Die isthmische Form der Spondylolyse ist bei Kindern weitaus am häufigsten und resultiert aus repetitiven Mikrotraumatisierungen der Pars interarticularis, basierend auf biomechanisch prädisponierenden anatomischen Gegebenheiten und einer genetischen Komponente. Es ist die häufigste Ursache für strukturelle (lumbale) Rückenschmerzen bei Kindern und Jugendlichen, mit deutlich erhöhter Inzidenz bei Sportarten mit repetitiver Hyperextension und/oder Rotation der Lendenwirbelsäule. Die Früherkennung der Spondylolyse ist entscheidend für das Erreichen einer knöchernen Ausheilung des Pars-Defekts unter konservativer Therapiegestaltung. Bei entsprechender Symptomatik sollte bei unauffälligem Befund im konventionellen Röntgenbild ein Schichtbildverfahren, heutzutage primär eine MRT, indiziert werden. In aller Regel ist die konservative Therapie zielführend. Operative Interventionen sind bei therapierefraktärer Schmerzsymptomatik, progressivem Wirbelgleiten und/oder neurologischen Problemen indiziert. Wenn möglich sollte dabei eine Direktreparatur der Pars interarticularis gegenüber einer Fusion des betroffenen Bewegungssegments favorisiert werden. Die adäquate Behandlung bei hochgradiger Spondylolisthese (>50 %) wird nach wie vor kontrovers diskutiert. Bei klinischer Symptomatik wird ein operatives Vorgehen empfohlen, wobei bei der Wahl der Operationstechnik nebst dem Ausmaß des Wirbelgleitens zwingend auch morphologische und biomechanische Parameter berücksichtigt werden sollten.
Der Begriff Spondylolyse bezieht sich auf einen Defekt oder eine Unterbrechung im Bereich der Pars interarticularis eines Wirbels (Abb. 1).
Abb. 1
Dorsale Ansicht des 5. Lendenwirbelkörpers. Als Pars interarticularis wird die knöcherne Verbindung zwischen dem Processus articularis superior und dem Processus articularis inferior bezeichnet. Eine Spondylolyse bezieht sich auf einen Defekt in diesem Bereich
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Als Spondylolisthese bezeichnet man das Gleiten eines Wirbels gegenüber einem angrenzenden Wirbel. Das Ausmaß des Wirbelgleitens wird in Abhängigkeit von der Ventraltranslation des betroffenen Wirbels zum kaudal angrenzenden Wirbel eingeteilt. Am häufigsten wird dabei die Einteilung nach Meyerding verwendet (Meyerding 1932). Ursprünglich beschrieben für ein Gleiten des 5. Lendenwirbels (L5) gegenüber dem 1. Sakralwirbel (S1) wird die Deckplatte von S1 in der sagittalen Ausrichtung von dorsal nach ventral in 4 Quadranten unterteilt und abhängig vom Ausmaß der Translation der Hinterkante von L5 gegenüber der Deckplatte von S1 aufsteigend in einen Gleitgrad I–IV unterteilt (Abb. 2). Ein Gleitgrad V entspricht einer Spondyloptose (Abb. 3).
Abb. 2
Einteilung der Spondylolisthese nach Meyerding
Abb. 3
Seitliches Röntgenbild des lumbosakralen Übergangs einer 8-jährigen Patientin mit einer Spondyloptose (Gleitgrad V nach Meyerding) des 5. Lendenwirbelkörpers
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Eine genauere Einteilung erlaubt die Methode nach Taillard, die den prozentualen Anteil der Ventraltranslation von L5 gegenüber S1 beschreibt (Taillard 1954). Taillard hat dabei zusätzlich die stabile (≤50 % Translation) von der instabilen (>50 % Translation) Form der Spondylolisthese unterschieden. Grundsätzlich wird ein Wirbelgleiten Grad I oder II nach Meyerding als „Low grade“- und Grad III oder IV als „High grade“-Spondylolisthese bezeichnet.
