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Fragestellung: In einer alternden Gesellschaft stellen osteoporotische Wirbelkörperfrakturen ein zunehmendes Problem dar. Seit kurzer Zeit wird ein neues LOEP-Verfahren (Local Osteo Enhancement Procedure) mit einem triphasischen Knochenimplantationsmaterial, das im Verlauf in stabilen Knochen umgewandelt wird, klinisch bei der Behandlung des osteoporotischen Knochenverlustes des proximalen Femurs angewendet. Eine modifizierte Version dieses Verfahrens für den Einsatz an der Wirbelsäule wurde entwickelt, aber bislang noch nicht biomechanisch untersucht. Ziel dieser Studie war es, die Auswirkungen der LOEP-Behandlung auf die unmittelbaren biomechanischen Eigenschaften von nicht-frakturierten osteoporotischen Wirbelkörpern zu messen.

Methodik: Für die Studie wurden 21 frisch gefrorene humane Wirbelkörper (Th11-L2) verwendet. Die Knochendichte der Wirbelkörper wurde mittels qCT gemessen. Die Wirbelkörper wurden randomisiert in drei Gruppen: Kontrolle, Lavage und Behandlung (je n = 7). Die Gruppe „Kontrolle“ stellten Wirbelkörper ohne Behandlung dar. In der Gruppe „Lavage“ wurden 11G Trokare über beide Pedikel in die Wirbelkörper eingebracht und die Wirbelkörper über beide Kanülen im Wechsel viermal mit 10 ml Kochsalzlösung gespült. In der Gruppe „Behandlung“ erfolgte die Spülung der Wirbelkörper in gleicher Weise. Im Anschluss wurden die Wirbelkörper der LOEP-Behandlung mit dem Knochenimplantationsmaterial unterzogen (AGN1, AgNovos Healthcare, Rockville, USA; Menge: 20% des Wirbelkörpervolumens). Die biomechanischen Eigenschaften der drei Gruppen wurden gemessen bei axialer Belastung weggesteuert mit 0,5 mm/s (858 Mini Bionix II, MTS, Eden Prairie, Minnesota, USA). Statistische Unterschiede wurden mittels Ein-Weg-ANOVA gefolgt von einem Tukey Post-hoc-Test untersucht.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Die mittlere Knochendichte aller Wirbelkörper betrug 58,9 mg/cm³ (±10,6 mg/cm³) und unterschied sich zwischen den Gruppen nicht signifikant (p = 0,55). Es zeigte sich eine mittlere Versagenskraft bei der Gruppe „Kontrolle“ von 2841 N (±569 N), bei der Gruppe „Lavage“ von 2186 N (±531 N) und bei der Gruppe „Behandlung“ von 4118 N (±703 N) (p < 0,05 bei: Kontrolle vs. Behandlung, Lavage vs. Behandlung). Die mittlere Verformung bei Versagen lag in der Gruppe „Kontrolle“ bei 0,99 mm (±0,20 mm), in der Gruppe „Lavage“ bei 0,80 mm (±0,16 mm) und in der Gruppe „Behandlung“ bei 1,11 mm (±0,11 mm) (p < 0,05 bei: Lavage vs. Behandlung).

Nach der LOEP-Behandlung der Wirbelkörper mit dem triphasischen Knochenimplantationsmaterial AGN1 zeigte sich eine signifikant erhöhte Primärstabilität im Vergleich zu nicht behandelten Wirbelkörpern und zu Wirbelkörpern, die einer Lavage-Prozedur unterzogen wurden. Es handelt sich hierbei um die erstmalige Anwendung dieses neuen Verfahrens am humanen Wirbelkörper. Die Ergebnisse unterstützen die weitere Untersuchung der LOEP-Behandlung am osteoporotischen Anschlusswirbelkörper im Rahmen von Zementaugmentationen oder langstreckigen Instrumentierungen.