Transpediküler vida revizyonunda vida kalınlığı ve derinliğinin sıyırma kuvveti üzerine etkisi: Biyomekanik çalışma

TALU, Ufuk; DİKİCİ, Fatih; ŞAR, Cüneyt; KAYA, İbrahim

Transpediküler vida revizyonunda vida kalınlığı ve derinliğinin sıyırma kuvveti üzerine etkisi: Biyomekanik çalışma

Ufuk TALU, (İstanbul Üniversitesi, İstanbul Tıp Fakültesi, Ortopedi ve Travmatoloji Anabilim Dalı, İstanbul, Türkiye)

İbrahim KAYA, (İstanbul Üniversitesi, İstanbul Tıp Fakültesi, Ortopedi ve Travmatoloji Anabilim Dalı, İstanbul, Türkiye)

Fatih DİKİCİ, (İstanbul Üniversitesi, İstanbul Tıp Fakültesi, Ortopedi ve Travmatoloji Anabilim Dalı, İstanbul, Türkiye)

Cüneyt ŞAR (İstanbul Üniversitesi, İstanbul Tıp Fakültesi, Ortopedi ve Travmatoloji Anabilim Dalı, İstanbul, Türkiye)

Acta Orthopaedica et Traumatologica Turcica

14 0

Yıl: 2000 Cilt: 34 Sayı: 3 Sayfa Aralığı: 300 - 307 Metin Dili: Türkçe İndeks Tarihi: 29-07-2022

Transpediküler vida revizyonunda vida kalınlığı ve derinliğinin sıyırma kuvveti üzerine etkisi: Biyomekanik çalışma

Öz:

Amaç: Pedikül vida revizyonunda, açılmış olan vida yuvasına aynı pedikül vidasının veya kalınlık ve uzunluk açısından farklı vidaların gönderilmesinin, aksiyal sıyırma kuvvetini nasıl etkileyeceği araştırıldı. Çalışma planı: Çalışmada kantitatif bilgisayarlı tomografi ölçümleriyle, kadavraların lomber omurga cisimlerinin ortalama mineral yoğunluğuna eşdeğer yoğunlukta (185±12.3 mg/cm3) hazırlanan pedilen (rigid foam) ve Synergy sistemine ait, yiv derinliği 1.8 mm olan pedikül vidaları kullanıldı. Vida göndermede, vida kalınlığı ve boyu dışında tüm etken ve değişkenler sabit tutuldu. Sıyırma testleri beş ayrı grupta ölçüldü. Birinci grupta referans değerleri için 6.5 mm x 40 mm boyutlarındaki vidalar kullanıldı. Diğer gruplarda 6.5 mm x 40 mm vida gönderilip çıkarıldıktan sonra sırasıyla 6.5 mm x 40 mm (aynı), 6.5 mm x 45 mm (5 mm uzun), 7.0 mm x 40 mm (0.5 mm kalın) ve 7.0 mm x 45 mm (uzun ve kalın) vidalar gönderildi ve İnstron 1195 Universal test cihazı ile, her grup için 10 ayrı sıyırma testi ölçümü yapıldı ve yük-zaman eğrileri kaydedildi. Sonuçlar SPSS programı ve Student-t testi ile istatistiksel açıdan değerlendirildi. Sonuçlar: Çıkarıldıktan sonra aynı vidanın gönderildiği ikinci grupta ortalama sıyırma kuvvetinde %26 kayıp, bir uzun vidanın gönderildiği 3. grupta %15 artış, bir kalın vidanın gönderildiği 4. grupta %33 artış, bir uzun ve bir kalın vidanın gönderildiği 5. grupta ise %49 oranında artış görüldü. Gruplar arasında karşılaşılan sıyırma kuvveti farkı ileri düzeyde anlamlı.

