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.

Tomographic evaluation of mandibular buccal shelf in patients with different vertical growth pattern / Evaluación de la placa ósea mandibular en pacientes con diferente patrón de crecimiento vertical

The purpose of this research was the tomographic evaluation of the Mandibular Buccal Shelf (MBS) in orthodontic patients with different vertical growth pattern. An observational, descriptive, cross-sectional and retrospective study was conducted. Tomographic images of patients aged 14 to 40 years were observed and a database was formed with those that met the inclusion criteria. The sample size was 10 for each group according to vertical growth pattern (hypodivergent, normodivergent and hyperdivergent). Then four zones of frequent insertion of extralveolar mini-screws were selected in the MBS, taking as a reference the mesial and distal roots of the first and second mandibular molar. When comparing the characteristics of MBS between vertical growth patterns, between sexes and hemiarchs, no statistically significant differences were found. However, when the characteristics of MBS were compared according to the reference root, it was found that there were statistically significant differences. The vestibular area to the distal root of the second mandibular molar presented the highest values in terms of angulation, height and thickness. There are no significant differences in the bone characteristics of MBS according to vertical growth patterns, sexes or hemiarchs. Angulation, height and thickness progressively increase from the vestibular bone of the mesial root of the first mandibular molar to the distal root of the second molar.

El propósito de esta investigación fue la evaluación tomográfica de la placa ósea mandibular (POM) en pacientes de ortodoncia con diferente patrón de crecimiento vertical. Se realizó un estudio de tipo observacional, descriptivo, transversal y retrospectivo. Se observó imágenes tomográficas de pacientes de 14 a 40 años de edad y se formó una base de datos con las que cumplían los criterios de selección. El tamaño de muestra fue de 10 para cada grupo según patrón de crecimiento vertical (hipodivergentes, normodivergentes e hiperdivergentes). Luego se seleccionaron cuatro zonas de inserción frecuente de minitornillos extralveolares en la POM, tomando como referencia las raíces mesial y distal del primer y segundo molar mandibular. Al realizar la comparación de las características de la POM entre patrones de crecimiento vertical, entre sexos y hemiarcadas no se encontraron diferencias estadísticamente significativas. Sin embargo, cuando se comparó las características de la POM según la raíz de referencia se encontró que había diferencias estadísticamente significativas. La zona vestibular a la raíz distal de la segunda molar mandibular presento los mayores valores en cuanto angulación, altura y grosor. No existen diferencias significativas en las características óseas de la POM según patrones de crecimiento vertical, sexos o hemiarcadas. La angulación, la altura y el grosor aumenta progresivamente desde el hueso vestibular de la raíz mesial del primer molar mandibular hacia la raíz distal del segundo molar.

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.

Meta-analysis of short-term efficacy between femoral neck system and cannulated compression screw for femoral neck fracture in young and middle-aged patients / 中华骨科杂志

Objective:To investigate the short-term efficacy difference between femoral neck system and cannulated compression screw in the treatment of femoral neck fracture in young and middle-aged patients.Methods:Cochrane Library, PubMed, Web of Science, Embase, CNKI, Wanfang, VIP and CBM databases were searched. All literature on the treatment of femoral neck fractures using the femoral neck system (FNS) or cannulated compression screw (CCS). RevMan 5.4.1 software was used to analyze data.Results:Twelve high-quality cohort studies were included, including 787 patients treated surgically for femoral neck fractures, of whom 369 were treated with FNS and 418 with CCS. Results of meta-analysis showed that FNS had shorter operative time than CCS for femoral neck fracture [ WMD=-8.09, 95% CI (-14.12, -2.06), P=0.009]. FNS had less intraoperative blood loss [ WMD=6.63, 95% CI (1.42, 11.83), P=0.010], Partial weight-bearing time of FNS was earlier postoperative [ WMD=-2.11, 95% CI (-3.00, -1.22), P<0.001], while full weight-bearing time was also earlier postoperative [ WMD=1.01, 95% CI (1.59, 0.43), P<0.001), The postoperative fracture healing time of FNS was shorter [ SMD=0.67, 95% CI (1.04, 0.30), P<0.001]. The Harris score of FNS at the last follow-up was higher [ WMD=4.67, 95% CI (3.26, 6.08), P<0.001]. The number of fluoroscopy during FNS was less [ WMD=-9.05, 95% CI (-10.92, -7.18), P<0.001]. The rate of severe femoral neck shortening after FNS was lower [ RR=0.36, 95% CI (0.19, 0.70), P=0.002]. The incidence of postoperative complications after FNS, including urinary tract infection, venous thromboembolism, bone nonunion, screw loosening, femoral head avascular necrosis, was lower [ RR=0.38, 95% CI (0.27, 0.53), P<0.001]. There was no difference in postoperative hospital stay between FNS and CCS [ WMD=0.01, 95% CI (-0.36, 0.39), P=0.950]. There was no difference in fracture reduction quality (Garden I) [ RR=1.04, 95% CI (0.87, 1.24), P=0.660]. There was no difference in fracture reduction quality (Garden II) [ RR=0.91, 95% CI (0.59, 1.39), P=0.650]. There was no difference in postoperative moderate femoral neck shortening [ RR=0.85, 95% CI (0.58, 1.26), P=0.430]. Conclusion:Compared with cannulated compression screw, femoral neck system had shorter operation time, less intraoperative blood loss, earlier postoperative part load or full load time, shorter fracture healing time higher Harris score at the last follow-up, less number of intraoperative fluoroscopy, and lower rate of severe femoral neck shortening. Besides, FNS had a lower incidence of postoperative complications including urinary tract infection, venous thromboembolism, bone nonunion, screw loosening, and avascular necrosis of femoral head than CCS.

