Rothman-Simeone The Spine

Cover......Page 1
Front Matter......Page 2
ISBN: 9781416067269......Page 4
Copyright......Page 5
Dedication......Page 6
Contributors......Page 8
Preface......Page 20
Acknowledgments......Page 24
Early Embryologic Spine Precursors: Day 17 to Week 4......Page 26
From Somites to Spinal Column......Page 27
Precartilaginous (Mesenchymal) Stage: Weeks 4 and 5......Page 28
Ossification Stage: Week 8 and Beyond......Page 29
Fate of the Notochord......Page 30
From Neural Tube to Spinal Cord......Page 31
Spinal Ligament Development......Page 32
Atlantoaxial Complex......Page 33
Links Between Fly and Human......Page 35
Caudal Dysplasias......Page 36
References......Page 37
Pars Interarticularis......Page 39
Regional Characteristics......Page 40
Cervical Vertebrae......Page 41
Thoracic Vertebrae......Page 43
Sacral Vertebrae......Page 44
Articulations of the Vertebral Arches......Page 45
Articulations of the Vertebral Bodies......Page 47
Nucleus Pulposus......Page 48
Regional Variations of the Disc......Page 49
Posterior Longitudinal Ligament......Page 50
Relationships of the Roots of the Spinal Nerves......Page 51
Lumbosacral Nerve Root Variations......Page 52
Innervation of the Spine......Page 54
Spinal Motion Segment......Page 56
Blood Supply of the Vertebral Column......Page 57
Atlantoaxial Complex......Page 60
Sacroiliolumbar Arterial System......Page 61
Fourth Lumbar Arteries......Page 62
Iliolumbar Artery......Page 63
Venous System of the Vertebral Column......Page 64
Blood Supply of the Spinal Cord......Page 66
Anterior Spinal Artery......Page 67
Intrinsic Vascularity of the Spinal Cord......Page 69
Vascularization of the Spinal Nerve Roots......Page 70
Functional Anatomy of the Spine......Page 72
Specific Regional Considerations......Page 73
Acknowledgments......Page 74
References......Page 75
Basic Architectural Definitions......Page 78
Experimental Determination of Skeletal Muscle Architecture......Page 79
Comparison of Two Muscles with Different Physiologic Cross-Sectional Areas......Page 80
Interplay of Muscle Architecture and Moment Arms......Page 81
Intrinsic Spinal Muscles Found in the Lumbar, Thoracic, or Cervical Spine......Page 82
Suboccipital Muscles......Page 85
Extrinsic Muscles Linking Vertebrae or Skull to the Shoulder Girdle or Rib Cage......Page 87
Fascicle Length Changes with Posture......Page 88
Moment Arm Changes with Posture......Page 89
Muscle Injury and Implications for Neck and Back Pain......Page 90
Summary......Page 91
References......Page 92
Internal Oblique......Page 94
Rectus Sheath......Page 96
Mechanical Properties of the Abdominal Muscles......Page 97
Mechanical Consequences: Compression Force, Shear Force, and Stability......Page 99
Abdominal Muscles and Low Back Pain......Page 100
References......Page 101
Physiology......Page 104
Anatomy......Page 106
Erector Spinae......Page 108
Quadratus Lumborum......Page 109
Gluteal Muscles......Page 110
Electrophysiology......Page 111
Trunk Muscle Strength......Page 112
Muscle-Sparing Surgery......Page 115
Key References......Page 116
References......Page 117
Anulus Fibrosus......Page 121
Disc Composition......Page 122
Macromolecules......Page 123
Degeneration......Page 124
Matrix Macromolecule Changes......Page 125
Neovascularization and Ingrowth of Sensory Nerves......Page 126
Environmental Factors......Page 127
Disc Herniation......Page 128
References......Page 129
Physical Characteristics of Spine Structures......Page 133
Support Structures......Page 134
Disc......Page 135
Coordinate System and Force and Movement Definitions......Page 136
Mechanical Degeneration—Tissues at Risk......Page 138
Spine Kinematics......Page 139
Axis of Rotation......Page 140
Motion Coupling......Page 142
Neutral Zone Limits......Page 144
Compression......Page 145
Shear......Page 147
Flexion and Extension......Page 148
Summary......Page 149
References......Page 150
Experimental Compression of Nerve Roots......Page 153
Onset Rate of Compression......Page 154
Chronic Experimental Nerve Root Compression......Page 155
Mechanical Nerve Root Deformation and Pain......Page 156
Biologic Effects of Nucleus Pulposus......Page 157
Nucleus Pulposus and Sciatic Pain......Page 158
Chemical Components of Nucleus Pulposus......Page 159
Cytokines as Mediators of Nerve Dysfunction and Pain......Page 160
Summary......Page 162
References......Page 163
Definition......Page 170
Viral Vectors......Page 171
Augmentation of Spinal Fusion with Bone Morphogenetic Proteins......Page 172
Clinical Problem......Page 173
Previous Studies of Intradiscal Gene Therapy......Page 174
Gene Expression Time Frame......Page 176
Summary......Page 178
References......Page 179
Need for Outcomes Research......Page 182
Measuring Outcomes in Spinal Disorders......Page 183
Importance of Study Design in Outcomes Research......Page 184
Chance......Page 185
Confounding......Page 186
Randomized Controlled Trials......Page 187
Observational Cohort Studies......Page 188
Cost-Effectiveness Analysis......Page 189
Future of Outcomes Research: Patient-Specific Recommendations......Page 190
References......Page 191
Differential Diagnosis......Page 194
“Red Flags”—What Not to Miss......Page 196
Axial Versus Radicular Pain......Page 198
Past Medical History......Page 199
“Yellow Flags”—Predictors of Poor Outcome in the Patient’s History......Page 201
Additional Assessment Tools......Page 202
Observation......Page 203
Neurologic Examination......Page 204
Nonorganic Signs......Page 206
Conclusions......Page 207
References......Page 208
Myelography......Page 211
Computed Tomography......Page 212
Spinal Angiography......Page 213
Spinal Angiography Using Magnetic Resonance Imaging and Computed Tomography......Page 214
Degenerative Disc Disease......Page 216
Lumbar Stenosis......Page 217
