Conosci la storia della natura intramidollare?

L'avvento dell'unghia intramidollare ha rivoluzionato il trattamento delle lunghe fratture ossee. Sebbene la tecnica esistesse per secoli, non ha raggiunto il suo stato attuale fino alla seconda metà del 20 ° secolo.

La strada per il successo non fu sempre facile, poiché la tecnica fu accolta con scetticismo e confutazione di molti studiosi nella prima metà del 20 ° secolo. Oggi, attraverso innovazioni in metallurgia, tecniche chirurgiche e abilità fluoroscopiche, inchiodamento intramidollare è diventato lo standard di cura per le fratture ossee lunghe.

I progressi nella conoscenza biomeccanica umana hanno reso possibile la creazione di questo design moderno. Il moderno inchiodamento intramidollare è caratterizzato da bassi tassi di infezione, cicatrici minime, buona stabilità della frattura e mobilità immediata dei pazienti.

La revisione storica condotta in questo articolo mira a sintetizzare l'evoluzione dell'unghia intramidollare, evidenziare le sue importanti pietre miliari, presentare l'atmosfera del periodo del primo uso e la successiva evoluzione dell'unghia intramidollare e introdurre il posto dell'unghia intramidollare nella moderna ortopedica e traumatologia (EG, Figura 1).

La nascita del chiodo intramidollare

Gli antichi egizi usarono per la prima volta un dispositivo intramidollare simile a un chiodo. È improbabile che esistesse una complessa cura della frattura chirurgica.

Ciò che è certo, tuttavia, è che gli antichi egizi avevano grandi tecniche di imbalsamazione derivanti dalla loro convinzione nella risurrezione del corpo nell'aldilà.

Questo è stato il caso della mummia chiamata UserMontu trovata nella tomba di Tutankhamon, in cui è stato inserito un chiodo filettato tra il femore e la tibia per stabilizzare l'articolazione del ginocchio (come nella Figura 2).

Gli archeologi ipotizzano che la mummia all'interno del sarcofago non era lo stesso Usermontu, ma qualcun altro che è stato sostituito da antichi ladri di tombe nel 600 a.C.

2000 anni dopo, Bernardino de Sahagun, antropologo nella spedizione di Hernando Cortes, ha riferito il primo uso di inchiodatura intramidollare in un paziente vivente in Messico.

Nel 1524, assisteva a un chirurgo osseo azteco (chiamato 'Tezalo ') eseguire un'osteotomia usando un coltello ossidiano e quindi inserire un'asta di resina nella cavità midollare per stabilizzare la frattura. A causa della mancanza di adeguate tecniche chirurgiche e antisettici, queste procedure avevano un alto tasso di complicazione e un alto tasso di mortalità.

1800: primi passi

Verso la metà del 1800, le prime riviste mediche hanno riferito di inchiodatura intramidollare. Diefenbach, Langenbeck, Bardenheuer e altri chirurghi di lingua tedesca hanno usato le unghie in avorio nel midollo di ossa lunghe per trattare le discontinuità ossee.

Nel frattempo, Nicholas Senn di Chicago, ricercatore e avido chirurgo militare, ha condotto esperimenti con fissazione intramidollare. Avrebbe usato una stecca perforata cavata fatta di osso bovino e la inseriva nel midollo per trattare 'pseudarthrosi ' dopo una frattura.

Nel 1886, Heinrich Bircher di Svizzera descriveva durante un incontro chirurgico dell'inserimento di unghie in avorio nel midollo per il trattamento acuto di fratture complesse (Figura 3).

Alcuni anni dopo, Theistocle Gluck in Germania creò il primo chiodo intramidollare in avorio con un buco alla fine dell'unghia, introducendo così il concetto di intrecciato per la prima volta.

Nello stesso periodo, Julius Nicolaysen dalla Norvegia è stato il primo a scrivere sui principi biomeccanici del inchiodatura intramidollare di fratture femorali prossimali. Ha sottolineato la necessità di aumentare la lunghezza del chiodo intramidollare per ottenere un maggiore vantaggio biomeccanico e fornire protezione per quasi l'intero osso.

