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Fragestellung: Carbon-Komposit bietet als Material für Wirbelsäulenimplantate unterschiedlichste Möglichkeiten. Der mikrostrukturelle Charakter und daraus resultierende Materialeigenschaften im Vergleich zum rigideren Titan scheinen dabei zu einer besseren Stimulation der ossären Fusion, einer Verringerung der Anschlusssegmentdegeneration und zu einer frühzeitigen Verbesserung des klinischen Outcomes zu führen.

Methodik: Patienten mit chronischen Rückenschmerzen wurden bei isolierter monosegmentaler Osteochondrose (Modic ≥II°) oder degenerativer Spondylolisthesis (Meyerding ≤I°) und Spondylarthrose (Fujiwara ≥II°) des Segments L4/5 randomisiert 2 operativen Gruppen zugeordnet (Titanstäbe (Gruppe A); Carbon-Komposit-Stäbe (Gruppe B)). Alle Patienten erhielten Titanpedikelschrauben und einen transforaminal implantatierten intervertebralen PEEK-Cage (TLIF). Bei allen Patienten wurden radiologische Fusionsanalysen anhand von standardisierten Röntgenfunktionsaufnahmen (Fusion= Re-/Inklination ≤1° Segmentbeweglichkeit) und Computertomographien (Fusionsbeginn= intersegmentale Knochenneubildung und beginnende Ausbildung von Knochenbrücken) durchgeführt. Ferner wurden präoperativ, 1 und 6 Wochen sowie 6 Monate postoperativ klinische Parameter (ODI, VAS) erhoben und den radiologischen Ergebnissen gegenübergestellt.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Bis zum jetzigen Zeitpunkt wurden 17 Patienten (w/m: 7/10; Alter: Ø 63,9 Jahre) mit Titanstäben (Gruppe A) und 19 Patienten (w/m: 9/10; Alter: Ø 67,2 Jahre) mit Carbon-Komposit-Stäben (Gruppe B) operativ versorgt. In Gruppe A zeigte sich 6 Monate postoperativ eine segmentale Fusionsrate von 35% in den Röntgenfunktionsaufnahmen (Ø 1,5° Segmentbeweglichkeit), jedoch ohne Bestätigung in der CT-Kontrolle mit einer Fusionsbeginnrate (FBR) von 16,7%. Im Vergleich dazu zeigten 100% der Patienten in Gruppe B vollständig fusionierte Segmente in den Funktionsaufnahmen (Ø 0,7° Segmentbeweglichkeit). In der CT-Kontrolle konnte eine höhere FBR von 50% in Gruppe B ermittelt werden. Es wurden keine signifikanten Unterschiede bei der CT-Auswertung im Vergleich der beiden Gruppen ermittelt (p>0,05). Gruppe A wies im Gegensatz zur Gruppe B bereits 4 radiologisch gesicherte kraniale Anschlussdegenerationen auf. Bei den klinischen Ergebnissen hinsichtlich Schmerz und Funktion zeigte sich in beiden Gruppen 6 Monate postoperativ eine signifikante Verbesserung (Gruppe A p=0,0051; Gruppe B p=0,0002) gegenüber dem präoperativen Zeitpunkt (1 Woche), jedoch ohne wesentlichen signifikanten Unterschied im Gruppenvergleich.

Der Einsatz von Carbon-Komposit-Stabsystemen bei monosegmentalen Spondylodesen ist eine sichere und vergleichbare Alternative zu dem bisherigen Goldstandard Titan. In beiden untersuchten Gruppen können nach einigen Monaten bereits signifikante Verbesserungen im Bereich Schmerz und Funktion beobachtet werden. Zum vorläufigen Studienzeitpunkt weist die Carbon-Komposit-Gruppe eine höhere Segmentfusionsrate und eine reduzierte Rate an Anschlussdegenerationen auf.