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.

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.

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.

RESUMO Objetivo Analisar o comportamento das fraturas toracolombares do tipo split coronal através de elementos finitos. Métodos Foram realizados dois estudos comparativos através da simulação de fratura do tipo split coronal, em modelo finito, considerando que a primeira vértebra lombar (L1) estava fraturada. No primeiro caso, considerou-se que o traço da fratura ocorria na metade do corpo vertebral (50%), já no segundo modelo, o traço de fratura ocorria na porção anterior do corpo (25%). Foram comparados os valores de tensão máxima segundo von Mises, assim como o deslocamento axial sofrido entre os fragmentos da vértebra fraturada. Resultados Na fratura localizada ao nível da metade do corpo vertebral, os níveis de tensões encontrados foram 43% maiores (264,88 MPa x 151,16 MPa) do que aqueles na fratura a 25% no terço anterior do corpo vertebral, em que o deslocamento axial da porção fraturada também foi mais elevado (1,19 mm x 1,10 mm). Conclusões As fraturas do tipo split coronal localizadas no quarto anterior do corpo vertebral concentram menos tensões e deslocamentos, sendo mais passíveis de tratamento conservador em comparação às fraturas que ocorrem na metade do corpo vertebral. Nível de Evidência III; Estudo experimental.

ABSTRACT Objective To analyze the behavior of thoracolumbar fractures of the coronal split type using the finite element method. Methods Two comparative studies were conducted through simulation of coronal split fractures in a finite model in which the first lumbar vertebra (L1) was considered to be fractured. In the first case, the fracture line was considered to have occurred in the middle of the vertebral body (50%), while in the second model, the fracture line occurred in the anterior quarter of the vertebral body (25%). The maximum von Mises stress values were compared, as well as the axial displacement between fragments of the fractured vertebra. Results The stress levels found for the fracture located at half of the vertebral body were 43% higher (264.88 MPa x 151.16 MPa) than those for the fracture located at the anterior 25% of the vertebra, and the axial displacement of the 50% fractured body was also greater (1.19 mm x 1.10 mm). Conclusions Coronal split fractures located in the anterior quarter of the vertebral body incurred less stress and displacements and are more amenable to conservative treatment than 50% fractures occurring in the middle of the vertebral body. Level of Evidence III; Experimental study.

RESUMEN Objetivo Analizar el comportamiento de las fracturas toracolumbares del tipo split coronal a través de elementos finitos. Métodos Se realizaron dos estudios comparativos a través de la simulación de fractura del tipo split coronal, en modelo finito, considerando que la primera vértebra lumbar (L1) estaba fracturada. En el primer caso, se consideró que el trazo de la fractura ocurría en la mitad del cuerpo vertebral (50%), ya en el segundo modelo, el trazo de la fractura ocurría en la porción anterior del cuerpo (25%). Fueron comparados los valores de tensión máxima según von Mises, así como el desplazamiento axial sufrido entre los fragmentos de la vértebra fracturada. Resultados En la fractura localizada al nivel de la mitad del cuerpo vertebral, los niveles de tensiones encontrados fueron 43% mayores (264,88 MPa x 151,16 MPa) que aquellos en la fractura a 25% en el tercio anterior del cuerpo vertebral, en que el desplazamiento axial de la porción fracturada fue también más elevado (1,19 mm x 1,10 mm). Conclusiones Las fracturas del tipo split coronal localizadas en el cuarto anterior del cuerpo vertebral concentran menores tensiones y desplazamientos, siendo más susceptibles de tratamiento conservador en comparación a las fracturas que ocurren en la mitad del cuerpo vertebral. Nivel de Evidencia III; Estudio experimental.

