Ослабление педикулярного винта: ценность рентгенологического изображения и определение факторов риска, оцениваемых по моменту извлечения во время операции удаления шнека

 

Сяолян Ву ,  Цзявэй Ши , Цзиньян Ву , Юнцюань Чэн , Кайвен Пэн , Цзяньтянь Чэнь  и Хуэй Цзян 

Ослабление педикулярного винта является частым осложнением после операций на позвоночнике. Традиционно его оценивали с помощью рентгенологических методов, как рентгеновского, так и компьютерного томографического сканирования, в то время как отчеты, в которых используется механический метод для исследования ослабления винта после операции на позвоночнике, редки. Основная цель состояла в том, чтобы изучить распространенность ослабления ножного винта в соответствии с моментом извлечения во время операции по удалению винта и получить доступ к чувствительности и специфичности рентгеновского и компьютерного сканирования для диагностики ослабления винта. Вторая цель состояла в том, чтобы определить факторы риска для низкого крутящего момента извлечения ножного винта, который может привести к ослаблению.

методы

Тридцать три пациента, которым была сделана операция по удалению педикулярного винта после, по крайней мере, 2 лет после первичной операции, были оценены до операции на стабильность фиксации с помощью рентгенографии и КТ. Всего было снято 236 винтов, и данные крутящего момента извлечения были записаны и проанализированы, чтобы определить чувствительность и специфичность обоих исследований визуализации для ослабления винта. Кроме того, факторы риска, которые могут способствовать низкому крутящему моменту извлечения, также были изучены.

Результаты

Средний момент извлечения снятых винтов составил 1,55 ± 1,00 Нм; крутящий момент менее 1,02 Нм использовался для определения ослабленного винта. Согласно такому критерию, скорость разрыхления составила 33%. Рентген имел чувствительность 24% и специфичность 98%, тогда как КТ имел чувствительность 22% и специфичность 96%. Момент извлечения ножных винтов, вставленных в сломанные позвонки, был значительно ниже, чем в неразрушенных позвонках ( р  = 0,009); в то же время винты без фьюжн-хирургии имели более низкий крутящий момент, чем у фьюжн-хирургии ( р  = 0,001). BMD (минеральная плотность кости) и возраст имели низкую, но значительную линейную зависимость с моментом извлечения шнека ( p  = 0,01, 2  = 0,304;р  = 0,045, 2  = 0,123).

Выводы

Наши результаты показали, что рентгеновское и компьютерное сканирование имели высокую специфичность для обнаружения ослабления винта, но их чувствительность была относительно низкой. Хирурги должны были быть более осторожными, оценивая ослабление винта только в соответствии с рентгенологическим обследованием, и осознавать, что винты в переломах позвонков или в хирургии без слияния были уязвимы для ослабления.

Ключевые слова: Фиксирующая винтовая фиксация, Отвинчивание винта, Крутящий момент

 

Фиксация педикулярного винта широко используется в хирургии позвоночника для ряда показаний, таких как дегенеративные заболевания, травмы, опухоли, инфекции и деформации. Это уменьшает диапазон движения стабилизированного позвоночника, увеличивает скорость слияния и, как правило, считается безопасным с относительно низкой частотой осложнений, связанных с устройством [  ,  ].

Одним из типичных осложнений, широко освещаемых в литературе, является ослабление винта, которое может привести к нарушению фиксации и потребовать ревизионной операции [  ]. Ключевым фактором при исследовании ослабления винта является оценка того, ослаблен ли винт или нет, что традиционно основано на радиологических подходах [  ]. Диагностические критерии ослабления, разработанные с помощью рентгеновских лучей, включают рентгенопрозрачную область (толщиной более 1 мм) вокруг винта [  -  ] и «двойной ореол» [  , ] определяется как наличие рентгенопрозрачной области и рентгеноконтрастного обода на одном рентгеновском снимке. Тем не менее, конкретные детали, касающиеся критериев ослабления рентгеновских лучей, не были описаны в большинстве работ, что позволяет предположить, что субъективные точки зрения хирурга и рентгенолога сыграли важную роль. Кроме того, чувствительность и специфичность рентгеновских критериев ослабления могут быть спутаны многими факторами, такими как артефакт изображения металла, кишечный газ и угол дисплея. КТ-сканирование также использовалось в некоторых исследованиях и рассматривало диагностический метод выбора изображения для обнаружения ослабления винта [  ,  ,  , ]. Охтори и соавт. для оценки ослабления винта использовали как компьютерную томографию, так и рентген, и их результаты показали, что компьютерная томография была значительно более чувствительной, чем рентгеновская [  ]. Тем не менее, как и рентгеновские снимки, детали того, как ослабление винта оценивалось с помощью компьютерной томографии, были неясными, и оценка была субъективной. В целом, как рентгеновское, так и КТ сканирование не имеют единого и явного стандарта.

