Adakah anda tahu sejarah memaku intramedullary?

Kemunculan kuku intramedulla telah merevolusikan rawatan patah tulang panjang. Walaupun teknik itu telah wujud selama berabad-abad, ia tidak mencapai status semasa sehingga separuh kedua abad ke-20.

Jalan menuju kejayaan tidak selalunya mudah, kerana teknik itu disambut dengan keraguan dan sanggahan oleh ramai sarjana pada separuh pertama abad ke-20. Hari ini, melalui inovasi dalam metalurgi, teknik pembedahan dan kemahiran fluoroskopik, memaku intramedulla telah menjadi standard penjagaan untuk patah tulang panjang.

Kemajuan dalam pengetahuan biomekanikal manusia telah memungkinkan penciptaan reka bentuk moden ini. Memaku intramedullary moden dicirikan oleh kadar jangkitan yang rendah, parut yang minimum, kestabilan patah tulang yang baik, dan mobiliti pesakit yang segera.

Kajian sejarah yang dijalankan dalam artikel ini bertujuan untuk meringkaskan evolusi kuku intramedullary, menyerlahkan pencapaian pentingnya, membentangkan suasana tempoh penggunaan pertama dan evolusi seterusnya kuku intramedullary, dan memperkenalkan tempat kuku intramedullary dalam ortopedik dan traumatologi moden (cth, Rajah 1).

Kelahiran kuku intramedullary

Orang Mesir purba mula-mula menggunakan alat intramedullary yang serupa dengan paku. Penjagaan patah tulang pembedahan yang kompleks tidak mungkin wujud bertahun-tahun yang lalu.

Walau bagaimanapun, apa yang pasti adalah bahawa orang Mesir purba mempunyai teknik pembalseman yang hebat berpunca daripada kepercayaan mereka tentang kebangkitan badan di akhirat.

Ini adalah kes mumia yang dipanggil Usermontu yang ditemui di makam Tutankhamun, di mana paku berulir dimasukkan di antara femur dan tibia untuk menstabilkan sendi lutut (seperti dalam Rajah 2).

Ahli arkeologi membuat spekulasi bahawa mumia di dalam sarkofagus bukanlah Usermontu sendiri, tetapi orang lain yang digantikan oleh perompak kubur purba pada 600 BCE.

2000 tahun kemudian, Bernardino de Sahagun, seorang ahli antropologi dalam ekspedisi Hernando Cortes, melaporkan penggunaan pertama nailing intramedullary pada pesakit yang masih hidup di Mexico.

Pada tahun 1524, beliau menyaksikan seorang pakar bedah tulang Aztec (bernama 'Tezalo') melakukan osteotomi menggunakan pisau obsidian dan kemudian memasukkan batang resin ke dalam rongga medula untuk menstabilkan patah. Disebabkan kekurangan teknik pembedahan dan antiseptik yang mencukupi, prosedur ini mempunyai kadar komplikasi yang tinggi dan kadar kematian yang tinggi.

1800-an: Langkah Pertama

Sekitar pertengahan tahun 1800-an, jurnal perubatan pertama melaporkan mengenai memaku intramedulla. Diefenbach, Langenbeck, Bardenheuer dan pakar bedah berbahasa Jerman yang lain dilaporkan telah menggunakan paku gading dalam sumsum tulang panjang untuk merawat ketidaksinambungan tulang.

Sementara itu, Nicholas Senn dari Chicago, seorang penyelidik dan pakar bedah tentera yang gemar, menjalankan eksperimen dengan penetapan intramedullary. Dia akan menggunakan belat berlubang berlubang yang diperbuat daripada tulang lembu dan memasukkannya ke dalam medula untuk merawat 'pseudarthrosis' selepas patah tulang.

Pada tahun 1886, Heinrich Bircher dari Switzerland menerangkan pada mesyuarat pembedahan memasukkan kuku gading ke dalam medula untuk rawatan akut patah tulang kompleks (Rajah 3).

