Tahukah Anda sejarah paku intramedullary?

Munculnya kuku intramedullary merevolusi pengobatan patah tulang panjang. Meskipun teknik ini telah ada selama berabad-abad, namun statusnya baru mencapai paruh kedua abad ke-20.

Jalan menuju sukses tidak selalu mudah, karena teknik ini ditanggapi dengan skeptis dan dibantah oleh banyak sarjana pada paruh pertama abad ke-20. Saat ini, melalui inovasi di bidang metalurgi, teknik bedah, dan keterampilan fluoroskopi, pemakuan intramedullary telah menjadi standar perawatan untuk patah tulang panjang.

Kemajuan dalam pengetahuan biomekanik manusia telah memungkinkan terciptanya desain modern ini. Pemakuan intramedulla modern ditandai dengan tingkat infeksi yang rendah, jaringan parut minimal, stabilitas fraktur yang baik, dan mobilitas pasien yang cepat.

Tinjauan sejarah yang dilakukan dalam artikel ini bertujuan untuk merangkum evolusi kuku intramedulla, menyoroti tonggak penting, menyajikan suasana periode penggunaan pertama dan evolusi selanjutnya dari kuku intramedulla, dan memperkenalkan tempat kuku intramedulla dalam ortopedi dan traumatologi modern (misalnya, Gambar 1).

Kelahiran kuku intramedulla

Orang Mesir kuno pertama kali menggunakan alat intramedullary yang mirip dengan paku. Perawatan bedah patah tulang yang rumit belum ada bertahun-tahun yang lalu.

Namun yang pasti adalah bahwa orang Mesir kuno mempunyai teknik pembalseman yang hebat yang berasal dari kepercayaan mereka akan kebangkitan tubuh di akhirat.

Hal ini terjadi pada mumi bernama Usermontu yang ditemukan di makam Tutankhamun, di mana paku berulir disisipkan di antara tulang paha dan tibia untuk menstabilkan sendi lutut (seperti pada Gambar 2).

Para arkeolog berspekulasi bahwa mumi di dalam sarkofagus bukanlah Usermontu sendiri, melainkan orang lain yang digantikan oleh perampok makam kuno pada tahun 600 SM.

2000 tahun kemudian, Bernardino de Sahagun, seorang antropolog di ekspedisi Hernando Cortes, melaporkan penggunaan paku intramedulla pertama kali pada pasien yang masih hidup di Meksiko.

Pada tahun 1524, ia menyaksikan seorang ahli bedah tulang Aztec (bernama 'Tezalo') melakukan osteotomi menggunakan pisau obsidian dan kemudian memasukkan batang resin ke dalam rongga meduler untuk menstabilkan fraktur. Karena kurangnya teknik bedah dan antiseptik yang memadai, prosedur ini memiliki tingkat komplikasi yang tinggi dan angka kematian yang tinggi.

1800-an: Langkah Pertama

Sekitar pertengahan tahun 1800-an, jurnal medis pertama melaporkan tentang pemakuan intramedullary. Diefenbach, Langenbeck, Bardenheuer dan ahli bedah berbahasa Jerman lainnya dilaporkan telah menggunakan paku gading di sumsum tulang panjang untuk mengatasi diskontinuitas tulang.

Sementara itu, Nicholas Senn dari Chicago, seorang peneliti dan ahli bedah militer, melakukan eksperimen dengan fiksasi intramedullary. Dia akan menggunakan belat berlubang yang terbuat dari tulang sapi dan memasukkannya ke dalam medula untuk mengobati “pseudarthrosis” setelah patah tulang.

Pada tahun 1886, Heinrich Bircher dari Swiss menjelaskan pada pertemuan bedah penyisipan kuku gading ke dalam medula untuk pengobatan akut patah tulang kompleks (Gambar 3).

Beberapa tahun kemudian, Themistocles Gluck di Jerman menciptakan paku intramedullary gading pertama dengan lubang di ujung kuku, sehingga memperkenalkan konsep interlocking untuk pertama kalinya.

