Foi realizado estudo experimental com a finalidade de avaliar a participação do osso cortical e osso esponjoso dos pedículos vertebrais, na fixação dos parafusos pediculares. Foram utilizados 10 segmentos de coluna lombar de adultos, retirados durante autópsia. O diâmetro dos pedículos das vértebras de L1 a L5 foram avaliados, considerando o diâmetro total e o diâmetyro do osso esponjoso, tendo sido realizadas essas medidas por meio de tomografia computadorizada e medida direta. Os segmentos da coluna vertebral foram divididos em dois grupos para o estudo, sendo que cada grupo era formado por 5 conjuntos de segmentos da coluna lombar. No primeiro grupo a perfuração era realizada segundo os pontos de orientação utilizados nos procedimentos cirúrgicos ( faceta articular e processo transverso). No segundo grupo foi realizado corte transversal na porção média do pedículo, de modo que a perfuração e introdução dos parafusos no seu interior foram efetuados sob visão diereta. Após a perfuração dos pedículos utilizando-se broca de 3 mm, os parafusos eram introduzidos no interior do pedículo vertebral em ordem crescente de seus diâmetros, até que fosse observada alteração estrutural do pedículo, que eram avaliados por meio de medidas sucessivas, utilizando-se paquímetro e observação direta. Foram utilizados parafusos com diâmetro que variou de 3 a 12,5 mm, com progressão de 0,5 mm. Quando o diâmetro do parafuso excedia a resistência estrutural do pedículo, duas lesões foram observadas, a deformação plástica e o rompimento. No grupo I houve um número maior de deformação plástica, mas pelos cálculos estatísticos não houve diferença significativa entre os grupos. Os diâmetro tomográficos obtidos pela medida tomográfica e medida direta apresentaram-se diferentes e sem correlação entre si. No grupo II, como os parafuos foram introduzidos de modo mais centralizado, houve maior número de parafusos com diâmetro maior que o diâmetro do osso esponjoso, mas também não apresentou diferença entre os grupos, segundo avaliações estatísticas. Análise dos valores do diâmetro pedicular, diâmetro do osso esponjoso e do parafuso de maior diâmetro introduzido sem lesar o pedículo permitiu observar que a camada de osso cortical do pedículo foi pouco ocupada pelo parafuso em ambos os grupos. O valor médio da porcentagem do diâmetro do pedículo ocupado pelo parafuso no grupo I foi de 70,7% e no grupo II 75,34%. Foi observado que os parafusos, de um modo geral, apresentaram ancoragem principalmente na porção de osso esponjoso do pedículo vertebral, tendo sido pequena a porcentagem de osso cortical do pedículo vertebral utilizado para a sua ancoragem.

Spine surgery has developed a lot in the last years because of the evolution of the fixation system. The behavior of a screw in the bone is still unknown in many ways. Because the screw is the anchor of sustentation, this work tries to find the answers involving the pedicle screw fixation. To reach this objective we developed this work based on mechanical and histological studies. Two kinds of pedicle screws were used: pedicle screw of the USIS (Ulrich) and pedicle screw of the USS system (Synthes). The pullout tests were made in wood and polyurethane. The histological study was done in lumbar vertebra of humans. In the study about the USIS screw, the follow parameters were tested: hole done with probe and hole done with drill, all of the same inner diameter of the screw. The effect of tapping and not tapping the hole done with drill was tested. In the USS screw study, the effect of the diameter pilot hole in the pullout tests and its historical analysis was seen. In the pullout tests of these screws, both kind of holes done with probes and a drill were tested. The work was divided into stages; first stage was the study of the pullout of the USIS screw; second stage was two studies, a light-microscopic one and a sweeping-electronic-microscope one of the slides of the instrumented vertebra with USIS screws; third stage was the study of the USS screws pullout comparing the relationship between the diameter of the holes and the inner diameter of the screw together with the type of hole (drill and probe); fourth stage was light-microscopic histological study of the instrumented vertebras which had had USIS screws. Results of the first stage showed that probes were more efficient than drills because the mechanical tests of pullouts from probe-made-holes showed the need of the use of a stronger force. In the second stage, a light-microscopic analysis showed that probe-made-holes had a lesser minimum diameter and a lower index of fragmentation than drill-made holes. With relation to the tapping, there was no difference between the holes. Under electronic microscope sweeping, it was seen that probes betters compact the bone around the screw. In the third stage, it was seen that when the pilot orifice was greater than the screws internal diameter a significantly lower force was needed for pullout, while when the pilot orifice was smaller it did not significantly increase the force needed. It was also seen that probe-made-holes had a better anchorage than the drill-made-holes. In the fourth stage, the histological analysis of the slides done with light-microscopy showed that the smaller the diameter of the drill the smaller minimum diameter; there was no significant difference between fragmentation indexes. Conclusion: Probes are better than drills to make a pilot hole because they cause less damage to the surrounding bone and give a stronger anchorage for the screw; the smaller the instrument used to make the pilot hole, better will be the strength of the screw's anchorage; the critical point which the hole must not exceed is the internal diameter of the screw. Tapping, or not, makes no difference to the anchorage.