Cervical Radiculopathy and Myelopathy......Page 218
Ossification of Posterior Longitudinal Ligament......Page 220
Postoperative Issues......Page 221
Epidural Fibrosis and Disc Herniations......Page 225
Infection......Page 227
Intramedullary Lesions......Page 230
Intradural Extramedullary Lesions......Page 233
Cysts......Page 235
Hemorrhage......Page 237
References......Page 239
Pathophysiology......Page 245
Sensory Nerve Conduction Studies......Page 246
Late Responses (H Responses and F Waves)......Page 247
At-Rest Phase......Page 248
Electrodiagnostic Findings in Radiculopathy......Page 249
Routine Studies......Page 250
Needle Electrode Examination......Page 251
Cervical Radiculopathy......Page 255
Thoracic Radiculopathy......Page 256
Differential Diagnoses......Page 257
Myelopathy......Page 258
Key References......Page 259
References......Page 260
Intraoperative Monitoring of the Spinal Cord......Page 261
Motor-Evoked Potential Monitoring......Page 262
Clinical Use of Intraoperative Monitoring......Page 265
Pedicle Screw Stimulation......Page 266
Summary......Page 267
References......Page 268
Targeting Pain Generators......Page 270
Diagnostic Analgesic Injections as Reference Standard......Page 271
Biopsychosocial Factors......Page 272
Pathophysiology of Facet Pain......Page 273
Rationale for Control Blocks in Diagnostic Facet Intra-articular and Medial Branch Blocks......Page 274
History......Page 276
Lumbar Zygapophyseal Joint Pain......Page 277
Predictive Value......Page 278
Cervical Zygapophyseal Joint Pain......Page 280
Thoracic Spine......Page 281
Summary......Page 283
Pathophysiology......Page 284
Diagnostic Accuracy of Clinical History and Physical Examination for Sacroiliac Pain......Page 286
Diagnostic Accuracy of Sacroiliac Joint Injections......Page 287
Summary......Page 288
Diagnostic Accuracy of Selective Nerve Root Blocks......Page 289
Sensitivity......Page 290
History......Page 291
Technical Considerations......Page 293
Summary......Page 294
Key References......Page 296
References......Page 297
Clinical Context......Page 304
Pain Generator Concept and Provocative Discography......Page 305
Depression, Anxiety, and Somatic Distress......Page 307
Evidence for Validity and Usefulness of Provocative Discography......Page 308
Specificity of Positive Discography: Testing on Subjects with No Axial Pain History......Page 309
Discography in Subjects with Minimal Low Back Symptoms......Page 310
Evidence That Discography in Clinical Practice May Improve Outcomes......Page 311
Clinical Outcome as a “Gold Standard” in Provocative Discography......Page 312
Complications......Page 313
Conclusions Regarding Provocative Discography......Page 314
References......Page 315
Osseous Anatomy and Bony Articulation......Page 320
Ligaments......Page 322
Intervertebral Discs......Page 323
Neural Elements......Page 324
Vascular Structures......Page 325
Musculature......Page 326
Anterior Approaches to Upper Cervical Spine......Page 327
Anteromedial Retropharyngeal Technique......Page 328
Anterolateral Retropharyngeal Technique......Page 330
Complications......Page 331
Anteromedial Approach......Page 332
Complications......Page 333
Modified Anterior Approach......Page 334
Transthoracic Approach......Page 335
Posterior Approach to Upper Cervical Spine......Page 336
Posterior Approach to Lower Cervical Spine......Page 337
Complications......Page 338
References......Page 339
Operative Procedure......Page 342
Transthoracic (Third Rib Resection)......Page 344
Operative Procedure......Page 345
Operative Procedure......Page 346
Anatomy of Thoracolumbar Junction......Page 348
Operative Procedure......Page 349
Surgical Procedure......Page 351
Anatomy of Thoracic Spine......Page 352
Posterior Approach for Decompressive Laminectomy......Page 356
Transpedicular Approach......Page 357
Costotransversectomy......Page 358
Lateral Extracavitary Approach......Page 359
Key References......Page 361
References......Page 362
Vascular Anatomy: Variability, Bifurcations, Iliolumbar Vein, Segmental Vessels, and Middle Sacral Vessels......Page 363
General Considerations......Page 364
Retroperitoneal......Page 365
Complications......Page 369
Key References......Page 371
References......Page 372
Technique......Page 373
Posterior Approach to Lumbar Spine......Page 375
Technique......Page 376
Technique......Page 378
References......Page 380
History......Page 382
Bone Scan......Page 383
Disc Herniation......Page 384
Spondylolysis and Spondylolisthesis......Page 385
Scheuermann Kyphosis......Page 386
Lumbar Scheuermann Disease......Page 387
Discitis......Page 388
Aneurysmal Bone Cysts......Page 390
Osteoid Osteoma......Page 391
Leukemia......Page 392
Nonorthopaedic Causes of Pain......Page 393
References......Page 394
Failures of Segmentation......Page 398
Etiology......Page 399
Natural History......Page 400
Radiographs......Page 401
Posterior Spine Fusion......Page 402
Convex Hemiepiphysiodesis......Page 403
Guided Growth Procedures......Page 404
Indications......Page 405
References......Page 406
Genetics......Page 409
Radiographic Evaluation......Page 410
Classification Systems......Page 411
Bracing and Casting......Page 412
Surgical Techniques......Page 413
Selective Fusions......Page 416
Direct Vertebral Rotation......Page 417
Osteotomies......Page 418
Postoperative Care......Page 420
Summary......Page 421
Key References......Page 422
References......Page 423
Natural History and Associated Complications......Page 426
Treatment Principles......Page 427
Genetic and Family Counseling......Page 428
Bracing......Page 429
Operative Treatment......Page 430
Pulmonary......Page 432
Radiographic Assessment......Page 433
History of Instrumentation in Neuromuscular Scoliosis......Page 434
Pelvic and Sacral Fixation......Page 435
Indications......Page 438