Bereits 1975 hat Leon Wiltse verschiedene Ursachen in der Entstehung einer Spondylolisthese beschrieben (Wiltse 1975). Neben der am häufigsten vorkommenden isthmischen Spondylolisthese mit einem Defekt im Bereich der Pars interarticularis wurden von ihm zusätzlich degenerative und angeborene Formen des Wirbelgleitens definiert. Schon Wiltse hatte festgehalten, dass die isthmische Spondylolisthese niemals bei Geburt vorliegt und in den meisten Fällen auf einer Ermüdungsfraktur der Pars interarticularis beruht. Diese häufigste Form des Pars-Defekts hatte er als Typ A (lytischen Typ) definiert. Die wesentlich selteneren restlichen Formen von Defekten der Pars interarticularis wurden von ihm in 4 weitere Typen unterteilt: Typ B entspricht einer Elongation der Pars, Typ C (Aquisita) tritt als Ermüdungsfraktur bei dorsal fusionierter Wirbelsäule auf, beim Typ D liegt ein pathologischer Pars-Defekt zugrunde und beim Typ E ist die Pars interarticularis durch ein akutes Trauma frakturiert. Eine degenerative Spondylolisthese beruht auf osteoarthritischen Veränderungen der Facettengelenke und einer Diskusdegeneration. Der degenerativ bedingte Verlust an Beweglichkeit im Bereich der Facettengelenke führt dabei zu einer Schwächung des Ligamentum flavum, was durch eine segmentale Instabilität zum Wirbelgleiten führen kann.
Bei Kindern und Jugendlichen liegt in 85 % der Fälle eine isthmische Spondylolisthese vor und betrifft in 85–95 % der Fälle den 5. Lendenwirbel (L5) (Gagnet et al. 2018). Neben sogenannten funktionellen Rückenschmerzen stellt die Spondylolyse eine der häufigsten Ursachen von lumbalen Rückenschmerzen dar, insbesondere bei jugendlichen Athleten (Studer 2018; Sakai et al. 2010a).
Pathophysiologie
Bei der am häufigsten vorkommenden isthmischen Spondylolyse sind mechanische Faktoren entscheidend an der Entstehung beteiligt. Die Evolution des aufrechten Ganges war mit einer Lordosierung der Lendenwirbelsäule (LWS) verbunden. Bei zusätzlicher Extension der LWS kann der Processus articularis inferior des kranial gelegenen Wirbels und der Processus articularis superior des kaudal gelegenen Wirbels im Sinne eines Nussknackermechanismus auf die Pars interarticularis des betroffenen Wirbels drücken. Diese Theorie wurde bereits 1931 von Capener beschrieben und hat noch immer Gültigkeit (Capener 1931). Die Lordose ist im Bereich des lumbosakralen Übergangs am stärksten ausgeprägt, und unter Berücksichtigung der Anatomie und Ausrichtung der Facettengelenke ist meistens L5, in der Regel bilateral, betroffen. Die erhöhte Inzidenz von Spondylolysen bei Sportarten mit repetitiver Hyperextension der LWS (z. B. Kunstturnen oder Gewichtheben) oder bei sagittalen Profilstörungen der Wirbelsäule mit kompensatorisch verstärkter Lendenlordose (z. B. Morbus Scheuermann) sowie der fehlende Nachweis einer Spondylolyse bei nicht gehfähigen Menschen unterstreichen die mechanische Komponente in der Pathogenese (Jackson et al. 1976; Ogilvie und Sherman 1987; Rosenberg et al. 1981). Biomechanische Untersuchungen haben gezeigt, dass die Spondylolyse primär auf der kaudalen Zugseite der Pars interarticularis beginnt (Labelle et al. 2005, 2004). Die individuelle lumbo-sakro-pelvine Anatomie beeinflusst dabei maßgeblich die auf die Pars interarticularis resultierenden Kräfte und das damit verbundene Risiko einer Spondylolyse. Mit Finite-Element-Modellen konnte nachgewiesen werden, dass mit zunehmender Abkippung des Sakrums („sacral slope“) respektive einer stärkeren Beckenneigung nach vorne („pelvic incidence“) und entsprechend größerer lumbosakraler Lordose signifikant höhere mechanische Belastungen auf die Pars interarticularis resultierten (Sterba et al. 2018). Das erhöhte Risiko einer Progression einer Spondylolisthese während des pubertären Wachstumsschubes kann, wie bei anderen Wachstumsstörungen der Wirbelsäule, auf die herabgesetzte Widerstandsfähigkeit der Wachstumszone (knorpelige Endplatte) gegenüber ventral gerichteten Scherkräften während dieser Phase mit akzeleriertem Wachstum zurückgeführt werden (Kajiura et al. 2001).