Pada periode yang sama, Julius Nicolaysen dari Norwegia adalah orang pertama yang menulis tentang prinsip biomekanik dari intramedullary nailing pada fraktur femur proksimal. Dia menekankan perlunya menambah panjang kuku intramedullary untuk mendapatkan keuntungan biomekanik yang lebih besar dan memberikan perlindungan pada hampir seluruh tulang.

Ia juga orang pertama yang mengusulkan konsep saling mengunci kuku/tulang proksimal dan distal untuk merancang penguncian statis. Ia dianggap oleh beberapa ahli sebagai bapak pemaku intramedullary.

Pada pertengahan tahun 1800-an, pionir seperti Ignaz Philipp Semmelweis di Wina dan JosephLister di Glasgow telah meletakkan dasar bagi sterilisasi bedah. Ini merupakan pencapaian yang luar biasa karena memungkinkan pengembangan teknik bedah baru dalam kondisi aseptik.

1900-an: Evolusi

Pada tahun 1912, ahli bedah Inggris Ernest Hay Groves adalah ahli bedah pertama yang menggunakan batang logam padat sebagai paku intramedulla dan merupakan pelopor pendekatan kuku intramedulla retrograde.

Ia memperoleh pengalamannya selama Perang Dunia I ketika ia merawat pasien yang terinfeksi pseudarthrosis yang enggan mengamputasi anggota tubuhnya. Dia tidak hanya menjelaskan teknik pemakuan intramedullary pertama yang memungkinkan osseointegrasi melalui trauma minimal, namun dia juga terampil dalam menggunakan paku intramedullary dan kuku yang lebih kecil untuk memperbaiki patah tulang.

Dia bereksperimen dengan implan yang terbuat dari aluminium, magnesium, dan baja dan menyadari pentingnya biomekanik dalam penyembuhan patah tulang. Meski begitu, teknik Ernest Hay Groves memiliki tingkat infeksi yang tinggi dan oleh karena itu tidak sepopuler teknik sezamannya.

Pada tahun 1931, Smith-Petersen, seorang ahli bedah ortopedi Amerika, memperkenalkan sekrup baja tahan karat bersayap tiga untuk pengobatan fraktur leher femur kapsul intra-artikular. Dia merancang pendekatan terbuka yang mengiris sepertiga anterior krista iliaka, memasuki lapangan operasi di sepanjang tepi anterior tensor fasia lebar, kemudian mereposisi fraktur dan menggunakan penabrak untuk menggerakkan sekrup baja tahan karat ke kepala femoral (Gambar 4).

Karena keberhasilan percobaan Smith-Petersen, banyak ahli bedah mulai bereksperimen dengan implan logam untuk patah tulang. sven Johansson menemukan kuku intramedullary berongga pada tahun 1932; inovasi cerdiknya menggunakan jarum garitan yang memungkinkan penyisipan kuku intramedulla yang dikontrol secara radiologis. Komponen teknis inti yang diterapkannya masih digunakan sampai sekarang.

Selangkah lebih maju, Rush dan saudaranya memperkenalkan konsep kuku intramedullary elastis pada tahun 1937.

Mereka menggunakan paku intramedulla baja tahan karat yang elastis dan telah ditekuk sebelumnya dan berusaha membuat struktur fiksasi tiga titik intramedulla untuk melawan kecenderungan perpindahan aksial di sekitar fraktur.

Dalam konsep mereka, area jaringan lunak yang utuh bertindak sebagai pita tegangan yang menahan tegangan yang dihasilkan oleh kuku elastis yang telah ditekuk sebelumnya. Konstruksinya dibatasi oleh sifat elastis baja tahan karat, yang berubah sejak awal dari deformasi elastis menjadi deformasi plastis. Yang terakhir ini dapat menyebabkan perpindahan sekunder dan penyembuhan deformitas.