Spinal Cord Monitoring......Page 439
Transthoracic Approach......Page 440
Wound Infections......Page 441
Scoliosis in Cerebral Palsy......Page 442
Authors’ Recommendations......Page 443
Scoliosis in Myelodysplasia......Page 444
Posterior Fusion......Page 446
Kyphosis Treatment......Page 448
Spinal Muscular Atrophy Types......Page 450
Bracing......Page 451
Scoliosis in Muscular Dystrophy......Page 452
Surgical Management......Page 453
Rett Syndrome......Page 454
Scoliosis in Rett Syndrome......Page 455
References......Page 456
Scoliosis......Page 461
Contraindications......Page 463
Surgical Technique......Page 464
Outcomes......Page 466
Surgical Technique......Page 467
Outcomes......Page 469
Thoracic Disc Herniation......Page 470
References......Page 471
Scheuermann Disease......Page 475
Clinical Evaluation......Page 476
Natural History......Page 477
Nonsurgical Treatment......Page 478
Surgical Treatment......Page 479
Complications......Page 481
Junctional Kyphosis......Page 482
Classification......Page 483
Clinical Evaluation......Page 484
Surgical Treatment......Page 485
Neurologic Complications......Page 488
References......Page 489
Pathophysiology......Page 493
Epidemiology......Page 494
History and Physical Examination......Page 495
Radiographic Evaluation......Page 496
Conservative Management......Page 497
Surgical Treatment......Page 498
Summary......Page 502
References......Page 503
Developmental Anatomy and Biomechanics......Page 510
Transport and Evaluation......Page 511
Plain Radiography of Cervical Spine......Page 512
Computed Tomography and Magnetic Resonance Imaging of Spine......Page 513
Spinal Cord Injury in Children......Page 514
Atlanto-occipital Dislocation......Page 516
Atlantoaxial Rotatory Subluxation......Page 517
Odontoid Fractures......Page 518
Burst Fractures......Page 519
Pediatric Halo......Page 520
Chance Fractures......Page 521
Limbus Fractures......Page 522
References......Page 523
History......Page 529
Physical Examination......Page 530
Single Photon Emission Computed Tomography......Page 531
Sport-Specific Exercise......Page 532
Education......Page 533
Spondylolysis......Page 534
Treatment......Page 535
Spondylolisthesis......Page 536
Lumbar Scheuermann Disease (Juvenile Disc Disease)......Page 537
Herniated Nucleus Pulposus......Page 538
On-Field Examination......Page 539
Stingers or Burners......Page 540
Sacral Stress Fracture......Page 541
Tumor......Page 542
Key References......Page 543
References......Page 544
Basilar Impression......Page 548
Radiographic Features......Page 549
Clinical Features......Page 550
Treatment......Page 551
Pathomechanics......Page 552
Radiographic Features......Page 553
Treatment......Page 557
Laxity of Transverse Atlantal Ligament......Page 558
Clinical Features......Page 559
Radiographic Features......Page 560
Anomalies of Ring of C1......Page 561
Incidence......Page 563
Development of Odontoid......Page 564
Etiology and Pathogenesis......Page 565
Clinical Features......Page 566
Os Odontoideum......Page 567
Treatment......Page 569
Klippel-Feil Syndrome (Congenital Synostosis of Cervical Vertebrae, Brevicollis)......Page 571
Clinical Features......Page 572
Radiographic Features......Page 575
Patterns of Cervical Motion......Page 579
Scoliosis......Page 580
Renal Abnormalities......Page 581
Treatment......Page 582
Muscular Torticollis (Wry Neck)......Page 583
Etiology......Page 584
Surgery......Page 585
Differential Diagnosis......Page 586
Radiographic Features......Page 588
References......Page 589
Embryology......Page 597
Initial Evaluation......Page 598
Management of an Unrepaired Newborn......Page 599
Closure Before Birth......Page 601
Tethered Cord......Page 602
Hydromyelia......Page 603
Chiari Malformation......Page 604
Occult Spinal Dysraphism and Tethered Cord......Page 605
Cutaneous Syndrome......Page 606
Orthopaedic Syndrome......Page 607
Lipomyelomeningocele......Page 608
Sacral Agenesis and Caudal Regression Malformations......Page 614
Split Cord Anomalies......Page 615
Anterior Sacral Meningocele and Currarino Triad......Page 618
Congenital Dermal Sinus and Dermoid Cysts......Page 620
Filum Terminale Syndrome......Page 621
Neurenteric Cyst......Page 622
Intraoperative Neurophysiologic Monitoring......Page 624
References......Page 625
Achondroplasia......Page 632
Diastrophic Dysplasia......Page 638
Spondyloepiphyseal Dysplasia Tarda......Page 639
Spondyloepiphyseal Dysplasia Congenita......Page 641
Pseudoachondroplasia......Page 643
Hurler Syndrome (Mucopolysaccharidosis Type I)......Page 644
Morquio Syndrome (Mucopolysaccharidosis Type IV)......Page 645
Kniest Syndrome......Page 646
Metatropic Dysplasia......Page 647
Spondyloepimetaphyseal Dysplasia with Joint Laxity......Page 649
Summary......Page 650
Key References......Page 651
References......Page 652
Epidemiology......Page 656
Atlantoaxial Subluxation......Page 657
Physical Examination......Page 658
Radiographic Evaluation......Page 659
Psoriatic Arthritis......Page 660
Reactive Arthritis......Page 662
Diffuse Idiopathic Skeletal Hyperostosis......Page 663
Muscle Relaxants......Page 664
Anti–Tumor Necrosis Factor-α Inhibitors......Page 665
Cervical Subluxation......Page 666
Radiographic Evaluation......Page 667
Nonsteroidal Anti-inflammatory Drugs......Page 669
Cervical Spine Therapy......Page 670
References......Page 671
Historical Perspective......Page 675
Natural History......Page 676
Radiologic Evaluation......Page 677
Indications......Page 679
Perioperative Management of Rheumatoid Medication......Page 680
Wire Techniques......Page 681
Posterior C1-2 Intra-articular Screw Fixation......Page 682
Posterior C1-2 Screw-Rod Constructs......Page 683
Occipitocervical Plating......Page 685
Resection of the Odontoid......Page 686
Wiring Techniques......Page 687
Thoracolumbar Disease......Page 688
