-operatório foi de 23° e ao final do acompanhamento, de 26°. Não foram registradas complicações relevantes. Quanto à satisfação, 90% estão muito satisfeitos com o resultado geral da cirurgia, 95% não têm limitações para esportes ou atividades diárias e 90% estão satisfeitos com os resultados estéticos. Conclusões: A evolução radiográfica a curto e longo prazo nos pacientes tratados com material de terceira geração apresentou bons resultados clínicos. Em 3 casos (16%), registrou-se perda de correção superior a 10%. O índice geral de satisfação e resultado estético é muito bom no final do acompanhamento, apesar da baixa taxa de correção (60%). Não se constataram complicações importantes e a incidência de limitação funcional e dor ao final do acompanhamento foi muito baixa. Nível de evidência IV; Artigo de revisão.

RESUMEN Objetivo: En las últimas tres décadas han habido grandes avances en el tratamiento quirúrgico de las escoliosis idiopática del adolescente. Existen pocos trabajos que estudien el resultado clínico y radiográfico a largo plazo en las EIA intervenidas con tornillos pediculares que además contemplen repercusión psicológica. Métodos: Realizamos un estudio longitudinal observacional. Revisamos las EIA intervenidas entre enero de 2009 y diciembre de 2010 con tornillos pediculares en nuestro centro. Realizamos seguimiento hasta julio de 2019. Se realizó un breve cuestionario para evaluar satisfacción de los pacientes y la repercusión a largo plazo de punto de vista psicológico y funcional. Resultados: Un total de 19 pacientes cumplieron los criterios de inclusión. La media del Cobb pre operatorio fue de 58° y el post operatorio de 23° y al final del seguimiento, de 26°. No se registraron complicaciones mayores. El 90% está muy satisfecho con el resultado global de la cirugía. El 95% no presenta limitación para el deporte o actividad cotidiana y el 90% está conforme con resultado cosmético. Conclusiones: La evolución radiográfica a corto y largo plazo en pacientes tratados con material de tercera generación presentó buenos resultados clínicos. En 3 casos (16%) se registró perdida de corrección mayor a 10%. El índice de satisfacción global y resultado cosmético es muy bueno al final del seguimiento a pesar de la baja tasa de corrección (60%). No se constataron complicaciones mayores y la incidencia de limitación funcional y dolor al final del seguimiento fue muy baja. Nivel de evidencia IV; Estudio de revisión.

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.

Does the use of dynamic surgical guidance assist accurate pedicle screw placement in patients with osteoporosis or osteopenia? / O uso do guia cirúrgico dinâmico auxilia a acurácia do posicionamento dos parafusos pediculares em pacientes com osteoporose ou osteopenia? / ¿el uso de guía quirúrgica dinámica ayuda a colocar con precisión los tornillos pediculares en pacientes con osteoporosis u osteopenia?

ABSTRACT Objective To compare the use of a dynamic surgical guide (PediGuard®) and pilot hole preparation, with the use of a probe and the aid of fluoroscopy in osteoporotic or osteopenic patients undergoing pedicular fixation of the thoracic or lumbar spine. Methods One hundred and eight patients were randomized. A pilot hole was prepared with the dynamic surgical guide (PediGuard®), or with a probe with the aid of fluoroscopy. A total of 657 vertebral pedicles (120 thoracic and 180 lumbar) were included in the study. The parameters used for the comparison were: accuracy of the pedicular screw, number of fluoroscopic shots, and change in intraoperative trajectory of the perforation after detecting pedicle wall rupture. Results In the group with use of the dynamic surgical guide, malpositioning of the pedicle screws was observed in 8 (2.6%) patients and intraoperative change of perforation trajectory in 12 (4%) patients, and there were 52 fluoroscopic shots. In the group without use of the dynamic surgical guide (PediGuard®), misplacement of the pedicle screws was observed in 33 (11%) patients and intraoperative change of perforation trajectory in 47 (13.2%) patients, and there were 136 fluoroscopic shots. Conclusion The use of the dynamic surgical guide (PediGuard®) in patients with osteoporosis or osteopenia enabled more accurate placement of pedicular screws, with less change in the intraoperative course of the perforation and less intraoperative radiation. Level of Evidence II; Randomized clinical trial of lesser quality.