Selain itu, kuku intramedulla cenderung keluar pada pintu masuk atau menembus struktur tulang kanselus, atau bahkan berlubang di dalam sendi. Namun demikian, sarjana Wina Ender terus menggunakan teknik ini sebagai dasar sekolah fiksasi fraktur Ender dan masih digunakan sampai sekarang untuk fiksasi fleksibel pada fraktur pediatrik.

Kuku sumsum tulang

Pada tahun 1939, ahli bedah Jerman Gerhard Küntscher, seorang nominasi Hadiah Nobel, mengembangkan paku intramedullary stainless steel untuk pengobatan patah tulang batang femoralis.

Küntscher dan yang lainnya terinspirasi oleh sekrup baja tahan karat Smith-Petersen yang digunakan untuk menangani patah tulang leher femur dan percaya bahwa prinsip yang sama dapat diterapkan pada patah tulang batang. Kuku intrameduler yang mereka kembangkan awalnya berbentuk V dengan penampang dan diameter 7-10 mm.

Setelah penelitian kadaver dan hewan, ia mempresentasikan kuku intramedullary dan pendekatan bedah pada pertemuan bedah di Berlin pada tahun 1940. Awalnya, inovasinya diejek oleh rekan-rekannya di Jerman, meskipun metodenya mendapatkan popularitas setelah Perang Dunia II.

Hippocrates (460-370 SM), dokter zaman Yunani kuno yang sering disebut sebagai bapak kedokteran, pernah berkata, “Siapa yang ingin melakukan pembedahan harus berperang”; hal yang sama juga terjadi pada Küntscher.

Selama era Nazi, Küntscher ditempatkan di sebuah rumah sakit di front Finlandia. Di sana, ia dapat mengoperasi pasien dan tawanan perang di daerah tersebut. Ia memperkenalkan konsep pemakuan sumsum tulang menggunakan pendekatan bedah tertutup dan terbuka.

Dalam pendekatan tertutup, ia memasukkan kuku intramedulla ke arah prograde melalui trokanter mayor dan meletakkannya di atas meja retraksi yang dioperasikan dengan gendongan. Fraktur direposisi dan kuku dimasukkan pada dua bidang menggunakan fluoroskopi kepala. Dalam pendekatan terbuka, kuku intramedulla dimasukkan melalui fraktur ke dalam medula melalui sayatan di dekat garis fraktur. Küntscher menggunakan kuku intramedulla untuk mengobati patah tulang batang femoralis serta patah tulang tibialis dan humerus.

Teknik Küntscher mendapat pengakuan internasional hanya setelah pemulangan tawanan perang Sekutu.

Dengan cara ini ahli bedah Amerika dan Inggris menjadi akrab dengan kuku intramedullary yang dikembangkan oleh Küntscher dan mengakui keuntungan yang jelas dalam modalitas pengobatan patah tulang di era ini.

Dalam waktu singkat, semakin banyak ahli bedah di seluruh dunia yang mulai mengadopsi metodenya, dan kuku intramedullary Küntscher merevolusi pengobatan patah tulang dengan mengurangi waktu pemulihan pasien hampir satu tahun. Pasien yang sebelumnya harus diimobilisasi dengan gips selama berbulan-bulan kini dapat bergerak dalam hitungan hari.

Hingga saat ini, ahli bedah Jerman ini dianggap sebagai pengembang utama kuku intramedullary, dan ia memiliki tempat penting dalam sejarah bedah trauma.

Memperluas Kuku Intramedullary

Pada tahun 1942, Fisher dkk. pertama kali menjelaskan penggunaan bor penggilingan perluasan sumsum untuk meningkatkan area kontak antara kuku intrameduler dan tulang dan untuk meningkatkan stabilitas fiksasi fraktur.

Namun demikian, Küntscher memperkenalkan bor reaming berpemandu fleksibel yang masih digunakan sampai sekarang dan mendukung reaming di seluruh panjang rongga meduler batang tulang untuk memfasilitasi penyisipan kuku intramedulla berdiameter lebih besar.

