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Biomechanische Auswirkungen einer dynamischen Topping Off Versorgung bei rigiden Instrumentationsspondylodesen
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Veröffentlicht: | 5. Oktober 2015 |
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Fragestellung: Segmentdegeneration und Instabilität können Ursachen für therapieresistente Rückenschmerzen sein. Der Goldstandard in der operativen Behandlung nach fehlgeschlagener konservativer Therapie ist die pedikelschraubengestützte rigide Instrumentationsspondylodese. Ein Problem langstreckiger rigider Instrumentierungen ist die mögliche mechanische Überbelastung der Nachbarsegmente, die hieraus resultierende Hypermobilität und die Begünstigung der Anschlussdegeneration. Die Idee einer dynamischen topping off Versorgung, im Anschlss an eine rigide Instrumentierung, ist die Reduktion der Anschlussdegeneration. Klinische und biomechanische Daten sind rar. Ziel dieser biomechanischen Studie ist es die Beweglichkeit (ROM) der Lendenwirbelsäule eines Hybrid-Konstrukts mit einer langstreckigen rigiden Instrumentierung zu vergleichen.
Methodik: Acht frische humane Wirbelsäulenpräparate (Th12-L5, 4 Frauen/4 Männer) mit einem Durchschnittsalter von 50,1 Jahre wurden verwendet. Die Präparate wurden in zwei gleiche Vierergruppen aufgeteilt. In der ersten Gruppe (Gruppe A) wurde eine rigide Drei-Segment Instrumentierung (L2-L5) durchgeführt. Die zweite Gruppe (Gruppe B) erhielt eine rigide Zwei-Segment Instrumentierung (L3-L5) mit einer dynamischen topping off Instrumentation (L2/3). Jedes Präparat durchlief 5 Bewegungszyklen für Extension-Flexion in drei Konfigurationen: nativ (Pedikelschrauben implantiert, keine Stäbe, N=8), rigide Zwei-Segment Instrumentierung (L3-L5, N=8), Drei-Segment Instrumentierung (Gruppe A: rigide L2-L5, N=4; Gruppe B: rigide L3-L5 + dynamisch L2/3, N=4). Es wurde eine winkelkontrollierte Bewegung mit ± 5° Extension/Flexion mit einer Frequenz von 0,1 Hz am oberen Ende der Präparate aufgebracht. Die ROM der gesamten Wirbelsäule, sowie jedes Segmentes wurde gemessen.
Ergebnisse und Schlussfolgerung: Die rigide Drei-Segment Fixierung verringerte signifikant die ROM in den Segmenten L2-L5 (L4/5: -95,1%; L3/4: -90,1%; L2/3: -94,4%), erhöhte aber im Vergleich zur intakten Wirbelsäule die Bewegung in L1/2 (+135,4%) und Th12/L1 (+95,8%). Die Hybridinstrumentierung zeigte ebenfalls in den rigide instrumentierten Segmenten eine signifikante Reduktion der ROM, dies war allerdings ebenfalls in dem dynamischen Segment zu verzeichnen. Es zeigte sich kein Unterschied zur rigiden Instrumentation. Auch bei der topping off Instrumentation kam es zu einer signifikanten Zunahme der ROM im nicht instrumentierten Anschlusssegment (L1/2: +127,4%; Th12/L1: +120,1%).
Beide Instrumentierungen zeigen eine Reduktion der ROM in allen instrumentierten Segmenten ohne signifikanten Unterschied zwischen der rigiden und der "dynamischen" Instrumentation. In beiden Konstrukten kam es zu einer signifikanten Zunahme der ROM in den nicht instrumentierten Anschlusssegmenten. Anhand unserer Biomechanischen Studie bleibt der Nachweis aus, dass eine "topping off" Instrumentation das Problem der Anschlussdegeneration bei längerstreckigen Instrumentationsspondylodesen positiv beeinflussen kann.