Anahtar Kelime: Cerrahi işlemler, operatif Omurga Kemik vidaları Biyomekanik Stres, mekanik Tomografi, x-ışınlı bilgisayarlı Omurilik füzyonu

Konular: Cerrahi

Pedicle screw salvage: The effect of depth and diameter on pull-out strength: A biomechanical study

Öz:

Objectives: To investigate the effects of change in length, diameter, length and diameter on axial pull-out strengths of revisional pedicle screws and determine the best method of salvage for failed pedicle screws. Methods: We used pedilen rigid foam (equivalent to the average bone mineral density of lumbar vertebrae in cadavers as measured by quantitative computerized tomography) and Synergy pedicle screws with 1.8 mm threads. All variables but the length and diameter were kept constant during insertion of the pedicle screws. Ten different pull-out tests were performed in each of the five groups, using an Instron Model 1195 universal test machine. In the first group, screws 6.5 mm x 40 mm in size were used to draw reference values. In the remaining groups, insertion and removal of 6.5 mm x 40 mm screws was succeeded by insertion of pedicle screws of (i) the same size (6.5 mm x 40 mm), (ii) increased length (6.5 mm x 45 mm), (iii) increased diameter (7.0 mm x 40 mm), and (iv) increased length and diameter (7. 0 mm x 45 mm), respectively. Pull-out strengths and load versus time curves were recorded. Results were evaluated using SPSS program and Student's t-test. Results: The average pull-out strength decreased by 26% after substitution of the pedicle screw for one of the same size. Conversely, pull-out strengths increased by 15%, 33%, and 49% as the length, the diameter, and the length and diameter of the salvage screws increased, respectively. Differences in pull-out strengths between groups were highly significant (p<0.0001). Conclusion: Substitution of the previous pedicle screw for one of the same size would be a major mistake. Pedicle salvage using screws with increased length and diameter seems to be the most appropriate solution in restoring the strength of mechanical fixation.

Anahtar Kelime: Spinal Fusion Surgical Procedures, Operative Spine Bone Screws Biomechanics Stress, Mechanical Tomography, X-Ray Computed