Fu anche il primo a proporre il concetto di interblocco del chiodo/osso prossimale e distale per progettare il bloccaggio statico. È considerato da alcuni studiosi come il padre della natura intramidollare.

A metà del 1800, pionieri come Ignaz Philipp Semmelweis a Vienna e Josephlister a Glasgow avevano gettato le basi per la sterilizzazione chirurgica. Questo è stato un risultato rivoluzionario perché ha permesso lo sviluppo di nuove tecniche chirurgiche in condizioni asettiche.

1900: evoluzione

Nel 1912, il chirurgo britannico Ernest Hay Groves fu il primo chirurgo a usare una solida asta di metallo come unghia intramidollare ed era un pioniere dell'approccio retrogrado per unghie intramidollare.

Ha acquisito la sua esperienza durante la prima guerra mondiale quando ha curato i pazienti con pseudartrosi infetta che erano riluttanti ad amputare gli arti. Non solo ha descritto la prima tecnica di inchiodatura intramidollare che ha permesso l'osteointegrazione attraverso un trauma minimo, ma era anche abile nell'uso di unghie intramidollari e unghie più piccole per fissare le fratture.

Ha sperimentato impianti realizzati in alluminio, magnesio e acciaio e ha riconosciuto l'importanza della biomeccanica nella guarigione della frattura. Anche così, la tecnica di Ernest Hay Groves soffriva di un alto tasso di infezione e quindi non era così popolare tra i suoi contemporanei.

Nel 1931, Smith-Petersen, un chirurgo ortopedico americano, introdusse una vite in acciaio inossidabile a tre ala per il trattamento delle fratture del collo femorale della capsula intra-articolare. Ha progettato un approccio aperto che ha incasato il terzo anteriore della cresta iliaca, è entrato nel campo operativo lungo il bordo anteriore dell'ampio tensore fasciale, quindi ha riposizionato la frattura e ha usato un impatto per guidare la vite in acciaio inossidabile nella testa femorale (Figura 4).

A causa del successo del processo Smith-Petersen, molti chirurghi hanno iniziato a sperimentare impianti metallici per le fratture. Sven Johansson inventò il chiodo intramidollare vuoto nel 1932; La sua ingegnosa innovazione utilizzava un ago per kerfing che consentiva l'inserimento radiologicamente guidato controllato dell'unghia intramidollare. I componenti tecnici di base che ha applicato sono ancora in uso oggi.

Facendo un ulteriore passo avanti, Rush e suo fratello presentò il concetto di un elastico unghie intramidollare nel 1937.

Hanno usato un elastico unghie intramidollare in acciaio inossidabile e tentato di creare una struttura di fissazione a tre punti intramidollari per contrastare la tendenza allo spostamento assiale attorno alla frattura.

Nel loro concetto, l'area intatta dei tessuti molli funge da banda di tensione che resiste alla tensione generata dall'unghia elastica pre-Bent. La loro costruzione era limitata dalle proprietà elastiche dell'acciaio inossidabile, che sono cambiate presto dalla deformazione elastica alla deformazione plastica. Quest'ultimo può portare allo spostamento secondario e alla guarigione della deformità.

Inoltre, le unghie intramidollari tendono a uscire all'ingresso o penetrare nelle strutture ossee spugnose o persino perforare all'interno dell'articolazione. Tuttavia, lo studioso viennese Ender ha continuato a utilizzare questa tecnica come base per la scuola di Fissazione della frattura Ender ed è ancora utilizzato oggi per la fissazione flessibile delle fratture pediatriche.

Unghia del midollo osseo

Nel 1939, il chirurgo tedesco Gerhard Küntscher, un candidato al premio Nobel, sviluppò un chiodo intramidollare in acciaio inossidabile per il trattamento delle fratture dello stelo femorale.

Küntscher e altri furono ispirati dalle viti in acciaio inossidabile Smith-Petersen utilizzate per trattare le fratture del collo femorale e credevano che gli stessi principi potessero essere applicati alle fratture dello stelo. Il chiodo intramidollare che hanno sviluppato è stato inizialmente a forma di V in sezione trasversale e di 7-10 mm di diametro.

