Da li znate istoriju intramedularnog zakucavanja?

Pojava intramedularnog nokta revolucionirala je liječenje prijeloma dugih kostiju. Iako je tehnika postojala vekovima, svoj sadašnji status je postigla tek u drugoj polovini 20. veka.

Put do uspjeha nije uvijek bio lak, jer je tehnika naišla na skepticizam i pobijanje od strane mnogih naučnika u prvoj polovini 20. vijeka. Danas, kroz inovacije u metalurgiji, hirurškim tehnikama i fluoroskopskim vještinama, intramedularno zabijanje eksera postalo je standard u liječenju prijeloma dugih kostiju.

Napredak u ljudskom biomehaničkom znanju omogućio je stvaranje ovog modernog dizajna. Moderno intramedularno zabijanje noktiju karakteriziraju niske stope infekcije, minimalni ožiljci, dobra stabilnost prijeloma i trenutna pokretljivost pacijenta.

Istorijski pregled proveden u ovom članku ima za cilj da sumira evoluciju intramedularnog nokta, istakne njegove važne prekretnice, predstavi atmosferu prve upotrebe i kasniju evoluciju intramedularnog nokta, te uvede mjesto intramedularnog nokta u modernoj ortopediji i traumatologiji (npr. Slika 1).

Rođenje intramedularnog nokta

Stari Egipćani prvi su koristili intramedularni uređaj sličan noktu. Kompleksno hirurško zbrinjavanje prijeloma vjerojatno nije postojalo prije toliko godina.

Ono što je sigurno, međutim, jeste da su stari Egipćani imali sjajne tehnike balzamiranja koje su proizašle iz njihovog vjerovanja u uskrsnuće tijela u zagrobnom životu.

To je bio slučaj sa mumijom zvanom Usermontu pronađenom u Tutankamonovoj grobnici, gdje je ekser s navojem umetnut između femura i tibije kako bi se stabilizirao zglob koljena (kao na slici 2).

Arheolozi nagađaju da mumija unutar sarkofaga nije bio sam Usermontu, već neko drugi koga su zamenili drevni pljačkaši grobnica 600. godine pre nove ere.

2000 godina kasnije, Bernardino de Sahagun, antropolog iz ekspedicije Hernando Cortes, izvijestio je o prvoj upotrebi intramedularnog zakucavanja kod živog pacijenta u Meksiku.

Godine 1524. svjedočio je astečkom koštanom hirurgu (po imenu 'Tezalo') kako izvodi osteotomiju pomoću noža od opsidijana, a zatim ubacuje smolu u medularnu šupljinu kako bi stabilizirao prijelom. Zbog nedostatka adekvatnih hirurških tehnika i antiseptika, ovi zahvati su imali visoku stopu komplikacija i visoku smrtnost.

1800-te: Prvi koraci

Sredinom 1800-ih, prvi medicinski časopisi izvještavaju o intramedularnom zabijanju eksera. Izvještava se da su Diefenbach, Langenbeck, Bardenheuer i drugi hirurzi koji govore njemački koristili nokte od slonovače u srži dugih kostiju za liječenje diskontinuiteta kostiju.

U međuvremenu, Nicholas Senn iz Čikaga, istraživač i strastveni vojni hirurg, sproveo je eksperimente sa intramedularnom fiksacijom. Koristio bi šuplju perforiranu udlagu napravljenu od goveđe kosti i ubacio je u medulu za liječenje 'pseudartroze' nakon prijeloma.

Godine 1886, Heinrich Bircher iz Švicarske opisao je na jednom kirurškom sastanku umetanje eksera od slonovače u medulu za akutno liječenje složenih prijeloma (slika 3).

Nekoliko godina kasnije, Themistocles Gluck u Njemačkoj stvorio je prvi intramedularni nokat od slonovače s rupom na kraju nokta, čime je po prvi put uveden koncept međusobnog spajanja.

U istom periodu, Julius Nicolaysen iz Norveške je prvi pisao o biomehaničkim principima intramedularnog zakucavanja proksimalnih preloma femura. Naglasio je potrebu povećanja dužine intramedularnog nokta kako bi se postigla veća biomehanička prednost i osigurala zaštita gotovo cijele kosti.

On je također bio prvi koji je predložio koncept proksimalnog i distalnog spajanja noktiju/kosti za dizajn statičkog zaključavanja. Neki naučnici ga smatraju ocem intramedularnog zabijanja eksera.

