Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Đánh giá các kỹ thuật tăng cường vít và thiết kế vít khác nhau trong cột sống bị loãng xương
Tóm tắt
Đây là một nghiên cứu thử nghiệm trên các cột sống của xác người. Mục tiêu của nghiên cứu này là so sánh lực kéo giữa ba phương pháp tăng cường vít và hai thiết kế vít khác nhau. Các can thiệp phẫu thuật ở bệnh nhân bị loãng xương đang gia tăng theo sự phát triển dịch tễ học. Về mặt sinh cơ học, mấu vĩ cung cấp điểm gắn kết vít mạnh nhất trong xương khỏe, trong khi ở bệnh loãng xương, tất cả các khu vực của đốt sống đều bị ảnh hưởng bởi bệnh. Điều này giải thích cho tỷ lệ thất bại của vít cao ở những bệnh nhân này. Do đó, việc tăng cường vít bằng PMMA thường là bắt buộc. Nghiên cứu này có sự tham gia của việc điều tra lực kéo của các vít xuyên mấu được tăng cường trong năm cột sống thắt lưng người (L1–L4). Mỗi cột sống được điều trị với bốn phương pháp khác nhau: vít không tăng cường không có lỗ (vít đặc), vít có lỗ với gia cố đốt sống, vít đặc với gia cố đốt sống và vít đặc với gia cố bằng bóng nâng kyphoplasty. Vít được tăng cường bằng Polymethylmethacrylate (PMMA). Lực kéo được đo cho từng phương pháp điều trị bằng thiết bị thử nghiệm Instron. Độ khoáng của xương được đo cho mỗi đốt sống bằng Micro-CT. Phân tích thống kê được thực hiện bằng bài kiểm tra t hai phía độc lập. Bốn mươi vít (10 vít cho mỗi nhóm và cấp độ) đã được chèn. Các vít được gia cố bằng gia cố đốt sống cho thấy lực kéo cao hơn đáng kể (trung bình 918.5 N, P = 0.001) so với nhóm kiểm soát (trung bình 51 N), trong khi nhóm bóng kyphoplasty không cải thiện lực kéo một cách đáng kể (trung bình 781 N, P > 0.05). Tuy nhiên, đã xảy ra tình trạng rò rỉ trong một số trường hợp điều trị bằng vít có lỗ. Tất cả các cột sống đều cho thấy tình trạng loãng xương trên Micro-CT. Các vít được gia cố bằng gia cố đốt sống, tăng cường vít có lỗ và các vít được gia cố bằng bóng kyphoplasty cho thấy khả năng chống kéo cao hơn so với vít không tăng cường. Lực kéo cao hơn có ý nghĩa chỉ đạt được ở các đốt sống đã được gia cố bằng gia cố đốt sống. Thiết kế vít có lỗ gây ra tình trạng rò rỉ nội tủy do vị trí của lỗ hổng trong vít. Vị trí của lỗ hổng gần nhất là rất quan trọng, phụ thuộc vào thiết kế vít và độ sâu chèn đúng cách. Tuy nhiên, việc sử dụng một vít có lỗ được thiết kế hợp lý sẽ thuận lợi cho việc tăng cường và lắp đặt trong các cột sống bị loãng xương.
