Neuartige Pedikelschrauben für die Korrekturchirurgie bei Wirbelsäulendeformitäten

Kyphose oder Skoliose ist eine Deformität der dreidimensionalen Struktur der Wirbelsäule, die durch eine seitliche oder hintere Verschiebung der Wirbelsäule verursacht wird. Laut Statistik der Bevölkerungsinzidenz beträgt die Zahl der Patienten mit Wirbelsäulendeformitäten in China mehr als 3 Millionen. Das kontinuierliche Fortschreiten unbehandelter oder unsachgemäßer Wirbelsäulendeformitäten führt nicht nur zu schweren Deformationen, sondern komprimiert auch Herz, Lunge, Neurosenmark und andere wichtige Organe, was zu Herz-Lungen-Versagen, Querschnittslähmung und sogar zum Tod führt und eine enorme wirtschaftliche und soziale Belastung für das Land darstellt Gesellschaft.

Herkömmliche Wirbelsäulenorthesen verwenden gewöhnliche Pedikelschrauben und Stäbe, um die verdrehte Wirbelsäule durch Drehen der Stäbe und Drücken und Ziehen von Schrauben aufzurichten (mehrere Schrauben, ein Stabmodus). Im Vergleich zu Industrieländern gibt es in China eine große Anzahl von Patienten mit mittelschwerer bis schwerer Wirbelsäulendeformität, und es gibt viele Probleme bei herkömmlichen orthopädischen Techniken: (1) schwere Wirbelsäulendeformität, Steifheit, die häufig eine Drei-Säulen-Osteotomie erfordert, Wirbelsäulenverzerrung usw Scherungen während der Orthopädie und des Verschlusses sowie die Häufigkeit neurologischer Komplikationen stiegen deutlich an (8–23 %); (2) Die Spannung zwischen Schrauben und Stäben ist konzentriert und das Bruchrisiko nach herkömmlicher interner Fixierung ist höher (5–22 %); (3) Bei komplexen Wirbelsäulenfehlbildungen (z. B. lumbosakralen Fehlbildungen oder Fehlbildungen des Gebärmutterhalses und der Brust) ist die Installation eines orthopädischen Stabes ein schwieriger, zeitaufwändiger und mühsamer Vorgang. Daher ist es notwendig, neue orthopädische interne Fixationsgeräte und -techniken für die sichere und wirksame Behandlung zahlreicher Patienten mit mittelschwerer und schwerer komplexer Wirbelsäulendeformität in China zu erfinden.

Die Entwicklung der dreidimensionalen orthopädischen Theorie der Wirbelsäulendeformität und die Anwendung der dreisäuligen Wirbelsäulenosteotomie haben die chirurgische Wirksamkeit schwerer Wirbelsäulendeformitäten erheblich verbessert. Die in den letzten Jahren am weitesten verbreitete Drei-Säulen-Wirbelsäulenosteotomie umfasst hauptsächlich die Pedikelsubtraktionsosteotomie (PSO) und die Gesamtwirbelsäulenosteotomie (VCR), die beide eine gute Wirkung erzielen können. Die Korrekturrate betrug etwa 50–70 %. Mit der breiten Entwicklung der Drei-Säulen-Wirbelsäulenosteotomie und der orthopädischen Chirurgie steigt jedoch die Zahl der Patienten, die aufgrund der Komplikationen eines internen Fixationsversagens, wie z. B. eines Stabbruchs, eine Revisionsoperation benötigen. Frühere Literatur berichtete, dass die Komplikationsrate eines Stabbruchs nach schwerer Wirbelsäulendeformität etwa 3,7–15 % betrug. Suk et al. berichteten, dass die Inzidenz von Stabbrüchen nach posteriorem VCR bei schwerer Wirbelsäulendeformität 7,1 % (5/70) betrug. Smith et al. berichteten, dass die Inzidenz gebrochener Stäbe nach PSO bei erwachsenen Patienten mit Wirbelsäulendeformität 15,8 % betrug. Lv et al. diskutierten die Risikofaktoren und Behandlungsstrategien für Stabbrüche nach einer hinteren VCR-Operation bei schwerer Wirbelsäulendeformität und stellten fest, dass die Inzidenz von Stabbrüchen nach der Operation 3,7 % betrug. Wang Fei et al. analysierten retrospektiv 7 Patienten mit Stabbruch nach posteriorer VCR und stellten fest, dass Stabbrüche meist innerhalb von 2 Jahren nach der Operation auftraten und eine verbleibende Kyphose ein wichtiger Risikofaktor für Stabbrüche nach der Operation war. Weitere Risikofaktoren waren Trauma, Defekt der vorderen Säule, schwingender Gang, Einzelstabfixierung und Verschiebung des Titannetzes usw. Bei Patienten mit dreisäuliger Wirbelsäulenosteotomie sind der Osteotomiebereich und die angrenzenden oberen und unteren Segmente meist belastungsintensive Bereiche, und die stabile Knochenfusion hat sich kurz nach der Operation nicht gebildet, und der interne Fixierungsstab ist anfällig für Ermüdungsbrüche . Daher ist eine Verstärkung des Osteotomiebereichs und angrenzender Segmente erforderlich, um das Risiko eines Stabbruchs zu verringern. Um das Auftreten postoperativer Komplikationen bei Stabbrüchen zu reduzieren, wurden in der Vergangenheit vor allem die vordere Stützung, die Erhöhung der Implantatdichte und die Verwendung dicker Stäbe zu den häufig verwendeten Verbesserungsmethoden verwendet. Die vordere Titannetzunterstützung hat Nachteile wie Schwierigkeiten bei der Platzierung und postoperatives Absinken, während eine Erhöhung der Implantatdichte und die Verwendung dicker Stäbe die Kosten für die Patienten erhöhen und dennoch das Auftreten eines postoperativen Stabbruchs nicht vollständig vermeiden können.

