Use of a Customized Three-dimensional Guide in Preparing the Pilot Pedicle Hole in Spinal Deformities / Uso de guia tridimensional personalizado no preparo do orifício do pedículo piloto em deformidades da coluna vertebral

Abstract Objective The present study aimed to develop and evaluate the use of customized guides in patients undergoing surgery to correct vertebral deformity with a pedicular fixation system. Methods Four patients with spinal deformity (three with idiopathic scoliosis and one with congenital kyphoscoliosis) underwent surgical treatment to correct the deformity with a pedicular fixation system. Prototypes of 3D cost guides were developed and evaluated using technical feasibility, accuracy, and radiation exposure. Results The present study included 85 vertebral pedicles in which pedicle screws were inserted into the thoracic spine (65.8%) and into the lumbar spine (34.2%). Technical viability was positive in 46 vertebral pedicles (54.1%), with 25 thoracic (54%) and 21 lumbar (46%). Technical viability was negative in 39 pedicles (45.9%), 31 of which were thoracic (79.5%), and 8 were lumbar (20.5%). In assessing accuracy, 36 screws were centralized (78.2%), of which 17 were in the thoracic (36.9%) and 19 in the lumbar spine (41.3%). Malposition was observed in 10 screws (21.7%), of which 8 were in the thoracic (17.4%) and 2 in the lumbar spine (4.3%). The average radiation record used in the surgical procedures was of 5.17 ± 0.72 mSv, and the total time of use of fluoroscopy in each surgery ranged from 180.3 to 207.2 seconds. Conclusion The customized guide prototypes allowed the safe preparation of the pilot orifice of the vertebral pedicles in patients with deformities with improved accuracy and reduced intraoperative radiation.

Resumo Objetivo O presente estudo teve como objetivo desenvolver e avaliar a utilização de guias personalizadas em pacientes submetidos a cirurgia para correção de deformidades vertebrais com sistema de fixação pedicular. Métodos Quatro pacientes com deformidade espinhal (três casos de escoliose idiopática e um caso de cifoescoliose congênita) foram submetidos a tratamento cirúrgico corretivo com sistema de fixação pedicular. Protótipos de guias tridimensionais foram desenvolvidos e avaliados quanto à viabilidade técnica, precisão e exposição à radiação. Resultados O presente estudo incluiu 85 pedículos vertebrais submetidos à inserção de parafusos pediculares na coluna torácica (65,8%) e na coluna lombar (34,2%). A viabilidade técnica foi positiva em 46 pedículos vertebrais (54,1%), sendo 25 torácicos (54%) e 21 lombares (46%). A viabilidade técnica foi negativa em 39 pedículos (45,9%), sendo 31 torácicos (79,5%) e 8 lombares (20,5%). Quanto à precisão, 36 parafusos foram centralizados (78,2%), sendo 17 na coluna torácica (36,9%) e 19 na coluna lombar (41,3%). O mau posicionamento foi observado em 10 parafusos (21,7%), sendo 8 na coluna torácica (17,4%) e 2 na coluna lombar (4,3%). A radiação média registrada nos procedimentos cirúrgicos foi de 5,17 ± 0,72 mSv, e o tempo total de uso da fluoroscopia em cada cirurgia variou de 180,3 a 207,2 segundos. Conclusão Os protótipos de guias personalizadas permitiram o preparo seguro do orifício piloto nos pedículos vertebrais em casos de deformidade, com maior precisão e menor exposição intraoperatória à radiação.

Cervical spondylotic myelopathy: is a combined approach necessary? / Mielopatia cervical espondilótica: a abordagem combinada é necessária? / Mielopatía cervical espondilótica: ¿el abordaje combinado es necesario?

