Biomechanical Evaluation of the MACSTL Internal Fixator for Thoracic Spinal Stabilisation
Loading...
Date
2008-03-15
ORCID
Advisor
Referee
Mark
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
University of Veterinary and Pharmaceutical Sciences in Brno
Altmetrics
Abstract
Unstable fractures of the thoracic spine in humans represent a serious social and economic
issue. They may lead to persistent consequences and chronic disease. The anatomical and
biomechanical characteristics of the thoracic spine are different from all the other spinal parts
due to its higher mobility. The vertebrae of the chest area are less mobile, conferring a higher
degree of rigidity to the spine. To destabilize this relatively rigid system, a considerable force is
necessary.
The treatment of unstable spinal fractures is solely surgical. The decompression of the spinal
canal with reposition and stabilisation of the fracture is indicated urgently. This intervention is
performed mostly from the posterior approach in the first phase. However, the anterior spinal
column is the structure responsible for the stability of the spine. Therefore, the recent advances
in spine surgery focus on this area of expertise. For this reason, we carried out a bio-mechanical
study aimed at assessing the effectiveness of two surgical tactics used. The study consisted of
comparative experiments performed by computer-aided device on segments of pig cadavers
(n = 5). The experiment involved a comparison of segments of the thoracic spine under the
following conditions: an anatomically intact segment, a spine segment with an artificially created
anterior instability, and a segment with an applied internal fixator. The experiment compared the
mechanical characteristics of these segments.
The experiment has demonstrated that after application of the internal fixator used for
stabilisation of the injured anterior spinal column at defined pre-loading of 200 N, the stability of
damaged spinal segment in torsion increased twofold. It was also verified that sufficient stability
can be ensured using the Modular Anterior Construct System (MACSTL) implant for ventral
stabilisation of thoracic spine unstable injuries. Endoscopic application of this implant represents
an additional advantage of this surgical procedure.
Nestabilní zlomeniny hrudní páteře lidí, představují vážný sociální a ekonomický problém. Mohou vést k trvalým následkům a chronickému onemocnění. Anatomické a biomechanické charakteristicky hrudní páteře jsou odlišné od všech dalších její částí, díky jejích vyšší pohyblivosti. Obratle z oblasti hrudního koše jsou méně pohyblivé v důsledku vyšší tuhosti této soustavy. K destabilizaci relativně tuhé soustavy, je nezbytné značné síly. Léčba nestabilních páteřních zlomenin je možná výhradně chirurgicky. Je nutné provést dekompresi kanálu, repozici a stabilizaci zlomeniny. Toto je většinou provedeno v první fázi ze zadního přístupu. Nicméně, struktura přední části páteře je odpovědná za její stabilitu. Zaměření na tuto oblast přináší pokroky v současné páteřní chirurgii. Z tohoto důvodu, jsme uskutečnili biomechanickou studii zaměřenou na hodnocení efektivity dvou chirurgických postupů. Práce je založena na experimentální srovnávací studii na prasečích páteřních segmentech (n = 5). Experiment zahrnuje biomechanické srovnání páteřního segmentu v těchto stavech: anatomicky nedotčený, páteřní segment s uměle vytvořenou přední nestabilitou, a segment s aplikovaným vnitřním fixátorem. Páteřní segment byl zatěžován kombinací tahového předpětí o velikosti 200 N a zkroucení segmentu o požadovaný úhel. Uvedeným způsobem byly zatěžovány vzorky v dříve uvedených stavech. Experiment prokázal, že přední modulární systém (MACSTL) dostatečná stabilizuje hrudní páteřní nestability v trumatologii. Další výhoda tohoto chirurgického postupu spočívá v endoscopické aplikaci.
Nestabilní zlomeniny hrudní páteře lidí, představují vážný sociální a ekonomický problém. Mohou vést k trvalým následkům a chronickému onemocnění. Anatomické a biomechanické charakteristicky hrudní páteře jsou odlišné od všech dalších její částí, díky jejích vyšší pohyblivosti. Obratle z oblasti hrudního koše jsou méně pohyblivé v důsledku vyšší tuhosti této soustavy. K destabilizaci relativně tuhé soustavy, je nezbytné značné síly. Léčba nestabilních páteřních zlomenin je možná výhradně chirurgicky. Je nutné provést dekompresi kanálu, repozici a stabilizaci zlomeniny. Toto je většinou provedeno v první fázi ze zadního přístupu. Nicméně, struktura přední části páteře je odpovědná za její stabilitu. Zaměření na tuto oblast přináší pokroky v současné páteřní chirurgii. Z tohoto důvodu, jsme uskutečnili biomechanickou studii zaměřenou na hodnocení efektivity dvou chirurgických postupů. Práce je založena na experimentální srovnávací studii na prasečích páteřních segmentech (n = 5). Experiment zahrnuje biomechanické srovnání páteřního segmentu v těchto stavech: anatomicky nedotčený, páteřní segment s uměle vytvořenou přední nestabilitou, a segment s aplikovaným vnitřním fixátorem. Páteřní segment byl zatěžován kombinací tahového předpětí o velikosti 200 N a zkroucení segmentu o požadovaný úhel. Uvedeným způsobem byly zatěžovány vzorky v dříve uvedených stavech. Experiment prokázal, že přední modulární systém (MACSTL) dostatečná stabilizuje hrudní páteřní nestability v trumatologii. Další výhoda tohoto chirurgického postupu spočívá v endoscopické aplikaci.
Description
Citation
Document type
Peer-reviewed
Document version
Published version
Date of access to the full text
Language of document
en