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Fragestellung: Der Einfluss des Brustkorbs auf die Stabilität der thorakalen Wirbelsäule ist bisher weitgehend unbekannt. Insbesondere der Verlust an Stabilität durch eine mediane, longitudinale Sternotomie sowie der Grad der Stabilisierung durch eine Fixierung mittels Drahtcerclage wurden bisher nicht quantifiziert. Ziel der Studie war es, diesen Einfluss in einem In-vitro-Experiment zu ermitteln.

Methodik: Sechs frische, humane thorakale Wirbelsäulenpräparate (C7-L1, 56 ± 5 Jahre) inklusive anteriorer Brustkorbstrukturen ohne Interkostalmuskulatur wurden in einem Wirbelsäulenbelastungssimulator quasistatisch in den drei Bewegungsebenen Flexion/Extension (FE), Seitneigung links/rechts (SN) und Axialer Rotation rechts/links (AR) mit einem reinen Moment von 2 Nm belastet. Mit Hilfe eines optischen Bewegungsanalysesystems wurden Range of Motion (ROM) und Neutrale Zone (NZ) der thorakalen Wirbelsäule (T1-12) im Intaktzustand, im Zustand nach medianer, longitudinaler Sternotomie sowie im Zustand nach Fixierung mittels Drahtcerclage gemessen. Das Sternum wurde mit einer oszillierenden Säge durchtrennt und die Cerclage mit einem Stahldraht (Ø 1,0 mm) durchgeführt. Für die Cerclage wurde jeweils ein Draht peristernal auf Höhe der superioren vier Interkostalräume sowie zwei Drähte transsternal superior und inferior des inferioren peristernalen Drahtes platziert. Die statistische Auswertung der Bewegungsumfänge erfolgte mit Hilfe des Shapiro-Wilk-Tests auf Normalverteilung (p < 0,1) sowie des t-Tests auf Signifikanz (p < 0,05).

Abbildung 1 [Abb. 1].

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Die Sternotomie bewirkte in FE (+ 11 %) und AR (+ 22 %) eine signifikante Erhöhung der ROM im Vergleich zum Intaktzustand (FE: 12 ± 6°, SN: 18 ± 9°, AR: 25 ± 13°), was sich in AR deutlich sichtbar in einem Auseinandergleiten der sagittalen Schnittflächen zeigte (s. Abb.). Die Anbringung einer Drahtcerclage führte im Vergleich zum Zustand nach Sternotomie zu einer signifikanten Verringerung der ROM in AR (- 11 %). Im Vergleich zum Intaktzustand nahm die ROM allerdings zu, in AR sogar signifikant (+ 8 %). Die NZ verhielt sich in allen Ebenen proportional zur ROM, war jedoch in FE (72 %) und SN (82 %) deutlich höher relativ zur ROM als in AR (12 %). Alle Daten innerhalb der einzelnen Gruppen waren normalverteilt.

Die mediale, longitudinale Sternotomie führte zu einer Destabilisierung der thorakalen Wirbelsäule, die durch Fixierung mittels Drahtcerclage wieder korrigiert werden konnte. Die Stabilität des Intaktzustands konnte jedoch nicht erreicht werden. Klinisch sollte eine Fixierung des Sternums nach dessen Durchtrennung dennoch berücksichtigt werden.