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Verbesserte Implantathaltefestigkeit im osteoporotischen Wirbelkörper durch zementaugmentierte ventrale und dorsale Schraubdübel – Entwicklung, biomechanische Testung und klinische Ergebnisse
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Autoren
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M. Schultheiss
- Universitätsklinikum Ulm, Klinik für Unfallchirurgie, Ulm, Germany
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H.-J. Wilke
- Universitätsklinikum Ulm, Institut für Unfallchirurgische Forschung und Biomechanik, Ulm, Germany
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L. Claes
- Universitätsklinikum Ulm, Institut für Unfallchirurgische Forschung und Biomechanik, Ulm, Germany
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F. Gebhard
- Universitätsklinikum Ulm, Klinik für Unfallchirurgie, Ulm, Germany
| Veröffentlicht: | 16. Oktober 2008 |
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Gliederung
Text
Speziell für den osteoporotischen veränderten Wirbelkörper wurden neue Verankerungsdübel für die ventrale und dorsale Stabilisation entwickelt.
Aufgrund geometrischer Optimierung und der Möglichkeit der wahlweise zusätzlichen Zementaugmentierung nach Implantation der Schrauben wird die Haltefestigkeit im Knochen verbessert.
Diese zementaugmentierbaren Schrauben können initial bei schlechter Knochenqualität oder sekundär als “Rescue Screw“ z.B. beim Durchdrehen der normalen Schrauben zur Anwendung kommen.
Fragestellung: Ziel dieser Studie war die Entwicklung, biomechanische Testung und klinische Erprobung dieser neuen Verankerungstechnik.
Methodik: Im Rahmen dieser Studie wurde sowohl ein ventraler, zementaugmentierbarer Schraubdübel (MACS Polyaxialscrew XL, Aesculap), sowie auch eine dorsale zementaugmentierbare Pedikelschraube entwickelt (SOCON CS, Aesculap). Beiden gemeinsam, ist die Möglichkeit über drei Längsschlitze eine genau definierte Menge Knochenzement durch die hohlen, bereits eingedrehten Schrauben nachträglich zu applizieren.
Initial wurden vergleichende biomechanische Ausreißtests an Human- und Kalbswirbeln durchgeführt. Weiterhin wurde an je 6 humanen, osteoporotischen Wirbelsäulenabschnitten Th10-L2 (77 plus/minus 18 Jahre, BMD 145 plus/minus 40 mg/cm3) in einer biomechanischen in vitro Vergleichstestung die Primärstabilitätsparameter in einem Korporektomiemodel eruiert.
In einer klinischen, prospektiven Studie gemäß dem Standard der Arbeitsgruppe Wirbelsäule der DGU konnte die neue ventrale Schraube bei schlechter Knochenqualität bislang an 10 Patienten eingesetzt werden, die dorsale Pedikelschraube insgesamt an 20 Patienten.
Ergebnisse: Im Vergleich zu herkömmlichen Schrauben erhöht sich die Ausreißkraft der unzementierten ventralen Schraube um das 2,25 fache. Die Zementierungaugmentierung erhöht die Ausreißkraft gegenüber der unzemetierten Schraube um weitere 50 %. Die in vitro Gesamtstabilität der ventralen MACS TL Instrumentierung verbessert sich durch die Anwendung der zementierten Schrauben um 41% in Flexion/ Extension, 30% in Seitneigung und 32% in Rotation. Durch langsames Aufspritzen des mengenlimitierten zähflüssigen Zements durch die Schraube hindurch ließen sich ein unkontrollierbarer Zementfluß und damit verbundene Komplikationen bei allen 30 versorgten Patienten vermeiden. Im 1 Jahre Follow up zeigte sich nur bei einem Patienten eine sekundäre Sinterung bei einer solitären ventralen Stabilisation im CT. Eine zusätzliche dorsale Stabilisation wurde ergänzt.
Schlussfolgerung: Diese ersten Ergebnisse zeigen, dass die zementaugmentierbaren ventralen und dorsalen Schrauben sowohl initial bei schlechter Knochenqualität als auch sekundär als “Rescue Screw“ z.B. beim Durchdrehen normaler Schrauben eine sinnvolle Ergänzung in der Wirbelsäulenfrakturversorgung darstellen.