Beberapa tahun kemudian, Themistocles Gluck di Jerman mencipta kuku intramedullary gading pertama dengan lubang di hujung kuku, sekali gus memperkenalkan konsep saling mengunci buat kali pertama.

Dalam tempoh yang sama, Julius Nicolaysen dari Norway adalah orang pertama yang menulis tentang prinsip biomekanik memaku intramedullary patah tulang femoral proksimal. Beliau menekankan keperluan untuk meningkatkan panjang kuku intramedullary untuk mendapatkan kelebihan biomekanik yang lebih besar dan untuk memberikan perlindungan untuk hampir keseluruhan tulang.

Beliau juga merupakan orang pertama yang mencadangkan konsep proksimal dan distal kuku/tulang saling mengunci untuk mereka bentuk penguncian statik. Beliau dianggap oleh beberapa ulama sebagai bapa memaku intramedullary.

Menjelang pertengahan 1800-an, perintis seperti Ignaz Philipp Semmelweis di Vienna dan JosephLister di Glasgow telah meletakkan asas untuk pensterilan secara pembedahan. Ini merupakan pencapaian yang cemerlang kerana ia membenarkan pembangunan teknik pembedahan baharu di bawah keadaan aseptik.

1900-an: Evolusi

Pada tahun 1912, pakar bedah British Ernest Hay Groves adalah pakar bedah pertama yang menggunakan batang logam pepejal sebagai paku intramedullary dan merupakan perintis pendekatan kuku intramedullary retrograde.

Dia memperoleh pengalamannya semasa Perang Dunia I apabila dia merawat pesakit pseudarthrosis yang dijangkiti yang enggan memotong anggota badan mereka. Dia bukan sahaja menerangkan teknik memaku intramedulla pertama yang membenarkan osseointegrasi melalui trauma yang minimum, tetapi dia juga mahir dalam menggunakan kuku intramedullary dan kuku yang lebih kecil untuk memperbaiki patah tulang.

Beliau bereksperimen dengan implan yang diperbuat daripada aluminium, magnesium dan keluli dan mengiktiraf kepentingan biomekanik dalam penyembuhan patah tulang. Walaupun begitu, teknik Ernest Hay Groves mengalami kadar jangkitan yang tinggi dan oleh itu tidak begitu popular di kalangan sezamannya.

Pada tahun 1931, Smith-Petersen, seorang pakar bedah ortopedik Amerika, memperkenalkan skru keluli tahan karat tiga sayap untuk rawatan patah tulang leher femoral kapsul intra-artikular. Dia mereka bentuk pendekatan terbuka yang menorehkan sepertiga anterior puncak iliac, memasuki medan operasi di sepanjang tepi anterior tensor fascial luas, kemudian meletakkan semula patah dan menggunakan impaktor untuk memacu skru keluli tahan karat ke dalam kepala femoral (Rajah 4).

Kerana kejayaan percubaan Smith-Petersen, ramai pakar bedah mula bereksperimen dengan implan logam untuk patah tulang. sven Johansson mencipta kuku intramedulla berongga pada tahun 1932; inovasi cerdiknya menggunakan jarum kerfing yang membenarkan pemasukan terkawal dipandu radiologi kuku intramedullary. Komponen teknikal teras yang dia gunakan masih digunakan hari ini.

Melangkah lebih jauh, Rush dan abangnya memperkenalkan konsep kuku intramedulla elastik pada tahun 1937.

Mereka menggunakan paku intramedulla keluli tahan karat yang anjal dan pra-bengkok dan cuba mencipta struktur penetapan tiga titik intramedulla untuk mengatasi kecenderungan anjakan paksi di sekeliling patah.

Dalam konsep mereka, kawasan tisu lembut yang utuh bertindak sebagai jalur ketegangan yang menahan ketegangan yang dihasilkan oleh paku elastik pra-bengkok. Pembinaan mereka dihadkan oleh sifat keanjalan keluli tahan karat, yang berubah awal daripada ubah bentuk anjal kepada ubah bentuk plastik. Yang terakhir boleh membawa kepada anjakan sekunder dan penyembuhan kecacatan.