Ограничение радиологических подходов привело к большому разнообразию ослабления винта в литературе. Некоторые работы показали относительно низкую частоту расшатывания, менее 1% у пациентов, не страдающих остеопорозом, по данным рентгенографии [  ,  ,  ], в то время как другие исследования указали на гораздо более высокую степень расшатывания [  ,  ,  ,  ]. Roellinghoff сообщил, что у 64 пациентов, получавших многоуровневую фиксацию шурупов на ножке, у 35 (54,69%) пациентов наблюдались рентгенологические признаки ослабления винта [  ]. Ожидалось, что скорость разрыхления будет еще выше у пациентов с остеопорозом [  , ]. Поэтому фактические обстоятельства ослабления транспедикулярного винта не признаются из-за различных диагностических критериев и противоречивых сообщений.

Крутящий момент извлечения, как объективный механический индикатор, был использован для оценки механической фиксации транспедикулярных винтов в модели на животных [  ]. Тем не менее, этот показатель редко использовался для изучения ослабления транспедикулярного винта после операций на позвоночнике, особенно в отношении его связи с рентгенологическими данными. Санден и коллеги [ ], в когортном исследовании 21 пациента, перенесшего операцию по удалению педикулярного винта, сообщили, что рентгенопрозрачные зоны вокруг педикулярных винтов были связаны с более низким крутящим моментом извлечения, но они не использовали компьютерную томографию и не оценивали факторы риска для ослабления в соответствии с моментом извлечения. Некоторые факторы, такие как остеопороз или остеопения, не-фузионная хирургия и фиксация длинного сегмента, были сочтены связанными с ослаблением винтов на основании исследования изображений [ ]. Насколько нам известно, ни одно исследование не оценивало такие факторы риска в зависимости от момента извлечения in vivo. Таким образом, мы намеревались исследовать скорость ослабления педикулярного винта, используя моменты извлечения во время операции по удалению инструментов, и сравнить ее с результатами рентгеновских и КТ-изображений. Между тем, используя данные о моменте извлечения, мы проанализировали факторы риска ослабления винта.

 

Пациенты и методы

Это было проспективное одноцентровое исследование. Пациенты, которым была сделана операция по удалению транспедикулярного винта, были проверены на соответствие критериям. Показания к удалению винта включали следующее: (1) фиксация винта на ножке при переломе грудной клетки без слияния, и визуализация подтвердила сплошной перелом, (2) пациентам требовалось удаление винта, которое вызывало постоянную осевую пара-срединную боль в спине при пальпации или ненормальное ощущение инородного тела из-за фиксации ножки с визуализацией подтверждено твердое слияние, и никакой другой причины не обнаружено, например, инфекция. Те, у кого были значительные смещения ножек или деструктивные расстройства позвоночника, такие как костный метаболизм, были исключены из нашего исследования. Информированное согласие было получено от всех отдельных участников, включенных в исследование.

В первичных операциях использовались ножки из титанового сплава (Johnson & Johnson, США; Medtronic, США; Stryker, США; Kanghui Med, Китай; FULE, Китай) диаметром от 4,0 до 6,5 мм и длиной от 30 до 55 мм. Обычные боковые и переднезадние рентгенограммы были сделаны до и через 3-6 месяцев после первичной операции. То же самое рентгеновское и КТ-сканирование было запланировано перед операцией удаления шнека, чтобы оценить слияние перелома и сращения позвоночника, а также стабильность инструментов. Минеральная плотность кости (BMD) была проверена с использованием двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрии. Максимальный крутящий момент извлечения был зафиксирован при отвинчивании винта с помощью датчика крутящего момента в диапазоне от 0,06 до 6,00 Нм (Park Tool, Китай). Тот же хирург (старший житель JS) с достаточной практикой сделал все записи крутящего момента извлечения. Рентгенограммы были оценены старшим хирургом позвоночника (старший лечащий врач XW), который был слеп к моменту извлечения и информации о пациенте. Критериями ослабления винта были рентгенопрозрачная зона, окружающая винт толщиной более 1 мм, и / или знак «двойной ореол». КТ-критерием ослабления была зона отсутствия сигнала, окружающая все тело винта на КТ-изображении. Из-за металлического артефакта вокруг хвостовика винта обычно не было зоны сигнала, что не могло быть истолковано как ослабление винта (рис. КТ-критерием ослабления была зона отсутствия сигнала, окружающая все тело винта на КТ-изображении. Из-за металлического артефакта вокруг хвостовика винта обычно не было зоны сигнала, что не могло быть истолковано как ослабление винта (рис. КТ-критерием ослабления была зона отсутствия сигнала, окружающая все тело винта на КТ-изображении. Из-за металлического артефакта вокруг хвостовика винта обычно не было зоны сигнала, что не могло быть истолковано как ослабление винта (рис. 1 )

Внешний файл, содержащий изображение, иллюстрацию и т. Д. Имя объекта: 13018_2018_1046_Fig1_HTML.jpg

Открыть в отдельном окне

рисунок 1

Типичное изображение КТ металлического артефакта вокруг винтового хвоста. На этом рисунке показан металлический артефакт вокруг хвостового винта при компьютерной томографии, что может сбить с толку интерпретацию ослабления винта

Все значения даны как среднее значение ± стандартное отклонение. Статистический анализ проводился с использованием IBM SPSS Statistics 13.0 (Чикаго, США). Критерий хи-квадрат использовался для категориальных переменных. U -критерий Манна-Уитни или критерий Крускала-Уоллиса использовали для непрерывных переменных. TwoStep Cluster использовался для кластеризации винтов с помощью крутящего момента. Мы построили модель линейной регрессии с анализом корреляций Пирсона, чтобы оценить, были ли клинические данные, такие как возраст и МПК, коррелированы с моментом извлечения шнека. Уровень статистической значимости был выбран равным р  = 0,05.

