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OBJETIVO: Analisar a validade da medida de rotação medial (RM) do ombro pelos níveis vertebrais conforme a variação da posição da diáfise do úmero, testando o bigoniômetro como novo instrumental de aferição. MÉTODOS: Foram avaliados, prospectivamente, 140 ombros (70 pacientes) que tinham limitação da RM do ombro unilateral. Avaliou-se, por meio da escala visual, o nível vertebral e correlacionou-se com o ângulo obtido conforme a posição da diáfise do úmero utilizando o bigoniômetro desenvolvido com a Engenharia Mecânica do Mackenzie. RESULTADOS: O nível vertebral máximo alcançado na RM do lado não acometido variou de T3 a T12, e para o lado acometido variou de T6 a trocânter. Já quando o membro acometido foi reposicionado em RM de acordo com os valores angulares do lado normal, 57,13% dos pacientes alcançaram níveis mais baixos entre sacro, glúteo e trocânter. Analisando o nível vertebral máximo alcançado e a variação entre o ângulo x (plano frontal: abdução e RM do ombro) acometido e o ângulo x não acometido em RM, verificamos que quanto maior a angulação do eixo da diáfise menor a variação do nível vertebral alcançado. Avaliando a correlação linear entre as variáveis diferença do nível vertebral máximo alcançado e a variação do ângulo y (extensão e adução do ombro) acometido e ângulo y não acometido em RM, verificamos que não há uma relação linear bem estabelecida entre estas variáveis. CONCLUSÃO: A medida da RM pelos níveis vertebrais não corresponde aos valores reais, pois varia conforme o posicionamento da diáfise do úmero.