Dopo studi di cadavere e animali, ha presentato l'unghia intramidollare e l'approccio chirurgico in una riunione chirurgica a Berlino nel 1940. Inizialmente, la sua innovazione è stata ridicolizzata dai suoi colleghi tedeschi, sebbene il suo metodo abbia guadagnato popolarità dopo la seconda guerra mondiale.

Ippocrate (460-370 a.C.), l'antico medico dell'era greca spesso indicata come padre della medicina, una volta disse: 'Chi desidera eseguire un intervento chirurgico deve andare in guerra'; Lo stesso valeva per Küntscher.

Durante l'era nazista, Küntscher era di stanza in un ospedale sul fronte finlandese. Lì, fu in grado di operare su pazienti e prigionieri di guerra nella zona. Ha introdotto il concetto di inchiodazione del midollo osseo usando un approccio chirurgico chiuso e aperto, rispettivamente.

Nell'approccio chiuso, ha superato il chiodo intramidollare in direzione del programma attraverso il più grande trocantere e lo ha messo su una tabella di retrazione azionata con una fionda. La frattura viene riposizionata e l'unghia viene inserita in due piani usando la fluoroscopia della testa. Nell'approccio aperto, il chiodo intramidollare viene inserito attraverso la frattura nel midollo attraverso un'incisione vicino alla linea di frattura. Küntscher usa l'unghia intramidollare per trattare le fratture dello stelo femorale e le fratture tibiali e omerali.

La tecnica di Küntscher ha ottenuto il riconoscimento internazionale solo dopo il rimpatrio di prigionieri di guerra alleati.

In questo modo i chirurghi americani e britannici hanno acquisito familiarità con l'unghia intramidollare sviluppata da Küntscher e hanno riconosciuto i suoi chiari vantaggi in questa era di modalità di trattamento della frattura.

In un breve periodo di tempo, sempre più chirurghi in tutto il mondo iniziarono ad adottare il suo metodo e le unghie intramidollari di Küntscher rivoluzionarono il trattamento delle fratture riducendo il tempo di recupero del paziente di quasi un anno. I pazienti che avrebbero dovuto essere immobilizzati in un cast per mesi potrebbero ora essere mobili in pochi giorni.

Ad oggi, il chirurgo tedesco è considerato lo sviluppatore chiave del chiodo intramidollare e ha un posto fondamentale nella storia della chirurgia del trauma.

Espandere unghie intramidollare

Nel 1942, Fisher et al. Per prima cosa ha descritto l'uso dell'esercizio di macinazione espansione del midollo per aumentare l'area di contatto tra il chiodo intramidollare e l'osso e per migliorare la stabilità della fissazione della frattura.

Tuttavia, Küntscher ha introdotto il trapano a sollevamento a guida flessibile che viene ancora utilizzato oggi e supporta la diffusione sull'intera lunghezza della cavità midolosa dello stelo osseo per facilitare l'inserimento di unghie intramidollari di diametro maggiore.

Inizialmente, la risamera intramidollare è stata progettata per aumentare significativamente l'area del contatto osseo con il chiodo intramidollare per la fissazione stabile della frattura e del movimento rapido del paziente.

Come descritto da Smith et al, ogni 1 mm di espansione midollare aumenta l'area di contatto del 38%. Ciò consente l'uso di unghie intramidollari più grandi e più rigide, migliorando la stabilità generale della struttura di fissazione della frattura.

Tuttavia, sebbene il chiodo intramidollare di Küntscher con il suo trapano flessibile flessibile diventa una scelta adatta di dispositivo di fissazione interno per l'osteotomia, il mondo accademico perdeva il favore alla fine degli anni '60 a favore delle tavole di recente sviluppamento dell'Arbeitsgemeinschaft Für Osteosintesefrag (Ao).

Anni '60: i secoli bui

Negli anni '60, inchiodata intramidollare fu improvvisamente eliminata a favore della fissazione della frattura a piastra e a vite.

Sebbene il metodo di Küntscher funzionasse senza intoppi, i chirurghi di tutto il mondo li hanno respinti a causa di scarsi risultati postoperatori.