Результаты

В исследование были включены 33 пациента, 10 женщин и 23 мужчины в возрасте от 17 до 66 лет (средний возраст 38 лет) на момент удаления имплантата; характеристики пациента приведены в таблице  1 . Минимальный интервал времени между первичной операцией и удалением винта составил 18 месяцев. Всего было извлечено двести тридцать шесть педикулярных винтов, в том числе 86 в грудном отделе позвоночника, 138 поясничных и 12 крестцовых. Сто тридцать из них были многоосными, а 106 - одноосными. Четыре сломанных винта были обнаружены. Детали сегментов фиксации показаны в таблице  2.Из-за неадекватной выдержки винта и неисправности хвостовой части винта 6 винтов не считывали момент извлечения. Поэтому показание момента извлечения было взято в 226 винтах. Средний крутящий момент винтов был 1,55 ± 1,00 Нм. Распределение данных показало два видных пика и одну долину. Резко снижается количество винтов с 0,90 до 1,20 Нм. Винты были сгруппированы в три группы на основе крутящего момента Twostep Cluster, как показано на рис.  2Значения среза составляли 1,02 и 2,22 Нм. Учитывая такой результат, моменты затяжки 36 педикулярных винтов у 8 пациентов были измерены во время введения винта как нормальная группа соответствия. Средний крутящий момент вновь имплантированных винтов составил 2,73 ± 0,75 Нм (95% доверительный интервал от 1,23 до 4,22). Поскольку 1,02 Нм было значительно меньше, чем 95% доверительный интервал для вновь имплантированных винтов, ослабление ножного винта на основе крутящего момента определяли как винты с моментом извлечения, меньшим или равным 1,02 Нм. Согласно этому критерию, было ослаблено 74 (33%) винта.

Таблица 1

Характеристики пациентов

Характеристики пациента Всего ( n  = 33)
Возраст (лет) 38,2 (SD 13,8) (от 17 до 66)
Пол
 Женщины 10 (28%)
 Мужчины 23 (72%)
высота (см) 163,6 (SD 7,2)
Вес (кг) 61,9 (SD 14,3)
ИМТ (кг / м 2 ) 22,9 (SD 4.0)
диагностика
 Фактура 16
 Дегенеративные заболевания диска 9
 Сколиоз 8
Количество пациентов с рентгеном 33
Количество пациентов с КТ 28
МПК (г / см 2 ) 0,98 (SD 0,13)
Остеопороз 1
Постоянная боль / ощущение инородного тела 18
 Восстановление после удаления операции 16
Время удаления имплантата (месяцы) 36,4 (от 18 до 77)
Хирургическая продолжительность (мин) 125 (SD 90)
Fusion в первичной хирургии 19
Пребывание в больнице (дни) 8,4 (SD 3.3)

Стандартное отклонение SD , индекс массы тела BMI , минеральная плотность костной ткани BMD

Таблица 2

Деталь снятых транспедикулярных винтов

Характеристики винтов Всего ( n  = 236)
Действительные данные крутящего момента 226 (95,8%)
Поломка винта 4 (1,7%)
необнаружимый 6 (2,5%)
Грудной отдел позвоночника 86 (36,4%)
 t2-t9 38 (16,1%)
 t10 6 (2,5%)
 t11 10 (4,2%)
 t12 32 (13,6%)
Поясничный отдел позвоночника 138 (58,5%)
 l1 33 (14,0%)
 l2 38 (16,1%)
 l3 19 (8,1%)
 l4 24 (10,2%)
 l5 24 (10,2%)
Сакральный (S1), 12 (5,1%)
Многоосный винт 130 (55,1%)
Одноосный винт 106 (44,9%)
Короткий сегмент 36 (9 пациентов)
Несколько сегментов (≥ 3) 200 (24 пациента)

Внешний файл, содержащий изображение, иллюстрацию и т. Д. Имя объекта: 13018_2018_1046_Fig2_HTML.jpg

Рис. 2

Распределение винтов в трех кластерах на основе крутящего момента извлечения от Twostep Cluster. Используя Twostep Cluster, распределение крутящего момента извлечения ножек показало два выступающих пика и одну впадину

С помощью рентгенограмм, снятых за день до операций по удалению, радиопрозрачная область (шире, чем 1 мм) вокруг винта и / или двойной ореол были обнаружены в 20 винтах. Используя компьютерную томографию, зоны без плотности были обнаружены вокруг 17 винтов. Как показано в таблицах  3 и  4 , рентгенологические критерии разрыхления имели чувствительность 24% и специфичность 98%, в то время как критерий разрыхления КТ-сканирования имел чувствительность 22% и специфичность 96%. Не было значительной разницы в чувствительности ( р  = 0,863) или специфичности ( р  = 1,00) между рентгеновским и КТ-сканированием. Средний крутящий момент винтов, которые были диагностированы как ослабление с помощью рентгеновских лучей, был 0,53 ± 0,65 Нм, что было значительно ниже  <0,0001), чем другие (1,65 ± 0,98). Тогда как средний крутящий момент ослабленных винтов, диагностированных с помощью КТ, составлял 1,03 ± 1,00 Нм, что также было значительно ниже   = 0,008), чем у других (1,71 ± 1,00 Нм).

