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Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2012)

23.10. - 26.10.2012, Berlin

Biomechanische Testung von zwei minimalinvasiven, dorsalen Stabilsierungssystemen für die Wirbelsäule versus dem Universal Spinal System (USS)

Meeting Abstract

  • presenting/speaker David Kubosch - Klinikum der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, Department Orthopädie und Traumatologie, Freiburg, Germany
  • Eva Johanna Hübner - Klinikum der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, Department Orthopädie und Traumatologie, Freiburg, Germany
  • Boyko Gueorguiev - AO Research Institute Davos, Davos, Switzerland
  • Markus Windolf - AO Research Institute Davos, Davos, Switzerland
  • Norbert P. Südkamp - Klinikum der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, Department Orthopädie und Traumatologie, Freiburg, Germany
  • Peter Strohm - Klinikum der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, Department Orthopädie und Traumatologie, Freiburg, Germany

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2012). Berlin, 23.-26.10.2012. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2012. DocWI14-273

DOI: 10.3205/12dkou027, URN: urn:nbn:de:0183-12dkou0274

Veröffentlicht: 2. Oktober 2012

© 2012 Kubosch et al.
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Gliederung

Text

Fragestellung: Das Ziel der Behandlung von Frakturen der Wirbelsäule sollte die Stabilisierung nach Aufrichtung des sagittalen Profils beinhalten. Um dies zu erreichen, hat sich die dorsale Instrumentierung mit winkelstabilen Implantaten, wie dem USS der Firma Synthes durchgesetzt. Als neue Verfahren kommen minimalinvasive Schraubensysteme zum Einsatz. In der Literatur werden im Verlauf Korrekturverluste der intraoperativ erreichten Wirbelkörperaufrichtung bei allen Systemen beschrieben. Ziel dieser Studie war der biomechanische Vergleich von zwei minimalinvasiven Stabilisierungssystemen der Firma Globus Medical mit dem USS.

Methodik: Drei Gruppen (jeweils n=5) dorsal bisegmental instrumentierter Schaumblöcke der Firma Sawbone (Gruppe 1: USS, Gruppe 2: polyaxiale Schrauben, Gruppe 3: monoaxiale Schrauben) wurden biomechanisch verglichen.

Die Testung erfolgte quasistatisch mit einer nicht zerstörenden, axialen Kompressionsrampe zwischen 50N und 350N und einer Torsionsrampe±4Nm, und zyklisch, sinusförmig, mit einer Testfrequenz von 2Hz, zuerst über 20.000 Zyklen unter axialer Kompression mit konstanter Amplitude (Kompressionskraft zwischen 50N und 350N), und anschliessend mit steigender Peak-Kraft um 80 mN/Zyklus, beginnend bei 350N bis zum Versagen des Konstrukts.

Die Parameter, welche verglichen wurden, waren Biegesteifigkeit, Torsionssteifigkeit und Zyklen bis zum Versagen.

Die statistische Analyse wurde mittels Shapiro Wilk Test, ANOVA mit Bonferroni Post Hoc Test und gepaartem T-Test durchgeführt.

Ergebnisse und Schlussfolgerungen: Die initiale Biegesteifigkeit in Gruppe 3 (monoaxial) war am höchsten, gefolgt von Gruppe 2 (polyaxial) und Gruppe 1 (USS), ohne signifikante Unterschiede zwischen den Gruppen.

Ein signifikanter Anstieg der Biegesteifigkeit nach 20.000 Zyklen wurde in Gruppe 1 (p=0.002) und Gruppe 2 (p=0.001), aber nicht in Gruppe 3 beobachtet, wohingegen die entsprechenden Werte der sekundären Biegesteifigkeit nach 20.000 Zyklen keine signifikanten Unterschiede zwischen den Gruppen zeigten.

Die initiale und sekundäre Torsionssteifigkeit war am höchsten in Gruppe 1 (USS), gefolgt von Gruppe 3 und Gruppe 2. Hier bestanden zwischen allen Gruppen-Paaren signifikante Unterschiede (p<0.047). Ein signifikanter Anstieg der initialen Torsionssteifigkeit nach 20.000 Zyklen wurde in Gruppe 2 (p=0.017) und Gruppe 3 (p=0.013), nicht in Gruppe 3 beobachtet.

Die höchste Anzahl an durchlaufenden Zyklen bis zum Versagen wurde in Gruppe 1 beobachtet, gefolgt von Gruppe 3 und Gruppe 2. Dieser Parameter zeigte einen signifikanten Unterschied zwischen Gruppe 1 und Gruppe 2 (p=0.001), Gruppe 2 und Gruppe 3 (p=0.002), aber nicht zwischen Gruppe 1 und Gruppe 3.

Die Ergebnisse quantifizieren erstmalig den in der Literatur häufig beschriebenen Korrekturverlust von dorsalen Wirbelsäulenimplantaten. Demnach sollte unserer Meinung nach insbesondere bei instabilen Wirbelsäulenfrakturen auf eine Versorgung mit polyaxialen Implantaten verzichtet und stattdessen konventionelle oder monoaxiale Implantate verwendet werden.