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Verbesserte ventrale Implantathaltefestigkeit im osteoporotischen Wirbelkörper durch zementaugmentierte Schraubdübel - Entwicklung, biomechanische Testung und klinische Ergebnisse -
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Veröffentlicht: | 11. November 2003 |
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Fragestellung
Im Rahmen der zunehmend minimal-invasiven operativen Frakturversorgung an der Wirbelsäule wurde speziell für den osteoporotischen/ bzw. tumorös veränderten Wirbelkörper ein neuer Verankerungsdübel entwickelt. Aufgrund geometrischer Optimierung und wahlweise zusätzlicher Zementaugmentation nach Implantation wird die Haltefestigkeit im Knochen verbessert. Dieser Verankerungsdübel kann im Rahmen der endoskopischen Frakturversorgung initial bei schlechter Knochenqualität oder sekundär als "Rescue Screw" z.B. beim Durchdrehen der normalen Schrauben zur Anwendung kommen. Ziel dieser Studie war die Entwicklung, biomechanische Testung und klinische Erprobung dieser neuen Verankerungstechnik.
Methoden
Über drei Längsschlitze lässt sich eine genau definierte Menge Knochenzement (2ml Osteopal V, Merk) durch den hohlen, bereits eingedrehten Schraubdübel (MACS TL Polyaxialscrew XL, Aesculap) (Länge 30/ 40 mm, Durchmesser 10 mm) nachträglich applizieren. Diese neue Polyaxialscrew XL wird anstelle der posterioren Twin Screw des vollständig endoskopisch implantierbaren MACS TL® System verwendet. Initial wurden vergleichende Ausreißtests an humanen- und Kalbswirbeln durchgeführt. Weiterhin wurde an je 6 humanen, osteoporotischen Wirbelsäulenabschnitten Th10-L2 (77 ± 18 Jahre, BMD 145 ± 40 mg/cm3) in einer biomechanischen Vergleichstestung die Primärstabilitätsparameter Range of Motion und Neutral Zone im Korporektomiemodell mit Instrumentierung durch abstützenden Knochenspan und überbrückendem ventralen (MACS TL mit Twin Screw/ MACS TL mit Polyaxialscrew XL unzementiert/ zementiert) und/oder dorsalem Implantat (USS, Stratec) in den drei Hauptbewegungsrichtungen mit reinen Momenten bis 3.75 Nm Belastung im Wirbelsäulenbelastungssimulator bestimmt. In einer klinischen, prospektiven Studie gemäß dem Standard der Arbeitsgruppe Wirbelsäule der DGU konnte die neue Polyaxialscrew XL bei schlechter Knochenqualität zementiert und unzementiert bislang 10 mal eingesetzt werden.
Ergebnisse
Im Vergleich zu herkömmlichen Schrauben (Kaneda SR) erhöht sich die Ausreißtest der unzementierten Polyaxialscrew XL um das 2,25 fache. Die Zementierungaugmentation erhöht die Ausreißkraft gegenüber der unzemetierten Polyaxialscrew XL um weitere 50 %. Die Gesamtstabilität der MACS TL Instrumentierung verbessert sich durch die Anwendung der zementierten Schraube um 41% in Flexion/ Extension, 30% in Seitneigung und 32% in Rotation.
Schlussfolgerungen
Durch langsames Aufspritzen der definierten 2 ml, zähflüssigen Osteopal V durch die Schraube hindurch lässt sich ein unkontrollierbarer Zementfluß und damit verbundene Komplikationen vermeiden, wie die ersten, erfolgreichen klinischen Erfahrungen zeigen.