Kjenner du historien til intramedullær spikring?

Fremkomsten av den intramedullære neglen revolusjonerte behandlingen av lange benbrudd. Selv om teknikken hadde eksistert i århundrer, oppnådde den ikke sin nåværende status før i andre halvdel av 1900-tallet.

Veien til suksess var ikke alltid lett, siden teknikken ble møtt med skepsis og tilbakevisning av mange forskere i første halvdel av 1900-tallet. I dag, gjennom innovasjoner innen metallurgi, kirurgiske teknikker og fluoroskopiske ferdigheter, har intramedullær spikring blitt standarden for omsorg for lange benbrudd.

Fremskritt innen menneskelig biomekanisk kunnskap har gjort etableringen av denne moderne designen mulig. Moderne intramedullær spikring er preget av lav infeksjonsrate, minimal arrdannelse, god frakturstabilitet og umiddelbar pasientmobilitet.

Den historiske gjennomgangen utført i denne artikkelen tar sikte på å oppsummere utviklingen av den intramedullære neglen, fremheve dens viktige milepæler, presentere periodens atmosfære ved første bruk og påfølgende evolusjon av den intramedullære neglen, og introdusere plassen til den intramedullære neglen i moderne ortopedi og traumatologi (f.eks. figur 1).

Fødselen av den intramedullære neglen

De gamle egypterne brukte først en intramedullær enhet som ligner på en spiker. Kompleks kirurgisk frakturbehandling var usannsynlig å ha eksistert for så mange år siden.

Det som imidlertid er sikkert, er at de gamle egypterne hadde gode balsameringsteknikker som stammet fra deres tro på kroppens oppstandelse i etterlivet.

Dette var tilfellet med mumien kalt Usermontu funnet i Tutankhamons grav, hvor en gjenget spiker ble satt inn mellom lårbenet og tibia for å stabilisere kneleddet (som i figur 2).

Arkeologer spekulerer i at mumien inne i sarkofagen ikke var Usermontu selv, men en annen som ble erstattet av gamle gravrøvere i 600 fvt.

2000 år senere rapporterte Bernardino de Sahagun, en antropolog på Hernando Cortes-ekspedisjonen, om den første bruken av intramedullær spikring hos en levende pasient i Mexico.

I 1524 var han vitne til en aztekisk beinkirurg (kalt 'Tezalo') utføre en osteotomi ved hjelp av en obsidiankniv og deretter sette inn en harpiksstang inn i medullærhulen for å stabilisere bruddet. På grunn av mangel på tilstrekkelige kirurgiske teknikker og antiseptika, hadde disse prosedyrene høy komplikasjonsrate og høy dødelighet.

1800-tallet: Første skritt

Rundt midten av 1800-tallet rapporterte de første medisinske tidsskriftene om intramedullær spikring. Diefenbach, Langenbeck, Bardenheuer og andre tysktalende kirurger ble rapportert å ha brukt elfenbenspiker i margen på lange bein for å behandle benavbrudd.

I mellomtiden utførte Nicholas Senn fra Chicago, en forsker og ivrig militærkirurg, eksperimenter med intramedullær fiksering. Han ville bruke en hul perforert skinne laget av bovint bein og sette den inn i medulla for å behandle 'pseudartrose' etter et brudd.

I 1886 beskrev Heinrich Bircher fra Sveits på et kirurgisk møte innsetting av elfenbenspiker i medulla for akutt behandling av komplekse frakturer (Figur 3).

Noen år senere skapte Themistokles Gluck i Tyskland den første intramedullære neglen av elfenben med et hull i enden av neglen, og introduserte dermed konseptet med sammenlåsing for første gang.

I samme periode var Julius Nicolaysen fra Norge den første som skrev om de biomekaniske prinsippene for intramedullær spikring av proksimale lårbensbrudd. Han understreket behovet for å øke lengden på den intramedullære neglen for å oppnå større biomekanisk fordel og for å gi beskyttelse for nesten hele beinet.

Han var også den første som foreslo konseptet med proksimal og distal spiker/ben-sammenlåsing for å designe statisk låsing. Han regnes av noen forskere som faren til intramedullær spikring.

