O tratamento de deformidade espinhal, doença degenerativa, trauma, e tumores da coluna vertebral exigem freqüentemente a realização da fixação interna. O surgimento dos parafusos pediculares possibilitou a realização da instrumentação segmentar da coluna mais estável, tornando-se atualmente procedimento padrão para realização das cirurgias de correção, estabilização de deformidade e instabilidade da coluna em patologias torácicas, lombares e sacrais. O segmento vertebral mais favorável para a implantação do parafuso é a região lombar, devido ao maior diâmetro dos pedículos. A fotoelasticidade tem sido utilizada em estudos científicos a fim de determinar a distribuição de tensões/deformações em sistemas estruturais, pois permite uma análise qualitativa e quantitativa do estado de tensão, através da observação de efeitos óticos. Neste trabalho foi utilizada esta técnica para determinar e analisar as tensões internas de modelos fotoelásticos sob influência de parafusos pediculares tipo USS1, quando submetidos a esforços de arrancamento. Para realização das análises fotoelásticas foram confeccionados 12 modelos divididos em três grupos, contendo em cada 4 modelos fotoelásticos. O primeiro grupo, G1, inclui o parafuso com diâmetro externo de 5 mm, o segundo, G2, o parafuso com diâmetro externo de 6 mm e o terceiro, G3, o parafuso com diâmetro externo de 7 mm. A simulação foi feita utilizando cargas de 0,75 e 1,5 Kgf. As ordens de franjas foram avaliadas em torno dos parafusos, utilizando o método de compensação de Tardy. Em todos os modelos analisados foram determinadas as tensões cisalhantes. Os resultados mostraram que para a carga de 0,75 Kgf, a tensão cisalhante máxima no parafuso de 5 mm foi maior que no de 6 mm, que foi maior que no de 7 mm. Com a carga de 1,5 Kgf houve igualdade nos três diâmetros externos de parafusos, e comparando estas duas cargas prevaleceu o último resultado. De acordo com as análises realizadas nos doze modelos, observou-se que o local de maior tensão é no pico das cristas, principalmente próxima a ponta dos parafusos. Sendo assim, esta técnica é bastante eficiente, pois, através da análise quantitativa e qualitativa foi possível comparar os parafusos de fixação vertebral, verificando qual é o mais suscetível ao arrancamento. / The treatment of spinal deformities, degenerative disease, injuries and tumors on the vertebral column often demand the accomplishment of the internal fixation. The pedicular screws arising enabled the accomplishment of column segmental instrumentation more stable and became a standard procedure in accomplishing surgeries of correction, deformities stabilization and column instability in thoracic, lumbar and sacral pathologies. The best vertebral segment for the screw implantation is the lumbar area due to a larger diameter of the pedicles. The photoelasticity has been used in scientific studies in order to determine the stress/strain distribution in structural systems, because it allows a qualitative and quantitative analysis of the state of stress, through the observation of optical effects. In this work was used this technique to determine and analyze the internal stress of the photoelastic models under the influence of pedicular screws type USS1 submitted to pullout strength. In order to accomplish the photoelastic analysis 12 models divided in 3 groups were made. Each of them contained 4 photoelastic models. The first group, G1, was composed by the screw of 5 mm of external diameter, the second, G2, was composed by the screw of 6 mm external diameter and the third, G3, by a screw of 7 mm external diameter. The simulation was performed using loads of 0.75 Kgf and 1.5 Kgf. The fringe orders were evaluated around the screws using the Tardy compensation method. In all the models analyzed were calculated the shear stress. The results showed that using the load of 0.75 Kgf the shear stress in the 5 mm screw was bigger than in the 6 mm screw, which was bigger than in the 7mm screw. With a load of 1.5 Kgf there was equality among the three external diameter screws and comparing these two last loads, the last result prevailed. According to the analysis realized in the 12 models, we observed that the place of highest stress is at the peak of the crests mainly at the tips of the screws. Concluding, this technique is efficient enough because through the quantitative and qualitative analysis it was possible to compare the vertebral fixation screws, verifying witch one is more susceptible to pullout.