A coluna vertebral é uma estrutura de apoio importante para manter o corpo de pé. A coluna vertebral é composta por vértebras ligadas entre si, e as vértebras e vértebras estão ligadas entre si por discos intervertebrais e pequenas articulações; esta ligação inteligente não só faz com que a coluna vertebral apoie, mas também tem um certo grau de mobilidade. Doenças como a espondilolistese lombar, hérnias discais e fracturas lombares danificam frequentemente as vértebras e discos e afectam a estabilidade da coluna vertebral, causando dor e por vezes até pondo em perigo as estruturas nervosas e a dor ciática do nervo; a cirurgia da coluna vertebral também requer frequentemente a remoção de discos salientes e a remoção parcial de pequenas articulações aumentadas para aliviar a compressão dos discos e ossos aumentados nos nervos, o que muitas vezes resulta em estabilidade local. Isto pode muitas vezes resultar numa ruptura das estruturas locais de estabilidade. Se a estabilidade da coluna vertebral estiver significativamente comprometida, deve ser estabilizada para restaurar o apoio à coluna vertebral e proteger as estruturas nervosas no interior do canal espinhal. A fusão da coluna vertebral é realizada pela implantação de osso autógeno ou biomaterial entre vértebras adjacentes, e à medida que o enxerto ósseo cicatriza entre as duas vértebras, uma vez mais é estabelecida uma ligação estável e forte entre as duas vértebras. Com a fusão tradicional, o paciente é frequentemente acamado, incluindo urinação e defecação, até que as duas vértebras estejam firmemente ligadas (ou seja, a fusão é bem sucedida), o que frequentemente leva de 3 a 6 meses, resultando em maus cuidados pós-operatórios para o paciente devido a repouso prolongado no leito e possível deslocação do implante devido ao movimento no leito. Com o desenvolvimento da cirurgia vertebral moderna, a técnica dos parafusos pediculares tem sido amplamente utilizada para restabelecer a ligação e a estabilidade da coluna vertebral, utilizando parafusos de fixação imediatamente após a remoção do disco de compressão nervosa e do esporão. Além disso, a fixação interna permite uma melhor reconstrução anatómica das vértebras (abertura do espaço vertebral, alargamento do forame intervertebral), restauração de um espaço vertebral e sequência vertebral mais apropriados (restauração da curva apropriada da coluna lombar, reposicionamento das vértebras escorregadias), maior prevenção de desalojamento e deslocamento do enxerto ósseo, e aumento da taxa de sucesso da fusão.