På midten av 1800-tallet hadde pionerer som Ignaz Philipp Semmelweis i Wien og JosephLister i Glasgow lagt grunnlaget for kirurgisk sterilisering. Dette var en banebrytende prestasjon fordi det tillot utviklingen av nye kirurgiske teknikker under aseptiske forhold.

1900-tallet: Evolusjon

I 1912 var den britiske kirurgen Ernest Hay Groves den første kirurgen som brukte en solid metallstang som en intramedullær spiker og var en pioner innen den retrograde intramedullære spikertilnærmingen.

Han fikk sin erfaring under første verdenskrig da han behandlet pasienter med infisert pseudartrose som var motvillige til å amputere lemmene. Ikke bare beskrev han den første intramedullære spikerteknikken som tillot osseointegrasjon gjennom minimal traume, men han var også dyktig i å bruke intramedullære negler og mindre negler for å fikse frakturer.

Han eksperimenterte med implantater laget av aluminium, magnesium og stål og anerkjente viktigheten av biomekanikk i bruddheling. Likevel led Ernest Hay Groves 'teknikk av en høy infeksjonsrate og var derfor ikke like populær blant hans samtidige.

I 1931 introduserte Smith-Petersen, en amerikansk ortopedisk kirurg, en trevinget rustfri stålskrue for behandling av intraartikulære lårhalsbrudd i kapsel. Han designet en åpen tilnærming som snittet den fremre tredjedelen av hoftekammen, gikk inn i operasjonsfeltet langs den fremre kanten av den brede fasciale tensoren, og reposisjonerte deretter bruddet og brukte en slaganordning til å drive den rustfrie stålskruen inn i lårbenshodet (Figur 4).

På grunn av suksessen til Smith-Petersen-rettssaken begynte mange kirurger å eksperimentere med metallimplantater for brudd. sven Johansson oppfant den hule intramedullære spikeren i 1932; hans geniale innovasjon brukte en kerfing-nål som tillot kontrollert radiologisk styrt innsetting av den intramedullære neglen. De tekniske kjernekomponentene han brukte er fortsatt i bruk i dag.

Rush og broren hans gikk et skritt videre og introduserte konseptet med den elastiske intramedullære neglen i 1937.

De brukte en elastisk, forhåndsbøyd intramedullær spiker i rustfritt stål og forsøkte å lage en intramedullær trepunkts fikseringsstruktur for å motvirke tendensen til aksial forskyvning rundt bruddet.

I deres konsept fungerer det intakte bløtvevsområdet som et spenningsbånd som motstår spenningen som genereres av den forhåndsbøyde elastiske neglen. Konstruksjonen deres var begrenset av de elastiske egenskapene til rustfritt stål, som tidlig endret seg fra elastisk deformasjon til plastisk deformasjon. Sistnevnte kan føre til sekundær forskyvning og deformitetsheling.

I tillegg har intramedullære negler en tendens til å gå ut ved inngangen eller penetrere spongøse benstrukturer, eller til og med perforere i leddet. Ikke desto mindre fortsatte den wienske lærde Ender å bruke denne teknikken som grunnlag for Ender-skolen for bruddfiksering, og den brukes fortsatt i dag for fleksibel fiksering av pediatriske brudd.

Benmargsspiker

I 1939 utviklet den tyske kirurgen Gerhard Küntscher, en nobelprisnominert, en intramedullær spiker i rustfritt stål for behandling av brudd i lårbensstammen.

Küntscher og andre ble inspirert av Smith-Petersen-skruene i rustfritt stål som ble brukt til å behandle lårhalsbrudd og mente at de samme prinsippene kunne brukes på stammebrudd. Den intramedullære neglen de utviklet var i utgangspunktet V-formet i tverrsnitt og 7-10 mm i diameter.

Etter kadaver- og dyrestudier presenterte han den intramedullære neglen og den kirurgiske tilnærmingen på et kirurgisk møte i Berlin i 1940. Opprinnelig ble innovasjonen hans latterliggjort av hans tyske kolleger, selv om metoden hans ble populær etter andre verdenskrig.

