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Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2022)

25. - 28.10.2022, Berlin

Anpressverhalten von Wirbelkörperersatzimplantaten im endoskopischen Simulationsmodell

Meeting Abstract

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  • presenting/speaker Antonius Pizanis - Universitätsklinikum des Saarlandes, Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Homburg/Saar, Germany
  • Jeremias M. S. Oest - Universitätsklinikum des Saarlandes, Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Homburg/Saar, Germany
  • Marcel Orth - Universitätsklinikum des Saarlandes, Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Homburg/Saar, Germany
  • Tobias Fritz - Universitätsklinikum des Saarlandes, Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Homburg/Saar, Germany

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2022). Berlin, 25.-28.10.2022. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2022. DocAB79-730

doi: 10.3205/22dkou642, urn:nbn:de:0183-22dkou6423

Veröffentlicht: 25. Oktober 2022

© 2022 Pizanis et al.
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Gliederung

Text

Fragestellung: Wirbelkörperersatzimplantate (WKE) werden zunehmend nicht nur für Tumoroperationen, sondern auch zur Stabilisierung von Wirbelkörperfrakturen verwendet. Trotz der bereits nachgewiesenen effektiven Stabilisierung drohen allerdings auch Einbrüche des Implantats in die benachbarten gesunden Endplatten. Welche Kräfte beim intraoperativen Einsatz durch die Distraktion der Implantate entstehen und wieviel tatsächlicher Kontakt zur Wirbelendplatte zustande kommen wurde bei den gängig genutzten Implantaten noch nicht näher untersucht. Ziel dieser biomechanischen ex-vivo Studie an künstlichen Wirbelsäulen war es entsprechend, diese Grenzflächen in einem OP-realitätsnahen Simulationsumfeld zu untersuchen.

Methodik: In eigens dafür konzipierten Endoskopietrainern wurden L1 Resektionen und durch Fixateur interne auf T12-L2 stabilisierten Wirbelsäulen (Synbone®) mittels WKE verschiedener Typen überbrückt: Synex® (Synthes) SYN, Obelisk® (Ulrich) OBE, Hydrolift® (Aesculap) HYD. Der Eingriff erfolgte unter endoskopischer Kontrolle an jeweils 18 Wirbelsäulen, welche an der Deckplatte L2 mit elektrosensitiven Folien (Iscan®, Tekscan) präpariert waren zur digitalen online Messung von Anpresskraft F und Kontaktfläche A. Über ImageJ konnten die theoretisch-maximalen Kontaktflächen jedes WKE ermittelt werden und mit A in Bezug gesetzt werden (RelA, % der Fläche). Signifikanzen wurden mit p<0,05 durch ANOVA mit Kruskall-Wallis- und Tukey Test (Sigmaplot® 13.0) überprüft.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Unter endoskopischen OP Bedingungen wurden die WKE mit durchschnittlich 70 N Anpresskraft gesetzt.Auffallend waren gemäßigtere Kraftwerte bei F OBE, sowohl vom Median als auch von der Streuung, sowie Kraftspitzen bei F SYN bis 186 N. Von Seiten der Oberflächen konnten keine homogenen Auflagen erzielt werden bei A zu knapp 2/3 bis 3/4 der maximal möglichen Kontaktflächen.Hierbei war die erzielte Kontaktfläche A HYD im Absolutwert signifikant vergrößert. Bezüglich der RelA konnten zwar variabel einstellbare Endplatten (HYD) von der Tendenz her höhere Werte erzielen, jedoch ohne signifikante Unterschiede zu den starren Endplatten (SYN, OBE).

Die Größenordnung der Distraktionskräfte bei Implantation von WKE allein erklären nicht etwaige intraoperative Einbrüche in den benachbarten Wirbelendplatten. Entscheidend beeinflusst werden die Kraftanwendungen durch die Instrumentübersetzung und Konfiguration eines jeden Designs. Unter den endoskopischen Simulationsbedingungen waren bei den unterschiedlichen Kongruenzen zwischen Implantaten und Wirbel keine vollständigen Auflageflächen zu erreichen, allerdings wurden form- und anpassungsbedingt Tendenzen zur Oberflächenvergrößerung festgestellt. Die Kombination von gemessenen Kraftspitzen und verringerten Auflageflächen könnte die Ursache für WKE Einbrüche nach der Mobilisationsphase sein. Diese Daten können als Grundlage zu weiteren Anpassungen künftiger Implantatgenerationen dienen.