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:12:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5545.pdf: 5030792 bytes, checksum: db0e89c0cabf8fcafd5e7da0160756a0 (MD5) Previous issue date: 2013-08-30 / The search for new materials or changes in the manufacture process for the surgical implant companies have been considered one the most challenging issues for the engineering in order to supply high performance products and minimize the damage to the post-operated patient, reducing the recovery time through the improved acceptance and stability of the organism regarding the implanted medical device. Alternatives for the decrease in the time to reach the arthodesis can be obtained through the Surface Treatment technique. The possible use of bioceramics with coating in metallic parts, may increase the bone growth rate of the deposited bioceramic when the adequate parameters are used, although the thermal spray process may impact the fatigue life. This study intends to analyses the life of dynamic loading of a Pedicular Fixation System with the presence of a coated hydroxyapatite film deposited on the surface of the screws through the Flame Spray technique, using a methodology in according with the prescribed by the preface of the standard ASTM F 1717 (Standard Test Methods for Spinal Implant Constructs in a Vertebrectomy Model). The mechanical properties of the coating were found satisfactory, although changes in the coating process are required in order to reach the correct Ca/P ratio. / As pesquisas por novos materiais ou modificações de processamento para as indústrias de implantes têm sido alguns dos grandes desafios da engenharia para fornecer produtos de alto desempenho e minimizar os danos no pós-operatório de pacientes submetidos à intervenção cirúrgica, além de diminuir o tempo de recuperação dos mesmos através de maior aceitação e estabilidade do organismo ao produto médico implantado. Alternativas para diminuir o tempo de obtenção da artrodese podem ser obtidas através de técnicas de Engenharia de Superfície. A possibilidade de utilização de biocerâmicas como recobrimento de peças metálicas, pode proporcionar maior taxa de crescimento ósseo quando depositada nos parâmetros adequados, embora o processo de aspersão térmica possa ocasionar alterações significativas da vida em fadiga do corpo metálico. Este estudo busca verificar a vida sob compressão dinâmica de um sistema de fixação pedicular que possui seus parafusos recobertos por hidroxiapatita através da técnica de Flame Spray seguindo os prefácios da norma ASTM F 1717 (Standard Test Methods for Spinal Implant Constructs in a Vertebrectomy Model). O comportamento mecânico da peça recoberta se mostrou satisfatório, entretanto há a necessidade de alterações nos parâmetros de processo para que a correta relação Ca/P seja obtida.

O tratamento de deformidade espinhal, doença degenerativa, trauma, e tumores da coluna vertebral exigem freqüentemente a realização da fixação interna. O surgimento dos parafusos pediculares possibilitou a realização da instrumentação segmentar da coluna mais estável, tornando-se atualmente procedimento padrão para realização das cirurgias de correção, estabilização de deformidade e instabilidade da coluna em patologias torácicas, lombares e sacrais. O segmento vertebral mais favorável para a implantação do parafuso é a região lombar, devido ao maior diâmetro dos pedículos. A fotoelasticidade tem sido utilizada em estudos científicos a fim de determinar a distribuição de tensões/deformações em sistemas estruturais, pois permite uma análise qualitativa e quantitativa do estado de tensão, através da observação de efeitos óticos. Neste trabalho foi utilizada esta técnica para determinar e analisar as tensões internas de modelos fotoelásticos sob influência de parafusos pediculares tipo USS1, quando submetidos a esforços de arrancamento. Para realização das análises fotoelásticas foram confeccionados 12 modelos divididos em três grupos, contendo em cada 4 modelos fotoelásticos. O primeiro grupo, G1, inclui o parafuso com diâmetro externo de 5 mm, o segundo, G2, o parafuso com diâmetro externo de 6 mm e o terceiro, G3, o parafuso com diâmetro externo de 7 mm. A simulação foi feita utilizando cargas de 0,75 e 1,5 Kgf. As ordens de franjas foram avaliadas em torno dos parafusos, utilizando o método de compensação de Tardy. Em todos os modelos analisados foram determinadas as tensões cisalhantes. Os resultados mostraram que para a carga de 0,75 Kgf, a tensão cisalhante máxima no parafuso de 5 mm foi maior que no de 6 mm, que foi maior que no de 7 mm. Com a carga de 1,5 Kgf houve igualdade nos três diâmetros externos de parafusos, e comparando estas duas cargas prevaleceu o último resultado. De acordo com as análises realizadas nos doze modelos, observou-se que o local de maior tensão é no pico das cristas, principalmente próxima a ponta dos parafusos. Sendo assim, esta técnica é bastante eficiente, pois, através da análise quantitativa e qualitativa foi possível comparar os parafusos de fixação vertebral, verificando qual é o mais suscetível ao arrancamento. / The treatment of spinal deformities, degenerative disease, injuries and tumors on the vertebral column often demand the accomplishment of the internal fixation. The pedicular screws arising enabled the accomplishment of column segmental instrumentation more stable and became a standard procedure in accomplishing surgeries of correction, deformities stabilization and column instability in thoracic, lumbar and sacral pathologies. The best vertebral segment for the screw implantation is the lumbar area due to a larger diameter of the pedicles. The photoelasticity has been used in scientific studies in order to determine the stress/strain distribution in structural systems, because it allows a qualitative and quantitative analysis of the state of stress, through the observation of optical effects. In this work was used