Kender du historien om intramedullær søm?

Fremkomsten af ​​den intramedullære negl revolutionerede behandlingen af ​​lange knoglebrud. Selvom teknikken havde eksisteret i århundreder, opnåede den først sin nuværende status i anden halvdel af det 20. århundrede.

Vejen til succes var ikke altid let, da teknikken blev mødt med skepsis og gendrivelse af mange forskere i første halvdel af det 20. århundrede. I dag, gennem innovationer inden for metallurgi, kirurgiske teknikker og fluoroskopiske færdigheder, er intramedullær søm blevet standarden for pleje af lange knoglebrud.

Fremskridt inden for menneskelig biomekanisk viden har gjort skabelsen af ​​dette moderne design mulig. Moderne intramedullær søm er kendetegnet ved lave infektionsrater, minimal ardannelse, god frakturstabilitet og øjeblikkelig patientmobilitet.

Den historiske gennemgang udført i denne artikel har til formål at opsummere udviklingen af ​​den intramedullære negl, fremhæve dens vigtige milepæle, præsentere periodens atmosfære ved den første brug og den efterfølgende udvikling af den intramedullære negl og introducere den intramedullære negles plads i moderne ortopædi og traumatologi (f.eks. figur 1).

Fødslen af ​​den intramedullære negl

De gamle egyptere brugte først en intramedullær enhed, der ligner et søm. Kompleks kirurgisk frakturbehandling var usandsynligt at have eksisteret for så mange år siden.

Hvad der dog er sikkert, er, at de gamle egyptere havde store balsameringsteknikker, der stammede fra deres tro på kroppens genopstandelse i efterlivet.

Dette var tilfældet med mumien kaldet Usermontu fundet i Tutankhamons grav, hvor et gevindsøm blev indsat mellem lårbenet og skinnebenet for at stabilisere knæleddet (som i figur 2).

Arkæologer spekulerer i, at mumien inde i sarkofagen ikke var Usermontu selv, men en anden, der blev erstattet af gamle gravrøvere i 600 fvt.

2000 år senere rapporterede Bernardino de Sahagun, en antropolog på Hernando Cortes-ekspeditionen, den første brug af intramedullær søm hos en levende patient i Mexico.

I 1524 oplevede han en aztekisk knoglekirurg (ved navn 'Tezalo') udføre en osteotomi ved hjælp af en obsidiankniv og derefter indsætte en harpiksstang i marvhulen for at stabilisere bruddet. På grund af manglen på passende kirurgiske teknikker og antiseptika havde disse procedurer en høj komplikationsrate og en høj dødelighed.

1800-tallet: Første skridt

Omkring midten af ​​1800-tallet rapporterede de første medicinske tidsskrifter om intramedullær sømning. Diefenbach, Langenbeck, Bardenheuer og andre tysktalende kirurger blev rapporteret at have brugt elfenbenssøm i marven af ​​lange knogler til at behandle knoglediskontinuiteter.

I mellemtiden udførte Nicholas Senn fra Chicago, en forsker og ivrig militærkirurg, eksperimenter med intramedullær fiksering. Han ville bruge en hul perforeret skinne lavet af bovin knogle og indsætte den i medulla for at behandle 'pseudarthrose' efter et brud.

I 1886 beskrev Heinrich Bircher fra Schweiz på et kirurgisk møde indsættelsen af ​​elfenbensnegle i medullaen til akut behandling af komplekse frakturer (figur 3).

Et par år senere skabte Themistokles Gluck i Tyskland det første elfenben intramedullære søm med et hul for enden af ​​neglen og introducerede dermed konceptet med sammenlåsning for første gang.

I samme periode skrev Julius Nicolaysen fra Norge som den første om de biomekaniske principper for intramedullær sømning af proksimale lårbensfrakturer. Han understregede behovet for at øge længden af ​​den intramedullære negl for at opnå større biomekanisk fordel og give beskyttelse til næsten hele knoglen.

Han var også den første til at foreslå konceptet med proksimal og distal søm/knogle-sammenlåsning til at designe statisk låsning. Han betragtes af nogle forskere som faderen til intramedullær sømning.

