用于脊柱畸形矫正手术的新型椎弓根螺钉
新型双头椎弓根螺钉在脊柱畸形矫正手术中的生物力学及临床应用
仍有大量严重的脊柱畸形病例如果不治疗就会继续恶化。 这些患者不仅外观畸形严重,还出现心肺受压、腹部体积缩小,甚至脊髓损伤。 为这些患者提供安全有效的手术干预至关重要。 据报道,三柱截骨矫正手术是治疗严重脊柱畸形的有效手术策略。 然而,由于杆上的矫正应力较大,因杆断裂而需要进行翻修手术的患者数量有所增加(3.7%-15%)。 3柱截骨患者,截骨区及上下相邻节段多为应力集中区,截骨杆容易发生疲劳断裂。 因此,有必要对截骨区域和邻近节段进行加固,以降低杆断裂的风险。 我们之前的研究发现,使用带有二重连接器或多米诺骨牌的卫星杆可以降低杆断裂的风险。 然而,在传统的卫星杆技术中,主杆和卫星杆的连接依赖于传统的单槽螺钉和二重连接器。 两者在机械结构上是分离的而不是一个整体。 固定的稳定性相对不足,仍有改进的空间。
在传统二重连接器的基础上,我们进一步发明了一种新型双头椎弓根螺钉,它是传统单槽螺钉和二重连接器的结合。 与传统的双头连接器相比,新型双头椎弓根螺钉由于螺钉与连接器一体化,理论上主杆和卫星杆之间具有更强的稳定性。 因此,本研究的目的是通过对L3椎弓根截骨术(PSO)进行长脊柱融合(T12-骨盆)的尸体进行生物力学研究,验证新型双头螺钉的强大稳定性。 并进一步研究其对接受 PSO 矫正手术的严重成人脊柱畸形患者的有效性。
如果新型双头螺钉的生物力学性能和临床效果得到证实,该产品在全球的推广前景广阔。 严重脊柱畸形患者在接受采用这种新型双头螺钉的卫星杆技术的三柱截骨脊柱矫正手术时,将受益于这项研究。
研究概览
详细说明
脊柱后凸或脊柱侧弯是由于脊柱侧向或后向移位引起的脊柱三维结构畸形。 据人口发病率统计,我国脊柱畸形患者数量超过300万。 未经治疗或不当的脊柱畸形持续进展,不仅造成严重畸形,还会压迫心、肺、神经脊髓等重要器官,导致心肺衰竭、截瘫甚至死亡,给国家和人民带来巨大的经济和社会负担。社会。
传统的脊柱矫形器采用普通的椎弓根螺钉和杆,通过转动杆和推拉螺钉(多螺钉一杆模式)来矫正扭曲的脊柱。 与发达国家相比,我国中重度脊柱畸形患者数量较多,常规矫形技术存在诸多问题:(1)脊柱畸形严重僵硬,常需三柱截骨、脊髓扭曲等。矫形、闭合时剪切,神经系统并发症发生率显着增加(8%-23%); (2)螺钉和杆之间的应力集中,传统内固定后骨折的风险较高(5%-22%); (3)复杂的脊柱畸形(如腰骶部或颈胸部畸形),矫形棒的安装难度大,操作费时费力。 因此,有必要发明新型骨科内固定器械和技术,以安全有效地治疗我国众多中重度复杂脊柱畸形患者。
脊柱畸形三维矫形理论的发展和三柱脊柱截骨术的应用,显着提高了严重脊柱畸形的手术疗效。 近年来应用最广泛的三柱脊柱截骨术主要有椎弓根截骨术(PSO)和全椎柱截骨术(VCR),均能取得良好的效果。 矫正率约为50%-70%。 然而,随着三柱脊柱截骨术和骨科手术的广泛发展,因断杆等内固定失败并发症而需要翻修手术的患者越来越多。 既往文献报道,脊柱严重畸形后断杆的并发症发生率约为3.7%-15%。 苏克等人。据报道,严重脊柱畸形后路 VCR 后杆断裂的发生率为 7.1% (5/70)。 史密斯等人。据报道,成人脊柱畸形患者PSO术后断杆发生率为15.8%。 吕等人。讨论了严重脊柱畸形后路VCR手术后杆断裂的危险因素和处理策略,发现术后杆断裂的发生率为3.7%。 王飞等.回顾性分析7例后路VCR术后椎体折断的患者,发现椎体折断大多发生在术后2年内,残余后凸是术后椎体折断的重要危险因素。 其他危险因素包括外伤、前柱缺损、摇摆步态、单杆固定和钛网移位等。 三柱脊柱截骨患者,截骨区及邻近上下节段多为应力集中区,术后短期内尚未形成稳定的骨融合,内固定杆易发生疲劳断裂。 因此,需要加固截骨区域和邻近节段,以降低杆断裂的风险。 过去为了减少术后断杆并发症的发生,常用的改进方法主要有前路支撑、增加种植体密度和使用粗棒等。 前路钛网支架存在放置困难、术后下陷等缺点,同时增加种植密度、使用粗棒会增加患者的成本,且仍不能完全避免术后棒断裂的发生。