Di samping itu, kuku intramedullary cenderung untuk keluar di pintu masuk atau menembusi struktur tulang cancellous, atau bahkan berlubang dalam sendi. Walau bagaimanapun, sarjana Vienna Ender terus menggunakan teknik ini sebagai asas untuk sekolah penetapan patah tulang Ender dan ia masih digunakan hari ini untuk penetapan fleksibel patah tulang kanak-kanak.

Kuku sumsum tulang

Pada tahun 1939, pakar bedah Jerman Gerhard Küntscher, seorang calon Hadiah Nobel, membangunkan paku intramedullary keluli tahan karat untuk rawatan patah tulang paha.

Küntscher dan lain-lain telah diilhamkan oleh skru keluli tahan karat Smith-Petersen yang digunakan untuk merawat patah tulang leher femoral dan percaya bahawa prinsip yang sama boleh digunakan untuk patah batang. Kuku intramedullary yang mereka hasilkan pada mulanya berbentuk V dalam keratan rentas dan diameter 7-10 mm.

Selepas kajian kadaverik dan haiwan, beliau membentangkan kuku intramedullary dan pendekatan pembedahan pada mesyuarat pembedahan di Berlin pada tahun 1940. Pada mulanya, inovasinya diejek oleh rakan-rakan Jermannya, walaupun kaedahnya mendapat populariti selepas Perang Dunia II.

Hippocrates (460-370 SM), pakar perubatan zaman Yunani kuno yang sering dirujuk sebagai bapa perubatan, pernah berkata, 'Dia yang ingin melakukan pembedahan mesti pergi berperang'; begitu juga dengan Küntscher.

Semasa era Nazi, Küntscher ditempatkan di sebuah hospital di hadapan Finland. Di sana, dia dapat membedah pesakit dan tawanan perang di kawasan itu. Beliau memperkenalkan konsep memaku sumsum tulang masing-masing menggunakan pendekatan pembedahan tertutup dan terbuka.

Dalam pendekatan tertutup, dia melepasi paku intramedullary ke arah prograde melalui trochanter yang lebih besar dan meletakkannya di atas meja penarikan yang dikendalikan dengan anduh. Patah itu diletakkan semula dan paku dimasukkan dalam dua satah menggunakan fluoroskopi kepala. Dalam pendekatan terbuka, kuku intramedullary dimasukkan melalui patah tulang ke dalam medula melalui hirisan berhampiran garis patah.Küntscher menggunakan kuku intramedullary untuk merawat patah tulang femoral serta patah tibial dan humeral.

Teknik Küntscher mendapat pengiktirafan antarabangsa hanya selepas penghantaran pulang tawanan perang Bersekutu.

Dengan cara ini pakar bedah Amerika dan British menjadi biasa dengan kuku intramedullary yang dibangunkan oleh Küntscher dan mengiktiraf kelebihannya yang jelas dalam era modaliti rawatan patah tulang ini.

Dalam tempoh yang singkat, semakin ramai pakar bedah di seluruh dunia mula menggunakan kaedahnya, dan kuku intramedulla Küntscher merevolusikan rawatan patah tulang dengan mengurangkan masa pemulihan pesakit hampir setahun. Pesakit yang terpaksa digerakkan dalam cast selama berbulan-bulan kini boleh bergerak dalam masa beberapa hari.

Sehingga kini, pakar bedah Jerman itu dianggap sebagai pembangun utama kuku intramedullary, dan dia mempunyai tempat penting dalam sejarah pembedahan trauma.

Mengembangkan Kuku Intramedullary

Pada tahun 1942, Fisher et al. pertama kali menerangkan penggunaan gerudi pengisaran yang mengembang sumsum untuk meningkatkan kawasan sentuhan antara kuku intramedullary dan tulang dan untuk meningkatkan kestabilan penetapan patah.