I midten af ​​1800-tallet havde pionerer som Ignaz Philipp Semmelweis i Wien og JosephLister i Glasgow lagt grunden til kirurgisk sterilisering. Dette var en banebrydende præstation, fordi det tillod udviklingen af ​​nye kirurgiske teknikker under aseptiske forhold.

1900-tallet: Evolution

I 1912 var den britiske kirurg Ernest Hay Groves den første kirurg, der brugte en solid metalstang som en intramedullær søm og var en pioner inden for den retrograde intramedullære negletilgang.

Han fik sin erfaring under Første Verdenskrig, da han behandlede patienter med inficeret pseudarthrose, som var tilbageholdende med at amputere deres lemmer. Ikke alene beskrev han den første intramedullære sømteknik, der tillod osseointegration gennem minimal traume, men han var også dygtig til at bruge intramedullære negle og mindre negle til at fikse frakturer.

Han eksperimenterede med implantater lavet af aluminium, magnesium og stål og anerkendte vigtigheden af ​​biomekanik i frakturheling. Alligevel led Ernest Hay Groves' teknik af en høj infektionsrate og var derfor ikke så populær blandt hans samtidige.

I 1931 introducerede Smith-Petersen, en amerikansk ortopædkirurg, en trefløjet rustfri stålskrue til behandling af intraartikulære kapsel lårbenshalsfrakturer. Han designede en åben tilgang, der snittede den forreste tredjedel af hoftekammen, gik ind i operationsfeltet langs den forreste kant af den brede fascie-tensor, flyttede derefter bruddet og brugte en impactor til at drive den rustfri stålskrue ind i lårbenshovedet (Figur 4).

På grund af Smith-Petersen-forsøgets succes begyndte mange kirurger at eksperimentere med metalimplantater til frakturer. sven Johansson opfandt det hule intramedullære søm i 1932; hans geniale innovation brugte en kerfing-nål, der tillod kontrolleret radiologisk styret indsættelse af den intramedullære negl. De centrale tekniske komponenter, han anvendte, er stadig i brug i dag.

Ved at gå et skridt videre introducerede Rush og hans bror konceptet med den elastiske intramedullære negl i 1937.

De brugte en elastisk, forbøjet intramedullær søm i rustfrit stål og forsøgte at skabe en intramedullær trepunktsfikseringsstruktur for at modvirke tendensen til aksial forskydning omkring bruddet.

I deres koncept fungerer det intakte bløddelesområde som et spændingsbånd, der modstår spændingen, der genereres af den forbøjede elastiske negl. Deres konstruktion var begrænset af de elastiske egenskaber af rustfrit stål, som tidligt ændrede sig fra elastisk deformation til plastisk deformation. Sidstnævnte kan føre til sekundær forskydning og deformitetsheling.

Derudover har intramedullære negle en tendens til at gå ud ved indgangen eller trænge ind i spongiforme knoglestrukturer eller endda perforere i leddet. Ikke desto mindre fortsatte den wienske lærde Ender med at bruge denne teknik som grundlag for Ender-skolen for frakturfiksering, og den bruges stadig i dag til fleksibel fiksering af pædiatriske frakturer.

Knoglemarvsnegl

I 1939 udviklede den tyske kirurg Gerhard Küntscher, en nobelpris-nomineret, en intramedullær søm af rustfrit stål til behandling af brud på lårbensstammen.

Küntscher og andre var inspireret af Smith-Petersen-skruerne i rustfrit stål, der blev brugt til at behandle lårbenshalsbrud og mente, at de samme principper kunne anvendes på stammefrakturer. Det intramedullære søm, de udviklede, var oprindeligt V-formet i tværsnit og 7-10 mm i diameter.

Efter kadaver- og dyrestudier præsenterede han den intramedullære negl og den kirurgiske tilgang på et kirurgisk møde i Berlin i 1940. I første omgang blev hans innovation latterliggjort af hans tyske kolleger, selvom hans metode vandt popularitet efter Anden Verdenskrig.

