Análise fotoelástica de um modelo de vértebra humana com parafuso pedicular / Photoelastic analisys of a human vertebra model with pedicular screw

RESUMO

INTRODUÇÃO: O sistema de fixação vertebral utilizando o parafuso pedicular é um dos métodos mais eficientes no tratamento de patologias da coluna vertebral. Quando o parafuso estiver submetido á força de arrancamento, este gera tensões ao seu redor, principalmente próximas do canal medular, situação esta que pode ser analisada pela técnica da fotoelasticidade. OBJETIVO: Foram analisadas as tensões internas geradas próximas ao canal medular de modelos fotoelásticos de vértebras utilizando diferentes medidas de parafusos do sistema de fixação vertebral submetidos à força de arrancamento. MÉTODO: Foi utilizado um modelo de vértebra lombar em material fotoelástico utilizando três medidas de parafusos pediculares (5, 6 e 7mm) do tipo USS1. As tensões internas ao redor do parafuso foram avaliadas em 12 pontos pré-determinados utilizando um polariscópio de transmissão plana. RESULTADOS: As regiões de maiores concentrações de tensões foram observadas entre o canal medular e as curvas do processo transverso. Nas comparações das médias das tensões cisalhantes máximas entre os parafusos 5 e 7, e 6 e 7 foram observadas diferenças estatísticas significativas e entre 5 e 6 não. CONCLUSÃO: Foi observada que as tensões internas são mais elevadas em áreas irregulares próxima ao canal medular, mostrando ser uma região crítica.

ABSTRACT

INTRODUCTION: The vertebrae fixation system using pedicular screws is one of the most efficient methods to treat vertebral spine pathologies. When the screw is submitted to pullout strength, it causes internal tension near the medullar canal and this situation can be analyzed by using the photoelasticity technique. OBJECTIVE: Were analyzed those internal tensions near the medullar canal of photoelastic vertebra models using different sizes of screws of the vertebral fixation system submitted to pullout strength. METHODS: A lumbar vertebral model made of photoelastic material with three different USS1-type pedicular screw sizes (5, 6, and 7mm) was used. The internal tensions around the screw were tested in 12 predetermined points by a plain transmission polaroscope. RESULTS: The areas of greater tension concentration were between the medullar canal and the curves of the transverse process. Comparing the maximum average pulling tension, statistical differences were observed between screws 5 and 7, and 6 and 7. On the other hand, for screws 5 and 6, there were no significant differences. CONCLUSION: The study evidenced that the internal tensions are greater in irregular areas, next to the medullar canal, showing that this is a critical region.