Summary......Page 689
References......Page 690
Nonorthopaedic Manifestations......Page 694
Management of Acute Injury......Page 695
Preoperative Assessment......Page 697
Lumbar Osteotomies......Page 698
Thoracic Osteotomies......Page 700
Cervicothoracic Osteotomy......Page 701
Key References......Page 703
References......Page 704
Pathophysiology of Axial Neck Pain......Page 708
Pathophysiology of Radiculopathy......Page 709
Pathophysiology of Myelopathy......Page 711
Axial Neck Pain......Page 712
Axial Neck Pain......Page 713
Cervical Radiculopathy......Page 714
Cervical Myelopathy......Page 715
Summary......Page 717
References......Page 718
Acute Idiopathic Transverse Myelitis and Multiple Sclerosis......Page 721
Adrenomyeloneuropathy......Page 723
Human Immunodeficiency Virus Infection......Page 724
Enteroviruses......Page 725
Tabes Dorsalis......Page 726
Other Forms of Bacterial Myelopathy......Page 728
Arachnoiditis......Page 729
Vascular Disease of the Spinal Cord......Page 730
Systemic Lupus Erythematosus and Antiphospholipid Antibody Syndrome......Page 731
Vitamin B12 Deficiency......Page 732
Paraneoplastic Myelopathies......Page 733
Toxins......Page 734
Electrical Injury......Page 735
Heredofamilial Degenerations......Page 736
References......Page 737
Natural History......Page 744
Ice, Heat, and Passive Modalities......Page 745
Narcotics......Page 746
Cervical Manipulation......Page 747
Cervical Steroid Injections......Page 748
Summary......Page 749
References......Page 750
Why Understanding the Natural History of a Condition Is Crucial......Page 752
Etiology......Page 753
Physical Examination......Page 754
Advanced Invasive Diagnostics......Page 756
Surgical Outcomes for Axial Neck Pain......Page 757
Summary......Page 759
References......Page 760
Radiographic Evaluation......Page 763
Anterior Cervical Discectomy and Fusion: Surgical Technique......Page 765
Anterior Cervical Plating......Page 769
Results......Page 770
Complications......Page 774
Autograft Versus Allograft......Page 775
Polyetheretherketone......Page 776
Anterior Cervical Foraminotomy......Page 777
Cervical Disc Arthroplasty......Page 778
Key References......Page 780
References......Page 781
Indications for Surgical Intervention......Page 786
Surgical Techniques......Page 788
Anterior Cervical Discectomy and Fusion......Page 791
Anterior Cervical Corpectomy and Fusion......Page 792
Complications......Page 793
Indications for a Posterior Approach......Page 795
Technique......Page 797
Complications......Page 799
Open-Door Laminoplasty......Page 800
Technique......Page 801
Outcomes......Page 802
Complications......Page 803
Comparison of Outcomes......Page 804
Combined Anterior-Posterior Procedures......Page 805
Intraoperative Neurologic Monitoring......Page 806
Key References......Page 807
References......Page 808
Pathology......Page 815
Location......Page 816
Plain Radiography......Page 817
Magnetic Resonance Imaging......Page 818
Authors’ Preferred Choice of Surgical Procedure......Page 819
Surgical Technique......Page 820
Posterior Approaches......Page 822
Surgical Results......Page 823
Ossification of the Posterior Longitudinal Ligament or Ossification of the Ligamentum Flavum of the Thoracic Spine......Page 825
Surgical Treatment......Page 828
References......Page 829
Background......Page 832
History of Disc Arthroplasty and Device Design......Page 833
Indications for Use, Contraindications, and Complications......Page 836
Technique of Implantation......Page 837
PRESTIGE Disc......Page 840
BRYAN Disc......Page 841
PCM Disc......Page 843
Biomechanics......Page 844
Wear Analysis......Page 845
Conclusion......Page 846
References......Page 847
Epidemiology......Page 852
Etiology......Page 853
Clinical Presentation......Page 854
Level and Classification of Herniation......Page 855
Differential Diagnosis......Page 856
Magnetic Resonance Imaging......Page 857
Treatment......Page 860
Video-Assisted Thoracoscopic Surgery......Page 863
Minimally Invasive Techniques......Page 864
Summary......Page 865
References......Page 866
Natural History......Page 870
Changes in Disc Structure with Aging and Degeneration......Page 871
Degenerative Disc Disease......Page 872
Degenerative Disc Disease......Page 873
Magnetic Resonance Imaging......Page 874
High-Intensity Zone......Page 876
Modic Endplate Changes......Page 877
Discography......Page 878
Bed Rest and Advice to Stay Active......Page 880
Physical Therapy......Page 881
Pharmacotherapy......Page 882
Epidural Spinal Injection......Page 883
Thermal Annuloplasty......Page 884
Surgical Treatment......Page 885
Spinal Fusion......Page 886
Circumferential Fusion......Page 887
Posterior and Transforaminal Lumbar Interbody Fusion......Page 889
Minimally Invasive Surgical Approaches......Page 890
Minimally Invasive Transforaminal Lumbar Interbody Fusion and Posterior Lumbar Interbody Fusion......Page 891
Extreme Lateral Lumbar Interbody Fusion and Direct Lateral Lumbar Interbody Fusion......Page 892
Percutaneous Axial Lumbar Interbody Fusion......Page 893
Materials and Osteobiologics......Page 894
Dynamic Spinal Stabilization Techniques......Page 895
Disc Arthroplasty......Page 896
Nuclear Replacement......Page 897
Summary......Page 898
Key References......Page 899
References......Page 900
Pathoanatomy......Page 911
Disc Degeneration and Herniation......Page 912
Disc Herniation and Sciatica......Page 913
Timing......Page 914
History and Symptoms......Page 915
Palpation and Percussion......Page 916
Specific Tests......Page 917
Diagnostic Imaging......Page 918
Magnetic Resonance Imaging......Page 919
Computed Tomography......Page 920
Pharmacologic Treatment......Page 921
Operative Versus Nonoperative Treatment......Page 922
Available Techniques......Page 923
Technique......Page 924
