Torque de inserção e resistência ao arrancamento dos parafusos vertebrais com alma cilíndrica e cônica / Insertion torque and pullout strength of vertebral screws with cylindrical and conic core

RESUMO

OBJETIVO: Avaliar o torque de inserção e a força de arrancamento de três diferentes parafusos utilizados para a fixação anterior da coluna vertebral, considerando a influência do diâmetro do orifício-piloto (DOP), a densidade dos corpos de prova (CDP) e o desenho da rosca dos parafusos. MÉTODOS: Foram utilizados CDP de poliuretana com duas densidades 0,16 e 0,32g/cm³, e três tipos de parafusos (USS I, USS II posterior e USS II anterior). Na primeira etapa o orifício-piloto foi feito com sonda de 3,8mm para todos os parafusos; na segunda etapa, com sonda menor do que o diâmetro interno dos parafusos (3,5mm para os parafusos USS I; 3,4mm para os parafusos USS II posterior e 3,0mm para os parafusos USS II anterior). Foram formados 12 grupos experimentais com dez corpos de prova em cada grupo, de acordo com a densidade da poliuretana, DOP e tipo de parafuso utilizado. O torque foi mensurado durante a inserção dos parafusos e a força de arrancamento por meio de ensaio mecânico em máquina universal de teste. RESULTADOS: O torque máximo de inserção apresentou valores decrescentes nos corpos de prova de 0,16g/cm³ e 0,32g/cm³ e em todos os diâmetros do orifício-piloto. A força máxima de arrancamento, nos corpos de prova de 0,16g/cm³ e diâmetro da perfuração de 3,8mm, foi maior nos parafusos USS II posterior que nos parafusos USS I. Com o diâmetro da perfuração menor do que o diâmetro interno do parafuso, os parafusos USS II posterior e anterior apresentaram valores maiores que o parafuso USS I. Nos corpos de prova com 0,32g/cm³ de densidade e diâmetro de perfuração de 3,8mm, a força de arrancamento do parafuso USS II posterior e a do USS I foram maiores que a do parafuso USS II anterior. Com o diâmetro da perfuração menor que o diâmetro interno, os valores foram decrescentes entre o USS II posterior, USS II anterior e USS I. CONCLUSÕES: O torque de inserção e a força de arrancamento dos parafusos utilizados para fixação anterior da coluna vertebral ...

ABSTRACT

OBJECTIVE: To evaluate insertion torque and pullout strength of three different screws used in the anterior fixation of the spine, considering the influence of the diameter of the pilot hole (DOP), the test specimen density (CDP), and the screw thread design. METHODS: The authors used polyurethane test specimens with two densities 0.16 and 0.32 g/cm³, and three types of screws (USS I, USS II posterior, and USS II anterior). In the first stage, the pilot hole was made with a 3.8 mm probe for all screws; in the second stage, with a probe smaller than the inner diameter of the screws (3.5 mm for screws USS I; 3.4 mm for USS II posterior screws, and 3.0 mm for USS II anterior screws). 12 experimental groups were formed with ten specimen tests in each group, according to the polyurethane density, DOP, and the type of screw used. Torque was measured during insertion of the screws and the pullout strength by a mechanical assay in a universal test machine. RESULTS: The maximum insertion torque presented a decreasing value in test specimens of 0.16 g/cm³ and 0.32 g/cm³ and in all pilot hole diameters. Maximum pullout strength in test specimens of 0.16 g/cm³ and 3.8 mm of perforation diameter was greater in USS II posterior screws than in USS I screws. With the perforation diameter smaller than the inner screw diameter, USS II posterior and anterior screws presented higher values than the USS I screw. In test specimens with 0.32 g/cm³ of density and perforation diameter of 3.8 mm, the pullout strength of USS II posterior and USS I screws was greater than that of USS II anterior screws. With the smaller perforation diameter than the inner diameter, the values were decreasing between the USS II posterior screw, then the USS II anterior screw, and then the USS I screw. CONCLUSION: Insertion torque and pullout strength of the screws used in the anterior fixation of the vertebral spine are influenced by the test specimen density, by the screw thread ...