Untersuchung zur Verlängerung der Instrumentierung im thorakolumbalen Übergang der Wirbelsäule – Eine biomechanische In-vitro-Studie

Einleitung: Die ASD stellt ein bestehendes Problem nach PLF Primäroperation dar, wofür im Wesentlichen zwei Möglichkeiten für eine Revisionsoperation bestehen: großer Zugang und ganzer Stabwechsel oder kleiner Zugang und Verwendung von Konnektoren (axial = AK, seitlich = SK). In dieser Studie soll die Primärstabilität der AK und SK im Vergleich zum durchgängigen Stabsystem (DS) im thorakolumbalen Bereich untersucht werden. Hierzu wurden an humanen Präparaten (Th5-S1) zwei Instrumentationslängen (Th6-S1 und Th10-S1) untersucht und dabei zwei unterschiedliche Segmente (L1/2 und Th9/10) mit AK und SK bzw. DS versorgt. Die Nullhypothese lautete, dass die mit Konnektoren versorgten Segmente genauso stabil waren wie das DS.

Material/Methode: Im Rahmen der Studie wurden zehn humane Wirbelsäulenkadaverpräparate verwendet (Alter 71,3 ± 9,4 Jahre, BMI 25,0 ± 4,7 kg/m², BMD 0,9 ± 0,2 g/cm²). Mit einem Roboter mit Kraft- und Momentensensor wurden Momente von 7,5 Nm in die Präparate eingeleitet und somit Flexion/Extension (FE), laterale Beugung (LB) und axiale Rotation (AX) unter Aufzeichnung der Kinematiken mittels optischen Navigationssystem drei Mal wiederholt. Getestet wurden folgende neun Zustände: Th6-S1 DS, Th6-S1 AKL1/2, Th6-S1 SKL1/2, Th6-S1 SKL1/2+Th9/10, Th6-S1 AKL1/2 + Th9/10, Th10-S1 AKL1/2, Th10-S1 SKL1/2, Th10-S1 DS, Nativ. Ausgewertet wurden tROM und tNZ sowie iROMs (in L1/L2 und Th9/Th10) des dritten Zyklus. Für den Vergleich der berechneten Parameter wurde eine ANOVA verwendet (α = 0,05).

Ergebnisse: Total: Keine statistisch signifikanten Unterschiede für die tROM und tNZ in den drei Bewegungsrichtungen Flexion-Extension (FE), lateraler Beugung (LB) und axialer Rotation (AX) in den beiden Instrumentationslängen Th10-S1 und Th6-S1 ([Abb. 1] A und B).

Abb. 1 Boxplots der (A) totalen Range of Motion (tROM) und (B) totalen neutralen Zone (tNZ) der einzelnen Testzustände für alle drei Bewegungsrichtungen.

Intersegmental – FE und AX: In den Instrumentationslängen Th10-S1 und Th6-S1 und den Instrumentationssegmenten L1/2 und Th9/10 konnten keine statistisch signifikanten Unterschiede hinsichtlich der iROM beobachtet werden ([Abb. 2] A – C und G – I).

Abb. 2 Boxplots der intersegmentalen Range of Motion (iROM) der einzelnen Testzustände: (A) Flexion-Extension in L1/2 über Th10-S1, (B) Flexion-Extension in L1/2 über Th6-S1, (C) Flexion-Extension in Th9/10 über Th6-S1, (D) Laterale Beugung in L1/2 über Th10-S1, (E) Laterale Beugung in L1/2 über Th6-S1, (F) Laterale Beugung in Th9/10 über Th6-S1, (G) Axiale Rotation in L1/2 über Th10-S1, (H) Axiale Rotation in L1/2 über Th6-S1, (I) Axiale Rotation in Th9/10 über Th6-S1.

Intersegmental – LB: In LB ergab sich bei der Instrumentationslänge Th10-S1 im Segment L1/2 ein signifikanter Unterschied zwischen AK und SK (p = 0,043) ([Abb. 2] D). Bei der Instrumentationslänge Th6-S1 konnte dieser Unterschied nicht beobachtet werden ([Abb. 2] E). Für das Segment Th9/10 zeigten sich in LB ebenfalls keine signifikanten Unterschiede ([Abb. 2] F).

Diskussion: Es konnten vergleichbare Primärstabilitäten zwischen AK, SK und DS erreicht werden. Für die Klinik könnte der Einsatz von Konnektoren daher aufgrund des weniger invasiven Eingriffes eine Alternative zum DS bedeuten.

Publikationsverlauf

Artikel online veröffentlicht:
07. Februar 2024