this technique to determine and analyze the internal stress of the photoelastic models under the influence of pedicular screws type USS1 submitted to pullout strength. In order to accomplish the photoelastic analysis 12 models divided in 3 groups were made. Each of them contained 4 photoelastic models. The first group, G1, was composed by the screw of 5 mm of external diameter, the second, G2, was composed by the screw of 6 mm external diameter and the third, G3, by a screw of 7 mm external diameter. The simulation was performed using loads of 0.75 Kgf and 1.5 Kgf. The fringe orders were evaluated around the screws using the Tardy compensation method. In all the models analyzed were calculated the shear stress. The results showed that using the load of 0.75 Kgf the shear stress in the 5 mm screw was bigger than in the 6 mm screw, which was bigger than in the 7mm screw. With a load of 1.5 Kgf there was equality among the three external diameter screws and comparing these two last loads, the last result prevailed. According to the analysis realized in the 12 models, we observed that the place of highest stress is at the peak of the crests mainly at the tips of the screws. Concluding, this technique is efficient enough because through the quantitative and qualitative analysis it was possible to compare the vertebral fixation screws, verifying witch one is more susceptible to pullout.

A cirurgia da coluna vertebral tem se desenvolvido muito nos últimos anos em decorrência da evolução dos sistemas de fixação. O comportamento da interface do parafuso com o osso continua sendo um aspecto não muito dominado. Como o parafuso é a âncora de sustentação, o trabalho procura investigar as técnicas de introdução do parafuso pedicular. Para atingir esse objetivo desenvolvemos o trabalho por meio de estudo com ensaios mecânicos de arrancamento e estudo histológico. Dois tipos de parafusos pediculares foram utilizados: parafuso pedicular do sistema USIS (Ulrich) e parafuso pedicular do sistema USS (Synthes). Os ensaios de arrancamento foram realizados em corpos de prova de madeira e poliuretano. O estudo histológico foi realizado em vértebras lombares de cadáver humano. No estudo envolvendo o parafuso USIS, foram testados os seguintes parâmetros: orifícios feitos com sonda e orifícios feitos com broca, todos do mesmo diâmetro do diâmetro interno do parafuso. Também foi testado o efeito do macheamento em relação ao não macheamento, nos orifícios feitos com broca. No estudo com os parafusos USS foram testados o efeito do diâmetro do orifício piloto tanto no estudo histológico como no arrancamento. No arrancamento destes parafusos também foi testado o efeito do tipo de orifício feito com sonda e com broca. O trabalho foi dividido em etapas: Primeira etapa foi o estudo de arrancamento do parafuso USIS; segunda etapa, estudo histológico de vértebra instrumentada com parafuso USIS, esta parte do trabalho foi constituída por análise de microscopia de luz e microscopia eletrônica de varredura; terceira etapa foi o arrancamento do parafuso USS; e quarta etapa foi o estudo histológico de vértebra instrumentada com parafuso USS. Os resultados da primeira etapa demonstraram que sonda teve efeito melhor do que broca, porque o resultado dos ensaios de arrancamento nos orifícios feitos com sondas teve maior força de arrancamento do que nos orifícios feitos por brocas. Na segunda etapa, análise histológica, verificou-se que os orifícios feitos por sonda apresentaram-se menores e com menor índice de fragmentação ao redor dos orifícios. Esses feitos tiveram diferença estatística significante, tanto na primeira, quanto na segunda etapa. Com relação ao macheamento não foi constatada diferença entre o não macheamento, em nenhuma das duas etapas. Na terceira etapa foi observado que, quando o orifício piloto ultrapassa o diâmetro interno do parafuso, ocorre tendência de queda na força de arrancamento de modo significativo, enquanto que orifício menor que o orifício piloto não tende a causar muita diferença na força de arrancamento em relação ao orifício correspondente ao diâmetro interno do parafuso. Também foi observado que o orifício feito com sonda oferece melhor força de ancoragem do que orifício feito com broca. Na quarta etapa foi constatado que quanto menor a broca para abrir o orifício piloto, menor o diâmetro do orifício, e não houve diferença significativa quanto ao índice de fragmentação ao redor do orifício entre os diferentes tamanhos de broca. Como conclusão pode-se dizer que sonda é melhor para se fazer o orifício piloto, uma vez que alarga menos o orifício, lesa menos as trabéculas ao redor do orifício e proporciona maior força de ancoragem do que broca. Também se pode concluir que o instrumental de menor diâmetro para abertura do orifício piloto é melhor, e o ponto crítico seria o diâmetro interno do parafuso. Não se deve fazer orifício piloto com instrumento de diâmetro maior que o diâmetro interno do parafuso. Não se constatou vantagem em relação ao fato de realizar ou deixar de realizar o macheamento. / 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 9 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 screws 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.