国际上脊柱侧弯手术矫形器模式一般是在脊柱左右两侧插入一根长杆,插入单槽螺钉内锁固定。 然而,严重脊柱侧凸的一大特点是脊柱严重失衡,畸形节段僵硬,这使得上述传统矫形模型难以实现。 目前,学者们普遍认识到在骨膜截断区使用卫星棒技术可以降低脊柱畸形矫形手术术后内固定失败的风险。 谢尔等人。体外生物力学结果表明,与单纯后路内固定相比,在周围骨折棒区应用卫星棒技术可以恢复脊柱屈曲、伸展和左右旋转时的强度,且卫星棒的位置与脊柱无关修改后的强度。 2012年,申报团队在国内率先将卫星棒技术应用于严重脊柱畸形的三柱截骨术。 截骨区上下段椎弓根螺钉改为双头螺钉,置钉简单。 另外,该技术不会增加椎弓根螺钉的植入密度,且卫星棒多为截短棒,因此患者无需支付额外费用。 相关研究成果发表在《脊柱》、《中华骨科杂志》等杂志上。
然而,传统的卫星杆技术中,主杆与卫星杆的固定连接依靠的是传统的单槽螺丝和传统的双槽连接件,在机械结构上是分离的而不是一个整体,影响了卫星杆的稳定性。杆体比较差,螺杆的稳定性不足。 申请人团队很早就为了解决临床问题,发明了一种全新的单体双槽椎弓根螺钉及内固定装置,这种新型螺钉是在传统的单槽螺钉和双槽连接器组合的基础上,采用始终螺钉,构造了一种新型单体双槽椎弓根螺钉(以下简称新型双螺钉)。 双头钉包括固定端和连接端,连接端设有两个连接槽:主连接槽和辅助连接槽。 中后柱截骨时,在截骨区头尾植入双头钉,并在截骨区横跨放置卫星棒并锁定在辅助连接槽内,使截骨区在截骨过程中保持稳定状态。截骨术过程。 然后通过调整卫星杆闭合截骨点,最后组装主固定杆。
本研究目的:(1)探讨PSO截骨术后使用新型双头螺钉的多杆矫形技术是否可以改善主杆应变的运动范围和生物力学特性。 (2)探讨新型双头螺钉应用于成人严重脊柱畸形PSO手术的可行性,并评价该技术能否减少断杆等并发症的发生率,提高患者的生活质量。
研究类型
注册 (估计的)
阶段
- 不适用
联系人和位置
学习联系方式
- 姓名:Xiaodong Qin, PH.D
- 电话号码:008615298386726
- 邮箱:qinxd_njumed@163.com
学习地点
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Jiangsu
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Nanjing、Jiangsu、中国、210000
- 招聘中
- Nanjing Drum Tower Hospital
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接触:
- Xiaodong Qin, PH.D
- 电话号码:008615298386726
- 邮箱:qinxd_njumed@163.com
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参与标准
资格标准
适合学习的年龄
- 成人
- 年长者
接受健康志愿者
描述
纳入标准:
- 2015-2020年接受脊柱矫正手术
- 年龄:18-70岁
- 脊柱侧弯或后凸的科布角超过70°
- 后路椎弓根截骨术(PSO),在三杆或四杆组中使用新型二重螺钉
- 随访超过24个月
排除标准:
- 之前接受过脊柱手术
- 术前、术后和最后一次随访的临床和影像学数据不完整
学习计划
研究是如何设计的?