Hippokrates (460-370 f.Kr.), den antikke græske æra-læge, der ofte omtales som medicinens fader, sagde engang: 'Den, der ønsker at udføre operation, skal gå i krig'; det samme gjaldt Küntscher.

Under nazitiden var Küntscher udstationeret på et hospital på den finske front. Der kunne han operere patienter og krigsfanger i området. Han introducerede konceptet med knoglemarvssømning ved hjælp af henholdsvis en lukket og åben kirurgisk tilgang.

I den lukkede tilgang førte han det intramedullære søm i fremadgående retning gennem den større trochanter og placerede det på et tilbagetrækningsbord betjent med en slynge. Bruddet omplaceres, og neglen indsættes i to planer ved hjælp af hovedfluoroskopi. I den åbne tilgang indsættes den intramedullære negl gennem bruddet ind i medulla gennem et snit nær frakturlinjen. Küntscher bruger den intramedullære negl til at behandle lårbensstammefrakturer samt tibiale og humerale frakturer.

Küntschers teknik opnåede først international anerkendelse efter hjemsendelsen af ​​allierede krigsfanger.

På denne måde blev amerikanske og britiske kirurger fortrolige med den intramedullære negl udviklet af Küntscher og anerkendte dens klare fordele i denne æra med frakturbehandlingsmodaliteter.

I løbet af kort tid begyndte flere og flere kirurger verden over at tage hans metode i brug, og Küntschers intramedullære negl revolutionerede behandlingen af ​​frakturer ved at reducere patientens restitutionstid med næsten et år. Patienter, der skulle have været immobiliseret i gips i flere måneder, kunne nu være mobile i løbet af få dage.

Til dato betragtes den tyske kirurg som nøgleudvikleren af ​​den intramedullære negl, og han har en central plads i traumekirurgiens historie.

Ekspanderende intramedullær negl

I 1942, Fisher et al. beskrev først brugen af ​​den marvudvidende slibeboremaskine til at øge kontaktarealet mellem den intramedullære negl og knoglen og for at forbedre stabiliteten af ​​frakturfiksering.

Ikke desto mindre introducerede Küntscher det fleksibelt-styrede rømmebor, der stadig bruges i dag og understøtter rømme over hele længden af ​​marvhulen i knoglestammen for at lette indsættelsen af ​​intramedullære søm med større diameter.

Indledningsvis blev intramedullær oprømning designet til signifikant at øge arealet af knoglekontakt med den intramedullære negl for stabil fiksering af frakturen og hurtig patientbevægelse.

Som beskrevet af Smith et al. øger hver 1 mm marvudvidelse kontaktarealet med 38 %. Dette tillader brugen af ​​større og stivere intramedullære negle, hvilket forbedrer den generelle stabilitet af frakturfikseringsstrukturen.

Men selv om Küntscher intramedullære søm med dens fleksible intramedullære rømmebor blev et passende valg af intern fikseringsanordning til osteotomi, mistede den akademiske verden fordel for den i slutningen af ​​1960'erne til fordel for de nyudviklede plader af Arbeitsgemeinschaft für Osteosynthesefragen (AO).

1960'erne: Den mørke middelalder

I 1960'erne blev intramedullær søm pludselig udfaset til fordel for plade- og skruebrudsfiksering.

Selvom Küntschers metode fungerede problemfrit, afviste kirurger rundt om i verden dem på grund af dårlige postoperative resultater.

Derudover begyndte nogle kirurger at opgive strålingsteknikker, såsom hovedfluoroskopi, fordi kirurger blev væmmede af de negative bivirkninger forbundet med stråling. Udviklingen af ​​intramedullær søm stoppede ikke der, på trods af den generelle internationale konsensus om brugen af ​​pladeinterne fikseringssystemer.

Küntscher, en tysk læge, anerkendte fordelene ved sammenlåsning og udviklede en kløverbladsformet sammenlåsende intramedullær søm, som han kaldte 'detentionssøm'. Akilleshælen i det intramedullære negledesign fra den æra var manglende evne til at stabilisere meget findelte brud eller brud, der blev forskudt i store vinkler. Løsningen på dette problem var brugen af ​​låseskruer.