Inoltre, alcuni chirurghi hanno iniziato ad abbandonare le tecniche di radiazione, come la fluoroscopia della testa, perché i chirurghi sono rimasti disgustati dagli effetti collaterali avversi associati alle radiazioni. Lo sviluppo di inchiodatura intramidollare non si è fermato qui, nonostante il consenso generale internazionale per l'uso dei sistemi di fissazione interna della piastra.

Küntscher, un medico tedesco, ha riconosciuto i vantaggi dell'interblocco e ha sviluppato un chiodo intramidollario ad interblocco a forma di rivestimento, che ha chiamato il 'Nail di detenzione'. Il tallone d'Achille del design delle unghie intramidollari di quell'epoca era l'incapacità di stabilizzare fratture o fratture molto confuse che venivano spostate in grandi angoli La soluzione a questo problema era l'uso di viti di bloccaggio.

La soluzione a questo problema era stabilizzare il chiodo intramidollare con una vite di bloccaggio.

In questo modo, l'impianto potrebbe resistere meglio alla flessione e alle forze torsionali, impedendo allo stesso tempo l'accorciamento degli arti. Usando una combinazione di idee di Küntscher, Klaus Klemm e Schellmann di Wolf, il chiodo intramidollare è stato sviluppato per fornire una maggiore stabilità pre-perforazione dei fori di vite prossimali e distali al chiodo intramidollare, che è stato bloccato alla vite inserita.

Nel corso dei prossimi anni, i progressi nella chiarezza dell'immagine fluoroscopica hanno consentito la rielezione della chiusura della frattura e delle tecniche di riduzione.

Anni '70 e '80: risveglio

Negli anni '70, l'interesse per il concetto di inchiodatura intramidollare del chirurgo tedesco Küntscher era intenso.

Riduzione chiusa La fissazione delle unghie intramidollari per le fratture, con la sua intersezione di concetti flessibili di risalto e interconnesso e una maggiore chiarezza di tecniche fluoroscopiche, ha spinto l'avanzamento e la diffusione di questa eccellente tecnica chirurgica, caratterizzata da danni minimi di tessuto molle, buona stabilità e mobilità immediata dei pazienti.

A quel tempo, il mondo accademico fu travolto in una serie di innovazioni che spingevano lo sviluppo della seconda generazione di inchiodatura intramidollare.

Nel 1976, Grosse e Kempf crearono un chiodo intramidollare parzialmente slorato per risolvere il problema del modulo elastico del chiodo intramidollare. L'unghia intramidollare non è stata inserita nella regione prossimale e aveva un foro per la vite prossimale, che è stata inserita con un angolo di 45 gradi per aumentare la resistenza alla stabilità della struttura di fissazione interna del chiodo intramidollare.

Alcuni anni dopo, AO si unì alla tendenza dello sviluppo delle unghie intramidollari sviluppando unghie intramidollari concepite in modo simile (Figura 5)

Nel 1984, Weinquist et al. proposto l'approccio dinamico, che consisteva a migliorare la guarigione dell'estremità della frattura applicando fori di vite di bloccaggio più grandi, rimuovendo le viti di bloccaggio statico e successivamente modificando i fori di vite di bloccaggio in fori ovali in un design più moderno.

Lo scopo dell'approccio dinamico è promuovere la guarigione della frattura ed evitare la non unione ossea a causa dell'attività tardiva.

Attualmente, la dinamica di inchiodatura intramidollare ha perso i suoi sostenitori come tecnica autonoma ed è attualmente utilizzata solo come soluzione più conveniente rispetto alla completa sostituzione del sistema di fissazione interno nel trattamento delle fratture non di guarigione.

In uno studio biomeccanico, Gimeno et al. ha riferito che la zona di transizione tra le porzioni non slottate e slottate del chiodo intramidollare ha provocato concentrazioni di stress e insuccesso chirurgico dell'impianto di fissazione interna.

Per affrontare questi problemi, Russel e Taylor et al. ha progettato il primo chiodo intramidollare non slottato e non divorato nel 1986, con risultati soddisfacenti.

Durante questo periodo, anche il problema delle unghie intramidollari intrecciate ha continuato a progredire e, come sappiamo oggi, intrecciato con la vite attraverso il buco pre-traposto per unghie intramidollari era il design di Klemm e Schleman in Germania. L'inserimento della vite sarebbe guidato dalla fluoroscopia a mano libera, che esporrebbe il chirurgo a molte radiazioni.