Postoperative Care and Rehabilitation......Page 926
Outcomes......Page 927
Recurrent Disc Herniations......Page 929
Discectomy in Elderly Patients......Page 930
Cauda Equina Syndrome......Page 931
Endoscopic Discectomy......Page 932
Chemonucleolysis......Page 933
References......Page 934
Healing of Anulus......Page 939
Surgical Repair......Page 940
References......Page 941
Anatomy and Approach......Page 943
Interbody Implants and Graft Material......Page 944
Circumferential Fusion......Page 948
Complications......Page 949
Key References......Page 950
References......Page 951
Historical Perspective......Page 954
Indications for Interbody Fusion......Page 955
Biomechanics of Interbody Fusion......Page 956
Cage Characteristics......Page 957
Author’s Preferred Technique......Page 959
Optimal Graft Material......Page 961
Outcomes and Complications of Posterior Lumbar Interbody Fusion......Page 965
References......Page 966
Transforaminal Lumbar Interbody Fusion......Page 970
Surgical Procedure......Page 971
Complications......Page 974
Key References......Page 975
References......Page 976
Historical Devices......Page 977
Constrained versus Unconstrained......Page 978
Clinical Indications for Lumbar Total Disc Replacement......Page 979
CHARITÉ Artificial Disc......Page 980
Prodisc-L......Page 981
Other Devices......Page 983
Complications and Revision Strategies......Page 985
Future Considerations......Page 986
Conclusion......Page 987
References......Page 988
Design and Material Options of Nucleus Replacement......Page 992
Clinical Experience of Different Nucleus Replacement Devices......Page 995
Conclusion......Page 996
References......Page 997
Instability......Page 999
Design Rationale for Dynamic Stabilization Devices......Page 1000
Resistance to Fatigue Failure......Page 1001
Dynamic Stabilization Devices......Page 1002
Indications for Interspinous Process Distraction......Page 1003
Pedicle Screw–Based Posterior Dynamic Stabilization Devices......Page 1004
Interspinous Distraction Devices......Page 1005
Summary......Page 1006
Key References......Page 1007
References......Page 1008
Radiologic Diagnosis and Issues......Page 1010
Current Treatment of Posterior Lumbar Degeneration......Page 1012
Clinical Testing......Page 1013
Future of Total Facet Replacement......Page 1015
References......Page 1018
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Fiber Type Characteristics of the Paraspinal Muscles......Page 1024
Correlation of Muscle Injury with Clinical Outcomes......Page 1025
Summary......Page 1026
Key References......Page 1027
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Lumbar Decompression......Page 1032
Percutaneous Pedicle Screw Instrumentation......Page 1035
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Key References......Page 1041
References......Page 1042
Obesity......Page 1044
Technical Outcomes of Minimally Invasive Fusion Surgery......Page 1045
Percutaneous Pedicle Screws......Page 1046
Technique of Percutaneous Pedicle Screw Placement......Page 1047
Screw Insertion Technique: Fluoroscopic Versus Navigation......Page 1048
References......Page 1051
Principles of Minimally Invasive Spinal Surgery......Page 1052
Setup and Imaging......Page 1053
Surgical Incisions and Approach......Page 1054
Posterior Interbody and Transforaminal Interbody Fusion......Page 1055
Pedicle Screw Instrumentation......Page 1056
Cannulated Pedicle Screw Insertion......Page 1057
Technical Tips......Page 1060
Direct Pedicle Screw Insertion via a Paramedian Approach......Page 1061
Patient Selection......Page 1062
Conclusion......Page 1063
References......Page 1064
History......Page 1065
Endoscopic Lumbar Discectomy......Page 1066
Indications/Contraindications......Page 1067
Evocative Chromo-discography......Page 1069
Performing the Discectomy......Page 1070
Clinical Outcomes......Page 1071
Future Considerations......Page 1072
References......Page 1073
Design Rationale......Page 1075
Surgical Technique......Page 1076
Summary......Page 1077
References......Page 1078
Preparation......Page 1080
Identifying and Tagging the Anatomy......Page 1081
Part II: L4-5 Fibroregeneration......Page 1082
Part III: Chondrogenic Reconstitution......Page 1083
Part V: Posterior Mechanical Environment......Page 1084
Part VI: Final Confirmation......Page 1085
Disc......Page 1088
Intervertebral Foramen......Page 1089
Classification......Page 1090
Natural History......Page 1091
Clinical Presentation......Page 1092
Computed Tomography with and Without Myelography......Page 1093
Magnetic Resonance Imaging......Page 1094
Electromyography, Nerve Condition Studies, and Somatosensory Evoked Potentials......Page 1096
Summary......Page 1097
References......Page 1098
Natural History of Lumbar Spinal Stenosis......Page 1102
Physical Therapy......Page 1103
Lumbar Spinal Stenosis: Evidence-Informed Approach to Management......Page 1104
References......Page 1105
Laminectomy......Page 1107
Outcomes of Laminectomy......Page 1111
Arthrodesis After Laminectomy......Page 1112
Fenestration......Page 1113
Laminoplasty......Page 1114
Microendoscopic Decompressive Laminotomy......Page 1115
Interspinous Devices......Page 1116
Complications......Page 1118
Key References......Page 1120
References......Page 1121
Epidemiology and Biomechanics......Page 1125
Clinical Features......Page 1126
Radiographic Diagnosis......Page 1127
Decompression Without Fusion......Page 1128
Noninstrumented Posterolateral Fusion......Page 1129
Posterior Instrumented Fusion......Page 1131
Posterior Fusion with Anterior Column Support......Page 1133
Alternative Surgical Strategies......Page 1134
Summary......Page 1135
References......Page 1136
Posterior Ilium......Page 1142
Fibula......Page 1144
Rib......Page 1145
Arterial Injury......Page 1146
Lateral Femoral Cutaneous Nerve......Page 1147
Hematoma......Page 1148