RESUMO Objetivo Comparar o uso de um guia cirúrgico dinâmico (PediGuard®) e o preparo de orifício piloto com uma sonda e o auxílio de fluoroscopia em pacientes com osteopenia ou osteoporose submetidos à fixação pedicular da coluna torácica ou lombar. Métodos Cento e oito pacientes foram randomizados. Um orifício piloto foi preparado com o guia cirúrgico dinâmico (PediGuard®) ou com uma sonda com auxílio de fluoroscopia. Foram incluídos no estudo 657 pedículos vertebrais (120 torácicos e 180 lombares). Os parâmetros usados para a comparação foram: acurácia da colocação do parafuso pedicular, número de disparos fluoroscópicos e mudança da trajetória intraoperatória da perfuração depois da detecção de ruptura da parede do pedículo. Resultados No grupo de pacientes em que se usou o guia cirúrgico dinâmico, observou-se mau posicionamento dos parafusos pediculares em oito (2,6%) pacientes e alteração da trajetória intraoperatória da perfuração em 12 (4%) pacientes, com 52 disparos fluoroscópicos. No grupo de pacientes em que o guia cirúrgico dinâmico (PediGuard®) não foi usado o mau posicionamento dos parafusos pediculares foi observado em 33 (11%) pacientes, a mudança intraoperatória da trajetória da perfuração foi vista em 47 (13,2%) pacientes, com 136 disparos fluoroscópicos. Conclusão O uso do guia cirúrgico dinâmico (PediGuard®) em pacientes com osteoporose ou osteopenia permitiu a colocação de parafusos pediculares com maior acurácia, com menor alteração da trajetória intraoperatória da perfuração e menor dose de radiação intraoperatória. Nível de Evidência II; Estudo clínico randomizado de menor qualidade.

RESUMEN Objetivo Comparar el uso de una guía quirúrgica dinámica (PediGuard®) y la preparación del orificio piloto con una sonda y la ayuda de fluoroscopia en pacientes con osteopenia u osteoporosis sometidos a fijación pedicular de la columna torácica o lumbar. Métodos Ciento ocho pacientes fueron asignados aleatoriamente. Se preparó un orificio piloto preparado con la guía quirúrgica dinámica (PediGuard®) o con una sonda con ayuda de fluoroscopia. Se incluyeron en el estudio 657 pedículos vertebrales (120 torácicos y 180 lumbares). Los parámetros utilizados para la comparación fueron: precisión de la colocación del tornillo pedicular, número de disparos del dispositivo de fluoroscopia y cambio en la trayectoria intraoperatoria de la perforación después de la detección de ruptura de la pared del pedículo. Resultados En el grupo de pacientes en el que se utilizó la guía quirúrgica dinámica, se observó mal posicionamiento de los tornillos pediculares en 8 (2,6%) pacientes y cambios de la trayectoria intraoperatoria de la perforación en 12 (4%) pacientes, con 52 disparos del aparato de fluoroscopia. En el grupo de pacientes en los que no se utilizó la guía quirúrgica dinámica (PediGuard®), se observó un mal posicionamiento de los tornillos pediculares en 33 (11%) pacientes, el cambio intraoperatorio de la trayectoria de perforación se observó en 47 (13,2%) pacientes, con 136 disparos fluoroscópicos. Conclusión El uso de la guía quirúrgica dinámica (PediGuard®) en pacientes con osteoporosis u osteopenia permitió la colocación de tornillos pediculares con mayor precisión, menos cambios en la trayectoria intraoperatoria de la perforación y dosis más baja de radiación intraoperatoria. Nivel de Evidencia II; Ensayo clínico aleatorizado de menor calidad.

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.

Morphometry of the positioning of cortical trajectory pedicle screws in brazilians / Morfometria do posicionamento de parafusos pediculares de trajeto cortical em brasileiros / Morfometría del posicionamiento de tornillos pediculares de trayecto cortical en brasileños

ABSTRACT Objective Morphometric study of the positioning of the cortical trajectory pedicle screw in the lumbar spine of Brazilian patients of different sexes and ages, through the use of computed tomography images, in order to obtain more reliable data about cortical screw insertion and the variations observed, providing assistance for a safer, more effective approach with fewer complications. Methods Selection of 100 patients from a database, alternating by sex, measuring the length, diameter, cephalic angulation, and lateral angulation of the vertebrae from L1 to L5. Results Statistically significant measurements were obtained for the four different parameters in relation to sex. The mean age was 56, with a minimum of 20 and a maximum of 87 years. The L4 and L5 screws showed a reduction in relation to the other levels, while the width showed a progressive increase starting at L3. Lateral angulation was the parameter with the least variation among the levels, while there was greater variation and a reduction from L4 to L5 in cephalic angulation. Conclusion Statistically significant results were obtained for length, diameter, lateral and cephalic angulation. Sex was a significant factor in spine surgery instrumentation using the cortical trajectory pedicle screw technique. Level of evidence I; Diagnostic study (investigation of an examination for diagnosis).