Do sredine 1800-ih, pioniri kao što su Ignaz Philipp Semmelweis u Beču i JosephLister u Glasgowu postavili su temelje za hiruršku sterilizaciju. Ovo je bilo revolucionarno dostignuće jer je omogućilo razvoj novih hirurških tehnika u aseptičnim uslovima.

1900-te: Evolucija

Godine 1912, britanski hirurg Ernest Hay Groves bio je prvi hirurg koji je koristio čvrstu metalnu šipku kao intramedularni ekser i bio je pionir pristupa retrogradnom intramedularnom noktu.

Svoje iskustvo stekao je tokom Prvog svetskog rata kada je lečio pacijente sa inficiranom pseudartrozom koji nisu bili voljni da amputiraju svoje udove. Ne samo da je opisao prvu tehniku ​​intramedularnog zabijanja eksera koja je omogućila oseointegraciju kroz minimalnu traumu, već je također bio vješt u korištenju intramedularnih eksera i manjih eksera za fiksiranje prijeloma.

Eksperimentirao je s implantatima od aluminija, magnezija i čelika i prepoznao važnost biomehanike u zacjeljivanju prijeloma. Uprkos tome, tehnika Ernesta Hay Grovesa patila je od visoke stope infekcije i stoga nije bila toliko popularna među njegovim savremenicima.

Godine 1931. Smith-Petersen, američki ortopedski hirurg, predstavio je trokrilni vijak od nehrđajućeg čelika za liječenje prijeloma vrata bedrene kosti intraartikularne kapsule. Dizajnirao je otvoreni pristup koji je zarezao prednju trećinu grebena ilijake, ušao u operativno polje duž prednje ivice širokog fascijalnog tenzora, zatim je repozicionirao frakturu i koristio impaktor da zabije vijak od nehrđajućeg čelika u glavu femura (slika 4).

Zbog uspjeha Smith-Petersenovog ispitivanja, mnogi kirurzi su počeli eksperimentirati s metalnim implantatima za prijelome. sven Johansson izumio je šuplji intramedularni ekser 1932. godine; njegova genijalna inovacija koristila je iglu za zarezivanje koja je omogućila kontrolirano radiološki vođeno umetanje intramedularnog nokta. Osnovne tehničke komponente koje je primenio i danas su u upotrebi.

Idući korak dalje, Rush i njegov brat uveli su koncept elastičnog intramedularnog nokta 1937. godine.

Koristili su elastični, prethodno savijeni intramedularni ekser od nehrđajućeg čelika i pokušali stvoriti intramedularnu strukturu fiksacije u tri točke kako bi se suprotstavili tendenciji aksijalnog pomaka oko prijeloma.

U njihovom konceptu, netaknuto područje mekog tkiva djeluje kao zatezna traka koja se odupire napetosti koju stvara prethodno savijeni elastični nokat. Njihova konstrukcija bila je ograničena elastičnim svojstvima nehrđajućeg čelika, koji su se rano promijenili od elastične deformacije do plastične deformacije. Ovo poslednje može dovesti do sekundarnog pomaka i zarastanja deformiteta.

Osim toga, intramedularni nokti imaju tendenciju da izlaze na ulazu ili prodiru u spužvaste koštane strukture, ili čak perforiraju unutar zgloba. Ipak, bečki naučnik Ender je nastavio da koristi ovu tehniku ​​kao osnovu za Ender školu fiksacije preloma i ona se i danas koristi za fleksibilnu fiksaciju pedijatrijskih fraktura.

Nokat koštane srži

Godine 1939., njemački kirurg Gerhard Küntscher, nominiran za Nobelovu nagradu, razvio je intramedularni čavao od nehrđajućeg čelika za liječenje prijeloma femuralne kosti.

Küntscher i drugi su bili inspirirani Smith-Petersenovim vijcima od nehrđajućeg čelika koji se koriste za liječenje prijeloma vrata bedrene kosti i vjerovali su da se isti principi mogu primijeniti na frakture stabla. Intramedularni nokat koji su razvili u početku je bio u obliku slova V u poprečnom presjeku i 7-10 mm u prečniku.

Nakon kadaveričnih studija i studija na životinjama, predstavio je intramedularni nokat i hirurški pristup na hirurškom skupu u Berlinu 1940. U početku su njegove inovacije ismijavale njegove njemačke kolege, iako je njegova metoda postala popularna nakon Drugog svjetskog rata.

Hipokrat (460-370 pne), ljekar iz starogrčkog doba koji se često naziva ocem medicine, jednom je rekao: 'Onaj ko želi da izvede operaciju mora ići u rat'; isto je bilo i sa Küntscherom.