Konular: Cerrahi

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Bibliyografik

1. Skinner R, Maybee J, Transfeldt E, Venter R, Chalmers W. Experimental pullout testing and comparison of variables in transpedicular screw fixation. A biomechanical study. Spine 1990;15:195-201.
2. Boucher HH. A method of spinal fusion. J Bone Joint Surg [Br] 1959;41:248-59.
3. Myers BS, Belmont PJ Jr, Richardson WJ, Yu JR, Harper KD, Nightingale RW. The role of imaging and in situ biomechanical testing in assessing pedicle screw pull-out strength. Spine 1996;21:1962-8.
4. Ebraheim NA, Xu R, Darwich M, Yeasting RA. Anatomic relations between the lumbar pedicle and the adjacent neural structures. Spine 1997;22:2338-41.
5. Şar C, Kocaoğlu M, Kılıçoğlu Ö, Domaniç Ü, Hamzaoğlu A, Üçışık H. Transpediküler vida uygulamasındaki farklı tekniklerin sıyırma kuvveti üzerine etkisi. Biyomekanik çalışma. Acta Orthop Traumatol Turc 1996;30:175-8.
6. Ashman RB, Galpin RD, Corin JD, Johnston CE 2d. Biomechanical analysis of pedicle screw instrumentation systems in a corpectomy model. Spine 1989;14:1398-405.
7. Krag MH, Beynnon BD, Pope MH, DeCoster TA. Depth of insertion of transpedicular vertebral screws into human vertebrae: effect upon screw-vertebra interface strength. J Spinal Disord 1988;1:287-94.
8. Steffee AD, Biscup RS, Sitkowski DJ. Segmental spine plates with pedicle screw fixation. A new internal fixation device for disorders of the lumbar and thoracolumbar spine. Clin Orthop 1986;(203):45-53.
9. Lynn G, Mukherjee DP, Kruse RN, Sadasivan KK, Albright JA. Mechanical stability of thoracolumbar pedicle screw fixation. The effect of crosslinks. Spine 1997;22:1568-73.
10. Kwok AW, Finkelstein JA, Woodside T, Hearn TC, Hu RW. Insertional torque and pull-out strengths of conical and cylindrical pedicle screws in cadaveric bone. Spine 1996;21:2429-34.
11. Roy-Camille R, Saillant G, Mazel C. Internal fixation of the lumbar spine with pedicle screw plating. Clin Orthop 1986;(203):7-17.
12. Zindrick MR, Wiltse LL, Widell EH, Thomas JC, Holland WR, Field BT, et al. A biomechanical study of intrapeduncular screw fixation in the lumbosacral spine. Clin Orthop 1986;(203):99-112.
13. Coe JD, Warden KE, Herzig MA, McAfee PC. Influence of bone mineral density on the fixation of thoracolumbar implants. A comparative study of transpedicular screws, laminar hooks, and spinous process wires. Spine 1990;15:902-7.
14. Soshi S, Shiba R, Kondo H, Murota K. An experimental study on transpedicular screw fixation in relation to osteoporosis of the lumbar spine. Spine 1991;16:1335-41.
15.Yamagata M, Kitahara H, Minami S, Takahashi K, Isobe K, Moriya H, et al. Mechanical stability of the pedicle screw fixation systems for the lumbar spine. Spine 1992;17(3Suppl):S51-4.
16. George DC, Krag MH, Johnson CC, Van Hal ME, Haugh LD, Grobler LJ. Hole preparation techniques for transpedicle screws. Effect on pull-out strength from human cadaveric vertebrae. Spine 1991;16:181-4.
17. Ronderos JF, Jacobowitz R, Sonntag VK, Crawford NR, Dickman CA. Comparative pull-out strength of tapped and untapped pilot holes for bicortical anterior cervical screws. Spine 1997;22:167-70.
18. Lotz JC, Hu SS, Chiu DF, Yu M, Colliou O, Poser RD. Carbonated apatite cement augmentation of pedicle screw fixation in the lumbar spine. Spine 1997;22:2716-23.
19.Wittenberg RH, Shea M, Swartz DE, Lee KS, White AA 3d, Hayes WC. Importance of bone mineral density in instrumented spine fusions. Spine 1991;16:647-52.
20. Brantley AG, Mayfield JK, Koeneman JB, Clark KR. The effects of pedicle screw fit. An in vitro study. Spine 1994;19:1752-8.
21. Hirano T, Hasegawa K, Takahashi HE, Uchiyama S, Hara T, Washio T, et al. Structural characteristics of the pedicle and its role in screw stability. Spine 1997;22:2504-10.
22. Okuyama K, Sato K, Abe E, Inaba H, Shimada Y, Murai H. Stability of transpedicle screwing for the osteoporotic spine. An in vitro study of the mechanical stability. Spine 1993;18:2240-5.
23. Lang SM, Moyle DD, Berg EW, Detorie N, Gilpin AT, Pappas NJ Jr, et al. Correlation of mechanical properties of vertebral trabecular bone with equivalent mineral density as measured by computed tomography. J Bone Joint Surg [Am]1988;70:1531-8.
24.Wittenberg RH, Lee KS, Shea M, White AA 3d, Hayes WC. Effect of screw diameter, insertion technique, and bone cement augmentation of pedicular screw fixation strength. Clin Orthop 1993;(296):278-87.
25. Polly DW Jr, Orchowski JR, Ellenbogen RG. Revision pedicle screws. Bigger, longer shims-what is best? Spine 1998;23:1374-9.
26. McLain RF, Fry MF, Moseley TA, Sharkey NA. Lumbar pedicle screw salvage: pullout testing of three different pedicle screw designs. J Spinal Disord 1995;8:62-8.