Beim internationalen chirurgischen Skoliose-Orthesenmodus wird im Allgemeinen ein langer Stab auf der linken und rechten Seite der Wirbelsäule in eine interne Verriegelungsfixierung mit einer einzelnen Schlitzschraube eingeführt. Ein Hauptmerkmal einer schweren Skoliose ist jedoch das starke Ungleichgewicht der Wirbelsäule und die Steifheit des missgebildeten Segments, was es schwierig macht, das oben beschriebene traditionelle orthopädische Modell zu erreichen. Derzeit haben Wissenschaftler weitgehend erkannt, dass der Einsatz der Satellitenstabtechnologie im Bereich der Periosteotomie das Risiko eines postoperativen Versagens der internen Fixierung bei orthopädischen Wirbelsäulendeformitäten verringern kann. Scheer et al. zeigten biomechanische In-vitro-Ergebnisse, dass im Vergleich zur alleinigen posterioren internen Fixierung die Anwendung der Satellitenstabtechnologie im peripher gebrochenen Stabbereich die Wirbelsäulenstärke während der Beugung, Streckung und Links-Rechts-Rotation wiederherstellen konnte und die Position des Satellitenstabs unabhängig von der Wirbelsäule war Festigkeit nach der Überarbeitung. Im Jahr 2012 übernahm das Antragstellerteam die Führung bei der Anwendung der Satellitenstabtechnologie bei der Drei-Säulen-Osteotomie bei schwerer Wirbelsäulendeformität in China. Die Pedikelschrauben im oberen und unteren Segment des Osteotomiebereichs wurden durch Doppelkopfschrauben ersetzt, was die Schraubenplatzierung vereinfacht. Darüber hinaus erhöht diese Technik die Implantatdichte von Pedikelschrauben nicht und die Satellitenstäbe sind größtenteils kurze Stäbe, sodass für den Patienten keine zusätzlichen Kosten entstehen. Relevante Forschungsergebnisse wurden in Spine und Chinese Journal of Orthopaedics usw. veröffentlicht.

Bei der traditionellen Satellitenstangentechnologie basieren die Befestigung und Verbindung der Hauptstange und der Satellitenstange jedoch auf der herkömmlichen Einzelschlitzschraube und dem herkömmlichen Doppelschlitzverbinder, die getrennt und nicht ein Ganzes in der mechanischen Struktur sind, was die Stabilität gewährleistet Die Stange ist relativ schlecht und die Stabilität der Schraube ist unzureichend. Um das klinische Problem zu lösen, erfanden die Antragsteller frühzeitig eine Art brandneue Monomer-Doppelrillen-Pedikelschrauben und eine interne Fixierungsvorrichtung. Die neue Schraube ist immer eine Schraube, basierend auf den traditionellen Einzelschlitzschrauben- und Doppelrillen-Verbindungskombinationen. konstruierte eine neue Art von Monomer-Doppelrillen-Pedikelschrauben (im Folgenden als neue Doppelschraube bezeichnet). Der doppelköpfige Nagel umfasst ein festes Ende und ein Verbindungsende, und das Verbindungsende ist mit zwei Verbindungsschlitzen versehen: dem Hauptverbindungsschlitz und dem Hilfsverbindungsschlitz. Während der Osteotomie der mittleren und hinteren Säule wurden doppelköpfige Nägel am Kopf und Ende des Osteotomiebereichs implantiert, und Satellitenstäbe wurden über den Osteotomiebereich gelegt und in der Hilfsverbindungsnut verriegelt, um den Osteotomiebereich währenddessen in einem stabilen Zustand zu halten der Osteotomievorgang. Anschließend wurde der Osteotomiepunkt durch Anpassen der Satellitenstangen geschlossen und schließlich die Hauptfixierungsstange montiert.

Der Zweck dieser Studie: (1) zu untersuchen, ob die orthopädische Mehrstabtechnik unter Verwendung einer neuen Doppelkopfschraube nach PSO-Osteotomie den Bewegungsumfang und die biomechanischen Eigenschaften der Hauptstabbelastung verbessern kann. (2) Untersuchung der Machbarkeit der Anwendung der neuen Doppelkopfschraube in der PSO-Chirurgie bei schweren Wirbelsäulendeformitäten bei Erwachsenen und Bewertung, ob diese Technik das Auftreten von Komplikationen wie Stabbrüchen reduzieren und die Lebensqualität der Patienten verbessern kann.