Tokom nacističke ere, Küntscher je bio stacioniran u bolnici na finskom frontu. Tamo je mogao da operiše pacijente i ratne zarobljenike u tom području. Uveo je koncept zakucavanja koštane srži koristeći zatvoreni i otvoreni hirurški pristup.

U zatvorenom pristupu, prošao je intramedularni ekser u progradnom smjeru kroz veći trohanter i stavio ga na retrakcioni sto operiran remenom. Prijelom se repozicionira i nokat se ubacuje u dvije ravni pomoću fluoroskopije glave. U otvorenom pristupu, intramedularni čavao se ubacuje kroz prijelom u medulu kroz rez u blizini linije prijeloma. Küntscher koristi intramedularni čavao za liječenje prijeloma femoralnog stabla, kao i prijeloma tibije i humerusa.

Küntscherova tehnika je stekla međunarodno priznanje tek nakon repatrijacije savezničkih ratnih zarobljenika.

Na ovaj način američki i britanski kirurzi su se upoznali s intramedularnim noktom koji je razvio Küntscher i prepoznali njegove jasne prednosti u ovoj eri modaliteta liječenja prijeloma.

U kratkom vremenskom periodu, sve više kirurga širom svijeta počelo je usvajati njegovu metodu, a Küntscherov intramedularni nokat revolucionirao je liječenje prijeloma smanjujući vrijeme oporavka pacijenta za gotovo godinu dana. Pacijenti koji bi mjesecima morali biti imobilizirani u gipsu sada bi mogli biti pokretni za nekoliko dana.

Nemački hirurg se do danas smatra ključnim kreatorom intramedularnog nokta, i on ima ključno mesto u istoriji traumatološke hirurgije.

Proširujući intramedularni nokat

Godine 1942, Fisher et al. prvi je opisao upotrebu bušilice za širenje srži za povećanje kontaktne površine između intramedularnog nokta i kosti i za poboljšanje stabilnosti fiksacije prijeloma.

Ipak, Küntscher je predstavio fleksibilno vođenu bušilicu za razvrtanje koja se i danas koristi i podržava razvrtanje po cijeloj dužini medularne šupljine koštanog stabla kako bi se olakšalo umetanje intramedularnih eksera većeg promjera.

U početku je intramedularno razvrtanje dizajnirano da značajno poveća površinu kontakta kosti sa intramedularnim noktom za stabilnu fiksaciju prijeloma i brzo kretanje pacijenta.

Kao što su opisali Smith et al, svaki 1 mm medularne ekspanzije povećava kontaktnu površinu za 38%. Ovo omogućava upotrebu većih i čvršćih intramedularnih eksera, poboljšavajući ukupnu stabilnost strukture fiksacije prijeloma.

Međutim, iako je Küntscher intramedularni ekser sa svojom fleksibilnom intramedularnom bušilicom za razvrtanje postao prikladan izbor uređaja za unutrašnju fiksaciju za osteotomiju, akademska zajednica je izgubila naklonost ka njemu u kasnim 1960-im u korist novorazvijenih ploča Arbeitsgemeinschaft für Osteosynthesefragen (AO).

1960-e: Mračno doba

Šezdesetih godina prošlog vijeka, intramedularno zakucavanje ekserima je naglo povučeno u korist fiksacije frakture pločama i vijcima.

Iako je Küntscherova metoda djelovala glatko, hirurzi širom svijeta su je odbili zbog loših postoperativnih rezultata.

Osim toga, neki hirurzi su počeli da napuštaju tehnike zračenja, kao što je fluoroskopija glave, jer su hirurzi postali zgroženi neželjenim nuspojavama povezanim sa zračenjem. Razvoj intramedularnog zakucavanja nije tu stao, uprkos opštem međunarodnom konsenzusu za upotrebu sistema unutrašnje fiksacije ploča.

Küntscher, njemački liječnik, prepoznao je prednosti međusobnog spajanja i razvio intramedularni čavao u obliku lista djeteline, koji je nazvao 'detencijski čavao'. Ahilova peta intramedularnog dizajna noktiju tog doba bila je nemogućnost stabilizacije vrlo usitnjenih prijeloma ili prijeloma koji su bili pomaknuti pod velikim uglovima. Rješenje ovog problema bila je upotreba vijaka za zaključavanje.

Rješenje ovog problema bilo je stabilizacija intramedularnog eksera pomoću vijka za zaključavanje.

