Are pedicular screws and lateral hook screws more resistant against pullout than conventional spinal hooks and screws in terminal vertebral segment fixation?

Terminal vertebra segment tespitinde sıyrılmaya karşı pediküler vida ve lateral çengelli vidalar konvansiyonel spinal çengel ve vidalardan daha dayanıklı mıdır?

Ceren KIZMAZOĞLU, Ahmet KARAARSLAN, Ahmet KARAKAŞLI, Eyad SEKİK, Hasan HAVITÇIOĞLU

Abstract

Objectives: This study aims to biomechanically evaluate and compare four well-known types of terminal spinal constructs to a novel construct composed of a transpedicular screw with a lateral hook screw in terms of axial pullout strength in terminal vertebral segment fixation.Materials and methods: Forty fresh-frozen lamb spines were divided into five groups with eight spines each. To stabilize the transverse process, a pedicular screw alone was used in group 1, a sublaminar hook alone was used in group 2, a sublaminar hook and a pedicular screw were used in group 3, claw hook alone was used in group 4, and a pedicular screw with a lateral hook screw was used in group 5. Biomechanical tests were performed using an axial compression testing machine and two noncontact camera systems.Results: The mean pullout strength value was 927 N for group 1, 626 N for group 2, 988 N for group 3, 972 N for group 4, and 1194 N for group 5. Pullout strength values were statistically significantly higher in groups 3 and 4 compared to groups 1 and 2. There was no statistically significant difference between groups 3 and 4. Pullout strength value of group 5 was statistically significantly higher than the other groups.Conclusion: Pedicular screw with a lateral hook screw had the highest fixation value. Lateral hook screw may assist to prevent pullout in patients with pullout risk and hyperkyphosis and after hyperkyphosis surgery. Further prospective clinical studies are needed to show the benefit of such a construct in reducing the risk of distal instrumentation pullout.

Özet

Amaç: Bu çalışmada terminal vertebra segment tespitinde dört iyi bilinen terminal spinal yapı türü ile lateral çengelli vidalı transpediküler bir vidadan oluşan yeni bir yapı aksiyel sıyrılma gücü açısından biyomekanik olarak değerlendirildi ve karşılaştırıldı.Gereç ve yöntemler: Kırk adet taze dondurulmuş kuzu omurgası her grupta sekiz omurga olacak şekilde beş gruba ayrıldı. Transvers çıkıntıyı stabilize etmek için grup 1'de sadece pediküler vida, grup 2'de sadece sublaminar çengel, grup 3'te sublaminar çengel ve pediküler vida, grup 4'te sadece pençe çengel ve grup 5'te lateral çengelli vidalı pediküler vida kullanıldı. Biyomekanik testler aksiyel kompresyon test cihazı ve iki adet temas etmeyen kamera sistemi kullanılarak yapıldı.Bulgular: Ortalama sıyrılma gücü değeri grup 1'de 927 N, grup 2'de 626 N, grup 3'te 988 N, grup 4'te 972 N ve grup 5'te 1194 N idi. Sıyrılma gücü değerleri grup 3 ve 4'te grup 1 ve 2'ye kıyasla istatistiksel olarak anlamlı şekilde daha yüksekti. Grup 3 ve 4 arasında istatistiksel olarak anlamlı farklılık yoktu. Grup 5'in sıyrılma gücü değeri diğer gruplardan istatistiksel olarak anlamlı şekilde daha yüksekti.Sonuç: Lateral çengelli vidalı pediküler vida en yüksek tespit değerine sahipti. Lateral çengelli vida sıyrılma riski olan ve hiperkifozlu hastalarda ve hiperkifoz cerrahisi sonrasında sıyrılmayı önlemeye yardımcı olabilir. Distal enstrümanların sıyrılma riskini azaltmada bu yapının yararını göstermek için ileri prospektif klinik çalışmalar gerekmektedir.