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Fragestellung: Kann durch Angulation der Pedikelschrauben zur Akquisitionstrajektorie im Rahmen der 3D-CBCT-Bildgebung die Anzahl der tangential einfallenden Röntgenstrahlen im Bereich des Metallimplantats vermindert und dadurch eine Verbesserung der Bildqualität bei gleichbleibendem Isozentrum erzielt werden?

In der Wirbelsäulenchirurgie ist die dorsale Instrumentierung mit Pedikelschrauben ein Standardverfahren. Um eine ungewollte Verletzung der topografisch nahe liegenden Strukturen wie Rückenmark, Nerven und Blutgefäßen durch Pedikelschrauben zu verhindern, werden intraoperativ bildgebenden Verfahren eingesetzt.

Aufgrund der starken Metallartefakte kommt es jedoch bei der intraoperativen 3D-Bildgebung (CBCT) zu einer deutlichen Minderung der Bildqualität und damit zur Einschränkung der Beurteilbarkeit von Reposition und Implantatlage.

Methodik: Eine humanes Leichenpräparat wurde mittels Pedikelschrauben dorsal instrumentiert (BWK11 bis LWK5).

Das Präparat wurde auf einem Kipptisch positioniert, welcher die Angulation der im Präparat eingebrachten Pedikelschrauben zur Akquisitionstrajektorie des 3D-C-Bogens (Cios Spin, Siemens) ermöglichte.

In 5°-Schritten wurden 3D-Datensätze bis zu den Endpositionen ± 30° erstellt.

Anschließend erfolgte, in randomisierter Form durch 3 unabhängige Untersucher, die radiologische Auswertung hinsichtlich der Bildqualität anhand eines Fragebogens (u.a. Beurteilbarkeit von anatomischen Strukturen und Implantatlage sowie Ausprägung der Artefakte) mit einem Score (1-5 Punkte).

Zur statistischen Auswertung wurden der Betrag der Angulations-Ausrichtungen der 0°-Position gegenübergestellt und im Hinblick auf signifikante Unterschiede bezüglich der einzelnen Domänen der Bildqualität überprüft.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Über die Wirbelkörper BWK11 bis LWK5 zeigt sich durch Steigerung des Angulationswinkels eine hochsignifikante Verbesserung der subjektiven Bildqualität (M0°=2,61 ± 0,88; M30°=4,65 ± 0,45; p=0,000) mit großer Effektstärke (d=1,58). Die beste subjektive Bildqualität wurde stets bei einer Angulation von 30° (bzw. 25° bei LWK2) erreicht.

Im Bereich der Wirbelpedikel wird die Bildqualität durch Pedikelschrauben-Angulation signifikant verbessert (p=0,000). Auch die Einschätzung der Wirbelkörpervorderkante sowie der Pedikelschraubenlänge kann durch Pedikelschrauben-Angulation signifikant besser erfolgen (p=0,000), ebenso wie die Gesamtbeurteilbarkeit aus klinischer Sicht (p=0,000) und die Beurteilbarkeit von Spinalkanal und Wirbelkörperhinterkante (p=0,000).

Die Pedikelschrauben-Angulation führt bei gleichbleibendem Isozentrum zu einer deutlich verbesserten Bildqualität in der intraoperativen 3D-Bildgebung (CBCT).

Es ist davon auszugehen, dass durch den Einsatz angulierter Akquisitionstrajektorien und der damit verbesserten Bildqualität die Rate an Revisionseingriffen noch weiter verringert werden kann, als es bisher durch den grundsätzlichen Einsatz von intraoperativer 3D-Bildgebung gegenüber der 2D-Bildgebung in der Wirbelsäulenchirurgie bereits möglich war.