设计细节
- 主要用途:治疗
- 分配:随机化
- 介入模型:并行分配
- 屏蔽:单身的
武器和干预
参与者组/臂 |
干预/治疗 |
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实验性的:双杆组
截骨后路脊柱矫正手术(两根杆,不带双头螺钉)
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患有严重脊柱畸形的成年患者接受PSO截骨术和传统双杆后路脊柱矫正手术(不使用双头螺钉)
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实验性的:三杆组
后路脊柱截骨矫正手术(三根杆和一根双头螺钉)
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成年严重脊柱畸形患者行PSO截骨及三棒后路脊柱矫正手术(单侧使用一颗双头螺钉)
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实验性的:四杆组
带截骨术的后路脊柱矫正手术(四根杆和两个双头螺钉)
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成年严重脊柱畸形患者接受PSO截骨及四棒后路脊柱矫正手术(双侧使用两颗双头螺钉)
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研究衡量的是什么?
主要结果指标
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
|---|---|---|
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脊柱侧凸Cobb角(°)
大体时间:术后1周
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Surgimap 在 X 射线上测量的放射线参数:冠状 X 射线中主曲线的角度
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术后1周
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后凸Cobb角(°)
大体时间:术后1周
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Surgimap 在 X 射线上测量的放射线参数:矢状 X 射线中后凸的角度
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术后1周
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冠状面平衡(mm)
大体时间:术后1周
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Surgimap 在 X 射线上测量的放射线参数:冠状 X 射线中 C7 铅垂线 (C7PL) 和中心骶骨垂直线 (CSVL) 之间的距离
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术后1周
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矢状平衡(mm)
大体时间:术后1周
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Surgimap 在 X 射线上测量的放射线参数:矢状 X 射线中 C7PL 与骶骨后缘之间的距离
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术后1周
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断棒率(%)
大体时间:术后1周
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比率:杆折断患者数/接受手术的患者数
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术后1周
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螺杆断裂率(%)
大体时间:术后1周
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比率:螺钉断裂的患者人数/接受手术的患者人数
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术后1周
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冠状面失代偿率(%)
大体时间:术后1周
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比率:冠状面失代偿患者人数/接受手术的患者人数
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术后1周
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矢状面失代偿(%)
大体时间:术后1周
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比率:矢状面失代偿患者人数/接受手术的患者人数
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术后1周
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简表-36健康调查(SF-36)
大体时间:术后1周
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计算SF-36,包括身体机能、身体角色、身体疼痛、一般健康、活力、社会功能、情绪角色和心理健康。SF-36分数表示为0到100之间的数字。
数字越高,健康结果越好。
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术后1周
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脊柱侧凸Cobb角(°)
大体时间:术后2年
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Surgimap 在 X 射线上测量的放射线参数:冠状 X 射线中主曲线的角度
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术后2年
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后凸Cobb角(°)
大体时间:术后2年
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Surgimap 在 X 射线上测量的放射线参数:矢状 X 射线中后凸的角度
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术后2年
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冠状面平衡(mm)
大体时间:术后2年
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Surgimap 在 X 射线上测量的放射线参数:冠状 X 射线中 C7PL 和 CSVL 之间的距离
