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Fragestellung: So zahlreich wie die Einsatzmöglichkeiten sind auch die Anforderungen an Schrauben-Stab-Konstrukte, variieren neben Knochenqualität auch biomechanischen Faktoren teilweise erheblich. Entsprechend dieses Anforderungsproils kann es notwendig sein, für ein spezifisches Konstrukt einen sehr steifen oder aber einen eher flexiblen Stab zu wählen, um das gewünschte Resultat zu erreichen. Trotz der enormen Verbreitung von Schrauben-Stab-Systemen in der Wirbelsäulenchirurgie ist bislang keine wissenschaftliche Publikation verfügbar, aus der ein Wirbelsäulenchirurg entnehmen könnte, wie relativ steif oder wenig steif ein Stab eines Herstellers ist, so dass die Entscheidung bezüglich des zu wählenden Implantates bisher auf Erfahrung, individueller Einschätzung und maximal firmeninternen Untersuchungen und nicht auf wissenschaftlichen Fakten beruht.

Methodik: Insgesamt standen 52 Stäbe von 12 Firmen zur Verfügung. Um identische Versuchsbedingungen zu gewährleisten und eine unisegmentalen Stabilisierung zu simulieren, wurden Stablängen von 8 cm gewählt. Die Stäbe wurden in einem Versuchsaufbau entsprechend des 4-Punkt-Biegeversuch der ASTM Norm F2193 an einer Materialprüfmaschine der Fa. Zwick untersucht.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Insgesamt konnten an 52 Stäben 152 Messungen durchgeführt werden. Neben der bereits erwarteten abnehmenden Steifigkeit bei gleichem Stabdurchmesser von CoCr zu Edelstahl, Titan und Peek, konnten zwischen den Stäben gleichen Materials und Durchmessers unterschiedlicher Hersteller deutliche Unterschiede festgestellt werden. Während der Variationskoeffizient beispielsweise in der Gruppe der 5,5mm Titanstäbe in repetitiven Messungen identischer Stäbe eines Herstellers maximal 2% betrug, findet sich eine Streubreite der Biegesteifigkeit von 3 Standardabweichungen oder 10 % im Vergleich zwischen den Stäben verschiedener Hersteller. Dieses Phänomen ist bei Stäben mit kleinen Durchmessern deutlich ausgeprägter und nimmt mit steigendem Stabdurchmesser ab. So hat ein CoCr-Stab des Durchmessers 4,5 mm etwa die doppelte Biegesteifigkeit eines Titanstabes gleichen Durchmessers, während der Unterschied bei einem Durchmesser von 5,5mm nur noch etwa 40% und bei einem Durchmesser von 6,0 mm nur noch 15% beträgt.

Die hier vorgestellte Untersuchung soll keine Wertung der getesteten Implantate sein, sondern alleinig als Nachschlagewerk für Wirbelsäulenchirurgen dienen. Wichtigste Ergebnisse sind sicher die eindeutigen Unterschiede in der Steifigkeit von 5,5mm Titan-Stäben verschiedener Hersteller. Zudem konnten unsere Untersuchungen zeigen, dass die Verwendung kleinerer