Hippokrates (460-370 f.Kr.), den antikke greske æra-legen som ofte ble referert til som medisinens far, sa en gang: «Den som ønsker å utføre kirurgi må gå i krig»; det samme gjaldt Küntscher.

Under nazitiden var Küntscher stasjonert på et sykehus på den finske fronten. Der kunne han operere pasienter og krigsfanger i området. Han introduserte konseptet for benmargsspiker ved å bruke henholdsvis en lukket og åpen kirurgisk tilnærming.

I den lukkede tilnærmingen førte han den intramedullære neglen i prograd retning gjennom den større trochanter og plasserte den på et tilbaketrekningsbord operert med en slynge. Bruddet reposisjoneres og neglen settes inn i to plan ved hjelp av hodefluoroskopi. I den åpne tilnærmingen settes den intramedullære neglen gjennom bruddet inn i medulla gjennom et snitt nær bruddlinjen. Küntscher bruker den intramedullære neglen til å behandle lårbensstammefrakturer samt tibial- og humerusfrakturer.

Küntschers teknikk fikk internasjonal anerkjennelse først etter hjemsendelsen av allierte krigsfanger.

På denne måten ble amerikanske og britiske kirurger kjent med den intramedullære neglen utviklet av Küntscher og anerkjente dens klare fordeler i denne epoken med bruddbehandlingsmodaliteter.

I løpet av kort tid begynte flere og flere kirurger over hele verden å ta i bruk metoden hans, og Küntschers intramedullære negl revolusjonerte behandlingen av frakturer ved å redusere pasientens restitusjonstid med nesten ett år. Pasienter som måtte ha vært immobilisert i gips i flere måneder, kunne nå være mobile i løpet av få dager.

Til dags dato regnes den tyske kirurgen som nøkkelutvikleren av den intramedullære neglen, og han har en sentral plass i traumekirurgiens historie.

Ekspanderende intramedullær spiker

I 1942, Fisher et al. beskrev først bruken av det margutvidende slipeboret for å øke kontaktområdet mellom den intramedullære neglen og beinet og for å forbedre stabiliteten til bruddfiksering.

Ikke desto mindre introduserte Küntscher det fleksibelt-styrte rømmeboret som fortsatt brukes i dag og støtter rømme over hele lengden av marghulen til benstammen for å lette innsettingen av intramedullære spiker med større diameter.

Opprinnelig ble intramedullær opprømming designet for å øke området med benkontakt med den intramedullære neglen betydelig for stabil fiksering av bruddet og rask pasientbevegelse.

Som beskrevet av Smith et al, øker hver 1 mm medullær ekspansjon kontaktområdet med 38 %. Dette tillater bruk av større og stivere intramedullære negler, og forbedrer den generelle stabiliteten til bruddfikseringsstrukturen.

Men selv om Küntscher intramedullære spiker med sin fleksible intramedullære rømmebor ble et passende valg av intern fikseringsanordning for osteotomi, mistet akademia fordel for den på slutten av 1960-tallet til fordel for de nyutviklede platene til Arbeitsgemeinschaft für Osteosynthesefragen (AO).

1960-tallet: Den mørke middelalderen

På 1960-tallet ble intramedullær spikring plutselig faset ut til fordel for plate- og skrubruddfiksering.

Selv om Küntschers metode fungerte problemfritt, avviste kirurger over hele verden dem på grunn av dårlige postoperative resultater.

I tillegg begynte noen kirurger å forlate stråleteknikker, for eksempel hodefluoroskopi, fordi kirurger ble kvalm av de uønskede bivirkningene forbundet med stråling. Utviklingen av intramedullær spikring stoppet ikke der, til tross for den generelle internasjonale konsensus for bruk av plate interne fikseringssystemer.

Küntscher, en tysk lege, anerkjente fordelene med sammenlåsing og utviklet en kløverbladformet sammenlåsende intramedullær spiker, som han kalte 'detentionsspikeren'. Akilleshælen til den intramedullære negledesignen fra den tiden var manglende evne til å stabilisere svært findelte brudd eller brudd som ble forskjøvet i store vinkler. Løsningen på dette problemet var bruken av låseskruer.

