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PMMA Vertebroplastik – Korrelationen von Injektionskraft und Zementviskosität – in-vitro Simulation
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Authors
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A. Gisep
- AO Entwicklungsinstitut, Davos Platz, Switzerland
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K. Wheeler
- Synthes GmbH, Oberdorf, Switzerland
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A. Boger
- Synthes GmbH, Oberdorf, Switzerland
| Published: | October 16, 2008 |
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Fragestellung: Vertebroplastik-Patienten profitieren von einer minimal invasiven Operation mit unmittelbarer Schmerzlinderung in mehr als 80% der Fälle. Die Zementembolie in der Lunge stellt dabei eine der schwerwiegendsten Komplikation dar. Studien haben gezeigt, daß eine hohe Zementviskosität das Embolierisiko reduzieren kann. Höhere Viskositäten führen jedoch zu höheren Injektionskräften. Es ist deshalb wichtig, den Zusammenhang zwischen der Zementviskosität und der notwendigen Injektionskraft zu kennen. In dieser Studie wurde diese Korrelation in in-vitro Vertebroplastik Simulationen untersucht.
Methodik: In einer ersten Messreihe wurde mit fünf 1ml Spritzen die direkte Korrelation zwischen Injektionskraft und Zementviskosität bei Injektion durch 8-ga Biopsiekanülen ermittelt. Dabei wurde in 2 Schritten je 0.5 ml injiziert, getrennt von 10 s Pause. Der Spritzenwechsel dauerte 50s. Jeweils 4 Serien wurden bei Raumtemperatur und bei der Simulation der Körpertemperatur (Spitze der Kanüle (7 cm von distal) in 37°C warmem Wasserbad) durchgeführt. Für die zweite Messreihe wurde eine klinische Injektion simuliert, indem die Inhalte einer 3ml-, einer 1ml-Spritze injiziert wurden und anschliessend der Trokar in die Biopsiekanüle eingedrückt wurde. Daraus wurden die Anwendungsviskositäten der verwendeten Injektionsgeräte bestimmt. Kraftmessungen erfolgten auf einer Instron 5866, die Viskosität des PMMA Zementes (Vertecem, Synthes GmbH, Schweiz) wurde mit einem RheoLabQC Viskometer (Anton Paar, Graz, Österreich) bei Raumtemperatur (23±2°C) gemessen.
Ergebnisse: Die Injektion von PMMA Zement mit den 1 ml Spritzen hat gezeigt, daß die Injektionskräfte ins Wasserbad deutlich höher waren als bei Raumtemperatur. Durch ein beschleunigtes Aushärten des Zementes bei 37°C war speziell nach den Pausen und dem Spritzenwechsel eine deutliche Kraftüberhöhung zu sehen (Pfeile in Abbildung 1 [Abb. 1]).
Aus der zweiten Studie konnten die Injektionslimits für die verschiedenen Geräte ermittelt werden (Tabelle 1 [Tab. 1]).
Schlussfolgerungen: In dieser Studie wurden die Korrelationen von Injektionskraft und Zementviskosität bei Raum- und Körpertemperatur sowie für diverse Injektionsgeräte ermittelt. Große Unterschiede für die Untersuchungen bei Raumtemperatur oder bei simulierten klinischen Bedingungen zeigten die Notwendigkeit der Einbeziehung von Temperatureffekten für derartige Untersuchungen auf.