Таблица 3

Четырехкратные данные рентгенологических критериев показали, что рентген имеет чувствительность 24% и специфичность 98%.

Рентгеновский рыхлый Не свободно значение р
положительный 17 (24%) 3 (2%) <0,001 а
отрицательный 53 (76%) 153 (98%)  

Положительный - радиопрозрачная область (толщиной более 1 мм) и / или двойной ореол вокруг винта

критерий хи-квадрат

Таблица 4

Четырехкратные данные критериев КТ показали, что КТ имеет чувствительность 22% и специфичность 96%.

Компьютерная томография рыхлый Не свободно значение р
положительный 12 (22%) 5 (4%) 0,001 а
отрицательный 43 (78%) 107 (96%)  

Положительный - нет зон плотности вокруг винта

критерий хи-квадрат

Были проанализированы факторы риска ослабления винта. Что касается момента извлечения, то между полиаксиальным и одноосным винтами ( р  = 0,673) не было существенной разницы, как показано на рис.  3 а. Значительная разница была обнаружена между различными сегментами ( р  <0,001), как показано на рис.  3 б. Средний крутящий момент винтов, размещенных в пояснично-крестцовом соединении (L4, L5 и S1, n  = 54), составил 2,14 ± 1,12 Нм, что было значительно выше, чем у других сегментов. В 13 сломанных позвонках было 26 винтов. Средний крутящий момент винтов, помещенных в сломанные позвонки, составлял 1,03 ± 0,63 Нм, что было значительно ниже ( р  = 0,009), чем у неразрушенных позвонков, как показано на рис. 3 в. Винты на концах имплантата должны были делить большее напряжение и быть уязвимыми для ослабления [ ]. Однако у 24 пациентов, которые прошли многоуровневую (более двух сегментов) контрольно-измерительную аппаратуру, не было значительных различий в отношении момента извлечения ( p  = 0,437) между винтами, расположенными в концевых сегментах ( n  = 88), ивинтамив средних сегментах ( n  = 103), как показано на рис. 3 г. Считалось, что пациенты с хирургией слияния получают лучшую стабильность, чем пациенты без слияния; следовательно, винты в плавленом позвоночнике могут иметь более низкое напряжение и более высокий крутящий момент. Как и ожидалось, моменты извлечения ножного винта после операции плавления ( n = 142) были значительно выше, чем в не-фузионной хирургии ( n  = 84) ( р  = 0,001), как показано на рис.  3 e. Не было существенной разницы в отношении диаметра или длины винтов, как показано на рис.  3 е, ж.

Внешний файл, содержащий изображение, иллюстрацию и т. Д. Имя объекта 13018_2018_1046_Fig3_HTML.jpg

Рис. 3

Анализ факторов риска низкого момента извлечения ножного винта. a Не было обнаружено существенных различий между многоосными и одноосными винтами. р  = 0,673, критерий Манна-Уитни. b Существовали значительные различия крутящего момента извлечения винта между различными сегментами фиксации. Винты, вставленные в пояснично-крестцовое соединение (L4, L5 и S1), показали самый высокий крутящий момент. L поясничные позвонки, S крестец, T грудные позвонки. р  <0,001, критерий Крускала-Уоллиса. c Винт, помещенный в сломанные позвонки, показал значительно более низкий крутящий момент при извлечении, чем в неразрушенных позвонках. р  = 0,009, тест Манна-Уитни.d Существенных различий в моменте извлечения между винтами, размещенными в концевых сегментах, и в средних сегментах не было. р  = 0,437, критерий Манна-Уитни. e Моменты извлечения ножного винта после операции плавления ( n  = 142) были значительно выше, чем в операции без плавления. р  = 0,001, тест Манна-Уитни. f Не было обнаружено существенной разницы крутящего момента при разном диаметре шнека. р  = 0,988, тест Манна-Уитни. gНе было обнаружено значительной разницы крутящего момента при разной длине шнека. р  = 0,746, критерий Крускала-Уоллиса

Линейный регрессионный анализ был использован для оценки соответствия между моментом извлечения ножного винта и другими клиническими данными. Наши результаты показали низкую, но значительную линейную корреляцию между моментом извлечения и BMD ( p  = 0,010, 2  = 0,304, F  = 8,296), а также возрастом ( p  = 0,045, 2  = 0,123, F  = 4,345), что указывает на винт ножки. у пожилых пациентов или пациентов с низкой плотностью кости может быть менее стабильным в соответствии с механическими измерениями, как показано на рис. 4 и and5.5 . Не было линейной корреляции между моментом извлечения и ростом пациента ( p = 0,848), вес ( р  = 0,196), ИМТ ( р  = 0,125) и временной интервал между первичной операцией и операцией по удалению винта ( р  = 0,965).

