Nye pedikelskruer brugt til korrigerende kirurgi ved spinal deformitet

Kyphose eller skoliose er en deformitet af den tredimensionelle struktur af rygsøjlen forårsaget af lateral eller posterior forskydning af rygsøjlen. Ifølge befolkningsincidensstatistikken er antallet af patienter med spinal deformitet i Kina mere end 3 millioner. Den kontinuerlige progression af ubehandlet eller ukorrekt rygmarvsdeformitet forårsager ikke kun alvorlig deformitet, men komprimerer også hjertet, lungen, neurospinalmarven og andre vigtige organer, hvilket fører til hjerte-lungesvigt, paraplegi og endda død, hvilket bringer en enorm økonomisk og social byrde for landet og samfund.

Konventionel spinal ortose bruger almindelige pedikelskruer og stænger til at rette den snoede rygsøjle ud ved at dreje stængerne og skubbe og trække skruer (flere skruer en stang-tilstand). Sammenlignet med udviklede lande er der et stort antal patienter med moderat til svær spinal deformitet i Kina, og der er mange problemer i konventionelle ortopædiske teknikker:(1) svær spinal deformitetsstivhed, der ofte kræver tre-søjlet osteotomi, rygmarvsforvrængning og klipning under ortopædi og lukning, og forekomsten af ​​neurologiske komplikationer steg signifikant (8%-23%); (2) Spændingen mellem skruer og stænger er koncentreret, og risikoen for brud efter traditionel intern fiksering er højere (5%-22%); (3) Komplekse rygmarvsmisdannelser (såsom lumbosakral eller cervix- og brystmisdannelser), installation af ortopædisk stang er vanskelig, tidskrævende og besværlig operation. Derfor er det nødvendigt at opfinde nye ortopædiske interne fikseringsanordninger og teknikker til sikker og effektiv behandling af talrige patienter med moderat og svær kompleks spinal deformitet i Kina.

Udviklingen af ​​tredimensionel ortopædisk teori om spinal deformitet og anvendelsen af ​​tre-søjlet spinal osteotomi har væsentligt forbedret den kirurgiske effektivitet af svær spinal deformitet. I de senere år har den mest anvendte tre-søjle spinal osteotomi hovedsageligt indbefattet pedikel subtraktion osteotomi (PSO) og total vertebral column osteotomi (VCR), som begge kan opnå god effekt. Korrektionsraten var omkring 50%-70%. Men med den brede udvikling af tre-søjlet spinal osteotomi og ortopædkirurgi, stiger antallet af patienter, der har behov for revisionsoperation på grund af komplikationer af intern fikseringsfejl, såsom brækket stang. Tidligere litteratur rapporterede, at komplikationsraten for knækket stang efter alvorlig spinal deformitet var omkring 3,7%-15%. Suk et al. rapporterede, at forekomsten af ​​stangbrud efter posterior VCR for svær spinal deformitet var 7,1 % (5/70). Smith et al. rapporterede, at forekomsten af ​​knækket stang efter PSO hos voksne patienter med spinal deformitet var 15,8 %. Lv et al. diskuterede risikofaktorer og håndteringsstrategier for stangbrud efter posterior VCR-operation for svær spinal deformitet, og fandt ud af, at forekomsten af ​​stangbrud efter operation var 3,7 %. Wang Fei et al. retrospektivt analyserede 7 patienter med stangbrud efter posterior VCR og fandt, at stangbrud for det meste skete inden for 2 år efter operationen, og resterende kyfose var en vigtig risikofaktor for stangbrud efter operationen. Andre risikofaktorer omfattede traumer, anterior kolonnedefekt, svinggang, fiksering af en enkelt stang og forskydning af titaniumnet osv. Hos patienter med tri-kolonne spinal osteotomi er osteotomiområdet og tilstødende øvre og nedre segmenter for det meste stresskoncentrerede områder, og den stabile ossøse fusion er ikke blevet dannet på kort sigt efter operationen, og den indre fikseringsstang er tilbøjelig til træthedsbrud . Derfor er forstærkning af osteotomiområdet og tilstødende segmenter påkrævet for at reducere risikoen for stangbrud. Tidligere, for at reducere forekomsten af ​​postoperative komplikationer af stangbrud, omfatter de almindeligt anvendte forbedringsmetoder hovedsageligt anterior støtte, forøgelse af implantatdensiteten og brug af tykke stænger. Forreste titanium-mesh-støtte har ulemper såsom vanskeligheder med placering og postoperativ nedsynkning, mens øget implantattæthed og brug af tykke stænger vil øge omkostningerne for patienterne og stadig ikke helt kan undgå forekomsten af ​​postoperativ stangbrud.

