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Fragestellung: In der operativen Versorgung spinaler Pathologien hat sich der Einsatz von Pedikelschrauben mit breiter Akzeptanz durchgesetzt. Allerdings sind Fehlplatzierungen eingebrachter Pedikelschrauben in der Literatur mit bis zu 55% beschrieben. Derzeit ist nicht geklärt, inwiefern eine suboptimale Positionierung zu einem beschleunigten Auslockern der Pedikelschraube führt. Ziel der durchgeführten Studie ist die Evaluierung der Ermüdungseigenschaften von monoaxialen, lateral fehlplatzierten Pedikelschrauben verglichen mit intrapedikulär plazierten Pedikelschrauben (Gruppe 1) sowie nach Trajektorien korrigierter Positionierung (Gruppe 2).

Methodik: 20 fresh-frozen humane Wirbelkörper wurden in zwei Gruppen eingeteilt: (Gruppe 1: Intrapedikulär (I) vs. Lateral perforiert (LP)); Gruppe 2 (Lateral perforiert (LP) vs. Lateral perforiert und Trajektorien versetzt (LPTV) auf jeweils 10 Präparate aufgeteilt und paarweise getestet. Die Instrumentierung erfolgte mittels kanülierter monoaxialer PS gemäß den Herstellerangaben. Bei Implantation der Kontrollgruppe (I) (Gruppe 1) wurde anhand anatomischer Landmarken auf eine vollständig intrapedikuläre Ausrichtung der PS geachtet. Im Gegensatz dazu wurde bei Implantation der lateral versetzten PS die laterale Kortikalis des Pedikel durchbrochen und das distale Ende der Schraube im lateralen Teil des Wirbelkörpers platziert. Innerhalb der Gruppe 2 wurden im Zuge der Trajektorienkorrektur die lateral versetzten PS explantiert und gemäß dem Protokoll der Kontrollgruppe reimplantiert. Alle Schraubenpositionen wurden anhand röntgenkontrollierter K-Drähte vor der eigentlichen Implantation definiert und anschließend mittels Röntgenbild überprüft. Zur Analyse der Ermüdungseigenschaften wurde eine zyklische kranio-kaudale Belastung (± 50 N; 5 mm/s; Steigerung um 5 N je 100 Zyklen) bis zur Schraubenlockerung mittels Materialprüfmaschine (858 Mini Bionix II, MTS, Eden Prairie, MN, USA) ausgeübt.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Lateral perforierende PS zeigten eine signifikant geringere Anzahl an Lastzyklen (5230,0; SD 2481,2 vs 8205,3; SD 3026,7) und damit verbundene Maximalkraft (304,5 N; SD 123,7N vs. 453,5 N; SD 151,3N) bis zur Schraubenlockerung als intrapedikulär platzierte PS (p = 0.003). Das Korrigieren der Trajektorie von lateral versetzten PS durch Ex- und Reimplantation verringerte allerdings signifikant die durchschnittliche Anzahl an Lastzyklen bis zur Lockerung um 33 % (3686,4; SD 2105,1 vs. 5489,2; SD 2730,9; p = 0.018).

Die Ergebnisse zeigen, dass lateral perforierende Pedikelschrauben zu einer beschleunigten Schraubenlockerung sowie verringerten Haltekraft führen. Im Falle einer lateralen Abweichung allerdings sollte das Umsetzen der Pedikelschraube unter Berücksichtigung klinischer Aspekten vermieden werden, um einen weiteren Stabilitätsverlust zu vermeiden.