Внешний файл, содержащий изображение, иллюстрацию и т. Д. Имя объекта 13018_2018_1046_Fig4_HTML.jpg

Рис. 4

Точечная диаграмма средних моментов и МПК у пациентов. Результаты показали низкую, но значительную линейную корреляцию между моментом извлечения и BMD. р  = 0,01, 2  = 0,267, F  = 8,296, линейный регрессионный анализ

Внешний файл, содержащий изображение, иллюстрацию и т. Д. Имя объекта: 13018_2018_1046_Fig5_HTML.jpg

Рис. 5

Точечная диаграмма средних моментов и возрастов пациентов. Результаты показали низкую, но значительную линейную корреляцию между моментом извлечения и возрастом пациента p  = 0,045, 2  = 0,123, F  = 4,345, анализ линейной регрессии

 

обсуждение

Расшатывание педикулярного винта широко упоминалось как одно из осложнений после операции на позвоночнике, которое может потребовать ревизионной операции [ ]. Но представленные данные, касающиеся ослабления винта, традиционно основывались на радиологическом наблюдении, которое могло быть субъективным и приводить к значительным изменениям. Наше исследование показало 33% -ную степень ослабления в соответствии с механическим измерением момента извлечения во время операции по удалению инструментов. Между тем, мы сравнили наши данные о моменте извлечения с данными рентгеновского и КТ-сканирования, результат показал, что специфичность обоих подходов к визуализации была превосходной, а остеоолиз перивинта, присутствующий как в рентгеновском, так и в КТ-сканировании, мог указывать на низкий момент извлечения якорного винта, но их чувствительность была менее чем удовлетворительной (24% и 22% соответственно) в отношении обнаружения ослабления винта. Кроме того, насколько нам известно, мы впервые использовали момент извлечения во время операции по удалению винта для анализа факторов риска ослабления винта,

Сообщалось, что ряд факторов связан с ослаблением винта. Чрезмерное напряжение между шурупом и поверхностью кости считается основной причиной ослабления шурупа [  ,  ], которое может ухудшиться, если срыв не выполнен или передняя опора неадекватна. Между тем, защита от стресса может привести к снижению стресса, передаваемого через костную ткань, что может снизить минеральную плотность кости и реконструировать кость, окружающую винт. Наличие износа мусора [ ], как сообщается, вызывает остеолиз, приводящий к ослаблению винта. Обломки вызывали воспалительный цитокин-опосредованный ответ, индуцированный частицами, посредством повышенной экспрессии внутриклеточного TNF-альфа, повышенной остеокластической активности и клеточного апоптоза. Другими факторами, которые могут вызвать потерю или разрушение кости, такими как инфекция, окружающая имплантат, опухоль костей, метаболические заболевания и микроразрушение из-за чрезмерной нагрузки, являются факторы риска ослабления педикулярного винта. Ослабление винта может стать ухудшающейся проблемой из-за старения населения и увеличения числа пациентов с остеопенией и остеопорозом. Ву и соавт. ] сообщили о более частом ослаблении винта в остеопорозе. В нашем исследовании мы также обнаружили значительную линейную корреляцию между BMD и моментом извлечения, указывая на то, что винты на ножке у пожилых пациентов или пациентов с более низким BMD могут быть менее стабильными из-за более низкого момента извлечения.

Наши результаты показали, что рентгеновские лучи имели чувствительность 24% и специфичность 98%, в то время как компьютерная томография имела чувствительность 22% и специфичность 95% относительно момента извлечения как критерия ослабления винта. Этот результат показал, что оба рентгенологических исследования были эффективными, чтобы подтвердить ослабление винтов; тем не менее, низкая чувствительность подразумевает, что значительным количеством ослабляющих винтов можно пренебречь при исследовании изображений. Исходя из данных крутящего момента, степень ослабления составляла 33%, в то время как рентгеновское и компьютерное сканирование выявили только менее 30% всех ослабляющих винтов. Санден [ ] сообщили о 64% ​​чувствительности рентгеновского излучения в 79 винтах и ​​35% скорости ослабления винта, но их определение ослабленного винта имело крутящий момент при извлечении 0,4 Нм или менее, поскольку не было винтов с крутящим моментом при извлечении, и 0,4 Нм. и 0,75 Нм. Мы не смогли обнаружить такой явный пробел в наших данных. Однако, используя Twostep Cluster Analysis, мы обнаружили, что данные о крутящем моменте извлечения могут быть сгруппированы в 3 кластера со значением отсечки 1,02 Нм и 2,22 Нм соответственно. Мы также проверили средний крутящий момент вновь имплантированных винтов и обнаружили, что 1,02 Нм было ниже, чем нижний предел 95% доверительного интервала вновь имплантированных винтов. Поэтому мы устанавливаем наш момент отсечки 1,02 Нсм для ослабления винта. Хотя значения крутящего момента для ослабления винта были разными,

Охтори использовал как компьютерную томографию, так и рентген, и результаты показали, что компьютерная томография была более чувствительной, чем рентгеновская [  ]. В нашем исследовании не было значимой разницы между рентгеновским и КТ-сканированием в отношении чувствительности ( р  = 0,863) и специфичности ( р  = 1,00). В одном случае было обнаружено, что компьютерная томография не показала четкого зазора вокруг винта, хотя на рентгеновском снимке был обнаружен явный двойной ореол и момент извлечения составлял 0,06 Нм (рис.  6).). Это могло произойти из-за металлического артефакта, который серьезно мешал реконструкции КТ и приводил к неправильному изображению окружающих металлических приборов. Поэтому, исходя из нашего результата, КТ может не превосходить рентген при оценке ослабления винта, особенно с учетом его более высокой стоимости и радиационного воздействия.