Fracture......Page 1149
Damage to Deep Neurovascular Bundles......Page 1150
Rib......Page 1151
References......Page 1152
Fusions Site......Page 1154
Bone Graft......Page 1155
Autologous Cortical Bone......Page 1156
Autologous Bone Marrow......Page 1157
Structural Allografts and Cages......Page 1159
Demineralized Allograft Bone Matrix......Page 1160
Bone Morphogenic Proteins......Page 1161
Collagen......Page 1165
Ceramics......Page 1166
Systemic Factors Influencing Spinal Fusion......Page 1167
Local Factors Influencing Spinal Fusion......Page 1168
Key References......Page 1169
References......Page 1170
Allografts......Page 1183
Demineralized Bone Matrices......Page 1185
Osteoinductive Growth Factors......Page 1186
Gene Therapy......Page 1188
Conclusion......Page 1189
References......Page 1190
Basic Science Research Using Direct Current Stimulation......Page 1195
Capacitive Coupling Electrical Stimulation......Page 1196
Conclusions/Future Research......Page 1197
References......Page 1198
Biomechanics Introduction: Selecting a Biomechanically Correct Implant......Page 1199
Biomechanical Principles and Functional Modes......Page 1201
Relevant Anatomy for Spinal Instrumentation......Page 1203
Fluoroscopy and Navigation for Cervical Spine Instrumentation......Page 1205
Anterior Screw Stabilization of the Upper Cervical Spine......Page 1206
Evolution and Mechanics of Anterior Cervical Plates......Page 1207
Indications and Rationale......Page 1209
Technique......Page 1210
Outcomes and Complications......Page 1211
Mechanics and Rationale......Page 1212
Bone Graft Selection......Page 1214
Outcomes and Complications......Page 1215
Cervical Disc Arthroplasty......Page 1216
Nonrigid Occipitocervical Systems......Page 1217
Rigid Occipitocervical Instrumentation......Page 1218
Outcomes and Complications......Page 1219
Gallie and Brooks Techniques......Page 1220
Magerl Transarticular Screws......Page 1221
C1 Lateral Mass Screws and Harms Technique......Page 1222
C2 Fixation Options......Page 1223
Posterior Wiring......Page 1224
Lateral Mass Screws......Page 1225
Mid-Cervical and Lower Cervical Pedicle Screws......Page 1227
Conclusions......Page 1228
Key References......Page 1229
References......Page 1230
Overview and History......Page 1243
Bony Anatomy......Page 1244
Neurovascular Anatomy......Page 1245
Biomechanics of Thoracolumbar Instrumentation......Page 1247
Implant Materials and Corrosion......Page 1248
Implications of Osteoporosis......Page 1249
Posterior Approach......Page 1251
Laminar Wires and Hooks......Page 1253
Pedicle Screws......Page 1254
Technical Aspects......Page 1257
Interbody and Anterior Lumbar Interbody Fusion Techniques......Page 1258
Specifics of Anterior Lumbar Interbody Fusion......Page 1260
Dynamic Rod Systems......Page 1264
Interspinous Spacers......Page 1266
Nucleus Replacement......Page 1267
Lumbar Disc Arthroplasty......Page 1269
References......Page 1271
Anatomy and Biomechanics......Page 1278
Treatment Options......Page 1279
Surgical Goals......Page 1280
Surgical Options......Page 1281
Anterior Column Support and Posterior Stabilization......Page 1282
Key References......Page 1284
References......Page 1285
Impact of Adult Scoliosis......Page 1287
Classifying Adult Scoliosis......Page 1288
Clinical Presentation of Adult Scoliosis......Page 1289
Clinical Evaluation......Page 1290
Radiographic Evaluation of Coronal Imbalance......Page 1291
Nonoperative Care in Adult Scoliosis......Page 1292
Specific Operative Strategies and Considerations......Page 1293
Decompression with a Limited Fusion......Page 1294
Anterior Only, Anterior and Posterior, and Posterior Only......Page 1297
Posterior Approaches......Page 1298
Complications of Adult Scoliosis Surgery......Page 1300
References......Page 1302
Etiology......Page 1309
Radiographic Evaluation......Page 1310
Smith-Petersen Osteotomy......Page 1311
Vertebral Column Resection......Page 1313
Conclusion......Page 1318
References......Page 1319
Excitotoxicity......Page 1322
Astroglial Scar......Page 1323
Methylprednisolone......Page 1324
Nimodipine and Gacyclidine......Page 1326
Peripheral Nerve and Schwann Cell Transplantation......Page 1327
References......Page 1328
Demographics......Page 1331
Anatomy of the Upper Cervical Spine (Craniocervical Junction)......Page 1332
Clinical Evaluation......Page 1333
Imaging......Page 1334
Atlanto-Occipital Injuries......Page 1335
Fractures of the Atlas......Page 1339
Atlantoaxial Subluxation and Dislocation......Page 1341
Rupture of the Transverse Ligament......Page 1344
Fractures of the Odontoid......Page 1346
Traumatic Spondylolisthesis of the Axis......Page 1349
Summary......Page 1351
References......Page 1354
Bony Anatomy......Page 1357
Anatomic Considerations for Surgery......Page 1358
Clinical Examination......Page 1359
Symptomatic Patients......Page 1360
Cervical Spine Injury Severity Score......Page 1361
Neurologic Function......Page 1362
Mechanism of Injury......Page 1364
Mechanism of Injury......Page 1365
Transverse Process Fractures......Page 1366
Outcomes: Anterior Column Injuries......Page 1367
Mechanism of Injury......Page 1368
Treatment of Posterior Column Injuries......Page 1369
Mechanism of Injury......Page 1370
Radiographic Analysis......Page 1372
Facet Dislocations......Page 1373
Assessment......Page 1375
Fractures in Geriatric Patients......Page 1376
Radiographic Characteristics......Page 1377
General Principles of Treatment......Page 1378
Indications for Nonoperative Treatment......Page 1379
Indications......Page 1380
Anterior Approach......Page 1381
Conclusions......Page 1382
References......Page 1383
Initial Evaluation and Management......Page 1387
Initial Neurologic Evaluation......Page 1388
Neurologic Injury Classification......Page 1389
Concept of Spinal Stability and Its Role in Fracture Classification Systems......Page 1390
