COMPARATIVE STUDY OF ROTATIONAL STABILITY PARAMETERS OF TRANSPEDICULAR SPINAL FUSION IN EXPERIMENT
https://doi.org/10.14531/ss2005.3.25-32
Abstract
Objectives. To estimate macroscopically the strength, rigidity and limit of elasticity in the “spinal segments – transpedicular fixator” system. versus similar characteristics of the intact spine under dislocating rotational loads.
Material and Methods. Еxperiments with anatomic specimens of Th12–L2 segments were performed. Unstable damages of L1 and transpedicular fixation with 4 screw transpedicular spinal system were imitated. All specimens were exposed to the testing rotational load in universal test machine Zwick 1464.
Results. It is established that under rotational load general strength of the injured Th12–L1–L2 spinal segments fused with transpedicular fixator is 20 % lower than that in a corresponding intact spine segment. Rigidity parameters of fused segments are 17.5 % lower than those of intact segments. Destabilization of «spinal segments – transpedicular fixator» system under rotational loads is caused by the compression of a bone substance in Th12 and L2 bodies with screws and a turn of screws around longitudinal rods due to a rod slip in anchoring elements.
Conclusion. The performed study may serve a basis for following data analysis from a viewpoint of metal resistance and for development of optimal rehabilitation loads to the injured spine during postoperative period.
About the Authors
Asker Alievich AfaunovRussian Federation
Vladimir Dmitryevich Usikov
Russian Federation
Ali Ibragimovich Afaunov
Russian Federation
Igor Mikhailovich Dunaev
Russian Federation
Nikolay Sveridovich Gavryushenko
Russian Federation
Aleksey Viktorovich Mishagin
Russian Federation
Karapet Karapetovich Takhmazyan
Russian Federation
References
1. Аганесов А.Г., Месхи К.Т., Николаев А.П. и др. Хирургическое лечение осложненной травмы позвоночника в остром периоде // Вестн. травматол. и ортопед. им. Н.Н. Приорова. 2003. № 3. C. 48–52.
2. Барабаш А.П., Соломин Л.Н. Комбинированный напряженный остеосинтез. Благовещенск, 1992.
3. Гозулов С.А., Корженьянц В.А., Скрыпник В.Г. Исследования прочности и механизма переломов позвонков // Моделирование повреждений головы, грудной клетки и позвоночника: Тез. докл. М., 1972. С. 122–130.
4. Корнилов Н.В., Усиков В.Д. Повреждения позвоночника: Тактика хирургического лечения. СПб., 2000.
5. Лавруков А.М., Томилов А.Б. Остеосинтез аппаратом внешней фиксации у больных с повреждениями и заболеваниями позвоночника. Екатеринбург, 2002.
6. Макаревич С.В. Спондилодез универсальным фиксатором грудного и поясничного отделов позвоночника. Минск, 2001.
7. Образцов И.Ф., Адамович И.С., Барер А.С. и др. Проблемы прочности в биомеханике. М., 1988.
8. Рамих Э.А., Атаманенко М.Т. Хирургические методы в комплексе лечения переломов грудного и поясничного отделов позвоночника // Вестн. травматол. и ортопед. им. Н.Н. Приорова. 2003. № 3. С. 43–48.
9. Сикилинда В.Д., Акопов В.И., Хлопонин П.А. и др. Подготовка тканей экспериментальных животных и человека для биомеханических и морфологических исследований: Методические рекомендации. Ростов н/Д.; СПб., 2002.
10. Ульрих Э.В., Мушкин А.Ю. Вертебрология в терминах, цифрах, рисунках. СПб., 2002.
11. Kostuik J.P., Valdevit A., Chang H-G., et al. Biomechanical testing of the lumbosacral spine // Spine. 1998. Vol. 23. Р. 1721–1728.
12. Lynn G., Mukherjee D.P., Kruse R.N., et al. Mechanical stability of thoracolumbar pedicle screw fixation. The effect of croosslinks // Spine. 1997. Vol. 22. Р. 1568–1573.
13. Slosar P.J Jr., Patwardhan A.G., Lorenz M., et al. Instability of the lLumbar burst fracture and limitations of transpedicular instrumentation.// Spine. 1995. Vol. 20. P. 1452–1461.
14. White A., Panjabi M. Clinical biomechanics of the spine. Philadelphia, 1990.
15. Yamagata M., Kitahara H., Minami S., et al. Mechanical stability of the pedicle screw fixation systems for the lumbar spine // Spine. 1992. Vol. 17. Р. S51–S54.
Review
For citations:
Afaunov A.A., Usikov V.D., Afaunov A.I., Dunaev I.M., Gavryushenko N.S., Mishagin A.V., Takhmazyan K.K. COMPARATIVE STUDY OF ROTATIONAL STABILITY PARAMETERS OF TRANSPEDICULAR SPINAL FUSION IN EXPERIMENT. Russian Journal of Spine Surgery (Khirurgiya Pozvonochnika). 2005;(3):025-032. (In Russ.) https://doi.org/10.14531/ss2005.3.25-32