Løsningen på dette problem var at stabilisere det intramedullære søm med en låseskrue.

På denne måde kunne implantatet bedre modstå bøjnings- og torsionskræfter og samtidig forhindre afkortning af lemmer. Ved at bruge en kombination af ideer fra Küntscher, Klaus Klemm og Wolf-Dieter Schellmann blev det intramedullære søm udviklet til at give større stabilitet ved at forbore skruehullerne proksimalt og distalt for det intramedullære søm, som var låst til den indsatte skrue.

I løbet af de næste par år muliggjorde fremskridt inden for fluoroskopisk billedklarhed genvalg af brudluknings- og reduktionsteknikker.

1970'erne og 1980'erne: Genoplivning

I 1970'erne var interessen for den tyske kirurg Küntschers intramedullære sømkoncept intens.

Lukket reduktion af intramedullær neglefiksering for frakturer, med dets skæringspunkt mellem fleksible udrømmende og sammenlåsende koncepter og forbedret klarhed af fluoroskopiske teknikker, drev fremskridtet og udbredelsen af ​​denne fremragende kirurgiske teknik, kendetegnet ved minimal bløddelsskade, god stabilitet og øjeblikkelig patientmobilitet.

På det tidspunkt blev den akademiske verden fejet op i en række innovationer, der drev udviklingen af ​​anden generation af intramedullær søm.

I 1976 skabte Grosse og Kempf en delvist slidset intramedullær negl for at løse problemet med elasticitetsmodulet for den intramedullære negl. Det intramedullære søm var ikke slidset i det proksimale område og havde et sømhul til den proksimale skrue, som blev indsat i en 45 graders vinkel for at øge stabilitetsstyrken af ​​den intramedullære neglefikseringsstruktur.

Et par år senere sluttede AO sig til trenden med intramedullær negleudvikling ved at udvikle ensartede intramedullære negle (figur 5)

I 1984, Weinquist et al. foreslog den dynamiske tilgang, som var at forbedre heling af brudende ved at anvende større låseskruehuller, fjerne statiske låseskruer og efterfølgende modificere låseskruehullerne til ovale sømhuller i et mere moderne design.

Formålet med den dynamiske tilgang er at fremme brudheling og at undgå knogleforstyrrelser på grund af sen aktivitet.

I øjeblikket har intramedullær sømdynamik mistet sine fortalere som en selvstændig teknik og bruges i øjeblikket kun som en mere omkostningseffektiv løsning end fuldstændig udskiftning af det interne fikseringssystem i behandlingen af ​​ikke-helende frakturer.

I et biomekanisk studie har Gimeno et al. rapporterede, at overgangszonen mellem de ikke-spaltede og slidsede dele af den intramedullære negl resulterede i stresskoncentrationer og kirurgisk svigt af det interne fikseringsimplantat.

For at løse disse problemer har Russel og Taylor et al. designet den første ikke-slidsede, ikke-udvidede intramedullære negl i 1986, med tilfredsstillende resultater.

I løbet af denne tid fortsatte problemet med sammenlåsning af intramedullære søm også med at udvikle sig, og som vi ved i dag, var sammenlåsning med skruen gennem det forborede intramedullære søm designet af Klemm og Schleman i Tyskland. Indsættelsen af ​​skruen ville blive styret af frihåndsfluoroskopi, hvilket ville udsætte kirurgen for meget stråling.

I dag er dette problem blevet løst med et distalt målretningssystem, der inkorporerer elektromagnetisk feltsporingsteknologi, fluoroskopisk styret frihåndsteknologi og en præcis proksimal negleinstallationsguide.

1990'erne: Titanium intramedullær søm

I løbet af det næste årti blev Russel-Taylors intramedullære negl meget populær i det internationale ortopædiske samfund. Standarden for pleje blev langsomt intramedullær sømning med statisk låsning af skruer, som vist af resultaterne af undersøgelsen af ​​Brumback et al.

I denne prospektive undersøgelse rapporterede resultaterne, at låsning gav gode resultater i de fleste tilfælde og ikke var forbundet med manglende forening af frakturen.

