Biomechanical evaluation of the influence of cervical screws tapping and design

OBJETIVO: Avaliar a influência do desenho do parafuso (autoperfurante e automacheante) e do macheamento do orifício-piloto sobre o torque de inserção e a força de arrancamento dos parafusos utilizados para a fixação anterior da coluna cervical. MÉTODO: Quarenta parafusos automacheantes e 20 autoperfurantes foram inseridos em 10 modelos artificiais de osso (blocos de poliuretana) e 10 vértebras cervicais de carneiro. Os parâmetros estudados foram o torque de inserção e a força de arrancamento. Foram formados três grupos experimentais de acordo com o tipo de preparo do orifício- piloto e o tipo de parafuso utilizado: grupo I - parafuso automacheante com orifício- piloto perfurado e macheado; grupo II - parafuso automacheante com orifício perfurado e não macheado; grupo III - parafuso autoperfurante sem perfuração prévia do orifício- piloto e sem o macheamento. Nos grupos I e II a perfuração do orifício-piloto foi realizada por meio de broca de 3mm de diâmetro e o macheamento, com 4mm. O torque de inserção foi mensurado durante a implantação dos parafusos e, em seguida, foram realizados ensaios mecânicos em máquina universal de testes para avaliar a força de arrancamento dos parafusos. RESULTADOS: O macheamento e a perfuração do orifício- piloto reduziram significativamente o torque de inserção e a força de arrancamento. CONCLUSÃO: O torque de inserção e a força de arrancamento dos parafusos autoperfurantes foram significativamente maiores quando comparado com os dos parafusos automacheantes inseridos após o macheamento do orifício-piloto.OBJECTIVE: To assess if the screw design (self-drilling/self-tapping) and the pilot hole tapping could affect the insertion torque and screw pullout strength of the screw used in anterior fixation of the cervical spine. METHODS: Forty self-tapping screws and 20 self-drilling screws were inserted into 10 models of artificial bone and 10 cervical vertebrae of sheep. The studied parameters were the insertion torque and pullout strength. The following groups were created: Group I - self-tapping screw insertion after pilot hole drilling and tapping; Group II - self-tapping screw insertion after pilot hole drilling without tapping; Group III - self-drilling screw insertion without drilling and tapping. In Groups I and II, the pilot hole had 14.0 mm in depth and was made with a 3mmn drill, while tapping was made with a 4mm tap. The insertion torque was measured and the pullout test was performed. The comparison between groups was made considering the mean insertion torque and the maximum mean pullout strength with the variance analysis (ANOVA; p< 0.05). RESULTS: Previous drilling and tapping of pilot hole significantly decreased the insertion torque and the pullout strength. CONCLUSION: The insertion torque and pullout strength of self-drilling screws were significantly higher when compared to self-tapping screws inserted after pilot hole tapping