Awalnya, reaming intramedulla dirancang untuk secara signifikan meningkatkan area kontak tulang dengan kuku intramedulla untuk fiksasi fraktur yang stabil dan pergerakan pasien yang cepat.

Seperti yang dijelaskan oleh Smith dkk, setiap ekspansi medula sebesar 1 mm meningkatkan area kontak sebesar 38%. Hal ini memungkinkan penggunaan kuku intramedulla yang lebih besar dan kaku, sehingga meningkatkan stabilitas struktur fiksasi fraktur secara keseluruhan.

Namun, meskipun kuku intramedullary Küntscher dengan bor reaming intramedullary yang fleksibel menjadi pilihan yang cocok untuk perangkat fiksasi internal untuk osteotomi, akademisi kehilangan dukungannya pada akhir tahun 1960-an dan mendukung pelat Arbeitsgemeinschaft für Osteosynthesefragen (AO) yang baru dikembangkan.

1960-an: Abad Kegelapan

Pada tahun 1960-an, pemakuan intramedullary tiba-tiba dihentikan dan digantikan dengan fiksasi fraktur dengan pelat dan sekrup.

Meskipun metode Küntscher beroperasi dengan lancar, ahli bedah di seluruh dunia menolaknya karena hasil pasca operasi yang buruk.

Selain itu, beberapa ahli bedah mulai meninggalkan teknik radiasi, seperti fluoroskopi kepala, karena ahli bedah merasa muak dengan efek samping buruk yang terkait dengan radiasi. Perkembangan intramedullary nailing tidak berhenti sampai di situ, meskipun terdapat konsensus umum internasional untuk penggunaan sistem fiksasi internal pelat.

Küntscher, seorang dokter Jerman, menyadari keuntungan dari saling bertautan dan mengembangkan kuku intramedulla yang saling bertautan berbentuk daun semanggi, yang ia beri nama 'kuku penahan'. Kelemahan dari desain kuku intramedulla pada masa itu adalah ketidakmampuan untuk menstabilkan patah tulang yang sangat kominutif atau patah tulang yang bergeser ke sudut yang besar. Solusi untuk masalah ini adalah penggunaan sekrup pengunci.

Solusi untuk masalah ini adalah menstabilkan kuku intramedullary dengan sekrup pengunci.

Dengan cara ini, implan dapat menahan gaya tekukan dan torsi dengan lebih baik sekaligus mencegah pemendekan anggota tubuh. Menggunakan kombinasi ide dari Küntscher, Klaus Klemm, dan Wolf-Dieter Schellmann, paku intramedulla dikembangkan untuk memberikan stabilitas yang lebih baik dengan melakukan pra-pengeboran lubang sekrup di proksimal dan distal paku intramedulla, yang dikunci pada sekrup yang dimasukkan.

Selama beberapa tahun berikutnya, kemajuan dalam kejernihan gambar fluoroskopi memungkinkan pemilihan ulang teknik penutupan dan reduksi fraktur.

1970-an dan 1980-an: Kebangkitan

Pada tahun 1970-an, minat terhadap konsep pemakuan intramedullary dari ahli bedah Jerman Küntscher sangat kuat.

Fiksasi kuku intramedulla reduksi tertutup untuk patah tulang, dengan perpaduan antara konsep reaming dan interlocking yang fleksibel serta peningkatan kejelasan teknik fluoroskopi, mendorong kemajuan dan penyebaran teknik bedah yang sangat baik ini, yang ditandai dengan kerusakan jaringan lunak yang minimal, stabilitas yang baik, dan mobilitas pasien yang cepat.

Saat itu, dunia akademis sedang dihebohkan dengan serangkaian inovasi yang mendorong berkembangnya intramedullary nailing generasi kedua.