Внешний файл, содержащий изображение, иллюстрацию и т. Д. Имя объекта - 13018_2018_1046_Fig6_HTML.jpg.

Рис. 6

Типичный случай, когда КТ-сканирование может быть нечувствительным для обнаружения ослабления винта. переднезаднем Рентген показал рентгенопрозрачные зону и двойной гало вокруг винта (черная стрелка) , которые указывают на винт рыхление. b Боковая рентгенограмма показала, что вытащен тот же винт (белая стрелка). c КТ не показала зазора вокруг того же винта

Факторы риска ослабления винта, которые мы обнаружили на основе крутящего момента извлечения, были фиксацией в переломе позвонков и позвоночнике без плавления. В сломанных позвонках была повреждена непрерывность кортикального слоя и структура трабекулы, что может повлиять на устойчивость ввинчиваемого в нее винта. В то же время напряжение, налагаемое на транспедикулярные винты, может значительно возрасти, если слияние не было получено или поддержка передней колонки была недостаточной. Мы также обнаружили, что ножки на ножке в пояснично-крестцовом соединении (L4, L5 и S1) имели значительно более высокий крутящий момент, чем в других сегментах. Возможное объяснение может состоять в том, что операции, выполняемые в пояснично-крестцовом отделе позвоночника, были в основном при дегенеративных заболеваниях диска, которые часто требовали сращения позвоночника, тогда как в грудо-поясничном отделе позвоночника, где операции были более вероятны при переломе позвонка,

Как и ожидалось, линейный регрессионный анализ показал, что стабильность педикулярного винта положительно коррелирует с МПК и отрицательно с возрастом пациентов. Относительно низкие связанные коэффициенты могут быть связаны с наличием многочисленных смешивающих факторов, и эти результаты указывают на то, что риск отказа аппаратуры повышается с возрастом и остеопенией / остеопорозом, что широко подтверждено, но редко подтверждается in vivo механическими измерениями.

В некоторых сообщениях показано, что увеличение длины и диаметра может повысить стабильность транспедикулярного винта [  ,  ], что не наблюдалось по нашим результатам. Причины, по которым у винтов с разной длиной и диаметром не было обнаружено значительного различного крутящего момента, могут быть связаны с относительно небольшим размером образца и узким диапазоном длины (30–55 мм) и диаметра (4,0–6,5 мм). Для подтверждения влияния длины и диаметра шнека на крутящий момент при извлечении в позвоночнике человека необходимы дальнейшие исследования с более крупным простым размером. Между тем, не было значительных различий в моменте извлечения относительно конструкции шнека (многоосный против одноосного) и местоположения (размещены в концевом сегменте относительно среднего сегмента).

В нашем исследовании есть несколько ограничений. Во-первых, хотя это было проспективное и слепое исследование, относительно небольшое количество пациентов и неоднородность размера и положения винта могут сделать наши выводы подверженными смешанным факторам. Следовательно, необходимы дальнейшие исследования с большим размером выборки и стратифицированными данными в соответствии с различными факторами, чтобы лучше понять распространенность ослабления педикулярного винта. Во-вторых, отсутствие крутящего момента на ножке во время первичных операций сделало невозможным наблюдение продольного изменения крутящего момента и влияния крутящего момента на ослабление винта.

 

Заключение

В общем, мы обнаружили, что 33% ножной винт показал крутящий момент на выходе менее 1,02 Нм, что можно считать ослаблением в соответствии с нашим распределением данных. Рентген и КТ обладали высокой специфичностью для обнаружения ослабления винта, но их чувствительность можно было переоценить. Хирурги должны быть более осторожными при оценке ослабления винтов на основе радиологического исследования, поскольку значительная доля винтов с низким крутящим моментом может быть недооценена. Педикулярные винты без фьюжн-хирургии, помещенные в перелом позвонков, имели значительно меньший момент извлечения и, следовательно, могли быть подвержены ослаблению. Педикулярные винты у пожилых пациентов или пациентов с более низкой МПК могут быть менее стабильными из-за более низкого момента извлечения.

 

Подтверждения

Авторы хотят признать Dongbin Qu, MD; Jixing Wang, MD; Цзяньмин Цзян, доктор медицины; Haiming Wang, MD; Hailong Ren, MD; Минхуэй Чжэн; Чжаоминг Чжун, доктор медицины; Бо Сюй, MD; и Dehong Yang, MD, за их любезную помощь в этом исследовании.

 

финансирование

Никакое финансирование не было получено для текущего исследования.

Доступность данных и материалов

Наборы данных, использованные и проанализированные в ходе текущего исследования, можно получить у соответствующего автора по обоснованному запросу.

 

Сокращения

BMD Минеральная плотность кости
Коннектикут Компьютерная томография

 

Вклад авторов

XW, JS, YC, KP и JC провели операции; XW, JS и JW собрали данные; JS, JW, JC и HJ провели анализ данных; XW и JS написали статью; все авторы прочитали и одобрили окончательный вариант представленной рукописи.

