Gerincimplantátum csavarok meghúzási nyomatékának meghatározása

Measurement of fastening torque of rod securing spinal implant

Szerzők

  • Sándor MANÓ Debreceni Egyetem Műszaki Kar, Gépészmérnöki Tanszék, 4028 Debrecen, Ótemető utca 2-4.
  • Tamás MANKOVITS Debreceni Egyetem Műszaki Kar, Gépészmérnöki Tanszék, 4028 Debrecen, Ótemető utca 2-4.

Kulcsszavak:

fastening torque, torque measurement, rod securing screw, spine model, screwdriver handling, /, meghúzási nyomaték, nyomatékmérés, gerinc rögzítőcsavar, gerincmodell, csavarhúzó kezelése

Absztrakt

Using a special spinal model, the authors sought to determine the force with which spinal surgeons tighten the screws that secure the rods during surgery. The initial hypothesis was that there are significant differences among spinal surgeons in the use of screws for fixing implants. Twenty-two spinal surgeons participated in the study, performing a total of 220 screw tightening procedures. Based on the results of the experiment, we found that surgeons apply an average maximum torque of 4.52 Nm when tightening screws, and that the torque value depends greatly on hand position and side position. It was found that the difference in torque applied by individual surgeons is so significant that the widespread use of torque screwdrivers is justified.

Kivonat

A szerzők egy speciális gerincmodell segítségével arra keresték a választ, hogy milyen erővel húzzák meg a gerincsebészek műtét közben a rudakat fixáló csavarokat. A kiindulási hipotézis az volt, hogy a gerincsebészek között jelentős különbségek vannak az implantátumok rögzítését szolgáló csavarok használatát illetően. A vizsgálatsorozatban 22 gerincsebész működött közre, akik összesen 220 csavarmeghúzást hajtottak végre. A kísérlet eredményei alapján megállapítottuk, hogy átlagosan 4.52 Nm maximális nyomatékot fejtenek ki a sebészek a csavarok meghúzásakor, valamint azt, hogy a nyomaték értéke nagyban függ a kéztartástól és az oldalállástól is. Megállapítást nyert, hogy az egyes sebészek által alkalmazott nyomatékok közötti eltérés olyan jelentős, hogy indokolt a nyomatékcsavarhúzó széles körű használata.

Hivatkozások

ASTM F 1798 – 97. Standard Guide for Evaluating the Static and Fatigue Properties of Interconnection Mechanisms and Subassemblies Used in Spinal Arthrodesis Implants. ASTM International, 2008.

ASTM F1717 - 12. Standard Test Methods for Spinal Implant Constructs in a Vertebrectomy Model. ASTM International, 2012.

Alkalay R.N. The effects of design and configuration on the biomechanical response of an internal spinal fixator. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part H: Journal of Engineering in Medicine.

1999, 213, 137-146.

Alkalay R.N., Sharpe D., Bader D.L. A biomechanical analysis of an instrumented spinal fixator under torsional loads. Journal of Biomechanics. 2005, 38, 865-876.

Rohlmann A., Calisse J., Bergmann G., et al. Clamping stiffness and its influence on load distribution between paired internal spinal fixation devices. Journal of Spinal Disorders. 1996, 9, 234-240.

Sairyo K., Scifert J., Goel V.K., et al. Neurocentral synchondrosis fracture in immature spines associated with pedicle screw type fixation devices. Journal of Spinal Disorders. 1998, 11, 142-145.

Serhan H., Hammerberg K., O'Neil M., et al. Intraoperative techniques to reduce the potential of set-screw loosening in long spinal constructs: A static and fatigue biomechanical investigation. Journal of Spinal

Disorders and Techniques. 2010, 23, e31-e36.

Cho W., Cho S.K., Wu C. The biomechanics of pedicle screw-based instrumentation. Journal of Bone and Joint Surgery - Series B. 2010, 92, 1061-1065.

Defino H.L., Rosa R.C., Silva P., et al. Mechanical performance of cylindrical and dual-core pedicle screws after repeated insertion. Spine. 2012, 37, 1187-1191.

Defino H.L.A., Rosa R.C., Silva P., et al. The effect of repetitive pilot-hole use on the insertion torque and pullout strength of vertebral system screws. Spine. 2009, 34, 871-876.

Hee H.T., Khan M.S., Goh J.C., et al. Insertion torque profile during pedicle screw insertion of the thoracic spine with and without violation of the pedicle wall: Comparison between cylindrical and conical designs. Spine. 2006, 31, E840-E846.

Inceoglu S., Ferrara L., McLain R.F. Pedicle screw fixation strength: Pullout versus insertional torque. Spine Journal. 2004, 4, 513-518.

Letöltések

Megjelent

2026-04-21