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术后2年
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矢状平衡(mm)
大体时间:术后2年
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Surgimap 在 X 射线上测量的放射线参数:矢状 X 射线中 C7PL 与骶骨后缘之间的距离
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术后2年
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断棒率(%)
大体时间:术后2年
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比率:杆折断患者数/接受手术的患者数
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术后2年
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螺杆断裂率(%)
大体时间:术后2年
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比率:螺钉断裂的患者人数/接受手术的患者人数
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术后2年
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冠状面失代偿率(%)
大体时间:术后2年
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比率:冠状面失代偿患者人数/接受手术的患者人数
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术后2年
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矢状面失代偿(%)
大体时间:术后2年
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比率:矢状面失代偿患者人数/接受手术的患者人数
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术后2年
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简表-36健康调查(SF-36)
大体时间:术后2年
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计算SF-36,包括身体机能、身体角色、身体疼痛、一般健康、活力、社会功能、情绪角色和心理健康。SF-36分数表示为0到100之间的数字。
数字越高,健康结果越好。
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术后2年
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合作者和调查者
调查人员
- 研究主任:Lili Sha, Ph.D、Medical Ethics Committee of Drum Tower Hospital affiliated to Nanjing University School of Medicine
出版物和有用的链接
一般刊物
- Kim KT, Lee SH, Suk KS, Lee JH, Jeong BO. Outcome of pedicle subtraction osteotomies for fixed sagittal imbalance of multiple etiologies: a retrospective review of 140 patients. Spine (Phila Pa 1976). 2012 Sep 1;37(19):1667-75. doi: 10.1097/BRS.0b013e3182552fd0.
- Zhang Y, Hai Y, Tao L, Yang J, Zhou L, Yin P, Pan A, Zhang Y, Liu C. Posterior Multiple-Level Asymmetrical Ponte Osteotomies for Rigid Adult Idiopathic Scoliosis. World Neurosurg. 2019 Jul;127:e467-e473. doi: 10.1016/j.wneu.2019.03.173. Epub 2019 Mar 25.
- Suk SI, Kim JH, Kim WJ, Lee SM, Chung ER, Nah KH. Posterior vertebral column resection for severe spinal deformities. Spine (Phila Pa 1976). 2002 Nov 1;27(21):2374-82. doi: 10.1097/00007632-200211010-00012.
- Smith JS, Shaffrey CI, Ames CP, Demakakos J, Fu KM, Keshavarzi S, Li CM, Deviren V, Schwab FJ, Lafage V, Bess S; International Spine Study Group. Assessment of symptomatic rod fracture after posterior instrumented fusion for adult spinal deformity. Neurosurgery. 2012 Oct;71(4):862-7. doi: 10.1227/NEU.0b013e3182672aab.
- Scheer JK, Tang JA, Deviren V, Buckley JM, Pekmezci M, McClellan RT, Ames CP. Biomechanical analysis of revision strategies for rod fracture in pedicle subtraction osteotomy. Neurosurgery. 2011 Jul;69(1):164-72; discussion 172. doi: 10.1227/NEU.0b013e31820f362a.
- Zhu ZZ, Chen X, Qiu Y, Chen ZH, Li S, Xu L, Sun X. Adding Satellite Rods to Standard Two-rod Construct With the Use of Duet Screws: An Effective Technique to Improve Surgical Outcomes and Preventing Proximal Junctional Kyphosis in Posterior-Only Correction of Scheuermann Kyphosis. Spine (Phila Pa 1976). 2018 Jul 1;43(13):E758-E765. doi: 10.1097/BRS.0000000000002489.
研究记录日期
研究主要日期
学习开始 (实际的)
初级完成 (估计的)
研究完成 (估计的)
研究注册日期
首次提交
首先提交符合 QC 标准的
首次发布 (估计的)
研究记录更新
最后更新发布 (估计的)
上次提交的符合 QC 标准的更新
最后验证
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