ABSTRACT Objective: Cervical spondylotic myelopathy (CSM) is the main cause of spinal dysfunction in adults. The type of surgical approach to treatment is not well defined in the literature. The objective is to report the results obtained through isolated posterior decompression in patients with a previous indication of the combined approach for the treatment of cervical spondylotic myelopathy. Methods: This is a therapeutic study with level of evidence II, according to the Oxford classification table. Ten patients who underwent isolated posterior approach surgery for the treatment of cervical spondylotic myelopathy were evaluated through imaging and questionnaires (visual analog scale, mJOA-Br scale - Brazilian Portuguese version of the Modified Japanese Orthopedic Association Scale, and Neck Disability Index (NDI)), comparing pre- and postoperative results. Results: Late evaluation of the 10 patients was performed in the period ranging from 24 to 36 months (mean of 30.3 months ± 7.25) following surgery. The comparison of the clinical and radiological parameters in all patients showed a statistical difference in relation to the preoperative scales applied and to the degree of cervical lordosis (p <0.05), evidencing improvement after decompression and posterior fixation of the cervical spine. Conclusions: The isolated posterior approach (decompression, fixation and arthrodesis) allowed the clinical and radiological improvement of patients with cervical spondylotic myelopathy and who had an indication of the complementary anterior approach. Level of evidence II; Retrospective study.

RESUMO Objetivo: A mielopatia cervical espondilótica (MCE) é a principal causa de disfunção medular nos adultos. O tipo de abordagem cirúrgica para o tratamento não é bem definido na literatura. O objetivo é relatar os resultados obtidos por meio da descompressão posterior isolada nos pacientes com indicação prévia da abordagem combinada para o tratamento da mielopatia cervical espondilótica. Métodos: Trata-se de um estudo terapêutico com nível de evidência II, conforme a tabela de classificação Oxford. Dez pacientes submetidos apenas à abordagem cirúrgica posterior para tratamento de mielopatia cervical espondilótica foram avaliados por meio de exames de imagem e de questionários (escala visual analógica, escala mJOA-Br - Versão em Português da Escala Modificada da Sociedade Japonesa de Ortopedia e escala de incapacidade cervical - Neck Disability Index - NDI), comparando os resultados pré e pós-operatórios. Resultados: A avaliação tardia dos 10 pacientes foi realizada no período que variou de 24 a 36 meses (média de 30,3 meses ± 7,25) de pós-operatório. A comparação dos parâmetros clínicos e radiológicos em todos os pacientes mostrou diferença estatística com relação ao pré-operatório para as escalas aplicadas e para o grau de lordose cervical (p < 0,05), evidenciando a melhora depois da descompressão e da fixação posterior da coluna cervical. Conclusões: A abordagem posterior isolada (descompressão, fixação e artrodese) permitiu a melhora clínica e radiológica de pacientes com mielopatia cervical espondilótica e que tinham indicação da abordagem anterior complementar. Nível de evidência II; Estudo retrospectivo.

RESUMEN Objetivo: La mielopatía cervical espondilótica (MCE) es la principal causa de disfunción medular en los adultos. El tipo de abordaje quirúrgico para el tratamiento no está bien definido en la literatura. El objetivo es relatar los resultados obtenidos por medio de la descompresión posterior aislada en los pacientes con indicación previa del abordaje combinado para el tratamiento de la mielopatía cervical espondilótica. Métodos: Se trata de un estudio terapéutico con nivel de evidencia II, conforme a la tabla de clasificación Oxford. Diez pacientes sometidos únicamente al abordaje quirúrgico posterior para el tratamiento de la mielopatía cervical espondilótica fueron evaluados mediante exámenes de imagen y cuestionarios (escala analógica visual, escala mJOA-Br - versión en portugués de la escala modificada de la Sociedad Japonesa de Ortopedia y escala de incapacidad cervical - Neck Disability Index - NDI), comparando los resultados pre y postoperatorios. Resultados: La evaluación tardía de los 10 pacientes fue realizada en el período que varió de 24 a 36 meses (promedio de 30,3 meses ± 7,25) de postoperatorio. La comparación de los parámetros clínicos y radiológicos en todos los pacientes mostró diferencia estadística con relación al preoperatorio para las escalas aplicadas y para el grado de lordosis cervical (p <0,05), evidenciando la mejora después de la descompresión y de la fijación posterior de la columna cervical. Conclusiones: El abordaje posterior aislado (descompresión, fijación y artrodesis) permitió la mejora clínica y radiológica de pacientes con mielopatía cervical espondilótica y que tenían indicación del abordaje anterior complementario. Nivel de evidencia II; Estudio retrospectivo.