Løsningen på dette problemet var å stabilisere den intramedullære spikeren med en låseskrue.

På denne måten kunne implantatet bedre motstå bøye- og torsjonskrefter samtidig som det forhindrer forkortning av lemmer. Ved å bruke en kombinasjon av ideer fra Küntscher, Klaus Klemm og Wolf-Dieter Schellmann ble den intramedullære spikeren utviklet for å gi større stabilitet ved å forhåndsbore skruehullene proksimalt og distalt for den intramedullære spikeren, som var låst til den innsatte skruen.

I løpet av de neste årene tillot fremskritt innen fluoroskopisk bildeklarhet gjenvalg av bruddlukkings- og reduksjonsteknikker.

1970- og 1980-tallet: Vekkelse

På 1970-tallet var interessen for det intramedullære spikerkonseptet til den tyske kirurgen Küntscher intens.

Lukket reduksjon intramedullær neglefiksering for frakturer, med skjæringspunktet mellom fleksible rømme- og sammenlåsingskonsepter og forbedret klarhet i fluoroskopiske teknikker, drev frem fremgangen og spredningen av denne utmerkede kirurgiske teknikken, preget av minimal bløtvevsskade, god stabilitet og umiddelbar pasientmobilitet.

På den tiden ble den akademiske verden feid opp i en rekke innovasjoner som drev utviklingen av andre generasjon intramedullær spikring.

I 1976 skapte Grosse og Kempf en delvis slisset intramedullær spiker for å løse problemet med elastisitetsmodulen til den intramedullære neglen. Den intramedullære spikeren var ikke slisset i den proksimale regionen og hadde et spikerhull for den proksimale skruen, som ble satt inn i en 45-graders vinkel for å øke stabilitetsstyrken til den intramedullære spikerens indre fikseringsstruktur.

Noen år senere sluttet AO seg til trenden med intramedullær negleutvikling ved å utvikle lignende unnfangede intramedullære negler (figur 5)

I 1984, Weinquist et al. foreslo den dynamiske tilnærmingen, som var å forbedre bruddendeheling ved å bruke større låseskruehull, fjerne statiske låseskruer, og deretter modifisere låseskruehullene til ovale spikerhull i en mer moderne design.

Hensikten med den dynamiske tilnærmingen er å fremme bruddtilheling og unngå benbrudd på grunn av sen aktivitet.

For tiden har intramedullær spikerdynamikk mistet sine talsmenn som en frittstående teknikk og brukes i dag kun som en mer kostnadseffektiv løsning enn fullstendig erstatning av det interne fikseringssystemet ved behandling av ikke-helende frakturer.

I en biomekanisk studie har Gimeno et al. rapporterte at overgangssonen mellom de ikke-spaltede og slissede delene av den intramedullære neglen resulterte i stresskonsentrasjoner og kirurgisk svikt i det interne fikseringsimplantatet.

For å løse disse problemene har Russel og Taylor et al. designet den første ikke-spaltede, ikke-utvidede intramedullære neglen i 1986, med tilfredsstillende resultater.

I løpet av denne tiden fortsatte problemet med sammenlåsing av intramedullære spiker også å utvikle seg, og som vi vet i dag, var sammenlåsing med skruen gjennom det forhåndsborede intramedullære spikerhullet designet til Klemm og Schleman i Tyskland. Innsettingen av skruen ville bli styrt av frihåndsfluoroskopi, som ville utsette kirurgen for mye stråling.

I dag er dette problemet løst med et distalt målrettingssystem som inkluderer elektromagnetisk feltsporingsteknologi, fluoroskopisk guidet frihåndsteknologi og en presis proksimal spikerinstallasjonsguide.

1990-tallet: Titanium intramedullær spiker

I løpet av det neste tiåret ble den intramedullære spikeren Russel-Taylor veldig populær i det internasjonale ortopediske samfunnet. Pleiestandarden ble sakte intramedullær spikring med statisk låsing av skruer, som vist av resultatene fra studien til Brumback et al.

I denne prospektive studien rapporterte resultatene at låsing ga gode resultater i de fleste tilfeller og ikke var assosiert med ikke-sammenføyning av bruddet.