Pada tahun 1976, Grosse dan Kempf menciptakan paku intramedulla dengan slot sebagian untuk memecahkan masalah modulus elastisitas kuku intramedulla. Paku intramedulla tidak ditempatkan di daerah proksimal dan memiliki lubang paku untuk sekrup proksimal, yang dimasukkan pada sudut 45 derajat untuk meningkatkan kekuatan stabilitas struktur fiksasi internal kuku intramedulla.

Beberapa tahun kemudian, AO mengikuti tren perkembangan kuku intramedulla dengan mengembangkan kuku intramedulla yang serupa (Gambar 5)

Pada tahun 1984, Weinquist dkk. mengusulkan pendekatan dinamis, yaitu untuk meningkatkan penyembuhan ujung fraktur dengan menerapkan lubang sekrup pengunci yang lebih besar, melepas sekrup pengunci statis, dan kemudian memodifikasi lubang sekrup pengunci menjadi lubang paku oval dengan desain yang lebih modern.

Tujuan dari pendekatan dinamis adalah untuk mempercepat penyembuhan patah tulang dan menghindari nonunion tulang akibat aktivitas yang terlambat.

Saat ini, dinamika paku intramedulla telah kehilangan pendukungnya sebagai teknik yang berdiri sendiri dan saat ini hanya digunakan sebagai solusi yang lebih hemat biaya daripada penggantian lengkap sistem fiksasi internal dalam pengobatan patah tulang yang tidak dapat disembuhkan.

Dalam studi biomekanik, Gimeno et al. melaporkan bahwa zona transisi antara bagian kuku intramedulla yang tidak berlubang dan berlubang mengakibatkan konsentrasi stres dan kegagalan bedah implan fiksasi internal.

Untuk mengatasi masalah ini, Russel dan Taylor et al. merancang kuku intramedullary non-slotted dan non-dilated pertama pada tahun 1986, dengan hasil yang memuaskan.

Selama masa ini, masalah penguncian kuku intramedulla juga terus berkembang, dan seperti yang kita ketahui sekarang, penguncian dengan sekrup melalui lubang yang telah dibor sebelumnya oleh kuku intramedulla adalah desain Klemm dan Schleman di Jerman. Pemasangan sekrup akan dipandu oleh fluoroskopi tangan bebas, yang akan membuat ahli bedah terkena banyak radiasi.

Saat ini, masalah ini telah diatasi dengan sistem penargetan distal yang menggabungkan teknologi pelacakan medan elektromagnetik, teknologi tangan bebas yang dipandu secara fluoroskopi, dan panduan pemasangan kuku proksimal yang tepat.

1990-an: Kuku intramedullary titanium

Selama dekade berikutnya, kuku intramedullary Russel-Taylor menjadi sangat populer di komunitas ortopedi internasional. Standar perawatan perlahan-lahan menjadi pemakuan intramedullary dengan penguncian sekrup statis, seperti yang ditunjukkan oleh hasil penelitian Brumback dkk.

Dalam studi prospektif ini, hasilnya melaporkan bahwa penguncian memberikan hasil yang baik pada sebagian besar kasus dan tidak berhubungan dengan non-union pada fraktur.

Kemajuan dalam metalurgi menyebabkan munculnya paku titanium intramedulla, yang banyak digunakan dalam industri biomedis karena kekuatannya, ketahanan korosi yang baik, dan biokompatibilitasnya.

Sistem paku intramedullary Alta adalah paku intramedullary titanium pertama yang tersedia, dan sangat disambut baik oleh komunitas medis karena sifat mekanik titanium, yang merupakan logam yang lebih kuat namun tidak terlalu kaku dibandingkan baja tahan karat.

Namun, literatur saat ini meragukan apakah titanium merupakan bahan yang lebih cocok untuk fiksasi internal dibandingkan baja tahan karat, terutama karena meningkatnya biaya yang terkait dengan penggunaan titanium.