Namun begitu, Küntscher memperkenalkan gerudi reaming berpandukan fleksibel yang masih digunakan hari ini dan menyokong reaming sepanjang keseluruhan rongga medula batang tulang untuk memudahkan pemasukan paku intramedulla berdiameter lebih besar.

Pada mulanya, reaming intramedullary direka untuk meningkatkan dengan ketara kawasan sentuhan tulang dengan kuku intramedullary untuk penetapan stabil patah tulang dan pergerakan pesakit yang cepat.

Seperti yang diterangkan oleh Smith et al, setiap 1 mm pengembangan medula meningkatkan kawasan sentuhan sebanyak 38%. Ini membolehkan penggunaan kuku intramedulla yang lebih besar dan kaku, meningkatkan kestabilan keseluruhan struktur penetapan patah.

Walau bagaimanapun, walaupun paku intramedulla Küntscher dengan gerudi reaming intramedulla yang fleksibel menjadi pilihan peranti penetapan dalaman yang sesuai untuk osteotomi, ahli akademik tidak menyukainya pada akhir 1960-an dan memihak kepada plat Arbeitsgemeinschaft für Osteosynthesefragen (AO) yang baru dibangunkan.

1960-an: Zaman Gelap

Pada tahun 1960-an, pemakuan intramedulla tiba-tiba dihentikan secara berperingkat demi penetapan patah plat dan skru.

Walaupun kaedah Küntscher beroperasi dengan lancar, pakar bedah di seluruh dunia menolaknya kerana keputusan pasca operasi yang lemah.

Di samping itu, beberapa pakar bedah mula meninggalkan teknik radiasi, seperti fluoroskopi kepala, kerana pakar bedah menjadi muak dengan kesan sampingan yang buruk yang berkaitan dengan radiasi. Perkembangan nailing intramedullary tidak berhenti di situ, walaupun konsensus antarabangsa umum untuk penggunaan sistem penetapan dalaman plat.

Küntscher, seorang pakar perubatan Jerman, mengiktiraf kelebihan saling mengunci dan mengembangkan paku intramedullary saling mengunci berbentuk daun semanggi, yang dinamakannya sebagai 'kuku penahanan'. Tumit Achilles reka bentuk kuku intramedullary pada era itu adalah ketidakupayaan untuk menstabilkan keretakan atau patah tulang yang sangat kominutif yang disesarkan ke sudut yang besar Penyelesaian kepada masalah ini ialah penggunaan skru pengunci.

Penyelesaian kepada masalah ini adalah untuk menstabilkan kuku intramedullary dengan skru pengunci.

Dengan cara ini, implan dapat menahan daya lentur dan kilasan dengan lebih baik sambil menghalang pemendekan anggota. Menggunakan gabungan idea daripada Küntscher, Klaus Klemm, dan Wolf-Dieter Schellmann, paku intramedulla telah dibangunkan untuk memberikan kestabilan yang lebih tinggi dengan pra-gerudi lubang skru proksimal dan distal ke paku intramedullary, yang dikunci pada skru yang dimasukkan.

Dalam beberapa tahun akan datang, kemajuan dalam kejelasan imej fluoroskopik membenarkan pemilihan semula teknik penutupan dan pengurangan patah.

1970-an dan 1980-an: Kebangkitan

Pada tahun 1970-an, minat dalam konsep memaku intramedullary pakar bedah Jerman Küntscher adalah sengit.

Pengurangan tertutup penetapan kuku intramedullary untuk patah tulang, dengan persilangan konsep reaming yang fleksibel dan saling mengunci dan kejelasan teknik fluoroskopi yang dipertingkatkan, memacu kemajuan dan penyebaran teknik pembedahan yang sangat baik ini, yang dicirikan oleh kerosakan tisu lembut yang minimum, kestabilan yang baik, dan mobiliti pesakit serta-merta.

Pada masa itu, dunia akademik telah dihanyutkan dalam beberapa siri inovasi yang memacu perkembangan generasi kedua nailing intramedullary.