Fremskritt innen metallurgi førte til fremveksten av titan intramedullære spiker, som er mye brukt i den biomedisinske industrien på grunn av deres styrke, gode korrosjonsbestandighet og biokompatibilitet.

Alta intramedullære spikersystem var den første tilgjengelige titan intramedullære spikeren, og den har blitt tatt godt imot av det medisinske miljøet på grunn av de mekaniske egenskapene til titan, som er et sterkere, men mindre stivt metall enn rustfritt stål.

Den nåværende litteraturen er imidlertid skeptisk til om titan er et mer egnet materiale for innvendig fiksering enn rustfritt stål, spesielt på grunn av de økte kostnadene forbundet med bruk av titan.

Visse fordeler med titan, som elastisitetsmodulen nær kortikalt bein og kompatibilitet med magnetisk resonansbilde, gjør det imidlertid til et attraktivt alternativ.

I tillegg er titan et veldig attraktivt alternativ når det kreves intramedullære spiker med mindre diameter.

Aktuelle trender

Etter suksessene og fiaskoene fra tidligere tiår, har ortopediske kirurger mye mer erfaring med intramedullær spikring.

Intramedullær neglefiksering av lår-, tibial- og overarmsfrakturer har blitt standarden for omsorg for de fleste lukkede frakturer og noen åpne frakturer. Nye målrettings- og posisjoneringssystemer har gjort prosedyren enkel og reproduserbar for selv de mest uerfarne kirurgene.

Nyere trender viser at metaller av titan og rustfritt stål har svært høy elastisitetsmodul og at påkjenninger skjuler de irriterende påkjenningene som trengs for beinheling. Nye biomaterialer som magnesiumlegeringer, formminnelegeringer og resorberbare materialer testes for tiden i akademia.

Intramedullære negler laget av kontinuerlige karbonfiberforsterkede polymerer med forbedret elastisitetsmodul og stor utmattelsesstyrke er for tiden tilgjengelig. Magnesiumlegeringer har en elastisitetsmodul som ligner på kortikalt bein og er biologisk nedbrytbare.

Nyere studier av Li et al. har vist betydelige fordeler ved behandling av osteoporotiske frakturer i dyremodeller tilskrevet kombinasjonen av magnesium- og zoledronatbelegg for frakturreparasjon, en modalitet som kan bli en behandling for osteoporotiske frakturer i fremtiden.

Konklusjon

I løpet av årene, med betydelige forbedringer i intramedullær negledesign, metallurgiske teknikker og kirurgiske teknikker, har intramedullær spikring utviklet seg til dagens standard for omsorg for de fleste lange benbrudd og er en effektiv, minimalt invasiv og reproduserbar prosedyre.

På grunn av de mange intramedullære negledesignene, mangler imidlertid mye informasjon om deres postoperative utfall. Mer forskning er nødvendig for å bestemme den optimale intramedullære spikertypestørrelsen, egenskapene og krumningsradiusen.

Vi spår at innovasjoner innen biomaterialer vil skape fremveksten av nye intramedullære negledesign.

Hvordan kjøpe ortopediske implantater og ortopediske instrumenter？

Til CZMEDITECH , har vi en meget komplett produktlinje av ortopediske kirurgiske implantater og tilsvarende instrumenter, produktene inkl. ryggradsimplantater, intramedullære negler, traumeplate, låseplate, kranial-maxillofacial, protese, elektroverktøy, eksterne fiksatorer, artroskopi, veterinærpleie og deres støtteinstrumentsett.

I tillegg er vi forpliktet til å kontinuerlig utvikle nye produkter og utvide produktlinjer, for å møte de kirurgiske behovene til flere leger og pasienter, og også gjøre selskapet vårt mer konkurransedyktig i hele den globale ortopediske implantat- og instrumentindustrien.

Vi eksporterer over hele verden, så du kan kontakt oss på e-postadresse song@orthopedic-china.com for et gratis tilbud, eller send en melding på WhatsApp for et raskt svar +86- 18112515727 .

Hvis du vil vite mer informasjon, klikk CZMEDITECH for å finne flere detaljer.