New proposal for the treatment of coronal split fractures in lumbar vertebrae: the fatigue curve / Nova proposta de tratamento de fraturas do tipo split coronal em vértebras lombares: curva de fadiga / Nueva propuesta de tratamiento de fracturas del tipo split coronal en vértebras lumbares: curva de fatiga

ABSTRACT

ABSTRACT Objective: To evaluate a new treatment for split fractures through fatigue tests on a swine model. Methods: Thirty lumbar spine samples (L2-L3-L4) from swine models were divided into three test groups. The first was the control group (intact vertebrae). In the second group, a bone defect was created, similar to a coronal split fracture of the vertebral body. For this, a bone defect (osteotomy) was performed in the coronal axis of the middle third of the middle lumbar vertebral body (L3), keeping the disc-ligament structures intact. In the third group, the same procedure was performed to cause bone failure, but was associated with the use of synthesis material, with pedicular fixation using 3.5 mm cannulated screws with partial thread, in order to apply compression at the fracture site, giving resistance and support to the vertebra. The groups were submitted to biomechanical fatigue tests. The number of cycles required to failure in the specimen was analyzed. Results: The use of the synthesis material increased the resistance of the fractured vertebrae to levels equal to those of the intact vertebra for low cycles with loads of 40% of the failure load, possibly losing up to 20% of their resistance for higher cycles. Conclusions: In the vertebrae in which synthetic material was used, greater resistance to a greater number of cycles for a longer period of time was observed when compared with the fractured vertebrae, suggesting that this is an interesting method for the fixation of split-type spinal fractures. Level of evidence III; Experimental Study.

RESUMO

RESUMO Objetivo: Avaliar um novo tratamento de fraturas do tipo separação (split) através de ensaios de fadiga em modelo suíno. Métodos: Trinta amostras de coluna lombar (L2-L3-L4) de modelos suínos foram divididas em três grupos para testes. O primeiro constituiu o grupo controle (vértebras intactas). No segundo grupo, foi criado um defeito ósseo semelhante a uma fratura split coronal do corpo vertebral. Para tanto, criou-se um defeito ósseo (osteotomia) no eixo coronal do terço médio do corpo vertebral intermediário lombar (L3), mantendo as estruturas disco-ligamentares íntegras. No terceiro grupo, foi realizado o mesmo procedimento para causar a falha óssea, sendo associado o uso de material de síntese, com a fixação pedicular com parafuso canulado de 3,5 mm com rosca parcial, com objetivo de realizar compressão no foco da fratura e dar resistência e sustentação à vertebra. Os grupos foram submetidos a testes biomecânicos de fadiga. Foi analisado o número de ciclos necessários para que ocorresse a falha no corpo de prova. Resultados: O material de síntese aumenta a resistência da vértebra fraturada em níveis iguais aos da vértebra intacta para baixos ciclos e com cargas de 40% da tensão de ruptura, podendo perder até 20% de sua resistência para ciclos mais altos. Conclusões: Nas vértebras em que foi utilizado material de síntese observou-se maior resistência ao maior número de ciclos por um período mais prolongado em comparação com as vértebras apenas fraturadas, sugerindo que este é um método interessante para a fixação de fraturas do tipo split na coluna vertebral. Nível de evidência III; Estudo experimental.

RESUMEN

RESUMEN Objetivo: Evaluar un nuevo tratamiento de fracturas lumbares del tipo separación (split) a través de ensayos de fatiga en modelo porcino. Métodos: Treinta muestras de columna lumbar (L2-L3-L4) de modelos porcinos fueron divididas en tres grupos para tests. El primero constituyó el grupo control (vértebras intactas). En el segundo grupo, fue creado un defecto óseo semejante a una fractura split coronal del cuerpo vertebral. Para tanto, se creó un defecto óseo (osteotomía) en el eje coronal del tercio medio del cuerpo vertebral intermedio lumbar (L3), manteniendo las estructuras disco-ligamentarias íntegras. En el tercer grupo, fue realizado el mismo procedimiento para causar la falla ósea, siendo asociado el uso de material de síntesis, con fijación pedicular con tornillo canulado de 3,5 mm con rosca parcial, con el objetivo de realizar compresión en el foco de la fractura y dar resistencia y sustentación a la vértebra. Los grupos fueron sometidos a tests biomecánicos de fatiga. Fue analizado el número de ciclos necesarios para que ocurriese la falla en el cuerpo de prueba. Resultados: El material de síntesis aumenta la resistencia de la vértebra fracturada en niveles iguales a los de la vértebra intacta para bajos ciclos y con cargas de 40% de la tensión de ruptura, pudiendo perder hasta 20% de su resistencia para ciclos más altos. Conclusiones: En las vértebras en que fue utilizado material de síntesis se observó mayor resistencia al mayor número de ciclos por un período más prolongado en comparación con las vértebras solamente fracturadas, sugiriendo que este es un método interesante para la fijación de fracturas de tipo split en columna vertebral. Nivel de evidencia III; Estudio experimental.