Published January 24, 2015
| Version v1
Publication
Open
The effect of lateral wall perforation on screw pull-out strength: a cadaveric study
- 1. Beijing Jishuitan Hospital
- 2. Peking University
Description
Lateral pedicle wall perforations occur frequently during pedicle screw insertion. Although it is known that such an occurrence decreases the screw pull-out strength, the effect has not been quantified biomechanically.Twenty fresh cadaveric lumbar vertebrae were harvested, and the bone mineral density (BMD) of each was evaluated with dual-energy radiography absorptiometry (DEXA). Twenty matched, 6.5-mm pedicle screws were inserted in two different manners in two groups, the control group and the experimental group. In the control group, the pedicle screw was inserted in a standard fashion taking adequate precaution to ensure there was no perforation of the wall. In the experimental group, the pedicle screw was inserted such that its trajectory perforated the lateral wall. Group assignments were done randomly, and the maximal fixation strength was recorded for each screw pull-out test with a material-testing system (MTS 858 II).The average BMD for both groups was 0.850 g/cm(2) (0.788-0.912 g/cm(2)). The average (and standard deviation) maximal pull-out forces were 1,015.8 ± 249.40 N for the experimental group and 1,326.0 ± 320.50 N for the control group. According to a paired t-test, the difference between the two groups was statistically significant (P < 0.001).The results of this study confirm that the maximal pull-out strength of pedicle screws decreases by approximately 23.4% when the lateral wall is perforated.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
تحدث ثقوب جدار السويقة الجانبية بشكل متكرر أثناء إدخال برغي السويقة. على الرغم من أنه من المعروف أن مثل هذا الحدوث يقلل من قوة سحب المسمار، إلا أن التأثير لم يتم تحديده كميًا من الناحية الميكانيكية الحيوية. تم حصاد عشرين فقرة قطنية جثوية جديدة، وتم تقييم كثافة المعادن في العظام (BMD) لكل منها باستخدام قياس الامتصاص الشعاعي ثنائي الطاقة (DEXA). تم إدخال عشرين مسامير لولبية متطابقة مقاس 6.5 مم بطريقتين مختلفتين في مجموعتين، المجموعة الضابطة والمجموعة التجريبية. في المجموعة الضابطة، تم إدخال برغي السويقة بطريقة قياسية مع اتخاذ الاحتياطات الكافية لضمان عدم وجود ثقب في الجدار. في المجموعة التجريبية، تم إدخال برغي السويقة بحيث ثقب مساره الجدار الجانبي. تم إجراء تعيينات المجموعة بشكل عشوائي، وتم تسجيل أقصى قوة تثبيت لكل اختبار سحب لولبي باستخدام نظام اختبار المواد (MTS 858 II). كان متوسط BMD لكلا المجموعتين 0.850 جم/سم(2) (0.788-0.912 جم/سم(2)). كان متوسط قوى الانسحاب القصوى (والانحراف المعياري) 1,015.8 ± 249.40 نيوتن للمجموعة التجريبية و 1,326.0 ± 320.50 نيوتن للمجموعة الضابطة. وفقًا لاختبار t المزدوج، كان الفرق بين المجموعتين ذا دلالة إحصائية (P < 0.001). تؤكد نتائج هذه الدراسة أن قوة السحب القصوى لبراغي السويقة تنخفض بنسبة 23.4 ٪ تقريبًا عندما يكون الجدار الجانبي مثقوبًا.Translated Description (French)
Des perforations de la paroi pédiculaire latérale se produisent fréquemment lors de l'insertion de la vis pédiculaire. Bien qu'il soit connu qu'une telle occurrence diminue la force de retrait de la vis, l'effet n'a pas été quantifié biomécaniquement. Vingt vertèbres lombaires cadavériques fraîches ont été récoltées et la densité minérale osseuse (DMO) de chacune a été évaluée par absorptiométrie par radiographie à double énergie (DEXA). Vingt vis pédiculaires appariées de 6,5 mm ont été insérées de deux manières différentes dans deux groupes, le groupe témoin et le groupe expérimental. Dans le groupe témoin, la vis pédiculaire a été insérée de manière standard en prenant les précautions adéquates pour s'assurer qu'il n'y avait pas de perforation de la paroi. Dans le groupe expérimental, la vis pédiculaire a été insérée de telle sorte que sa trajectoire a perforé la paroi latérale. Les affectations de groupe ont été effectuées au hasard, et la force de fixation maximale a été enregistrée pour chaque test de retrait de vis avec un système de test de matériau (MTS 858 II). La DMO moyenne pour les deux groupes était de 0,850 g/cm(2) (0,788-0,912 g/cm(2)). Les forces de traction maximales moyennes (et d'écart type) étaient de 1 015,8 ± 249,40 N pour le groupe expérimental et de 1 326,0 ± 320,50 N pour le groupe témoin. Selon un test t apparié, la différence entre les deux groupes était statistiquement significative (P < 0,001).Les résultats de cette étude confirment que la résistance maximale à l'arrachement des vis pédiculaires diminue d'environ 23,4% lorsque la paroi latérale est perforée.Translated Description (Spanish)
