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Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie, 75. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie, 97. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie, 52. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie und Unfallchirurgie

25. - 28.10.2011, Berlin

Etablierung eines in-vitro Bandscheibenvorfallmodells und Experimente mit einem Anulusverschlussimplantat

Meeting Abstract

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  • H.-J. Wilke - Universität Ulm, Institut für Unfallchirurgische Forschung und Biomechanik, Zentrum für Muskuloskelettale Forschung, Ulm, Germany
  • L. Widmann - Universität Ulm, Institut für Unfallchirurgische Forschung und Biomechanik, Zentrum für Muskuloskelettale Forschung, Ulm, Germany
  • N. Graf - Universität Ulm, Institut für Unfallchirurgische Forschung und Biomechanik, Zentrum für Muskuloskelettale Forschung, Ulm, Germany
  • F. Heuer - Universität Ulm, Institut für Unfallchirurgische Forschung und Biomechanik, Zentrum für Muskuloskelettale Forschung, Ulm, Germany

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie. 75. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie, 97. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie, 52. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie. Berlin, 25.-28.10.2011. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2011. DocWI25-598

DOI: 10.3205/11dkou111, URN: urn:nbn:de:0183-11dkou1118

Veröffentlicht: 18. Oktober 2011

© 2011 Wilke et al.
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Gliederung

Text

Fragestellung: Nach einem Bandscheibenvorfall wird häufig der Sequester entfernt und das verbleibende Nukleusmaterial aus der Bandscheibe ausgeräumt, was zu einem unphysiologischen biomechanischen Verhalten führen kann. Wird zu wenig Material entfernt, birgt dies das Risiko, dass es zu einem wiederholten Bandscheibenvorfall kommen kann. Deshalb wäre es erstrebenswert den Anulus zuverlässig zu verschließen, um so viel Nukleusmaterial wie möglich zu erhalten und das Extrusionsrisiko zu minimieren. Ziel dieser in-vitro-Studie war es in einem geeigneten Bandscheibenvorfallmodell die Zuverlässigkeit eines neuen Anulusverschlussimplantates zu untersuchen.

Methodik: Um „Worst-Case“-Bedingungen zu simulieren wurden für dieses Experiment solange humane Wirbelsäulensegmente getestet bis jeweils drei L2-L3 und L4-L5 Segmente für die Versuche in Frage kamen. Diese mussten bei Bandscheibendruckmessungen beweisen, dass sich ihr Nukleus noch hydrostatisch verhielt, d.h. noch gelartige Konsistenz aufwies. Bei diesen Präparaten (Median Alter: 44 J) wurde ein rechteckiger Defekt mit 6x10 mm in den posterioren Anulus gesetzt und mit exzentrischen Kräften solange zyklisch belastet bis deutlich sichtbare Bandscheibenvorfälle erzeugt waren. Diese Vorfälle wurden dann ins Bandscheibeninnere zurückgedrückt und die Öffnung im Anulus mit dem Implantat Barricaid ARD (Anulus Reconstruction Device, Intrinsic Therapeutics Inc.) verschlossen. Das ARD besteht aus einem Anker aus Titan, der unterhalb der oberen Deckplatte im unteren Wirbel des zu behandelnden Segmentes fixiert wird und einem am Anker fixierten Segel, das den Anulus von innen abdichtet. Die Flexibilität der Präparate wurde in einem Wirbelsäulenbelastungssimulator bestimmt (intakt, defekt und implantiert). Nach Implantation wurden die Präparate einer Dauerbelastung ausgesetzt, um erneut einen Bandscheibenvorfall zu erzeugen. Sie wurden in einer hydraulischen Testmaschine eingespannt und mit 4-24 Nm bei 5 Hz belastet, während die Präparate sich mit 360°/min drehten. Zu jedem Zustand wurde auch die entsprechende Bandscheibenhöhe der Präparate gemessen.

Ergebnisse und Schlussfolgerungen: Der Bandscheibenvorfall führte zu einem Höhenverlust der Bandscheibe von 0,6 mm und wurde nach Implantation auf 0,2 mm reduziert, der ROM aber nur geringfügig verbessert. Das wesentliche Ergebnis war, dass es auch nach 100.000 Lastzyklen in keinem Fall zu einem erneuten Bandscheibenvorfall kam. Diese in vitro Untersuchung zeigte, dass es grundsätzlich möglich ist mit einem Implantat eine Bandscheibe abzudichten. Aufbauend auf früheren Untersuchungen wurde versucht mit diesem Versuchsdesign ein Worst-Case-Szenario zu simulieren. Der Nukleus der Bandscheiben hatte in allen Fällen noch gelartige Konsistenz und somit potentiell ein hohes Risiko bei Dauerbelastung aus der Bandscheibe herausgepresst zu werden. Das Barricaid Anulus Reconstruction Device (ARD) der neuen Generation scheint also grundsätzlich in der Lage zu sein einen erneuten Bandscheibenvorfall zu verhindern.