Pada tahun 1976, Grosse dan Kempf mencipta paku intramedulla berlubang separa untuk menyelesaikan masalah modulus elastik kuku intramedulla. Paku intramedulla tidak berslot di kawasan proksimal dan mempunyai lubang paku untuk skru proksimal, yang dimasukkan pada sudut 45 darjah untuk meningkatkan kekuatan kestabilan struktur penetapan dalaman intramedullary.

Beberapa tahun kemudian, AO menyertai trend perkembangan kuku intramedullary dengan membangunkan kuku intramedullary yang serupa (Rajah 5)

Pada tahun 1984, Weinquist et al. mencadangkan pendekatan dinamik, iaitu untuk meningkatkan penyembuhan hujung patah dengan menggunakan lubang skru pengunci yang lebih besar, menanggalkan skru pengunci statik, dan seterusnya mengubah suai lubang skru pengunci kepada lubang paku bujur dalam reka bentuk yang lebih moden.

Tujuan pendekatan dinamik adalah untuk menggalakkan penyembuhan patah tulang dan untuk mengelakkan nonunion tulang akibat aktiviti lewat.

Pada masa ini, dinamik memaku intramedulla telah kehilangan penyokongnya sebagai teknik yang berdiri sendiri dan pada masa ini hanya digunakan sebagai penyelesaian yang lebih kos efektif daripada penggantian lengkap sistem penetapan dalaman dalam rawatan patah tulang yang tidak sembuh.

Dalam kajian biomekanikal, Gimeno et al. melaporkan bahawa zon peralihan antara bahagian kuku intramedulla yang tidak berlubang dan berlubang mengakibatkan kepekatan tekanan dan kegagalan pembedahan implan penetapan dalaman.

Untuk menangani masalah ini, Russel dan Taylor et al. mereka bentuk kuku intramedullary pertama yang tidak berlubang dan tidak mengembang pada tahun 1986, dengan hasil yang memuaskan.

Pada masa ini, masalah saling mengunci kuku intramedullary juga terus berkembang, dan seperti yang kita ketahui hari ini, saling mengunci dengan skru melalui lubang pra-gerudi intramedullary adalah reka bentuk Klemm dan Schleman di Jerman. Kemasukan skru akan dipandu oleh fluoroskopi tangan bebas, yang akan mendedahkan pakar bedah kepada banyak sinaran.

Hari ini, masalah ini telah diselesaikan dengan sistem penyasaran distal yang menggabungkan teknologi pengesanan medan elektromagnet, teknologi tangan bebas berpandukan fluoroskopik dan panduan pemasangan kuku proksimal yang tepat.

1990-an: Kuku intramedulla titanium

Sepanjang dekad seterusnya, kuku intramedullary Russel-Taylor menjadi sangat popular dalam komuniti ortopedik antarabangsa. Standard penjagaan perlahan-lahan menjadi pemaku intramedulla dengan penguncian statik skru, seperti yang ditunjukkan oleh hasil kajian oleh Brumback et al.

Dalam kajian prospektif ini, keputusan melaporkan bahawa penguncian menghasilkan keputusan yang baik dalam kebanyakan kes dan tidak dikaitkan dengan tidak kesatuan patah.

Kemajuan dalam metalurgi membawa kepada kemunculan paku intramedullary titanium, yang digunakan secara meluas dalam industri bioperubatan kerana kekuatannya, rintangan kakisan yang baik dan biokompatibiliti.

Sistem memaku intramedulla Alta adalah paku intramedullary titanium pertama yang tersedia, dan ia telah sangat dialu-alukan oleh komuniti perubatan kerana sifat mekanikal titanium, yang merupakan logam yang lebih kuat tetapi kurang tegar daripada keluli tahan karat.

Walau bagaimanapun, kesusasteraan semasa adalah ragu-ragu sama ada titanium adalah bahan yang lebih sesuai untuk penetapan dalaman daripada keluli tahan karat, terutamanya disebabkan oleh peningkatan kos yang berkaitan dengan penggunaan titanium.

