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Fragestellung: Intraoperativ geformte Cages für die Spondylodese an der Halswirbelsäule aus Kno-chenzement (PMMA) könnten eine kostengünstige Alternative zu käuflichen Implan-taten sein. Sind die Bruchspannung, die Steifigkeit und der E-Modul vergleichbar mit herkömmli-chen fertigen Cages aus PEEK?

Methodik: Es wurde in einer Universalprüfmaschine (Zwick, Ulm) je ein querkraftfreier Druck-versuch unter 0° und unter 45° (Druck-Scher-Versuch) durchgeführt (vgl. ASTM F 2077-03). Getestet wurden 9 PMMA-Cages, die in einem eigens entwickelten Formwerkzeug aus Refobacin Palacos R (Merck KGaA, Darmstadt) angefertigt wur-den. Sie hatten einen kreisrunden Querschnitt, exzentrisch eine ovale Aussparung und je 7 kegelige Noppen auf den Deckflächen. Die Anmischung des PMMA erfolgte in einer Schale mit dem Spatel. Zur Kontrolle wurden 9 kommerziell erhältliche PEEK-Cages ebenfalls unter 0° und 45° im Druckversuch getestet. Die Verfahrge-schwindigkeit der Traverse betrug 5mm/min. Das Bruchdetektionskriterium war ein Kraftabfall 20%. Es wurden die maximale Kraft, die Bruchkraft sowie die maximale Dehnung nach den Auswertealgorithmen der Software der Prüfmaschine übernommen. Der E-Modul wurde als Steigung im Wendepunkt der Messwertkurve mit Excel (Microsoft Corpora-tion, Redmond, WA, USA) berechnet. Die statistische Auswertung erfolgte mit SAS 8.2 (SAS Institute, Cary, NC, USA) und dem Wilcoxon rank-sum-Test (einseitige Tes-tung).

Ergebnisse: Die Bruchspannung der PMMA-Cages lag mit 104±4 N/mm² etwa 27% über der der PEEK-Cages (p=0,0002). Es zeigte sich, dass unter 0° Belastung die Steifigkeit der beiden Cages mit ca 13.000 N/mm annähernd gleich ist (p=0,5). Der E-Modul konnte zu 1.407 ± 108 N/mm² für die PMMA-Cages und zu 778 ± 34 N/mm² für die PEEK-Cages ermittelt werden (p=0,0002).

Bei der Testung unter 45° scherten bei den PMMA-Cages im Versagensfall erwar-tungsgemäß die 7 Noppen auf einer Seite ab. Unter Berücksichtigung der gesamten Querschnittsfläche der Noppen ergab sich eine maximale Scherspannung von 45,9 N/mm². Die PEEK-Cages konnten nicht normgemäß unter 45° getestet werden, da sie aus der Prüfaufnahme rutschten.

Schlussfolgerungen: Untersucht wurde die Festigkeit eines neuartigen intraoperativ herstellbaren Wirbel-säulencages aus PMMA sowie eines kommerziell verfügbaren Cages aus PEEK. Die Bruchspannung der PMMA-Cages ist etwa 27% größer als die der PEEK-Cages bei ähnlichen Steifigkeiten. Daher kann davon ausgegangen werden, dass die PMMA-Cages in vivo eine mit PEEK-Cages vergleichbare Festigkeit erbringen kön-nen. Die Herstellung der PMMA-Cages erfolgte mit herkömmlichen Knochenzement in einem wieder verwendbaren Formwerkzeug, das intraoperativ anwendbar ist. Es kann daher davon ausgegangen werden, dass das vorgestellte Verfahren weitaus kostengünstiger ist, als die Verwendung vorgefertigter Cages aus PEEK, ohne Nachteile auf die Festigkeit des Implantats befürchten zu müssen.