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Biomechanical analysis of trivergent, a new posterior lumbar spinal fixation system – North American Spine Society Journal (NASSJ)
@NASSJournal La evaluación de las propiedades mecánicas del sistema de fijación espinal Trivergent sugiere una ventaja biomecánica sobre las construcciones estándar:
https://nassopenaccess.org/article/S2666-5484(25)00042-3/fulltext
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— NASSJ (@NASSJournal) November 14, 2025
Introducción
La fijación transpedicular continúa siendo el pilar biomecánico para estabilizar la columna lumbar durante la artrodesis. Sin embargo, los sistemas tradicionales de tornillo–barra presentan limitaciones importantes: aflojamiento (hasta 54% en osteoporosis), migración, fractura del vástago y fallas del tulip, especialmente relacionadas con la dependencia del hueso esponjoso y con la complejidad del hardware.
El sistema Trivergent, una nueva fijación posterior basada en placas y en divergencia de tornillos con trayectoria cortical (CBT), fue diseñado para maximizar la compra cortical, reducir componentes móviles y mejorar la resistencia estructural. El objetivo del estudio fue comparar las propiedades biomecánicas estáticas y dinámicas de Trivergent (60° y 75°) frente a un constructo predicado de tornillo-barra utilizando el protocolo ASTM F1717.
Métodos
Se ensamblaron tres tipos de constructos:
- Predicado (rod-based)
- Trivergent 60°
- Trivergent 75°
Cada sistema fue montado en bloques UHMWPE o acero para simular un modelo de vertebrectomía (peor escenario). Se realizaron tres pruebas biomecánicas estandarizadas:
- Compresión estática en flexión
- Medición de carga última, desplazamiento final, rigidez y momento último.
- Ensayo en control de desplazamiento (25 mm/min).
- Torsión estática
- Medición de torque de cedencia, rigidez torsional y desplazamiento angular.
- Límite de la máquina: 95 N·m.
- Compresión dinámica en flexión
- Carga cíclica a 5 Hz hasta 5,000,000 ciclos o fractura.
- Cargas máximas: 160–350 N según el constructo.
Se documentaron modos de falla y se analizaron medias y desviaciones estándar.
Resultados
1. Compresión estática
| Constructo | Carga última | Momento último |
|---|---|---|
| Predicado | 400 ± 32 N | 18.6 N·m |
| Trivergent 60° | 480 ± 29 N | 26.5 N·m |
| Trivergent 75° | 550 ± 24 N | 30.2 N·m |
- No hubo fallas en Trivergent antes del contacto de bloques.
- El predicado falló por deslizamiento del tulip respecto al tornillo.
2. Torsión estática
| Constructo | Torque de cedencia | Rigidez torsional |
|---|---|---|
| Predicado | 20.5 N·m | 5.22 N·m/° |
| Trivergent 60° | 44 N·m | 14 N·m/° |
| Trivergent 75° | 34 N·m | 13 N·m/° |
- Ningún Trivergent falló antes del límite del equipo.
- El predicado falló por rotación de tornillos dentro del bloque.
3. Compresión dinámica
- Predicado: fallo antes de 160–230 N, con fractura de la barra.
- Trivergent 60°: toleró hasta 300 N (máximo probado).
- Trivergent 75°: toleró hasta 230 N sin fracturas.
- Modo de falla del predicado: fractura del rod inferior en punto de contacto tulip–barra.
Discusión
El sistema Trivergent superó al predicado en todas las pruebas biomecánicas, atribuible a:
- Trayectoria cortical divergente (CBT): mayor contacto con hueso cortical → mayor torque y menor aflojamiento.
- Placa rígida en lugar de barra: elimina fallas de rod-screw interface.
- Menor número de componentes: reduce micro-movilidad y puntos de fatiga.
- Fijación con tornillos de cabeza fija: incremento de resistencia en compresión.
A pesar del menor diámetro (5 mm) respecto al predicado (5.5 mm), los tornillos Trivergent resistieron mayores cargas y fatiga, debido a su geometría y trayectoria optimizada.
Las pruebas dinámicas sugieren que Trivergent podría soportar cargas fisiológicas durante el proceso de artrodesis (≈1 millón de ciclos en 4 meses).
Conclusiones
El sistema Trivergent demostró superioridad en rigidez, resistencia a la compresión, torque de cedencia y tolerancia a la fatiga en comparación con un sistema tradicional tornillo–barra. Su diseño triangular y el uso de trayectorias corticales ofrecen un desempeño biomecánico más robusto que podría disminuir las tasas de aflojamiento, migración y falla mecánica en la fijación lumbar.
Se requieren estudios en cadáver y ensayos clínicos para validar estos resultados in vivo.
🏷️ Keywords
- Fijación lumbar
- Biomecánica
- Tornillo pedicular
- Trayectoria cortical (CBT)
- Artrodesis lumbar
- Fatiga mecánica
- Dispositivo de fijación espinal
- Placa vertebral
- Sistemas de fusión posterior
- Resistencia torsional
📝 Frase clave
El sistema Trivergent mostró una resistencia superior en compresión, torsión y fatiga frente a un constructo convencional, sugiriendo un potencial beneficio biomecánico para la fijación lumbar.
Biomechanical analysis of trivergent, a new posterior lumbar spinal fixation system – PubMed
Biomechanical analysis of trivergent, a new posterior lumbar spinal fixation system – PMC
Biomechanical analysis of trivergent, a new posterior lumbar spinal fixation system – North American Spine Society Journal (NASSJ)
Chojnacki MR, Serbousek J, Serbousek JA, Fessler RG. Biomechanical analysis of trivergent, a new posterior lumbar spinal fixation system. N Am Spine Soc J. 2025 May 27;23:100622. doi: 10.1016/j.xnsj.2025.100622. PMID: 40661178; PMCID: PMC12256338.
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