Fracture Classification Systems......Page 1391
Sprains......Page 1392
Burst Fractures......Page 1393
Flexion-Distraction Injuries (Chance Fractures and Chance Variants)......Page 1394
Extension and Extension-Distraction Injuries......Page 1395
Bracing Principles......Page 1396
Surgical Principle #3: Minimization of Construct Length......Page 1398
Compression Fractures......Page 1399
Burst Fractures......Page 1400
Flexion-Distraction Injuries (Chance Fractures and Chance Variants)......Page 1401
Fracture-Dislocations......Page 1404
Penetrating Injuries: Gunshot Wounds......Page 1405
Summary......Page 1407
References......Page 1408
Experimental Studies......Page 1414
Clinical Studies......Page 1415
Cervical Spine Lesions......Page 1416
Thoracolumbar and Cauda Equina Lesions......Page 1418
Spasticity......Page 1419
Charcot Arthropathy......Page 1423
Key References......Page 1424
References......Page 1425
Anatomic and Biomechanical Considerations......Page 1429
History and Classification......Page 1431
Evaluation......Page 1435
General Principles......Page 1437
Operative Treatment......Page 1438
Surgical Stabilization Techniques......Page 1439
Key References......Page 1441
References......Page 1442
Cervical Spine Immobilization......Page 1446
Neurologic Assessment......Page 1447
Spinal Cord Injury Syndromes......Page 1448
Radiographic Assessment......Page 1449
Clinical Management......Page 1450
Acute Management of Dislocations......Page 1451
Acute Surgical Management......Page 1453
Neuroprotective Agents......Page 1454
Summary......Page 1455
References......Page 1456
Epidemiology......Page 1460
Mechanism and Types of Arterial Injury......Page 1461
Imaging Modalities......Page 1463
Treatment......Page 1464
Summary......Page 1465
Key References......Page 1466
References......Page 1467
Biomechanics and Biomaterials......Page 1469
Cervical Orthoses......Page 1470
Cervicothoracic Orthoses......Page 1474
Application Principles......Page 1476
Complications......Page 1478
Flexible TLSOs and LSOs......Page 1479
Rigid TLSOs and LSOs......Page 1480
Acknowledgments......Page 1483
References......Page 1485
Incidence, Race, Age, and Gender......Page 1488
Classification of Spinal Cord Injury......Page 1489
Conus Medullaris, Epiconus, and Cauda Equina Syndromes......Page 1491
Therapy Approaches......Page 1492
Spasticity......Page 1494
Respiratory Complications......Page 1495
Osteoporosis and Fractures......Page 1496
Gain of Motor Function......Page 1497
Functional Independence (Charting ADL Improvement Objectively)......Page 1498
Reintegration into the Environment......Page 1499
References......Page 1500
General Information......Page 1504
Bone Scan......Page 1505
Biopsy Techniques......Page 1506
Primary Tumors of Bone......Page 1508
Osteoblastoma and Osteoid Osteoma......Page 1509
Aneurysmal Bone Cyst......Page 1511
Hemangioma......Page 1513
Giant Cell Tumor......Page 1514
Eosinophilic Granuloma......Page 1515
Ewing Sarcoma Family Tumors......Page 1516
Chondrosarcoma......Page 1517
Lymphoma......Page 1518
Approach to Treatment......Page 1519
Spinal Deformity......Page 1520
Surgical Approach......Page 1521
Resection......Page 1523
Decompression......Page 1524
Neurologic Status......Page 1525
Decompression Surgery......Page 1526
Anterior Reconstruction......Page 1527
Summary......Page 1530
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Historic Perspective......Page 1537
Bacteriology......Page 1538
Pathogenesis/Pathology......Page 1539
Clinical Presentation......Page 1540
Imaging Studies......Page 1543
Biopsy......Page 1547
Management......Page 1548
Surgical Treatment......Page 1549
Prognosis......Page 1553
Pathogenesis/Pathology......Page 1554
Imaging Studies......Page 1555
Nonoperative Treatment in the Neurologically Intact Patient......Page 1557
Prognosis......Page 1558
Pathogenesis/Pathology......Page 1559
Clinical Presentation......Page 1560
Diagnostic Evaluation......Page 1561
Management......Page 1563
Surgical Treatment......Page 1565
Kyphosis......Page 1568
Fusion......Page 1569
Nocardiosis......Page 1570
Brucellosis......Page 1571
Laboratory Studies......Page 1572
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Treatment......Page 1574
Coccidioidomycosis......Page 1575
Cryptococcosis......Page 1578
Aspergillosis......Page 1579
Syphilitic Disorders of the Spine......Page 1580
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Calcium......Page 1598
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Osteoporosis......Page 1600
Pathology......Page 1601
Diagnosis......Page 1603
Laboratory Investigations for Osteoporosis......Page 1604
Assess for Risk of Falls and Fracture Risk......Page 1605
Nutrition, Calcium, and Vitamin D Supplementation......Page 1606
Selective Estrogen Receptor Modulators (SERMs)......Page 1607
Bisphosphonates......Page 1608
Future Directions......Page 1609
Clinical Course......Page 1610
Radiographic Assessment......Page 1611
Summary......Page 1612
Key References......Page 1613
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Instrumentation of the Osteoporotic Spine......Page 1623
Cervical Instrumentation......Page 1624
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Anterior Thoracolumbar Instrumentation......Page 1626
Summary......Page 1627
Key References......Page 1630
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Clinical Presentation......Page 1636
Meningiomas......Page 1637
Ependymomas of the Filum Terminale......Page 1638
Paragangliomas......Page 1639
Ependymomas......Page 1640
Hemangioblastoma......Page 1641
Dermoid and Epidermoid Cysts......Page 1642
Intradural Extramedullary Tumors......Page 1643
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Intramedullary Tumors......Page 1645