Las perforaciones de la pared pedicular lateral ocurren con frecuencia durante la inserción del tornillo pedicular. Aunque se sabe que tal ocurrencia disminuye la fuerza de extracción del tornillo, el efecto no se ha cuantificado biomecánicamente. Se cosecharon veinte vértebras lumbares cadavéricas frescas y se evaluó la densidad mineral ósea (DMO) de cada una con absorciometría por radiografía de doble energía (DEXA). Se insertaron veinte tornillos pediculares de 6.5 mm emparejados de dos maneras diferentes en dos grupos, el grupo de control y el grupo experimental. En el grupo de control, el tornillo pedicular se insertó de manera estándar tomando las precauciones adecuadas para garantizar que no hubiera perforación de la pared. En el grupo experimental, el tornillo pedicular se insertó de tal manera que su trayectoria perforó la pared lateral. Las asignaciones de grupos se realizaron al azar y se registró la resistencia máxima de fijación para cada prueba de extracción de tornillos con un sistema de prueba de materiales (mts 858 II). La DMO promedio para ambos grupos fue de 0,850 g/cm(2) (0,788-0,912 g/cm(2)). Las fuerzas de extracción máximas promedio (y de desviación estándar) fueron 1,015.8 ± 249.40 N para el grupo experimental y 1,326.0 ± 320.50 N para el grupo de control. De acuerdo con una prueba t pareada, la diferencia entre los dos grupos fue estadísticamente significativa (P < 0.001). Los resultados de este estudio confirman que la resistencia máxima a la extracción de los tornillos pediculares disminuye en aproximadamente un 23.4% cuando se perfora la pared lateral.Files
s13018-015-0157-0.pdf
Files
(2.6 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:c9d6c2f4b978e95093e4ec29e6419aaf
|
2.6 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تأثير ثقب الجدار الجانبي على قوة سحب المسمار: دراسة الجثث
- Translated title (French)
- L'effet de la perforation de la paroi latérale sur la résistance à l'arrachement des vis : une étude cadavérique
- Translated title (Spanish)
- El efecto de la perforación de la pared lateral sobre la resistencia a la extracción del tornillo: un estudio cadavérico
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2160932797
- DOI
- 10.1186/s13018-015-0157-0
References
- https://openalex.org/W1223023105
- https://openalex.org/W1503943989
- https://openalex.org/W1577920485
- https://openalex.org/W1686555264
- https://openalex.org/W1922775739
- https://openalex.org/W1967855828
- https://openalex.org/W1982396667
- https://openalex.org/W1985673323
- https://openalex.org/W1991192922
- https://openalex.org/W2006091210
- https://openalex.org/W2008616735
- https://openalex.org/W2010490841
- https://openalex.org/W2011025082
- https://openalex.org/W2015075601
- https://openalex.org/W2018413960
- https://openalex.org/W2019160352
- https://openalex.org/W2025291768
- https://openalex.org/W2029636776
- https://openalex.org/W2035437861
- https://openalex.org/W2059538380
- https://openalex.org/W2068664931
- https://openalex.org/W2071938083
- https://openalex.org/W2078143395
- https://openalex.org/W2079484213
- https://openalex.org/W2081494650
- https://openalex.org/W2082554100
- https://openalex.org/W2087970061
- https://openalex.org/W2109085722
- https://openalex.org/W2145862806
- https://openalex.org/W2275899912
- https://openalex.org/W2277406340
- https://openalex.org/W2287532183
- https://openalex.org/W2313826693
- https://openalex.org/W2410471765
- https://openalex.org/W2467317088