RESUMO Objetivo: Este trabalho tem como objetivo avaliar numericamente o tratamento cirúrgico das fraturas toracolombares, comparando a resistências entre as fixações longas e curtas usando o pedículo da vértebra fraturada, levando-se em conta os ligamentos supra-espinhal, intertransversal e longitudinal anterior. Métodos: Foi realizada uma análise numérica das técnicas de fixação longa e curta deumafratura da coluna toracolombar, utilizando-se imagens de tomografia computadorizada que foram convertidas em modelos tridimensionais e analisados através do programa ANSYS. Os dois tipos de tratamentos foram analisados considerando-se as tensões geradas no período pós operatório imediato, quando a fratura ainda não está consolidada. Foram adicionados os ligamentos longitudinal anterior, posterior, supra-espinhal e intertransversal, além de se considerar diferentes geometrias vertebrais. Resultados: Levando em consideração que a tensão máxima de ruptura do material utilizado no implante metálico, no caso o titânio, ser de 960 MPa, a maior tensão encontrada na análise da instrumentação curta foi de 346,83 MPa, atingindo apenas 36,13% da carga que o material suporta, estando, portanto, dentro de um limite de segurança. A análise realizada na coluna com instrumentação longa verificou o valor de tensão mais elevado de 229,22 MPa. Conclusão: Considerando os valores encontrados e a resistência do material de síntese utilizado, a utilização da fixação curta e longa podem ser consideradas no tratamento das fraturas toracolombares apresentando similaridade e um bom coeficiente de segurança. Nível de Evidência III; Caso-Controle.

ABSTRACT Objective: This study aims to numerically evaluate the surgical treatment of thoracolumbar fractures, comparing the strengths between the long and short fixations using the pedicle of the fractured vertebra, taking into account the supraspinous, intertransverse, and anterior longitudinal ligaments. Methods: A numerical analysis of the techniques of long and short fixation of a thoracolumbar spine fracture was performed using computed tomography images that were converted into three-dimensional models and analyzed through the ANSYS program. The two types of treatments were analyzed considering the tensions generated in the immediate postoperative period, when the fracture has not yet been consolidated. The anterior, posterior, supraspinal and intertransverse longitudinal ligaments were added, in addition to considering different vertebral geometries. Results: Taking into account that the maximum tensile stress of the material used in the metal implant, in the case of titanium, was 960 MPa, the highest tension found in the analysis of the short instrumentation was 346.83 MPa, reaching only 36.13% of the load the material supports, being, therefore, within a safety limit. The analysis performed in the spine with long instrumentation showed the highest tension value of 229.22 MPa. Conclusions: Considering the values found and the resistance of the synthesis material used, the short and long fixation can be considered in the treatment of thoracolumbar fractures with similarity and a good safety coefficient. Level of Evidence III; Case-Control.

RESUMEN Objetivo: Este trabajo tiene como objetivo evaluar numéricamente el tratamiento quirúrgico de las fracturas toracolumbares, comparando las resistencias entre las fijaciones largas y cortas usando el pedículo de la vértebra fracturada, teniendo en cuenta los ligamentos supraespinal, intertransverso y longitudinal anterior. Métodos: Se realizó un análisis numérico de las técnicas de fijación larga y corta de una fractura de la columna toracolumbar, utilizando imágenes de tomografía computarizada que se convirtieron en modelos tridimensionales y fueron analizadas con el programa ANSYS. Los dos tipos de tratamiento fueron analizados considerando las tensiones generadas en el período postoperatorio inmediato, cuando la fractura aún no está consolidada. Se añadieron los ligamentos longitudinal anterior, posterior, supraespinal e intertransverso, además de considerar diferentes geometrías vertebrales. Resultados: Teniendo en cuenta que la tensión máxima de ruptura del material utilizado en el implante metálico, en el caso el titanio, fue de 960 MPa, la mayor tensión encontrada en el análisis de la instrumentación corta fue de 346,83 MPa, alcanzando apenas el 36,13% de la carga que el material soporta, estando, por lo tanto, dentro de un límite de seguridad. El análisis realizado en la columna con instrumentación larga mostró el valor de tensión más elevado de 229,22 MPa. Conclusiones: Teniendo en cuenta los valores encontrados y la resistencia del material de síntesis utilizado, la utilización de la fijación corta y larga puede ser considerada en el tratamiento de las fracturas toracolumbares presentando similitud y un buen coeficiente de seguridad. Nivel de Evidencia III, Caso-Controle.