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.

A cirurgia da coluna vertebral tem se desenvolvido muito nos últimos anos em decorrência da evolução dos sistemas de fixação. O comportamento da interface do parafuso com o osso continua sendo um aspecto não muito dominado. Como o parafuso é a âncora de sustentação, o trabalho procura investigar as técnicas de introdução do parafuso pedicular. Para atingir esse objetivo desenvolvemos o trabalho por meio de estudo com ensaios mecânicos de arrancamento e estudo histológico. Dois tipos de parafusos pediculares foram utilizados: parafuso pedicular do sistema USIS (Ulrich) e parafuso pedicular do sistema USS (Synthes). Os ensaios de arrancamento foram realizados em corpos de prova de madeira e poliuretano. O estudo histológico foi realizado em vértebras lombares de cadáver humano. No estudo envolvendo o parafuso USIS, foram testados os seguintes parâmetros: orifícios feitos com sonda e orifícios feitos com broca, todos do mesmo diâmetro do diâmetro interno do parafuso. Também foi testado o efeito do macheamento em relação ao não macheamento, nos orifícios feitos com broca. No estudo com os parafusos USS foram testados o efeito do diâmetro do orifício piloto tanto no estudo histológico como no arrancamento. No arrancamento destes parafusos também foi testado o efeito do tipo de orifício feito com sonda e com broca. O trabalho foi dividido em etapas: Primeira etapa foi o estudo de arrancamento do parafuso USIS; segunda etapa, estudo histológico de vértebra instrumentada com parafuso USIS, esta parte do trabalho foi constituída por análise de microscopia de luz e microscopia eletrônica de varredura; terceira etapa foi o arrancamento do parafuso USS; e quarta etapa foi o estudo histológico de vértebra instrumentada com parafuso USS. Os resultados da primeira etapa demonstraram que sonda teve efeito melhor do que broca, porque o resultado dos ensaios de arrancamento nos orifícios feitos com sondas teve maior força de arrancamento do que nos orifícios feitos por brocas. Na segunda etapa, análise histológica, verificou-se que os orifícios feitos por sonda apresentaram-se menores e com menor índice de fragmentação ao redor dos orifícios. Esses feitos tiveram diferença estatística significante, tanto na primeira, quanto na segunda etapa. Com relação ao macheamento não foi constatada diferença entre o não macheamento, em nenhuma das duas etapas. Na terceira etapa foi observado que, quando o orifício piloto ultrapassa o diâmetro interno do parafuso, ocorre tendência de queda na força de arrancamento de modo significativo, enquanto que orifício menor que o orifício piloto não tende a causar muita diferença na força de arrancamento em relação ao orifício correspondente ao diâmetro interno do parafuso. Também foi observado que o orifício feito com sonda oferece melhor força de ancoragem do que orifício feito com broca. Na quarta etapa foi constatado que quanto menor a broca para abrir o orifício piloto, menor o diâmetro do orifício, e não houve diferença significativa quanto ao índice de fragmentação ao redor do orifício entre os diferentes tamanhos de broca. Como conclusão pode-se dizer que sonda é melhor para se fazer o orifício piloto, uma vez que alarga menos o orifício, lesa menos as trabéculas ao redor do orifício e proporciona maior força de ancoragem do que broca. Também se pode concluir que o instrumental de menor diâmetro para abertura do orifício piloto é melhor, e o ponto crítico seria o diâmetro interno do parafuso. Não se deve fazer orifício piloto com instrumento de diâmetro maior que o diâmetro interno do parafuso. Não se constatou vantagem em relação ao fato de realizar ou deixar de realizar o macheamento. / 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 9 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 screws 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.