 

Утверждение этики и согласие на участие

Это исследование было проспективным и клиническим и было одобрено больницей Наньфан, Учрежденческим советом Южного медицинского университета. Согласие на участие было получено от участников.

 

Конкурирующие интересы

Авторы заявляют, что у них нет конкурирующих интересов.

 

Примечание издателя

Springer Nature остается нейтральным в отношении юрисдикционных претензий на опубликованных картах и ​​институциональных принадлежностей.

 

Информация для авторов

Сяолян Ву, электронная почта: moc.621@dmynneK .

Jiawei Shi, электронная почта: moc.qq@028265672 .

Джиньян Ву, электронная почта: moc.liamg@5102naynijuw .

Юнцюань Чэн, электронная почта: moc.621@77gniluap .

Кайвен Пэн, электронная почта: moc.liamg@332991nivekp .

Ченгинг Чен, электронная почта: moc.anis@99tjnehC .

Хуэй Цзян, электронная почта: moc.621@yyfniuhgnaij .

Рекомендации

1. Эссес С.И., Сакс Б.Л., Дрейзин В. Осложнения, связанные с техникой фиксации транспедикулярного винта. Выборочный опрос членов АБС. Позвоночник. 1993; 18 (15): 2231–2238. doi: 10.1097 / 00007632-199311000-00015. PubMed ] [ CrossRef ]

2. McAfee PC, Weiland DJ, Carlow JJ. Анализ выживаемости ножного позвоночника. Позвоночник. 1991; 16 (8 доп.): S422 – S427. PubMed ]

3. Galbusera F, Volkheimer D, Reitmaier S, Berger-Roscher N, Kienle A, Wilke HJ. Ослабление педикулярного винта: клинически значимое осложнение? Eur Spine J. 2015; 24 (5): 1005–1016. doi: 10.1007 / s00586-015-3768-6. PubMed ] [ CrossRef ]

4. Ко Си, Цай Х.В., Хуан В.К., Ву Дж.С., Чен Ю.К., Ши Й.Х., Чен Х.К., Ву К.Л., Ченг Х. Отвинчивание винта в системе стабилизации Dynesys: рентгенографические данные и влияние на результаты Нейросург Фокус. 2010; 28 (6): E10. doi: 10.3171 / 2010.3.FOCUS1052. PubMed ] [ CrossRef ]

5. Окуяма К., Абэ Э., Сузуки Т., Тамура Ю., Тиба М., Сато К. Заднее слияние поясничного отдела тела: ретроспективное исследование осложнений после иссечения фасеточного сустава и фиксации педикулярного винта в 148 случаях. Acta Orthop Scand. 1999; 70 (4): 329–334. doi: 10.3109 / 17453679908997819. PubMed ] [ CrossRef ]

6. Окуяма К., Абэ Э., Сузуки Т., Тамура Ю., Тиба М., Сато К. Может ли момент затяжки при вставке предсказать ослабление винта и связанные с ним неисправности? Исследование in vivo фиксации педикулярного винта, усиливающей слияние задней области поясницы. Позвоночник. 2000; 25 (7): 858–864. doi: 10.1097 / 00007632-200004010-00015. PubMed ] [ CrossRef ]

7. Окуяма К., Абэ Э., Сузуки Т., Тамура Й., Тиба М., Сато К. Влияние минеральной плотности кости на фиксацию винта на ножке: исследование фиксации ножки на ножке, усиливающее заднее слияние поясничного отдела тела у пожилых пациентов. Spine J. 2001; 1 (6): 402–407. doi: 10.1016 / S1529-9430 (01) 00078-X. PubMed ] [ CrossRef ]

8. Озава Т., Такахаши К., Ямагата М., Охтори С., Аоки Ю., Сайто Т., Иноуэ Г., Ито Т., Мория Х. Момент затяжки поясничного транспедикулярного винта во время операции. J Orthop Sci. 2005; 10(2): 133–136. doi: 10.1007 / s00776-004-0883-3. PubMed ] [ CrossRef ]

9. Wu JC, Huang WC, Tsai HW, Ko CC, Wu CL, Tu TH, Cheng H. Ослабление педикулярного винта при динамической стабилизации: частота, риск и исход у 126 пациентов. Нейросург Фокус. 2011; 31(4): E9. doi: 10.3171 / 2011.7.FOCUS11125. PubMed ] [ CrossRef ]

10. Дахил-Джерев Ф., Джадежа Х., Коэн А., Шепперд Дж.А. Меж-наблюдательная надежность обнаружения педикулярного винта Dynesys с использованием простого рентгеновского излучения: исследование на 50 послеоперационных пациентах. Eur Spine J. 2009; 18 (10): 1486–1493. doi: 10.1007 / s00586-009-1071-0. PMC бесплатная статья ] [ PubMed ] [ CrossRef ]

11. Охтори С., Иноуэ Г., Орита С., Ямаути К., Егути Ю., Очиаи Н., Кишида С., Куниёси К., Аоки Ю., Накамура Дж. И др. Сравнение лечения терипаратидом и бисфосфонатом для уменьшения ослабления педикулярного винта после операции поясничного отдела позвоночника у женщин в постменопаузе с остеопорозом с точки зрения качества кости. Позвоночник. 2013; 38 (8): E487 – E492. doi: 10.1097 / BRS.0b013e31828826dd. PubMed ] [ CrossRef ]