Từ khóa
#Kỹ thuật tăng cường vít; thiết kế vít; loãng xương; gia cố đốt sống; bóng kyphoplastyTài liệu tham khảo
Belkoff SM, Molloy S (2003) Temperature measurement during polymerization of polymethylmethacrylate cement used for vertebroplasty. Spine 28(14):1555–1559. doi:10.1097/00007632-200307150-00015
Bohner M (2008) Injectable cements for vertebroplatsy and kyphoplasty. In: Becker S, Ogon M (eds) Balloon kyphoplasty. Springer Wien, New York, pp 143–149
Brantley AG, Mayfield JK, Koeneman JB, Clark KR (1994) The effects of pedicle screw fit. An in vitro study. Spine 1 19(15):1752–1758
Burval DJ, McLain RF, Milks R, Inceoglu S (2007) Primary pedicle screw augmentation in osteoporotic lumbar vertebrae: biomechanical analysis of pedicle fixation strength. Spine 1 32(10):1077–1083
Coe JD, Warden KE, Herzig MA, McAfee PC (1990) Influence of bone mineral density on the fixation of thoracolumbar implants. A comparative study of transpedicular screws, laminar hooks, and spinous process wires. Spine 15(9):902–907. doi:10.1097/00007632-199009000-00012
Cook SD, Salkeld SL, Stanley T, Faciane A, Miller SD (2004) Biomechanical study of pedicle screw fixation in severely osteoporotic bone. Spine J 4(4):402–408. doi:10.1016/j.spinee.2003.11.010
Crafts NFR (1997) The human development index and changes in standards of living: some historical comparisons. Eur Rev Econ Hist 1:299–322
DeWald CJ, Stanley T (2006) Instrumentation-related complications of multilevel fusions for adult spinal deformity patients over age 65: surgical considerations and treatment options in patients with poor bone quality. Spine 1 31(19 Suppl):144–151
Frankel BM, D’Agostino S, Wang C (2007) A biomechanical cadaveric analysis of polymethylmethacrylate-augmented pedicle screw fixation. J Neurosurg Spine 7(1):47–53. doi:10.3171/SPI-07/07/047
Frankel BM, Jones T, Wang C (2007) Segmental polymethylmethacrylate-augmented pedicle screw fixation in patients with bone softening caused by osteoporosis and metastatic tumor involvement: a clinical evaluation. Neurosurgery 61(3):531–537
Garfin SR, Hansen A, Reiley MA (2001) New technologies in spine: kyphoplasty and vertebroplasty for the treatment of painful osteoporotic compression fractures. Spine 26(14):1511–1515. doi:10.1097/00007632-200107150-00002
Grubb SA, Lipscomb HJ, Coonrad RW (1988) Degenerative adult onset scoliosis. Spine 13(3):241–245. doi:10.1097/00007632-198803000-00004
Halvorson TL, Kelley LA, Thomas KA, Whitecloud TS 3rd, Cook SD (1994) Effects of bone mineral density on pedicle screw fixation. Spine 1 19(21):2415–2420
Healey JH, Vigorita VJ, Lane JM (1985) The coexistence and characteristics of osteoarthritis and osteoporosis. J Bone Joint Surg 67-A:586–592
Heini PF (2005) The current treatment—a survey of osteoporotic fracture treatment. Osteoporotic spine fractures: the spine surgeon’s perspective. Osteoporos Int 16(Suppl 2):85–92. doi:10.1007/s00198-004-1723-1
Herzig M Das Festigkeitsverhalten transpedikulärer Fixationssysteme für die lumbale Wirbelsäule im zyklisch-dynamischen Dauerversuch (2004) German National Library. http://deposit.ddb.de/cgi-bin/dokserv?idn=971004986urn:nbn:de:hbz:061-20040418-000797-5. Accessed Jan 2008
Hilibrand AS, Moore DC, Graziano GP (1996) The role of pediculolaminar fixation in compromised pedicle bone. Spine 21(4):445–451
Hirano T, Hasegawa K, Takahashi HE, Uchiyama S, Hara T, Washio T, Sugiura T, Yokaichiya M, Ikeda M (1997) Structural characteristics of the pedicle and its role in screw stability. Spine 22(21):2504–2509
Hu SS (1997) Internal fixation in the osteoporotic spine. Spine 22(24 Suppl):43–48
Hulme PA, Boyd SK, Ferguson SJ (2007) Regional variation in vertebral bone morphology and its contribution to vertebral fracture strength. Bone 41(6):946–957. doi:10.1016/j.bone.2007.08.019
Kanis JA, Pitt FA (1992) Epidemiology of osteoporosis. Bone 13(Suppl 1):S7–S15. doi:10.1016/8756-3282(92)90189-4
Krag MH, Beynnon BD, Pope MH, Frymoyer JW, Haugh LD, Weaver DL (1986) An internal fixator for posterior application to short segments of the thoracic, lumbar, or lumbosacral spine. Design and testing. Clin Orthop Relat Res 203:75–98