Oggi, questo problema è stato risolto con un sistema di targeting distale che incorpora la tecnologia di tracciamento del campo elettromagnetico, la tecnologia a mano libera guidata fluoroscopicamente e una precisa guida di installazione di unghie prossimale.

Anni '90: chiodo intramidollare in titanio

Nel corso del prossimo decennio, il chiodo intramidollare di Russel-Taylor è diventato molto popolare nella comunità ortopedica internazionale. Lo standard di cura divenne lentamente inchiodata intramidollare con chiusura statica di viti, come mostrato dai risultati dello studio di Brumback et al.

In questo studio prospettico, i risultati hanno riferito che il blocco ha prodotto buoni risultati nella maggior parte dei casi e non è stato associato alla non unione della frattura.

I progressi nella metallurgia hanno portato all'emergere di unghie intramidollari di titanio, che sono ampiamente utilizzate nell'industria biomedica a causa della loro forza, buona resistenza alla corrosione e biocompatibilità.

Il sistema di inchiodatura intramidollare di Alta è stato il primo chiodo intramidollare di titanio disponibile ed è stato molto accolto dalla comunità medica a causa delle proprietà meccaniche del titanio, che è un metallo più forte ma meno rigido dell'acciaio inossidabile.

Tuttavia, l'attuale letteratura è scettica sul fatto che il titanio sia un materiale più adatto per la fissazione interna rispetto all'acciaio inossidabile, in particolare a causa dell'aumento dei costi associati all'uso del titanio.

Tuttavia, alcuni vantaggi del titanio, come il modulo elastico vicino all'osso corticale e alla compatibilità di imaging a risonanza magnetica, lo rendono un'opzione interessante.

Inoltre, il titanio è un'opzione molto interessante quando sono necessari chiodi intramidollari di diametro inferiore.

Tendenze attuali

Dopo i successi e i fallimenti dei decenni precedenti, i chirurghi ortopedici hanno molta più esperienza con inchiodatura intramidollare.

La fissazione delle unghie intramidollari di fratture femorali, tibiali e omerali è diventata lo standard di cura per la maggior parte delle fratture chiuse e alcune fratture aperte. I nuovi sistemi di targeting e posizionamento hanno reso la procedura semplice e riproducibile anche per i chirurghi più inesperti.

Le recenti tendenze mostrano che i metalli in titanio e in acciaio inossidabile hanno un modulo molto elevato di elasticità e che gli stress oscurano gli stress irritanti necessari per la guarigione delle ossa. Nuovi biomateriali come leghe di magnesio, leghe di memoria a forma e materiali riassorbibili sono attualmente in fase di test nel mondo accademico.

Le unghie intramidollari realizzate con polimeri rinforzati in fibra di carbonio continua con un modulo elastico migliorato e sono attualmente disponibili una grande resistenza alla fatica. Le leghe di magnesio hanno un modulo di elasticità simile a quello dell'osso corticale e sono biodegradabili.

Studi recenti di Li et al. hanno mostrato vantaggi significativi nel trattamento delle fratture osteoporotiche nei modelli animali attribuiti alla combinazione di rivestimento di magnesio e zoledronato per la riparazione delle fratture, una modalità che può diventare un trattamento per le fratture osteoporotiche in futuro.

Conclusione

Nel corso degli anni, con significativi miglioramenti nella progettazione di unghie intramidollari, tecniche metallurgiche e tecniche chirurgiche, inchiodamento intramidollare si è sviluppato nell'attuale standard di cura per la maggior parte delle fratture ossee ed è una procedura efficace, minimamente invasiva e riproducibile.

Tuttavia, a causa dei numerosi progetti di unghie intramidollari, mancano molte informazioni per quanto riguarda i loro risultati postoperatori. Sono necessarie ulteriori ricerche per determinare la dimensione, le caratteristiche e il raggio della curvatura del tipo di unghie intramici ottimali.

Prevediamo che le innovazioni nel campo dei biomateriali generano l'emergere di nuovi design per unghie intramidollari.

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