12. Schizas C, Tzinieris N, Tsiridis E, Kosmopoulos V. Минимально инвазивный по сравнению с открытым трансфораминальным слиянием в поясничном теле: оценка начального опыта. Инт Ортоп. 2009; 33 (6): 1683–1688. doi: 10.1007 / s00264-008-0687-8. PMC бесплатная статья ] [ PubMed ] [ CrossRef ]

13. Фарадж А.А., Уэбб Дж. К. Ранние осложнения спинномозгового винта. Eur Spine J. 1997; 6 (5): 324–326. doi: 10.1007 / BF01142678. PMC бесплатная статья ] [ PubMed ] [ CrossRef ]

14. Глейзер Дж., Стэнли М., Сэйр Х., Вуди Дж., Фунт Э., Спратт К. 10-летняя последующая оценка слияния поясничного отдела позвоночника с фиксацией на ножке при помощи винтов. Позвоночник. 2003; 28 (13): 1390–1395. PubMed ]

15. Пихлаямаки Х., Мюллюнен П., Бостман О. Осложнения транспедикулярной пояснично-крестцовой фиксации при нетравматических расстройствах. J Bone Joint Surg Br. 1997; 79 (2): 183–189. doi: 10.1302 / 0301-620X.79B2.7224. PubMed ] [ CrossRef ]

16. Роллингхофф М., Шлютер-Брюст К., Гроос Д., Соботтке Р., Майкл Дж. У., Эйсель П., Деланк К. С. Средние результаты в 64 последовательных случаях многоуровневого слияния при дегенеративных заболеваниях поясничного отдела позвоночника. Orthop Rev. 2010; 2 (1): e3. doi: 10.4081 / or.2010.e3. PMC бесплатная статья ] [ PubMed ] [ CrossRef ]

17. Wu ZX, Gong FT, Лю L, Ма ZS, Чжан Y, Чжао X, Ян М, Лей W, Санг HX. Сравнительное исследование ослабления винта при остеопорозном слиянии поясничного отдела позвоночника между расширяющимися и обычными ножными винтами. Арч Ортоп Травма Сург. 2012; 132 (4): 471–476. doi: 10.1007 / s00402-011-1439-6. PubMed ] [ CrossRef ]

18. Кумано К., Хирабаяси С., Огава Ю., Аота Ю. Винты на ножке и минеральная плотность кости. Позвоночник. 1994; 19 (10): 1157–1161. doi: 10.1097 / 00007632-199405001-00012. PubMed ] [ CrossRef ]

19. Кристенсен Ф.Б., Дальстра М., Сейлинг Ф., Овергаард С., Бангер С. Титановый сплав улучшает фиксацию винта с костной ножкой: механические и гистоморфометрические результаты титанового сплава по сравнению с нержавеющей сталью. Eur Spine J. 2000; 9 (2): 97–103. doi: 10.1007 / s005860050218. PMC бесплатная статья ] [ PubMed ] [ CrossRef ]

20. Санден Б., Олеруд С., Петрен-Малмин М., Йоханссон С., Ларссон С. Значение радиопрозрачных зон вокруг педикулярных винтов. Определение ослабления винта в спинномозговой аппаратуре. J Bone Joint Surg Br. 2004; 86 (3): 457–461. doi: 10.1302 / 0301-620X.86B3.14323. PubMed ] [ CrossRef]

21. Берхано П., Бассани Р., Казеро Г., Синигаглиа А., Чечинато Р., Ламартина С. Неудачи и исправления в хирургии при сагиттальном дисбалансе: анализ факторов, влияющих на неудачу. Eur Spine J. 2013; 22 (Приложение 6): S853 – S858. doi: 10.1007 / s00586-013-3024-x. PMC бесплатная статья ] [ PubMed ] [ CrossRef ]

22. Вилья Т, Ла Барбера Л., Гальбусера Ф. Сравнительный анализ международных стандартов на усталостные испытания систем задней фиксации позвоночника. Spine J. 2014; 14 (4): 695–704. doi: 10.1016 / j.spinee.2013.08.032. PubMed ] [ CrossRef ]

23. Ботолин С., Мерритт С., Эриксон М. Асептическое расшатывание педикулярного винта в результате износа металлических предметов у педиатрического пациента. Позвоночник. 2013; 38(1): E38 – E42. doi: 10.1097 / BRS.0b013e3182793e51. PubMed ] [ CrossRef ]

24. Брантли А.Г., Мэйфилд Дж. К., Кенеман Дж. Б., Кларк К.Р. Эффекты ножного винта подходят. Исследование in vitro. Позвоночник. 1994; 19 (15): 1752–1758. doi: 10.1097 / 00007632-199408000-00016. PubMed ] [ CrossRef ]

25. Polly DW, Jr, Orchowski JR, Ellenbogen RG. Редакция транспедикулярных винтов. Большие, более длинные прокладки - что лучше? Позвоночник. 1998; 23 (12): 1374–1379. doi: 10.1097 / 00007632-199806150-00015. PubMed ] [ CrossRef ]