Walau bagaimanapun, kelebihan tertentu titanium, seperti modulus elastik yang dekat dengan tulang kortikal dan keserasian pengimejan resonans magnetik, menjadikannya pilihan yang menarik.

Di samping itu, titanium adalah pilihan yang sangat menarik apabila kuku intramedulla berdiameter lebih kecil diperlukan.

Trend Semasa

Selepas kejayaan dan kegagalan dekad sebelumnya, pakar bedah ortopedik mempunyai lebih banyak pengalaman dengan memaku intramedulla.

Penetapan kuku intramedulla bagi patah tulang femoral, tibial dan humeral telah menjadi standard penjagaan bagi kebanyakan patah tulang tertutup dan beberapa patah terbuka. Sistem penyasaran dan penentududukan baharu telah menjadikan prosedur itu mudah dan boleh dibuat semula walaupun untuk pakar bedah yang paling tidak berpengalaman.

Trend terkini menunjukkan bahawa logam titanium dan keluli tahan karat mempunyai modulus keanjalan yang sangat tinggi dan tekanan itu mengaburkan tekanan merengsa yang diperlukan untuk penyembuhan tulang. Biobahan baharu seperti aloi magnesium, aloi ingatan bentuk dan bahan boleh resorb sedang diuji dalam bidang akademik.

Paku intramedullary diperbuat daripada polimer bertetulang gentian karbon berterusan dengan modulus keanjalan yang lebih baik dan kekuatan keletihan yang hebat kini tersedia. Aloi magnesium mempunyai modulus keanjalan yang serupa dengan tulang kortikal dan boleh terbiodegradasi.

Kajian terkini oleh Li et al. telah menunjukkan kelebihan yang ketara dalam merawat patah tulang osteoporotik dalam model haiwan yang dikaitkan dengan gabungan salutan magnesium dan zoledronate untuk pembaikan patah tulang, satu modaliti yang mungkin menjadi rawatan untuk patah tulang osteoporotik pada masa hadapan.

Kesimpulan

Selama bertahun-tahun, dengan penambahbaikan ketara dalam reka bentuk kuku intramedullary, teknik metalurgi dan teknik pembedahan, nailing intramedullary telah berkembang menjadi standard penjagaan semasa untuk kebanyakan patah tulang panjang dan merupakan prosedur yang berkesan, invasif minimum dan boleh dihasilkan semula.

Walau bagaimanapun, disebabkan oleh reka bentuk kuku intramedulla yang banyak, banyak maklumat yang kurang mengenai hasil selepas pembedahan mereka. Lebih banyak penyelidikan diperlukan untuk menentukan saiz jenis kuku intramedullary yang optimum, ciri-ciri dan jejari kelengkungan.

Kami meramalkan bahawa inovasi dalam bidang biomaterial akan melahirkan kemunculan reka bentuk kuku intramedullary baharu.

Bagaimana untuk Membeli Implan Ortopedik dan Instrumen Ortopedik？

Untuk CZMEDITECH , kami mempunyai barisan produk implan pembedahan ortopedik yang sangat lengkap dan instrumen yang sepadan, produk termasuk implan tulang belakang, kuku intramedullary, plat trauma, plat pengunci, kranial-maksillofasial, prostesis, alatan kuasa, fixator luaran, artroskopi, penjagaan veterinar dan set instrumen sokongan mereka.

Di samping itu, kami komited untuk terus membangunkan produk baharu dan mengembangkan barisan produk, bagi memenuhi keperluan pembedahan lebih ramai doktor dan pesakit, dan juga menjadikan syarikat kami lebih berdaya saing dalam keseluruhan industri implan dan instrumen ortopedik global.

Kami mengeksport ke seluruh dunia, jadi anda boleh hubungi kami di alamat e-mel song@orthopaedic-china.com untuk sebut harga percuma, atau hantar mesej di WhatsApp untuk maklum balas pantas +86- 18112515727 .

Jika ingin mengetahui maklumat lanjut，klik CZMEDITECH untuk mendapatkan butiran lanjut.