Dynamic changes of pelvic incidence after pelvic fixation with second sacral alar-iliac in patients with degenerative scoliosis / 中华骨科杂志

Objective:To investigate how pelvic incidence (PI) would change during the follow-up in degenerative scoliosis (DS) patients who underwent second sacralalar-iliac (S 2AI) fixation and identify the possible factors associated with the changes in PI. Methods:The DS patients who underwent long fusion to pelvis with S 2AI fixation with a minimum follow-up of two years between November 2014 to January 2017 were retrospectively reviewed in this study. The following sagittal radiographic parameters were measured, including pelvic incidence (PI), lumbar lordosis (LL), pelvic tilt (PT), PI minus LL (PI-LL), and sagittal vertical axis (SVA) at pre-operation, post-operation and 2-year follow-up. Patients were divided into two groups at immediate post-operation: PI decreased less than 5° or increased (Group PI stabilization); PI decreased larger than 5° (Group PI activity). Descriptive statistics were calculated for all patients in the form of mean value and standard deviation (SD). Comparisons of means between variables were performed using an unpaired Student's t test. Pearson correlation coefficienttest was performed to determine the correlations between all radiographic variables. Inter- and intra-observer reliability was assessed using intraclass correlation coefficient (ICC). The internal consistency of the measurements was characterized as excellent ( ICC≥0.9), good (0.7≤ ICC<0.9), acceptable (0.6< ICC≤0.7), poor (0.5≤ ICC<0.6), or unpredictable ( ICC<0.5). Results:There were no significant differences in terms of age, sex, radiographic measurements and scores of SRS-22 between twogroups preoperatively ( P>0.05). 80 DS patients with a mean age of 55.3±16.2 years were enrolled in this study with a mean follow-up period of 34.6±8.7 months. At post-operation, 39 patients (38.8%) were in group PI stabilization whose PI decreased from 45.7°±11.4° to 45.3°±11.2° with no significant difference; while the other 41 (61.2%) were in group PI activity whose PI significantly decreased from 51.6°±14.5° to 40.9°±14.0°. At the last follow-up, 24 patients (49%) in group PI activity had PI returned with an increase of larger than 5°; while the other 25 (51%) showed no increase with a mean ΔPI change of -4.2°. Subgroup comparison revealed that ΔPI, post-operation PI, post-operation PT and age were significantly different between the two subgroups. Pre-operation PI, post-operation PI, post-operation PT, post-operation PI-LL were significantly correlated with ΔPI at the last follow-up. Logistic regression analysis showed that post-operation PI was the associated factor ( OR=0.87, P=0.024). Conclusion:PI decreased in more than half of DS patients after spinal surgery using S 2AI screws, while returned among 48% of them during 2-year follow-up. Lower pre-operation PI, post-operation PI and PT were strongly associated with the return of PI.

Feasibility study of percutaneous placement of lumbar cortical bone trajectory screws based on CT data / 中华骨科杂志