I den internationale kirurgiske ortosetilstand for skoliose indsættes en lang stang på venstre og højre side af rygsøjlen generelt i en intern låsefiksering med en enkelt spalteskrue. Et væsentligt træk ved svær skoliose er imidlertid den alvorlige ubalance i rygsøjlen og stivheden af ​​det misdannede segment, hvilket gør den ovennævnte traditionelle ortopædiske model svær at opnå. I øjeblikket har forskere bredt anerkendt, at brugen af ​​satellitstangteknologi i periosteotomiområdet kan reducere risikoen for postoperativ intern fikseringsfejl ved ortopædisk operation af spinal deformitet. Scheer et al. viste in vitro biomekaniske resultater, at sammenlignet med posterior intern fiksering alene, kunne anvendelsen af ​​satellitstangteknologi i det perifert brækkede stangområde genoprette spinalstyrken under fleksion, ekstension og venstre-højre rotation, og positionen af ​​satellitstangen var uafhængig af spinal styrke efter revision. I 2012 tog ansøgerteamet føringen med at anvende satellitstangteknologien i den tre-søjlede osteotomi for alvorlig spinal deformitet i Kina. Pedikelskruerne i de øvre og nedre segmenter af osteotomiområdet blev erstattet af dobbelthovedede skruer, hvilket gjorde skrueplaceringen enkel. Derudover øger denne teknik ikke implantattætheden af ​​pedikelskruer, og satellitstængerne er for det meste afskårne korte stænger, så der er ingen ekstra omkostninger for patienterne. Relevante forskningsresultater er blevet publiceret i Spine and Chinese Journal of Orthopaetics mv.

I den traditionelle satellitstangteknologi er fikseringen og forbindelsen af ​​hovedstangen og satellitstangen imidlertid afhængig af den traditionelle enkeltspalteskrue og den traditionelle dobbeltslidskonnektor, som er adskilt og ikke en helhed i den mekaniske struktur, stabiliteten af stangen er relativt dårlig, og skruens stabilitet er utilstrækkelig. Ansøgere team tidligt for at løse det kliniske problem, opfandt en slags helt nye monomerer dobbelt rille pedikelskruer og intern fikseringsanordning, den nye skrue er altid skrue, på grundlag af de traditionelle enkeltskruer og dobbelt rille konnektorkombinationer, konstrueret en ny slags monomer-dobbeltrillede pedikelskruer (i det følgende benævnt ny type dobbeltskrue). Det dobbelthovedede søm omfatter en fast ende og en forbindelsesende, og forbindelsesenden er forsynet med to forbindelsesslidser: hovedforbindelsesslidsen og den ekstra forbindelsesslids. Under osteotomi i den midterste og bageste kolonne blev der implanteret dobbelthovedede søm i hovedet og halen af ​​osteotomiområdet, og satellitstænger blev placeret på tværs af osteotomiområdet og låst i den ekstra forbindelsesrille for at holde osteotomiområdet i en stabil tilstand under osteotomiprocessen. Derefter blev osteotomipunktet lukket ved at justere satellitstængerne, og hovedfikseringsstangen blev til sidst samlet.

Formålet med denne undersøgelse:(1) at undersøge, om den multi-stavs ortopædiske teknik ved hjælp af en ny dobbelthovedet skrue efter PSO osteotomi kan forbedre bevægelsesområdet og biomekaniske egenskaber af hovedstangstammen. (2) At undersøge muligheden for at anvende den nye dobbelthovedskrue i PSO-kirurgi til svær spinal deformitet hos voksne, og at evaluere om denne teknik kan reducere forekomsten af ​​komplikationer såsom brækket stang og forbedre patienternes livskvalitet.