Law M, Tencer AF, Anderson PA (1993) Caudo-cephalad loading of pedicle screws: mechanisms of loosening and methods of augmentation. Spine 18(16):2438–2443. doi:10.1097/00007632-199312000-00012
Linhardt O, Lüring C, Matussek J, Hamberger C, Herold T, Plitz W et al (2006) Stability of anterior vertebral body screws after kyphoplasty augmentation. An experimental study to compare anterior vertebral body screw fixation in soft and cured kyphoplasty cement. Int Orthop 30(5):366–370. doi:10.1007/s00264-006-0100-4
Linhardt O, Lüring C, Matussek J, Hamberger C, Plitz W, Grifka J (2006) Stability of pedicle screws after kyphoplasty augmentation: an experimental study to compare transpedicular screw fixation in soft and cured kyphoplasty cement. J Spinal Disord Tech 19(2):87–91. doi:10.1097/01.bsd.0000177212.52583.bd
Lonstein JE, Denis F, Perra JH, Pinto MR, Smith MD, Winter RB (1999) Complications associated with pedicle screws. J Bone Joint Surg Am 81(11):1519–1528
Maestretti G, Cremer C, Otten P, Jakob RP (2007) Prospective study of standalone balloon kyphoplasty with calcium phosphate cement augmentation in traumatic fractures. Eur Spine J 16(5):601–610. doi:10.1007/s00586-006-0258-x
Moore DC, Maitra RS, Farjo LA, Graziano GP, Goldstein SA (1997) Restoration of pedicle screw fixation with an in situ setting calcium phosphate cement. Spine 22(15):1696–1705
Okuyama K, Abe E, Suzuki T, Tamura Y, Chiba M, Sato K (2001) Influence of bone mineral density on pedicle screw fixation: a study of pedicle screw fixation augmenting posterior lumbar interbody fusion in elderly patients. Spine J 1(6):402–407. doi:10.1016/S1529-9430(01)00078-X
Pfeifer BA, Krag MH, Johnson C (1994) Repair of failed transpedicle screw fixation. A biomechanical study comparing polymethylmethacrylate, milled bone, and matchstick bone reconstruction. Spine 19(3):350–353
Riggs BL, Melton LJ 3rd (1995) The worldwide problem of osteoporosis: insights afforded by epidemiology. Bone 17(5 Suppl):505–511. doi:10.1016/8756-3282(95)00258-4
Sarzier JS, Evans AJ, Cahill DW (2002) Increased pedicle screw pullout strength with vertebroplasty augmentation in osteoporotic spines. Neurosurg 96(3 Suppl):309–312
Schizas C, Michel J, Kosmopoulos V, Theumann N (2007) Computer tomography assessment of pedicle screw insertion in percutaneous posterior transpedicular stabilization. Eur Spine J 16:613–617. doi:10.1007/s00586-006-0221-x
Skinner R, Maybee J, Transfeldt E, Venter R, Chalmers W (1990) Experimental pullout testing and comparison of variables in transpedicular screw fixation. A biomechanical study. Spine 15(3):195–201. doi:10.1097/00007632-199003000-00007
Soshi S, Shiba R, Kondo H, Murota K (1991) An experimental study on transpedicular screw fixation in relation to osteoporosis of the lumbar spine. Spine 16(11):1335–1341. doi:10.1097/00007632-199111000-00015
Takigawa T, Tanaka M, Konishi H, Ikuma H, Misawa H, Sugimoto Y et al (2007) Comparative biomechanical analysis of an improved novel pedicle screw with sheath and bone cement. J Spinal Disord Tech 20(6):462–467. doi:10.1097/BSD.0b013e318030d2d6
Tan JS, Bailey CS, Dvorak MF, Fisher CG, Cripton PA, Oxland TR (2007) Cement augmentation of vertebral screws enhances the interface strength between interbody device and vertebral body. Spine 1 32(3):334–341
Taylor RS, Taylor RJ, Fritzell P (2006) Balloon kyphoplasty and vertebroplasty for vertebral compression fractures: a comparative systematic review of efficacy and safety. Spine 31(23):2747–2755
Vanderpool DW, James JI, Wynne-Davies R (1969) Scoliosis in the elderly. J Bone Joint Surg Am 51(3):446–455
Weinstein JN, Rydevik BL, Rauschning W (1992) Anatomic and technical considerations of pedicle screw fixation. Clin Orthop Relat Res (284):34–46
Wittenberg RH, Lee KS, Shea M, White AA 3rd, Hayes WC (1993) Effect of screw diameter, insertion technique, and bone cement augmentation of pedicular screw fixation strength. Clin Orthop Relat Res 296:278–287
Zdeblick TA, Kunz DN, Cooke ME, McCabe R (1993) Pedicle screw pullout strength. Correlation with insertional torque. Spine 18(12):1673–1676
Zindrick MR, Wiltse LL, Widell EH, Thomas JC, Holland WR, Field BT et al (1986) A biomechanical study of intrapeduncular screw fixation in the lumbosacral spine. Clin Orthop Relat Res 203:99–112