OBJETIVO: Avaliar a eficácia do efeito analgésico da vertebroplastia com polimetilmetacrilato (PMMA) e da estabilização vertebral obtida nos pacientes com fraturas vertebrais patológicas e realizar uma revisão detalhada da técnica da vertebroplastia percutânea, analisando suas indicações. MÉTODOS: Análise retrospectiva de 64 procedimentos de vertebroplastia percutânea em 46 pacientes. Foram realizadas avaliações dos prontuários e das radiografias pré e pós-operatórias e em nova consulta de rotina, na qual foi aplicado o questionário de dor (escala analógica visual da dor). RESULTADOS: Entre os 46 pacientes analisados, 37 (80,4%) eram do sexo feminino e 9 (19,6%) do sexo masculino, com média de idade de 71 anos (desvio-padrão +/- 9,2), variando de 50 a 90 anos. Foram operados 64 níveis, com predomínio do segmento toracolombar, sendo realizadas 17 (26,6%) vertebroplastias a maioria em pedículos de T12. Trinta e um pacientes (67,4%) apresentaram apenas um nível fraturado, 12 (26,1%) apresentaram 02 níveis operados e três pacientes (6,5%) apresentaram 03 ou mais níveis operados. O diagnóstico de osteoporose foi o mais comum (33 casos, 71,7%). Quanto ao alívio da dor no pós-operatório, houve um alto índice de satisfação de 90 a 100% em 37 (80%) pacientes. CONCLUSÃO: A vertebroplastia demonstra ser um procedimento eficaz no tratamento da dor por fratura patológica de coluna, sendo também utilizada em investigação diagnóstica (biópsia óssea). É um procedimento seguro com baixas taxas de complicações.

OBJECTIVE: This paper evaluates the analgesic effect and obtained vertebral stability of percutaneous vertebroplasty with polymethylmethacrylate (PMMA) in patients with vertebral pathological fractures, and performs a detailed revision of this technique. METHODS: A retrospective analysis of 64 percutaneous vertebroplasty procedures in 46 patients was performed. Patients were evaluated by medical records, pre and post-operative radiographs, and by pain status (visual analog pain scale). RESULTS: 37 (80.4%) patients were female and 9 (19.6%) male, with mean age of 71 years (standard deviation + / - 9.2), ranging from 50 to 90 years. Sixty-four levels were treated, with a predominance of thoracic-lumbar segment, the majority 17 (26.6%) of vertebroplaties at T12 pedicle. Thirty-one patients (67.4%) presented only one fractured level, 12 patients (26.1%) presented 02 levels and three (6.5%) presented 03 or more treated levels. Osteoporosis was the most common diagnosis (33 cases, 71.7%). A high satisfaction rate of 90 to 100% was observed to the majority of patients when considering relief of pain postoperatively. CONCLUSIONS: Vertebroplasty has proven to be an effective procedure to treat pain caused by pathological fracture, and it is also used for diagnostic investigation (bone biopsy). The technique is secure and has provided low complications rates.

OBJETIVO: Evaluar la eficacia del efecto analgésico y estabilización vertebral de la vertebroplastia con polimetilmetacrilato (PMMA) en pacientes con fracturas patológicas de la columna vertebral, y realizar una revisión detallada de la técnica de vertebroplastia percutánea, analizando sus indicaciones. MÉTODOS: Evaluación retrospectiva de 64 fracturas tratadas en 46 pacientes sometidos a vertebroplastia percutánea en el período de enero de 2000 a diciembre de 2008. Los pacientes fueron evaluados por las historias clínicas, por las radiografías pre y postoperatorias y consultas de rutina en las cuales se realizaron encuestas de dolor (escala universal visual del dolor). RESULTADOS: 37 (80,4%) eran mujeres y 9 (19,6%) eran varones, con edad promedio de 71 años (desvío estándar de + / - 9,2), que oscila entre 50 y 90 años. 64 niveles fueron operados, con predominio de lo segmento torácico-lumbar, se realizaron 17 (26,6%) la mayoría en pedículos vertebroplastia de T12. Treinta y un pacientes (67,4%) tenían sólo un nivel de fractura, 12 pacientes (26,1%) tenían 02 niveles y 03 (6,5%) pacientes tenían 03 o más niveles de fractura. El diagnóstico de osteoporosis fue el más común (33 casos, el 71,7%). Cuanto al alivio del dolor postoperatorio, hubo un alto índice de satisfacción de 90 a 100% en 37 (80%) pacientes. CONCLUSIÓN: La vertebroplastia es un procedimiento que probó ser eficaz en el tratamiento del dolor por fractura patológica de la columna, y también se utiliza con fines de diagnóstico (biopsia de hueso). Es un procedimiento seguro y tiene bajas tasas de complicaciones.