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Clinical Presentation......Page 1650
Background and Demographics......Page 1651
Pathophysiology......Page 1653
Treatment and Prognosis......Page 1654
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Endovascular Therapy: General Considerations......Page 1672
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Cavernous Malformations......Page 1674
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Venous Drainage......Page 1682
Classification......Page 1683
Catheter-Based Intervention......Page 1685
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Pial Arteriovenous Shunts......Page 1691
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Vertebral Hemangiomas......Page 1701
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W.J. Gardner—Hydrodynamic Theory “Water Hammer”......Page 1712
Communicating Syringomyelia......Page 1713
Syringomyelia and Spinal Cord Tumors—Clinical Studies......Page 1714
Post-traumatic Syringomyelia—Human Studies......Page 1715
Post-traumatic Syringomyelia—Mechanisms of Development......Page 1716
Presentation of Progressive Post-traumatic Cystic Myelopathy (Severe Form of Post-traumatic Syringomyelia)......Page 1717
Imaging and Electrophysiologic Evaluation in Syringomyelia Diagnosis......Page 1718
Methods......Page 1719
Methods......Page 1720
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References......Page 1723
Pathoanatomy of Neural Injury......Page 1728
Preoperative Patient Evaluation......Page 1729
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Decompression......Page 1734
Durotomy Repair......Page 1735
General Response to Real Neurologic Injury or Reported Neuromonitoring Event......Page 1736
Diagnosis and Treatment......Page 1737
Visual Loss......Page 1740
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Incidental Dural Injuries......Page 1744
Clinical Implications......Page 1746
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Summary......Page 1748
References......Page 1749
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Anterior Cervical Vascular Complications......Page 1754
Posterior Cervical Vascular Complications......Page 1760
Anterior Thoracic Vascular Complications......Page 1764
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Anterior Lumbar Vascular Complications......Page 1768
Posterior Lumbar Vascular Injuries......Page 1778
Thromboembolic Disease and Complications of Treatment......Page 1782
Subdural and Epidural Hematoma......Page 1784
Indirect Vascular Injury......Page 1785
Superior Mesenteric Artery Syndrome......Page 1786
Major Traumatic Vascular Injury (Polytrauma)......Page 1787
Conclusions......Page 1788
Key References......Page 1790
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Biologic Failure......Page 1801
Error in Thought Process......Page 1802
Error in Application......Page 1803
Posterior Cervical Spine......Page 1804
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Other Implant-Related Complications......Page 1807
Instrumentation Complications and Standard of Care......Page 1809
References......Page 1810
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Microbiology......Page 1815
Laboratory Testing......Page 1816
Imaging......Page 1817
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Plain Radiography......Page 1831
Nonoperative Treatment......Page 1832
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Revision Discectomy......Page 1837
Preoperative Planning......Page 1838
Revision Cervical Spine Surgery......Page 1839
Imaging......Page 1841
Adjacent Segment Degeneration......Page 1842
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Failed Multilevel Decompression for Cervical Myelopathy......Page 1845
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Total Discectomy......Page 1849
Sizing, Lordosis, and Placement......Page 1850
Failures (see Box 100–1)......Page 1851
Timing......Page 1855
Endplate Preparation......Page 1858
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Permissions......Page 1861
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Decompression......Page 1865
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Inadequate Instrumentation......Page 1872
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Prior Anterior Fusion with No Posterior Fusion Mass......Page 1874
Case Study 2......Page 1875
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Acute Trauma to the Spinal Cord......Page 1899
Photochemical Ischemia......Page 1900
Non-Neural Molecular Targets for Spinal Cord Injury Pain......Page 1902
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Pain Perception: Nervous System Attenuation and Amplification......Page 1910
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Psychogenic Pain/Somatization and Other Pain Amplifiers......Page 1912
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Overview—Two Steps Forward, One Step Back......Page 1928
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Postoperative Rehabilitation......Page 1930
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Second Visit......Page 1938
Outcome Tracking Phase......Page 1939
Quantitative Evaluation of Physical and Functional Capacity......Page 1940
Range-of-Motion Assessment......Page 1941
Isolated Trunk Strength Assessment......Page 1942
Whole Body Task Performance Assessment (Functional Capacity)......Page 1943
Function/Disability Questionnaires......Page 1944
Mood Disorder Inventories......Page 1946
Clinical Interview......Page 1948
Sports Medicine Concepts and Physical Training......Page 1949
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Supportive Therapy......Page 1951
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Rhizotomy and Ganglionectomy......Page 1962
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