Na ovaj način, implantat bi mogao bolje odoljeti silama savijanja i torzije, a istovremeno spriječiti skraćivanje ekstremiteta. Koristeći kombinaciju ideja Küntschera, Klausa Klemma i Wolf-Dietera Schellmanna, intramedularni ekser je razvijen kako bi se osigurala veća stabilnost tako što su prethodno bušene rupe za šrafove proksimalno i distalno od intramedularnog eksera, koji je bio pričvršćen za umetnuti vijak.

U narednih nekoliko godina, napredak u jasnoći fluoroskopske slike omogućio je ponovni odabir tehnika zatvaranja i redukcije frakture.

1970-ih i 1980-ih: Preporod

Sedamdesetih godina prošlog stoljeća interesovanje za koncept intramedularnog zakucavanja čavala njemačkog kirurga Küntschera bilo je intenzivno.

Intramedularna fiksacija noktiju zatvorenom redukcijom za frakture, sa svojim ukrštanjem koncepata fleksibilnog razvrtanja i međusobnog spajanja i poboljšanom jasnoćom fluoroskopskih tehnika, potaknula je napredak i širenje ove izvrsne hirurške tehnike, koju karakterizira minimalno oštećenje mekog tkiva, dobra stabilnost i trenutna pokretljivost pacijenta.

U to vrijeme, akademski svijet je bio zahvaćen nizom inovacija koje su potaknule razvoj druge generacije intramedularnih zakucavanja.

Grosse i Kempf su 1976. godine kreirali intramedularni nokat s djelomično prorezima kako bi riješili problem modula elastičnosti intramedularnog nokta. Intramedularni ekser nije bio urezan u proksimalnoj regiji i imao je otvor za ekser za proksimalni vijak, koji je umetnut pod uglom od 45 stepeni da bi se povećala čvrstoća stabilnosti strukture unutrašnje fiksacije intramedularnog nokta.

Nekoliko godina kasnije, AO se pridružio trendu intramedularnog razvoja noktiju razvijajući slično koncipirane intramedularne nokte (slika 5)

Godine 1984. Weinquist et al. predložio je dinamički pristup, koji je bio da se poboljša zarastanje kraja prijeloma primjenom većih rupa za zavrtnje za zaključavanje, uklanjanjem statičkih vijaka za zaključavanje i naknadnom modifikacijom otvora za zavrtnje za zaključavanje u ovalne rupe za ekser u modernijem dizajnu.

Svrha dinamičkog pristupa je promicanje zacjeljivanja prijeloma i izbjegavanje nespajanja kostiju zbog kasne aktivnosti.

Trenutno je intramedularna dinamika zakucavanja izgubila svoje zagovornike kao samostalna tehnika i trenutno se koristi samo kao isplativije rješenje od potpune zamjene sistema unutrašnje fiksacije u liječenju prijeloma koji ne zarastaju.

U biomehaničkoj studiji, Gimeno i sar. izvijestili su da je prijelazna zona između dijela intramedularnog nokta bez proreza i proreza rezultirala koncentracijom stresa i hirurškim neuspjehom implantata unutrašnje fiksacije.

Kako bi riješili ove probleme, Russel i Taylor et al. dizajnirao je prvi intramedularni ekser bez proreza, nedilatirani 1986. godine, sa zadovoljavajućim rezultatima.

Tokom ovog vremena, problem međusobnog blokiranja intramedularnih eksera je takođe nastavio da napreduje, a kao što danas znamo, spajanje vijka kroz prethodno izbušenu rupu za intramedularni ekser je dizajn Klemma i Šlemana u Nemačkoj. Umetanje šrafa bilo bi vođeno slobodnom fluoroskopijom, što bi hirurga izložilo velikom zračenju.

Danas je ovaj problem riješen pomoću sistema distalnog ciljanja koji uključuje tehnologiju praćenja elektromagnetnog polja, fluoroskopski vođenu tehnologiju slobodne ruke i precizan vodič za postavljanje proksimalnog nokta.

1990-e: Titanijumski intramedularni ekser

Tokom sljedeće decenije, Russel-Taylor intramedularni čavao postao je vrlo popularan u međunarodnoj ortopedskoj zajednici. Standard njege polako je postao intramedularno zabijanje eksera sa statičkim zaključavanjem vijaka, što pokazuju rezultati studije Brumbacka i sur.

U ovoj prospektivnoj studiji, rezultati su izvijestili da je zaključavanje dalo dobre rezultate u većini slučajeva i nije bilo povezano s neraspoloženjem prijeloma.