Die Prävalenz eines Defekts im Bereich der Pars interarticularis liegt bei ca. 5 % (Fredrickson et al. 1984). Neben den erwähnten mechanischen spielen auch genetische Faktoren eine wichtige Rolle bei der Entstehung der Spondylolyse. Gemäß Literatur finden sich Spondylolysen in 15–70 % bei erstgradig Verwandten von Betroffenen, was eine hereditäre Prädisposition für einen Pars-Defekt nahelegt (Albanese und Pizzutillo 1982; Wynne-Davies und Scott 1979). Auch die starke Assoziation mit dem Vorliegen einer Spina bifida occulta verleihen der Theorie einer zugrunde liegenden Dysplasie der Pars interarticularis weitere Glaubwürdigkeit (Fredrickson et al. 1984). Während das Vorliegen einer Spondylolyse das männliche Geschlecht 2- bis 3-mal häufiger betrifft, ist umgekehrt die Inzidenz eines Wirbelgleitens bei Mädchen und Frauen 2- bis 3-mal höher (Sakai et al. 2010a; Roche und Rowe 1952). Hinzu kommen ethnisch bedingte Unterschiede mit höherer Prävalenz von Spondylolysen bei der weißen gegenüber der schwarzen Bevölkerung sowie einer mit bis zu 25 % beschriebenen Häufigkeit bei nordischen Inuit-Völkern (Stewart 1953).
Natürlicher Verlauf
Um den natürlichen Verlauf bei bekannter Spondylolyse beurteilen zu können, haben Fredrickson et al. im Jahre 1955 eine prospektive Beobachtungsstudie mit 500 Schulkindern lanciert (Fredrickson et al. 1984). Die Prävalenz der Spondylolyse lag bei 4,4 % im Alter von 6 Jahren und bei 6 % im Erwachsenenalter bei einem Geschlechterverhältnis von 2:1 zugunsten von Knaben und Männern. Schmerzen standen nicht im Zusammenhang mit der Entwicklung eines Defekts im Bereich der Pars interarticularis. In 15 % der Fälle kam es zu einer Progression mit einer Spondylolisthese, wobei das Auftreten eines Wirbelgleitens hauptsächlich während der akzelerierten Wachstumsphase in der Pubertät beobachtet wurde. Auch die Progression zum Wirbelgleiten war in der Regel nicht mit Schmerzen verbunden. Nach einer Beobachtungsdauer von 45 Jahren war bei 30 Personen (6 %) ein Pars-Defekt nachweisbar (Beutler et al. 2003). Das Ausmaß des Wirbelgleitens war in allen Fällen ≤40 %. Anhand von Fragebögen zeigten sich keinerlei Unterschiede in Bezug auf Rückenschmerzen und die gesundheitsbezogene Lebensqualität im Vergleich zu einer altersadaptierten Kontrollgruppe.
Neben dem erhöhten Risiko der Zunahme des Wirbelgleitens während dem pubertären Wachstumsschub ist die Wahrscheinlichkeit einer weiteren Progression maßgeblich vom bereits vorhandenen Ausmaß der Spondylolisthese und dem Abrutschwinkel („slip angle“) abhängig (Saraste 1987; Seitsalo et al. 1991; Frennered et al. 1991). Der Abrutschwinkel ist definiert als Winkel zwischen einer senkrechten Linie zur Sakrumhinterwand und einer Linie entlang der Bodenplatte von L5 und wird vor allem bei domförmiger Deformierung von S1 angewendet (Abb. 4a). Ansonsten wird gemäß Scoliosis Research Society (SRS) der lumbosakrale Winkel gemessen. Dieser ist definiert als Winkel zwischen einer Tangente an die Deckplatte von S1 und einer Tangente an die Bodenplatte von L5 (Abb. 4b). Der Wert des Winkels ist bei lumbosakraler Lordose negativ (–) und bei lumbosakraler Kyphose positiv (+).
Abb. 4
Methode zur Bestimmung des Abrutschwinkels (a) respektive des lumbosakralen Winkels (b) bei Vorliegen einer Spondylolisthese
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Klinik
Bei 75 % der Kinder mit Rückenschmerzen findet sich kein pathomorphologisches Korrelat, und die Beschwerden werden als idiopathisch oder funktionell eingestuft. Die Spondylolyse hingegen repräsentiert den häufigsten identifizierbaren Grund für (lumbale) Rückenschmerzen bei Kindern und Jugendlichen. Aus den Untersuchungen von Fredrickson ist allerdings bekannt, dass das Auftreten einer Spondylolyse mehrheitlich asymptomatisch verläuft und selbst eine Progression zur Spondylolisthese nicht mit Schmerzen verbunden sein muss (Fredrickson et al. 1984). Entsprechend erfolgt der Nachweis einer Spondylolyse oftmals zufällig im Rahmen von radiologischen Abklärungen und eine hohe Dunkelziffer von asymptomatischen Pars-Defekten muss vermutet werden. Liegen Schmerzen vor, werden diese in der Regel als belastungsabhängig beschrieben, und in 40 % der Fälle ist anamnestisch ein konkretes Trauma erinnerlich (El Rassi et al. 2005). Die erhöhte Inzidenz von Spondylolysen bei jugendlichen Athleten von bis zu 50 % erfordert eine detaillierte Anamnese der sportlichen Aktivitäten (Sakai et al. 2010a; Kim und Green 2011; Sundell et al. 2013). Schmerzprovokation bei forcierter Reklination oder repetitiver Rotation der LWS ist typisch für das Vorliegen einer Überlastung oder Ermüdungsfraktur der Pars interarticularis. Radikuläre Symptome sind bei Kindern selten, können aber bei höhergradigem Wirbelgleiten vorkommen. Eine Kompression der Nervenwurzel kann durch hypertrophes, fibröses oder knöchernes Gewebe im Bereich des Pars-Defekts oder aber durch eine Einengung des Neuroforamens bei Vorliegen einer Spondylolisthese bedingt sein.