APA	TALU U, KAYA İ, DİKİCİ F, ŞAR C (2000). Transpediküler vida revizyonunda vida kalınlığı ve derinliğinin sıyırma kuvveti üzerine etkisi: Biyomekanik çalışma. , 300 - 307.
Chicago	TALU Ufuk,KAYA İbrahim,DİKİCİ Fatih,ŞAR Cüneyt Transpediküler vida revizyonunda vida kalınlığı ve derinliğinin sıyırma kuvveti üzerine etkisi: Biyomekanik çalışma. (2000): 300 - 307.
MLA	TALU Ufuk,KAYA İbrahim,DİKİCİ Fatih,ŞAR Cüneyt Transpediküler vida revizyonunda vida kalınlığı ve derinliğinin sıyırma kuvveti üzerine etkisi: Biyomekanik çalışma. , 2000, ss.300 - 307.
AMA	TALU U,KAYA İ,DİKİCİ F,ŞAR C Transpediküler vida revizyonunda vida kalınlığı ve derinliğinin sıyırma kuvveti üzerine etkisi: Biyomekanik çalışma. . 2000; 300 - 307.
Vancouver	TALU U,KAYA İ,DİKİCİ F,ŞAR C Transpediküler vida revizyonunda vida kalınlığı ve derinliğinin sıyırma kuvveti üzerine etkisi: Biyomekanik çalışma. . 2000; 300 - 307.
IEEE	TALU U,KAYA İ,DİKİCİ F,ŞAR C "Transpediküler vida revizyonunda vida kalınlığı ve derinliğinin sıyırma kuvveti üzerine etkisi: Biyomekanik çalışma." , ss.300 - 307, 2000.
ISNAD	TALU, Ufuk vd. "Transpediküler vida revizyonunda vida kalınlığı ve derinliğinin sıyırma kuvveti üzerine etkisi: Biyomekanik çalışma". (2000), 300-307.

APA	TALU U, KAYA İ, DİKİCİ F, ŞAR C (2000). Transpediküler vida revizyonunda vida kalınlığı ve derinliğinin sıyırma kuvveti üzerine etkisi: Biyomekanik çalışma. Acta Orthopaedica et Traumatologica Turcica, 34(3), 300 - 307.
Chicago	TALU Ufuk,KAYA İbrahim,DİKİCİ Fatih,ŞAR Cüneyt Transpediküler vida revizyonunda vida kalınlığı ve derinliğinin sıyırma kuvveti üzerine etkisi: Biyomekanik çalışma. Acta Orthopaedica et Traumatologica Turcica 34, no.3 (2000): 300 - 307.
MLA	TALU Ufuk,KAYA İbrahim,DİKİCİ Fatih,ŞAR Cüneyt Transpediküler vida revizyonunda vida kalınlığı ve derinliğinin sıyırma kuvveti üzerine etkisi: Biyomekanik çalışma. Acta Orthopaedica et Traumatologica Turcica, vol.34, no.3, 2000, ss.300 - 307.
AMA	TALU U,KAYA İ,DİKİCİ F,ŞAR C Transpediküler vida revizyonunda vida kalınlığı ve derinliğinin sıyırma kuvveti üzerine etkisi: Biyomekanik çalışma. Acta Orthopaedica et Traumatologica Turcica. 2000; 34(3): 300 - 307.
Vancouver	TALU U,KAYA İ,DİKİCİ F,ŞAR C Transpediküler vida revizyonunda vida kalınlığı ve derinliğinin sıyırma kuvveti üzerine etkisi: Biyomekanik çalışma. Acta Orthopaedica et Traumatologica Turcica. 2000; 34(3): 300 - 307.
IEEE	TALU U,KAYA İ,DİKİCİ F,ŞAR C "Transpediküler vida revizyonunda vida kalınlığı ve derinliğinin sıyırma kuvveti üzerine etkisi: Biyomekanik çalışma." Acta Orthopaedica et Traumatologica Turcica, 34, ss.300 - 307, 2000.
ISNAD	TALU, Ufuk vd. "Transpediküler vida revizyonunda vida kalınlığı ve derinliğinin sıyırma kuvveti üzerine etkisi: Biyomekanik çalışma". Acta Orthopaedica et Traumatologica Turcica 34/3 (2000), 300-307.