gms | German Medical Science

German Congress of Orthopaedics and Traumatology (DKOU 2022)

25. - 28.10.2022, Berlin

Testung der Primärstabilität mittels Pullout von MC-Schrauben nach zyklischer Belastung an osteoporotischen Wirbeln in Abhängigkeit des eingebrachten Cages

Meeting Abstract

  • presenting/speaker Robin Heilmann - ZESBO, Klinik für Orthopädie, Unfallchirurgie und Plast. Chirurgie, Universität Leipzig, Leipzig, Germany
  • Stefan Schleifenbaum - ZESBO, Klinik für Orthopädie, Unfallchirurgie und Plast. Chirurgie, Universität Leipzig, Leipzig, Germany
  • Jan-Sven Jarvers - Klinik für Orthopädie, Unfallchirurgie und Plast. Chirurgie, Universitätsklinikum Leipzig, Leipzig, Germany
  • Christoph-Eckhard Heyde - Klinik für Orthopädie, Unfallchirurgie und Plast. Chirurgie, Universitätsklinikum Leipzig, Leipzig, Germany
  • Nicolas von der Höh - Klinik für Orthopädie, Unfallchirurgie und Plast. Chirurgie, Universitätsklinikum Leipzig, Leipzig, Germany

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2022). Berlin, 25.-28.10.2022. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2022. DocAB14-773

doi: 10.3205/22dkou036, urn:nbn:de:0183-22dkou0361

Published: October 25, 2022

© 2022 Heilmann et al.
This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution 4.0 License. See license information at http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/.


Outline

Text

Fragestellung: Fusionen bei verminderter Knochendichte stellen eine große Herausforderung dar. Sowohl die Knochenqualität als auch die geschaffene Primärstabilität durch das Schrauben-Stab-Cage-Konstrukt haben auf die Kraftübertragung einen wesentlichen Einfluss. Eine ausreichende Primärstabilität ist für verschiedenen Bewegungsrichtungen an der osteoporotischen Wirbelsäule mit der 360°-Versorgung nachzuweisen, da die Fusion bei verminderter Knochenqualität im Vergleich zu knochengesunden Patienten erst Monate später eintritt. MC-Schrauben (midline cortical) liefern insbesondere bei Osteoporose eine hohe Festigkeit. Jedoch ist die Positionierung schwierig, sodass es zu Pedikelsprengungen und Fehllagen kommen kann. Custom-made-Schablonen verringern diese Risiken.

Mit einem Mehrachs-Versuchstand soll die Primärstabilität von MC Schrauben, welche durch Schablonen eingebracht wurden in Abhängigkeiten vom Cage untersucht werden. Bewertet werden die Restfestigkeit des Pullouts nach zyklischer Belastung sowie makroskopisch und radiologisch schraubenbedingte Komplikationen.

Methodik: Es wurden 18 humane Wirbelsegmente bestehend aus L2/L3 sowie L4/L5 mit der MC-Schablonen Technik als 360°-Konstrukt instrumentiert, davon 8 Segmente in TLIF- (transforaminelle interkorporelle lumbale Fusion) und 10 Segmente in PLIF-Technik (posteriore interkorporelle lumbale Fusion). Diese wurden anschließend in einem Mehrachs-Prüfstand mit 30.000 Zyklen belastet. Die Zyklen ergaben sich aus jeweils 10.000 Zyklen Extension-Flexion (5Nm), laterale Flexion (5Nm) und axiale Rotation (2Nm) bei einer konstanten axialen Druckkraft von 60% der Masse des Körperspenders. Vor und nach der zyklischen Belastung wurde die Lage der Schrauben und der Cages radiologisch geprüft.

Abbildung 1 [Abb. 1]

Nach der zyklischen Belastung wurde die Restfestigkeit der Schrauben mittels Pullout untersucht.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Bei 60 Schrauben wurde eine präzise intrapedikuläre Lage festgestellt. Fehllagen wurden in 3 Fällen beobachtet, hier waren retrospektiv die Schablone bzw. die Anwendung der Schablone durch äußere Umstände nicht ideal und wurden aus der weiteren Testung entfernt. Die Analyse der Pulloutkräfte von 15 getesteten Wirbelsegmenten (BMD = 0.89 ± 0.12 g/cm²) zeigte in der Tendenz eine Festigkeitszunahme von L2 nach L5. Die Abhängigkeit vom Cagedesign war nicht signifikant (p = 0,97).

Tabelle 1 [Tab. 1]

Es konnten mit der MC-Schablonen-Technik sehr gute Ergebnisse unabhängig vom verwendet Cage erreicht werden. Es ist davon auszugehen, dass die hohe Verankerungsstabilität auf die exakte Positionierung zurückzuführen ist und Pedikelverletzungen und Schraubenfehllagen durch die Schablonenanwendung größtenteils vermieden werden konnten.