Objective:To simulate the placement of percutaneous cortical bone trajectory (CBT) screws on reconstructed CT images and three-dimensional lumbar model and to measure the morphometric parameters for guiding the placement of percutaneous CBT screws.Methods:The CT images of 100 adult patients with lumbar spine diseases were studied. The CT images were reconstructed using Mimics software. Taking the projection point on the lamina at the junction of the inner and lower edge of the smallest coronal section of lumbar pedicle as the entry point, the cephalad angle, lateral angle, maximum screw length, maximum screw diameter, distance between trajectory and spinous process were measured. At the same time, the relationship between the trajectory and spinous process was observed by using the reconstructed three-dimensional image.Results:The lateral angle of the trajectory from L 1 to L 5 were 9.3° (8.9°, 9.8°), 9.6° (8.9°, 9.8°), 10.4° (9.5°, 11.3°), 11.81°±1.24° and 13.6° (12.5°, 14.5°), respectively. The cephalad angle from L 1 to L 5 were 26.6° (26.0°, 27.0°), 26.2° (25.7°, 26.5°), 26.9° (26.5°, 27.4°), 25.94°±0.92° and 24.3° (22.7°, 25.4°), respectively. Significant statistic differences were found among all levels in the cephalad angles and lateral angles. The mean diameters of the trajectory from L 1 to L 5 were 5.65±0.49 mm, 6.38±0.60 mm, 6.91±0.67 mm, 7.42±0.76 mm and 8.33 (7.59, 9.01) mm, respectively. Except L 1 and L 5, there were significant differences among all levels in the maximum screw diameters. The mean length of the trajectory from L 1 to L 5 were 36.4 (35.4, 37.0) mm, 36.7 (35.8, 37.3) mm, 37.6 (37.1, 38.1) mm, 37.8 (37.3, 38.1) mm and 36.2 (35.2, 36.9) mm, respectively, and there were also significant differences among all levels. The ration in superior endplate for each segment were 41.08% (34.36%, 45.60%), 37.94% (32.97%, 43.63%), 40.18% (34.56%, 44.49%), 38.61% (34.80%, 46.24%) and 40.9% (35.32%, 46.02%), respectively and statistical differences were significant between L 1 and L 2 and L 2 and L 5. The mean distance between the trajectory and the spinous process from L 1 to L 5 were 7.27±1.23 mm, 7.19 (5.97, 8.28) mm, 7.32 (6.01, 8.28) mm, 7.31±1.36 mm and 7.45 (6.32, 8.23) mm, respectively. In the sagittal CT image, the tip of the trajectory located near the posterior two-fifths of the superior end plate, and the extended line of the trajectory located at the inferior edge of spinous process. In the three-dimensional reconstruction model, no obstruction was found between the simulated screws and the spinous process. Conclusion:Lumbar CBT screw can be implanted percutaneously, and spinous process will not hinder the implantation process. Spinous process and upper endplate can be used as a sign to guide the percutaneous CBT screw implantation. Digital analog screw placement can offer a useful reference for the clinical application of percutaneous cortical bone trajectory screw.

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.

Sitios anatómicos para la inserción de microtornillos interradiculares como dispositivos de anclaje temporal en tratamientos de ortodoncia / Anatomical sites for the insertion of interradicular miniscrews as temporary anchoring devices in orthodontic treatments

Los microtornillos interradiculares (MTI) son dispositivos de uso temporal diseñados para ser insertados en el hueso alveolar con la finalidad de mejorar el anclaje. El objetivo de este estudio fue presentar una guía para odontólogos que permita identificar los sitios anatómicos más apropiados para la inserción de estos dispositivos, logrando así, una mayor tasa de éxito clínico en los tratamientos. PUBMED, Google Académico y SciELO fueron las bases de datos utilizadas para la búsqueda de la literatura, se consideraron artículos publicados entre los años 2000 y 2020, en inglés y en español. Nuestra revisión sugiere según la bibliografía actual, realizar una planificación al comienzo del tratamiento de ortodoncia, utilizando guías generales para la inserción de MTI a través de mapas visuales de "zonas seguras" que existen entre los espacios interradiculares. Para estos, se consideró que la mínima cantidad de hueso alveolar debía ser de 3 mm.

Interradicular miniscrews (MTI) are temporary devices designed to be inserted into the alveolar bone in order to improve anchorage. The aim of this study was to present a guide for dentists that allows identifying the most appropriate anatomical sites for the insertion of these devices, thus achieving a higher clinical success rate in treatments. PUBMED, Google Scholar and SciELO were the databases used to search the literature; articles published between 2000 and 2020, in English and Spanish, were considered. Our review suggests, according to the current bibliography, planning at the beginning of orthodontic treatment, using general guidelines for the insertion of MTI through visual maps of "safe areas" that exist between the inter-root spaces. For these, it was considered that the minimum amount of alveolar bone should be 3 mm.

Calculation Model for Insertion Torque of Medical Bone Screws Based on ASTM F543-17 / 医用生物力学

Objective To study numerical model for calculating the insertion torque of bone screw. Methods The three stages of screw insertion process for the self-tapping screw were analyzed, so as to make mechanical modeling and simulation calculation on torque and torque angle at screw forming stage. Meanwhile, the insertion experiments of screws with specification of φ2.9×12 from three manufactures on polyurethane test blocks with different grades were performed according to ASTM F543-17(YY/T 1506-2016), and the experimental results were compared with the calculated ones. Results The deviations between the predicted insertion torque by the model and the measured torque in the experiments were 5 mN·m and 12 mN·m within the acceptable error range, which were 10% smaller than the average measured torque in the experiments. Conclusions The developed mechanical calculation model can be used to simulate and predict the insertion torque of medical bone screws in research and development or clinical use, and its combination with in vitro mechanical experiments provides an effective way of developing and designing bone screws.