Bei der Inspektion können sowohl eine Hyperlordose der LWS als biomechanisch begünstigende Komponente bei der Entstehung einer Spondylolyse, aber auch eine Aufhebung der Lordose bis hin zur Kyphosierung am lumbosakralen Übergang im Falle einer höhergradigen Spondylolisthese beobachtet werden (Abb. 5a). Häufig lässt sich in dieser Situation eine Stufe zwischen den Dornfortsätzen am lumbosakralen Übergang palpieren, und das Gesäß erscheint durch die Retroversion des Sakrums herzförmig (Abb. 5b).
Abb. 5
a Vorliegen einer klinisch sichtbaren lumbosakralen Kyphose bei hochgradigem Wirbelgleiten. b Durch die kompensatorische Retroversion des Beckens erscheint der Gesäßbereich oftmals herzförmig
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Begleitende Hamstring-Kontrakturen können bei schweren Formen der Spondylolisthese zu einer Beeinflussung des Gangbilds mit Kauergang und Verkürzung der Schrittlänge führen. Im Falle einer Hyperlordose kann ein zusätzlicher reaktiver Hartspann der ischiocruralen Muskulatur zu einer Hüftlendenstrecksteife führen. Dies äußert sich funktionell mit einem Schiebegang, bei dem das Bein in der Schwungphase nicht gebeugt werden kann und der Patient das gesamte Becken nach vorne schiebt. Bei der Durchführung des Lasègue-Tests in Rückenlage führt die Anhebung des gestreckten Beines zu einem Hochheben des gesamten Rumpfes. Eine skoliotische Fehlhaltung kann einerseits schmerzbedingt als Schonhaltung vorkommen, andererseits Folge eines asymmetrischen Wirbelgleitens sein.
Diagnostik/Bildgebung
Röntgen
Bei klinischem Verdacht auf eine Spondylolyse sollten primär konventionelle Röntgenaufnahmen durchgeführt werden. Die Durchführung von Schräg- und kollimierten seitlichen Aufnahmen zusätzlich zu den standardmäßig eingesetzten anteroposterioren (ap) und lateralen Techniken ist mit der Verfügbarkeit von Schichtbildverfahren, trotz hoher Sensitivität, größtenteils verlassen worden. Kenntnisse über den möglichen Einsatz und der korrekten Interpretation dieser speziellen Röntgenaufnahmen sind dennoch hilfreich. In den 45°-Schrägaufnahmen von links und rechts kann die Wirbelmorphologie als sogenannter „scotty dog“ (schottischer Terrier) interpretiert werden. Dabei entsprechen das Ohr des Hundes dem Processus articularis superior, das Auge dem ipsilateralen Pedikel, die Nase dem Processus transversus, der Hals der Pars interarticularis und der Vorderlauf dem Processus articularis inferior (Abb. 6). Im Falle einer Spondylolyse ist der Hals (Pars interarticularis) unterbrochen respektive kann als Tragen eines Halsbandes imponieren.
