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Fragestellung: Die Versorgung osteoporotischer Wirbelkörperfrakturen stellt eine Herausforderung an den behandelnden Chirurgen da. Zum einen ist es das Ziel, eine Versorgung zu wählen, die möglichst wenig invasiv ist, zugleich aber auch ein hohes Maß an Stabilität gewährleistet. Zum anderen ist insbesondere die Versorgung sogenannter Scheitelpunkte (zerviko-thorakal und thorako-lumbal) besonderen mechanischen Beanspruchungen ausgeliefert. Daher scheint auch die Möglichkeit einer längerstreckigen Instrumentation in diesen Arealen durchaus plausibel und findet in der klinischen Praxis regelhaft Anwendung. Ziel der vorliegenden Arbeit war der biomechanische Vergleich einer möglichst kurzstreckigen Instrumentation im Hinblick auf zur Verfügung stehende Systeme (monoaxial versus polyaxial).

Methodik: Jeweils vier Wirbelkörper (BWK11-LWK2) von drei humanen Wirbelsäulenpräparaten wurden isoliert (mittleres Alter 41 Jahre, mittlere Knochendichte 157mgHA/cm3). Nach Präparation jedes Segmentes erfolgte eine bilaterale röntgengestützte Einbringung einer mono- bzw. polyaxialen Pedikelschraube samt Verbindungsstab mit der definitiveren Länge zur Überbrückung eines thorako-lumbalen Segmentes. Dieses System wurde in Ureol eingebettet sowie in einer eigens konstruierten Messvorrichtung fixiert. Es folgte die zyklische Belastungstestung dieses Konstruktes bis zum Versagen. Als Versagen wurde entweder eine Lockerung (axialer Weg >20mm) oder ein Nachgeben des Schraubenkopfes gewertet. Im Anschluss daran folgte eine axiale Durchtrennung jedes Wirbelkörpers zur makroskopischen Beurteilung des Versagensmusters.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Die monoaxiale Instrumentation tolerierte durchweg eine höhere Krafteinwirkung als die polyaxiale (281,5 N versus 204,6 N p< 0,05, paired students t-test). Bemerkenswert war, dass der Grund für das Versagen der monoaxialen Instrumentation in der Regel durch eine Lockerung der Schrauben im Knochen (Weg >20mm) bedingt war. Das Versagen in der Gruppe der polyaxialen Instrumentation war überwiegend durch ein Nachgeben das Schraubenkopfes hervorgerufen. Dieses Ergebnis bestätigte sich ebenfalls im Querschnitt des jeweiligen Segmentes. Sowohl die Eintrittspunkte im Pedikel als auch die Verankerung in der Spongiosa waren in der Gruppe der monoaxialen Instrumentation deutlich erweitert.

Wir zeigen in der vorliegenden Studie die Überlegenheit einer monoaxialen kurzstreckigen Instrumentation an nicht-osteoporotischem Knochen im mechanisch besonders beanspruchtem thorako-lumbalem Übergang. Dieses stellt den Operateur in der Realität jedoch gerade im Hinblick auf einen minimalinvasiven perkutanen Zugang vor größere Herausforderungen.

Weitere vergleichende Studien in Bezug auf eine osteoporotische Vergleichsgruppe sowie längerstreckige Instrumentationen sollten mehr Aufschluss darüber geben, inwiefern diese Ergebnisse auch im älteren Patienten Anwendung finden können.