Fremskridt inden for metallurgi førte til fremkomsten af ​​titanium intramedullære negle, som er meget udbredt i den biomedicinske industri på grund af deres styrke, gode korrosionsbestandighed og biokompatibilitet.

Alta intramedullære sømsystem var det første tilgængelige titanium intramedullære søm, og det er blevet meget hilst velkommen af ​​det medicinske samfund på grund af de mekaniske egenskaber af titanium, som er et stærkere, men mindre stift metal end rustfrit stål.

Den nuværende litteratur er dog skeptisk over for, om titanium er et mere velegnet materiale til indvendig fiksering end rustfrit stål, især på grund af de øgede omkostninger forbundet med brugen af ​​titanium.

Visse fordele ved titanium, såsom elasticitetsmodulet tæt på cortical knogle og magnetisk resonansbilleddannelseskompatibilitet, gør det dog til en attraktiv mulighed.

Derudover er titanium en meget attraktiv mulighed, når der kræves intramedullære søm med mindre diameter.

Aktuelle tendenser

Efter de tidligere årtiers succeser og fiaskoer har ortopædkirurger meget mere erfaring med intramedullær sømning.

Intramedullær neglefiksering af lårbens-, skinnebens- og humerusfrakturer er blevet standardbehandlingen for de fleste lukkede frakturer og nogle åbne frakturer. Nye målretnings- og positioneringssystemer har gjort proceduren enkel og reproducerbar for selv de mest uerfarne kirurger.

Nylige tendenser viser, at metaller af titanium og rustfrit stål har et meget højt elasticitetsmodul, og at spændinger skjuler de irriterende belastninger, der er nødvendige for knogleheling. Nye biomaterialer såsom magnesiumlegeringer, formhukommelseslegeringer og resorberbare materialer testes i øjeblikket i den akademiske verden.

Intramedullære negle lavet af kontinuerlige kulfiberforstærkede polymerer med forbedret elasticitetsmodul og stor træthedsstyrke er i øjeblikket tilgængelige. Magnesiumlegeringer har et elasticitetsmodul svarende til det for kortikal knogle og er biologisk nedbrydelige.

Nylige undersøgelser af Li et al. har vist betydelige fordele ved behandling af osteoporotiske frakturer i dyremodeller, der tilskrives kombinationen af ​​magnesium- og zoledronatbelægning til frakturreparation, en modalitet, der kan blive en behandling for osteoporotiske frakturer i fremtiden.

Konklusion

Gennem årene, med betydelige forbedringer i intramedullær negledesign, metallurgiske teknikker og kirurgiske teknikker, har intramedullær søm udviklet sig til den nuværende standard for pleje for de fleste lange knoglebrud og er en effektiv, minimalt invasiv og reproducerbar procedure.

Men på grund af de mange intramedullære negledesigns mangler der en masse information om deres postoperative resultater. Mere forskning er nødvendig for at bestemme den optimale intramedullære negletypestørrelse, karakteristika og krumningsradius.

Vi forudser, at innovationer inden for biomaterialer vil afføde fremkomsten af ​​nye intramedullære negledesigns.

Sådan køber du ortopædiske implantater og ortopædiske instrumenter？

For CZMEDITECH , har vi en meget komplet produktlinje af ortopædkirurgiske implantater og tilsvarende instrumenter, produkterne bl.a. rygsøjleimplantater, intramedullære negle, traumeplade, låseplade, kranie-maxillofacial, protese, elværktøj, eksterne fiksatorer, artroskopi, veterinærpleje og deres understøttende instrumentsæt.

Derudover er vi forpligtet til løbende at udvikle nye produkter og udvide produktlinjer for at imødekomme flere lægers og patienters kirurgiske behov og også gøre vores virksomhed mere konkurrencedygtig inden for hele den globale ortopædiske implantat- og instrumentindustri.

Vi eksporterer til hele verden, så du kan kontakt os på e-mailadresse song@orthopedic-china.com for et gratis tilbud, eller send en besked på WhatsApp for et hurtigt svar +86- 18112515727 .

Hvis du vil vide mere, klik CZMEDITECH for at finde flere detaljer.