RESUMO Objetivo Estudo morfométrico do posicionamento de parafuso pedicular com trajeto cortical na coluna lombar de pacientes brasileiros de diferentes sexos e idades, por meio da utilização de imagens de tomografia computadorizada, com o intuito de se obter dados mais fidedignos em relação à inserção do parafuso cortical e às variações observadas, proporcionando assim subsídios para uma abordagem mais segura, eficaz e com menos complicações. Métodos Seleção de 100 pacientes em bases de dados, com alternância de sexo, auferindo o comprimento, diâmetro, angulação cefálica e angulação lateral das vértebras de L1 à L5. Resultados Foram obtidas medições com significância estatística em relação ao sexo nos quatro diferentes parâmetros mensurados. A média de idade foi de 56 anos, com mínima de 20 e máxima de 87 anos. Os parafusos de L4 e L5 mostraram redução em relação aos outros níveis, enquanto a largura se mostrou progressiva a partir de L3. A angulação lateral foi o parâmetro que apresentou a menor variância entre eles, ao contrário da angulação cefálica com maior variação e diminuição de L4 e L5. Conclusões Foram obtidos resultados de comprimento, largura, angulação lateral e cefálica estatisticamente significativos. O sexo apresentou-se como fator significativo na instrumentação da cirurgia da coluna pela técnica do parafuso pedicular de trajeto cortical. Nível de evidência I; Estudo diagnóstico (investigação de um exame para diagnóstico).

RESUMEN Objetivo Estudio morfométrico del posicionamiento de tornillo pedicular con trayecto cortical en la columna lumbar de pacientes brasileños de diferentes sexos y edades, mediante el uso de imágenes de tomografía computarizada, con el objetivo de obtener datos más fidedignos con relación a la inserción del tornillo cortical y a las variaciones observadas, proporcionando así subsidios para un abordaje más seguro, eficaz y con menos complicaciones. Métodos Selección de 100 pacientes en bases de datos, con alternancia de sexo, midiendo la longitud, diámetro, angulación cefálica y angulación lateral de las vértebras desde L1 hacia L5. Resultados Fueron obtenidas medidas con significancia estadística con relación al sexo en los cuatro diferentes parámetros medidos. El promedio de edad fue de 56 años, con edad mínima de 20 y máxima de 87 años. Los tornillos de L4 y L5 mostraron reducción con relación a los otros niveles, mientras que el ancho se mostró progresivo a partir de L3. La angulación lateral fue el parámetro que presentó la menor variancia entre ellos, al contrario de la angulación cefálica, con mayor variación y disminución de L4 y L5. Conclusiones Fueron obtenidos parámetros de longitud, ancho, angulación lateral y cefálica estadísticamente significativos. El sexo se presentó como factor en la instrumentación de la cirugía de la columna por la técnica del tornillo pedicular de trayecto cortical. Nivel de evidencia I; Estudio Diagnóstico (investigación de un examen para diagnóstico).

Intertrochanteric Fracture of the Femur in an Ankylosed Hip: A Case Report / Fratura intertrocantérica do fêmur em um quadril anquilosado: Relato de caso

Abstract Intertrochanteric fractures of the femur in ankylosed hips are extremely rare. The aims of the operative management for elderly patients with intertrochanteric fractures are to prevent general complications, to maintain mobility, and to relieve pain. The optimal management to achieve these goals is not clear. The authors present a case of a 74-year-old man with an intertrochanteric fracture of the femur in an ankylosed hip. The fracture was managed surgically with dynamic hip screws and cannulated screws. Two years after the surgery, good union was observed at the fracture, and the patient was ambulating independently.

Resumo A fratura intertrocantérica do fêmur em um quadril anquilosado é extremamente rara. O objetivo do manejo operatório em idosos com fraturas intertrocantéricas é prevenir complicações gerais, manter a mobilidade, e aliviar a dor. O manejo ideal para atingir tal objetivo não é claro. Os autores apresentam o caso de um paciente do sexo masculino de 74 anos com fratura intertrocantérica do fêmur em um quadril anquilosado. A fratura foi tratada cirurgicamente com parafuso de quadril dinâmico e parafuso canulado. Dois anos após a cirurgia, observou-se boa união na fratura, e o paciente deambula de forma independente.