Validierung eines roboterassistierten Prüfverfahrens für In-vitro-Wirbelsäulenprüfung

Fragestellung: Das Pure-Moment-Konzept (PMA) von Panjabi ist der anerkannte Goldstandard bei der In-vitro-Prüfung von Wirbelsäulenpräparaten und -implantaten. In dieser Studie wurde ein neues roboterassistiertes Testverfahren mit dem PMA verglichen. Dieses Testverfahren bietet unter anderem die Möglichkeit kombinierte Bewegungen durchzuführen sowie auch die axiale Kompressionskraft im Sinne eines „follower Load“ aufzubringen.

Methoden: 11 Kalbswirbelsäulen-Bewegungsegmente wurden mittels des PMA und des roboterassistierten Verfahrens nach Reihenfolge standardgemäß untersucht. Bei der roboterassistierten Methode wurde die Hauptbewegungsachse weg-gesteuert und kraft-limitiert angefahren. Alle andere Rotationen sowie alle Translationen waren freigegeben, indem die entsprechenden Kräfte und Momente kraft-gesteuert auf 0 gehalten wurden. Drei Be- und Entlastungszyklen wurden durchlaufen und der dritte Zyklus ausgewertet.

Ergebnisse: Es wurden NZ, ROM, und Steifigkeit in Flexion-Extension, Seitneigung und axiale Rotation gemessen. Bei der Flexion-Extension z.B. war die ROM für den PMA 8,2±1,3° und bei dem roboterassistierten Verfahren 6,2±1,2 (p<0.001). Die Ergebnisse in den anderen Bewegungsrichtungen und der NZ verhalten sich ähnlich, bei der Steifigkeit umgekehrt.

Schlussfolgerungen: Möglicherweise sind die Unterschiede zwischen den beiden Methoden auf die Art der Steuerung zurückzuführen: das PMA ist ein rein kraftgesteuertes-, das roboterassistierte ein Hybridverfahren. Weiterhin ist die Versuchszeit unterschiedlich: ein Zyklus am PMA dauert 15min, gegenüber 1,5min mit dem Roboter.