Napredak u metalurgiji doveo je do pojave titanijumskih intramedularnih eksera, koji se široko koriste u biomedicinskoj industriji zbog svoje čvrstoće, dobre otpornosti na koroziju i biokompatibilnosti.

Alta intramedularni sistem za zabijanje eksera bio je prvi dostupni titanijumski intramedularni ekser, a medicinska zajednica ga je veoma pozdravila zbog mehaničkih svojstava titanijuma, koji je jači, ali manje krut metal od nerđajućeg čelika.

Međutim, trenutna literatura je skeptična u pogledu toga da li je titan prikladniji materijal za unutarnju fiksaciju od nehrđajućeg čelika, posebno zbog povećanih troškova povezanih s upotrebom titana.

Međutim, određene prednosti titana, kao što su modul elastičnosti blizak kortikalnoj kosti i kompatibilnost s magnetskom rezonancom, čine ga atraktivnom opcijom.

Osim toga, titan je vrlo atraktivna opcija kada su potrebni intramedularni ekseri manjeg promjera.

Trenutni trendovi

Nakon uspjeha i neuspjeha prethodnih decenija, ortopedski hirurzi imaju mnogo više iskustva sa intramedularnim zakucavanjem.

Intramedularna fiksacija preloma bedrene, tibijalne i humeralne kosti čavlima postala je standard zbrinjavanja većine zatvorenih prijeloma i nekih otvorenih prijeloma. Novi sistemi ciljanja i pozicioniranja učinili su proceduru jednostavnom i ponovljivom čak i za najneiskusnije hirurge.

Najnoviji trendovi pokazuju da titan i nehrđajući čelik imaju vrlo visok modul elastičnosti i da naprezanja prikrivaju iritirajuća naprezanja potrebna za zacjeljivanje kosti. Novi biomaterijali kao što su legure magnezija, legure za pamćenje oblika i materijali koji se mogu resorbirati trenutno se testiraju u akademskim krugovima.

Trenutno su dostupni intramedularni ekseri od kontinuiranih polimera ojačanih karbonskim vlaknima s poboljšanim modulom elastičnosti i velikom čvrstoćom na zamor. Legure magnezija imaju modul elastičnosti sličan modulu kortikalne kosti i biorazgradive su.

Nedavne studije Li et al. pokazali su značajne prednosti u liječenju osteoporotskih prijeloma na životinjskim modelima koje se pripisuju kombinaciji magnezijevog i zoledronatnog premaza za sanaciju prijeloma, modalitet koji bi mogao postati tretman za osteoporotske frakture u budućnosti.

Zaključak

Tokom godina, sa značajnim poboljšanjima u dizajnu intramedularnih noktiju, metalurškim tehnikama i hirurškim tehnikama, intramedularno zakucavanje se razvilo u trenutni standard zbrinjavanja većine fraktura dugih kostiju i predstavlja efikasan, minimalno invazivan i ponovljiv postupak.

Međutim, zbog brojnih intramedularnih dizajna noktiju, nedostaje mnogo informacija o njihovim postoperativnim ishodima. Potrebno je više istraživanja kako bi se odredila optimalna veličina intramedularnog tipa nokta, karakteristike i radijus zakrivljenosti.

Predviđamo da će inovacije u području biomaterijala dovesti do pojave novih intramedularnih dizajna noktiju.

Kako kupiti ortopedske implantate i ortopedske instrumente?

Za CZMEDITECH , imamo veoma kompletnu liniju ortopedskih implantata i odgovarajućih instrumenata, uključujući proizvode uključujući implantati za kičmu, intramedularni nokti, trauma plate, ploča za zaključavanje, kranijalno-maksilofacijalni, proteza, električni alati, eksterni fiksatori, artroskopija, veterinarsku njegu i njihove prateće setove instrumenata.

Pored toga, posvećeni smo kontinuiranom razvoju novih proizvoda i širenju proizvodnih linija, kako bismo zadovoljili hirurške potrebe većeg broja lekara i pacijenata, a takođe i učinili našu kompaniju konkurentnijom u celoj globalnoj industriji ortopedskih implantata i instrumenata.

Mi izvozimo širom svijeta, tako da možete kontaktirajte nas na email adresu song@orthopedic-china.com za besplatnu ponudu ili pošaljite poruku na WhatsApp za brzi odgovor +86- 18112515727 .

Ako želite da saznate više informacija, kliknite CZMEDITECH za više detalja.