Namun, keunggulan tertentu dari titanium, seperti modulus elastisitas yang mendekati tulang kortikal dan kompatibilitas pencitraan resonansi magnetik, menjadikannya pilihan yang menarik.

Selain itu, titanium adalah pilihan yang sangat menarik ketika diperlukan paku intramedullary berdiameter lebih kecil.

Tren Saat Ini

Setelah keberhasilan dan kegagalan pada dekade-dekade sebelumnya, ahli bedah ortopedi memiliki lebih banyak pengalaman dalam pemasangan paku intramedullary.

Fiksasi kuku intramedullary pada fraktur femur, tibialis dan humerus telah menjadi standar perawatan untuk sebagian besar fraktur tertutup dan beberapa fraktur terbuka. Sistem penargetan dan penentuan posisi yang baru telah menjadikan prosedur ini sederhana dan dapat direproduksi bahkan oleh ahli bedah yang paling tidak berpengalaman sekalipun.

Tren terkini menunjukkan bahwa logam titanium dan baja tahan karat memiliki modulus elastisitas yang sangat tinggi dan tekanan tersebut mengaburkan tekanan iritasi yang diperlukan untuk penyembuhan tulang. Biomaterial baru seperti paduan magnesium, paduan memori bentuk, dan bahan yang dapat diserap saat ini sedang diuji di dunia akademis.

Paku intramedullary yang terbuat dari polimer yang diperkuat serat karbon kontinu dengan modulus elastis yang lebih baik dan kekuatan lelah yang tinggi saat ini tersedia. Paduan magnesium memiliki modulus elastisitas yang mirip dengan tulang kortikal dan dapat terurai secara hayati.

Studi terbaru oleh Li et al. telah menunjukkan keuntungan yang signifikan dalam pengobatan patah tulang osteoporosis pada model hewan yang dikaitkan dengan kombinasi lapisan magnesium dan zoledronate untuk perbaikan patah tulang, suatu modalitas yang mungkin menjadi pengobatan untuk patah tulang osteoporosis di masa depan.

Kesimpulan

Selama bertahun-tahun, dengan kemajuan yang signifikan dalam desain kuku intramedulla, teknik metalurgi, dan teknik bedah, pemakuan intramedulla telah berkembang menjadi standar perawatan saat ini untuk sebagian besar patah tulang panjang dan merupakan prosedur yang efektif, invasif minimal, dan dapat direproduksi.

Namun, karena banyaknya desain kuku intramedullary, banyak informasi yang kurang mengenai hasil pasca operasinya. Diperlukan lebih banyak penelitian untuk menentukan ukuran jenis kuku intramedullary yang optimal, karakteristik dan radius kelengkungan.

Kami memperkirakan bahwa inovasi di bidang biomaterial akan melahirkan munculnya desain kuku intramedullary baru.

Cara Membeli Implan Ortopedi dan Instrumen Ortopedi？

Untuk CZMEDITECH , kami memiliki lini produk implan bedah ortopedi yang sangat lengkap dan instrumen terkait, termasuk produknya implan tulang belakang, kuku intramedulla, pelat trauma, pelat pengunci, kranial-maksilofasial, prostesis, perkakas listrik, fiksator eksternal, artroskopi, perawatan hewan dan perangkat instrumen pendukungnya.

Selain itu, kami berkomitmen untuk terus mengembangkan produk baru dan memperluas lini produk, sehingga dapat memenuhi kebutuhan bedah lebih banyak dokter dan pasien, dan juga menjadikan perusahaan kami lebih kompetitif di seluruh industri implan dan instrumen ortopedi global.

Kami mengekspor ke seluruh dunia, jadi Anda bisa hubungi kami di alamat email song@orthopedic-china.com untuk penawaran gratis, atau kirim pesan di WhatsApp untuk respons cepat +86- 18112515727 .

Jika ingin mengetahui informasi lebih lanjut, klik CZMEDITECH untuk mengetahui detail lebih lanjut.