Cervical Myelopathy Secondary to Gout: Case Report / Mielopatia cervical secundária a gota: Relato de caso

Abstract Gout is a crystalline arthropathy frequent in the population, but gouty spondyloarthropathy, also called axial gout, is uncommon. The current case report presents a rare case of cervical myelopathy secondary to axial gout. A 50-year-old female patient, without previous pathologies, presented with loss of strength, altered sensitivity, and pyramidal release for 2 years. The computed tomography showed a lytic image in the spinous process of C7, and signs of myelopathy with myelomalacia on magnetic resonance imaging of the cervical spine. After the surgical procedure and biopsy of the material, the diagnosis was gout, and treatment for the pathology was started, with complete improvement of the condition. The diagnosis of axial gout should be included in the spectrum of the differential diagnosis of diseases that affect the spine. Although gouty spondyloarthritis (or spondylitis) is uncommon, there is an underestimated occurrence due to the lack of investigation of the cases. The early diagnosis and treatment of the pathology can prevent patients from presenting complications of the disease, as reported in the present study.

Resumo A gota é uma artropatia cristalina frequente na população; entretanto, a espondiloartropatia gotosa, também chamada de gota axial, é incomum. O presente relato de caso apresenta um caso raro de mielopatia cervical secundária a gota axial. Uma paciente de 50 anos de idade, sem patologias prévias, apresentou quadro de perda de força, alteração de sensibilidade e liberação piramidal há 2 anos. A tomografia computadorizada evidenciou imagem lítica no processo espinhoso de C7, e sinais de mielopatia com mielomalácia foram observados na ressonância magnética da coluna cervical. Após o procedimento cirúrgico e biópsia do material, o diagnóstico foi de gota, e o tratamento para a patologia foi iniciado, com melhora completa do quadro. O diagnóstico de gota axial deve ser incluído no espectro do diagnóstico diferencial das doenças que acometem a coluna vertebral. Apesar de a espondiloartrite gotosa ser incomum, há uma ocorrência subestimada devido a não investigação dos casos. O diagnóstico precoce e tratamento da patologia pode evitar que pacientes apresentem complicações da doença, como a relatada no presente estudo.

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.

Changes in the lumbar vertebral segment related to the cage position in tlif technique / Alterações do segmento vertebral lombar relacionadas à posição do cage no tlif

ABSTRACT Objective: To evaluate the morphological changes on the intervertebral foramen and segmental lordosis related to the transforaminal lumbar interbody fusion (TLIF) positioning. Methods: PEEK cages were placed in the disc space (L1-S1) of a polyurethane anatomical model. Cages of different heights (8 mm, 10 mm, 12 mm and 14 mm) were positioned in the posterior, medial or anterior part of the vertebral body surface, and the intervertebral foramen and segmental lordosis heights were measured after their insertion. Results: The vertebral foramen height decreased in all positions and heights of the cages in relation to the control. The cage posterior positioning induced a smaller reduction in the vertebral foramen height. Vertebral lordosis tended to increase in relation to the control, and the greatest increase occurred with the cage posterior positioning. Conclusion: Cage positioning induces changes in the intervertebral foramen height and in the vertebral segment lordosis. Cage posterior positioning induces a smaller reduction of the intervertebral foramen height and increases the vertebral segment lordosis. Level of evidence III, Therapeutic study.

RESUMO Objetivo: Avaliar as alterações morfológicas do forâmen intervertebral e da lordose segmentar relacionadas ao posicionamento do espaçador intersomático na artrodese lombar intersomática transforaminal (TLIF). Métodos: Cages de PEEK foram colocados no espaço discal (L1-S1) de modelo antômico de poliuretana. Os cages de diferentes alturas (8 mm, 10 mm, 12 mm e 14 mm) foram posicionados na parte posterior, média ou anterior da superfície do corpo vertebral e a altura do forame intervertebral e lordose segmentar mensuradas após a sua inserção. Resultados: Foi observado redução da altura do forame vertebral em todos os posicionamentos e alturas dos cages em relação ao controle. O posicionamento posterior do Cage induziu à menor redução da altura do forame vertebral. A lordose do semento vertebral apresentou tendência de aumento em relação ao controle, tendo sido observado a maior tendência com o posicionamento posterior do Cage. Conclusão: O posicionamento do Cage induz a alterações da altura do forame intervertebral e lordose do segmento vertebral. O posicionamento posterior do Cage induz a menor redução da altura do forame intervertebral e aumento da lordose do segmento vertebral. Nível de evidência III, Estudo terapêutico.