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Fragestellung: Es wird diskutiert, ob durch die stabilisierende Funktion einer Orthese dem Körper Muskelarbeit abgenommen wird und es so zu einer Atrophie/Degeneration der Muskulatur kommt. Durch diese prospektiv randomisierte Studie sollte anhand von aufeinander folgenden EMG Untersuchungen in der Rehabilitationsphase nach Spondylodese an der Lendenwirbelsäule diese Hypothese überprüft werden.

Methodik: Nach positivem Ethikvotum wurden Patienten mit mono- oder bisegmentaler Spondylodese bei degenerativer LWS Erkrankung in die Studie eingeschlossen. Alle Operationen wurden über einen dorsalen, medianen Zugang durchgeführt. Präoperativ, bei Krankenhausentlassung, 6 Wochen- und 12 Wochen postoperativ wurde ein Oberflächen-EMG paravertebral abgeleitet. Während der EMG-Ableitung verübten die Patienten den modifizierten Sörensen Test, einen validierten Stresstest des M. erector spinae, bei welchem die Patienten den Oberkörper freihängend mindestens 20 Sekunden in waagrechter Position halten müssen. Die EMG Daten wurden auf das relative Muskelaktionspotential, die Peaks pro Sekunde und die Steigung der Mittenfrequenz als Ausdruck für die muskuläre Regeneration nach Operation untersucht.

Ergebnisse: Es wurden 50 Probanden prospektiv in die Studie eingeschlossen (m = 23 / 50 w = 27 / 50) und randomisiert. 23 Probanden waren in der Behandlungsgruppe mit Orthese, 27 Probanden erhielten keine Orthese. Das relative Muskelaktionspotential zeigt einen Verlauf mit Erhöhung der Werte postoperativ in beiden Gruppen als Ausdruck der geschädigten Muskulatur nach Operation. 12 Wochen postoperativ lässt sich jedoch eine Trendlinie zugunsten einer besseren muskulären Regeneration in der Orthesengruppe darstellen, die jedoch nicht signifikant ist (32,84% mit Orthese und 42,65% ohne Orthese; p=0,586). Die Peaks pro Sekunde steigen zunächst in beiden Gruppen postoperativ erwartungsgemäß an und fallen nach 6 Wochen postoperativ wieder ab, um nach 12 Wochen postoperativ in beiden Gruppen nahezu identische Werte zu erreichen (3,63 mit Orthese und 3,59 ohne Orthese). Die Steigung der Mittenfrequenz zeigt sich als nicht aussagekräftiger Parameter in diesem Versuchsaufbau. Die 20 Sekunden isometrische Arbeit reichen nicht aus, um eine Veränderung in der Frequenz durch Ermüdung der Muskulatur zu detektieren.

Schussfolgerung: Die Daten der muskulären Regeneration in beiden Studienpopulationen zeigen den erwarteten Trend mit einer Verschlechterung der Muskelarbeit in den Messparametern unmittelbar nach der operativen Intervention. Auch wenn im weiteren Verlauf keine signifikanten Unterschiede in den Messwerten zu ermitteln sind, lässt sich dennoch ein Trend zugunsten der Gruppe mit Orthese erkennen. Insbesondere zeigen die Werte des relativen Muskelaktionspotentials drei Monate nach Operation eine effizienter arbeitende Muskulatur in der Orthesengruppe. Somit kann die Hypothese einer Atrophie der Muskulatur bzw. eine Verschlechterung der Muskelarbeit durch eine LWS Orthese durch diese Studie nicht bestätigt werden.