Intervertebrale Cages aus biomechanischer Sicht

Bei Fusionen eines Bewegungssegments im Bereich der lumbalen Wirbelsäule gibt es mehrere Möglichkeiten der Instrumentierung des betroffenen Segments. Intervertebrale Cages werden hierbei in den Zwischenwirbelraum als Platzhalter implantiert, um die Bandscheibenhöhe wieder herzustellen und das Segment unter Zuhilfenahme des Zuggurtungseffekts der ligamentären Strukturen zu stabilisieren.

Basierend auf einer selektiven Literaturrecherche mit dem Schwerpunkt auf biomechanische Aspekte zu intervertebralen Cages werden experimentelle und klinische Studien und Reviews dargestellt, interpretiert und diskutiert.

„Stand-alone-Cages“ ohne supplementäre Instrumentierungen zeigen in biomechanischen Flexibilitätsuntersuchungen, insbesondere in Extension und axialer Rotation, einen geringen Stabilisierungseffekt sowie einen erhöhten Kraftfluss durch die ventralen Strukturen. Mit einer additiven dorsalen Instrumentierung kann der Kraftfluss über das Segment wieder der physiologischen Wirbelsäule angenähert werden, und die Primärstabilität wird in allen Bewegungsrichtungen deutlich erhöht. Im Vergleich zur bilateralen dorsalen Instrumentierung zeigt eine unilaterale Instrumentierung eine verminderte Primärstabilität und kann durch die asymmetrische Belastung des Cages zu einem einseitigen Korrekturverlust führen. Nichtmetallische Implantatmaterialien mit einer an den Knochen angepassten Steifigkeit haben theoretisch eine geringere Tendenz zum Einsinken und erleichtern die radiologische Beurteilung der angestrebten knöchernen Durchbauung des Bandscheibenfaches aufgrund der geringeren Artefaktbildung.

In Kombination mit einer bilateralen dorsalen Instrumentierung mit einem Fixateur interne ist dieser vorrangig für die Primärstabilität eines zu fusionierendem Segments verantwortlich und die Geometrie und das Material des Cages sind nachrangig.