Abb. 6
a Ausschnitt einer Schrägaufnahme der Lendenwirbelsäule bei Verdacht auf das Vorliegen einer Spondylolyse. b Die Morphologie der posterioren Elemente der Wirbelsäule kann als schottischer Terrier („scotty dog“) interpretiert werden. Im vorliegenden Beispiel bestätigt sich die Spondylolyse im Bereich der Pars interarticularis als Unterbrechung der ossären Strukturen, was beim „scotty dog“ als Tragen eines Halsbandes dargestellt werden kann
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Zusätzlich erlauben die Schrägaufnahmen den Nachweis von morphologischen Veränderungen (z. B. Elongation, Hypoplasie) der Pars interarticularis. Entscheidend für den konventionell-radiologischen Nachweis ist ein zum Pars-Defekt möglichst orthogonaler Strahlengang. Aufgrund der räumlichen Orientierung der Pars interarticularis ist dies mit den kollimierten seitlichen Röntgenaufnahmen des lumbosakralen Übergangs am besten der Fall, was die hohe Sensitivität dieser Aufnahmetechnik erklärt (Amato et al. 1984). Für den gezielten Nachweis einer Spondylolyse weniger geeignet, aber zur Beurteilung der koronaren und sagittalen Balance sowie zur Objektivierung der individuellen spinopelvinen Parameter sind Ganzwirbelsäulen-Aufnahmen entscheidend. Vorzugsweise sollten diese zur Reduktion der Strahlenbelastung des vulnerablen Patientenkollektivs mit einem EOS-Röntgengerät durchgeführt werden. Die spinopelvinen Parameter („pelvic incidence“, „sacral slope“ und „pelvic tilt“) (Abb. 7), das Ausmaß des Wirbelgleitens (nach Meyerding oder nach Taillard) sowie der Abrutschwinkel sind entscheidende Parameter zur Einschätzung des Progressionsrisikos (Labelle et al. 2011).
Abb. 7
Darstellung der sagittalen spino-pelvinen Parameter. Die Pelvic Incidence „PI“ (a) beschreibt den Winkel zwischen einer Linie vom Mittelpunkt der Deckplatte von S1 zum Femurkopfzentrum und einer Senkrechten zur Deckplatte von S1. Der Pelvic Tilt „PT“ (b) beschreibt den Winkel zwischen einer Linie vom Mittelpunkt der Deckplatte von S1 zum Femurkopfzentrum und einer vertikalen Refernezlinie (VRL) durch das Femurkopfzentrum. Der Sacral Slope „SS“ (c) beschreibt den Winkel zwischen einer Tangente an die Deckplatte von S1 und einer horizontalen Referenzlinie (HRL). Abbildung (d) zeigt den geometrischen Zusammenhang von Pelvic Incidence, Pelvic Tilt und Sacral Slope. Während der Sakral Slope und der Pelvic Tilt lageabhängig sind, ist die Pelvic Incidence lageunabhängig konstant und kann aus der Summe von Pelvic Tilt und Sacral Slope berechnet werden
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Die Röntgenmorphologie erlaubt Rückschlüsse über die Chronizität einer Spondylolyse oder die sonstigen Veränderungen der Pars interarticularis. So sind abgerundete, stumpfe und gegebenenfalls sklerosierte Frakturränder Ausdruck eines seit längerer Zeit bestehenden Defekts. Im Falle eines Wirbelgleitens kommt es im Verlauf häufig zu einer trapezoiden Formveränderung von L5 und einer domförmigen Abrundung der Deckplatte von S1 (Abb. 8).
Abb. 8
Ausschnitt einer computertomographischen Aufnahme mit hochgradigem Wirbelgleiten des 5. Lendenwirbels (L5) und trapezförmiger Morphologie von L5 sowie domförmiger Abrundung der Deckplatte des 1. Sakralwirbels
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Bei symptomatischen Spondylolisthesen kann eine mögliche Instabilität mittels Flexions-Extensions-Aufnahmen eruiert werden. Eindeutige Werte, die eine pathologisch erhöhte segmentale Mobilität definieren, fehlen jedoch (McGregor et al. 1995; Dvorak et al. 1991).
Computertomographie (CT)
Die CT stellt die beste Modalität zur Objektivierung und Visualisierung von Frakturen und Defekten der Pars interarticularis dar. Die Fortschritte auf technischer Ebene wie auch die Weiterentwicklung der Software zur Bildrekonstruktion haben die Genauigkeit stetig erhöht und dazu geführt, dass Techniken wie die „Reversed gantry“-Aufnahmen nicht mehr notwendig sind. In axialen Schnitten auf Höhe der Pedikel sollte der Wirbelbogen kontinuierlich abgebildet werden können. Ein Unterbruch weist auf einen Defekt der Pars interarticularis hin und wird im Englischen als „incomplete ring sign“ bezeichnet (Abb. 9) (Hession und Butt 1996).
Abb. 9
Axiale Schicht einer CT-Aufnahme des 5. Lendenwirbelkörpers mit Nachweis einer Spondylolyse und konsekutiver Unterbrechung des Wirbelbogens („incomplete ring sign“)
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Aufgrund der ähnlichen räumlichen Orientierung fällt die Abgrenzung eines möglichen Pars-Defekts gegenüber den normalen Facettengelenken teilweise schwer. Die meist unregelmäßige, teils fragmentierte Begrenzung einer Spondylolyse kann bei der Unterscheidung zu den glatt begrenzten Facettengelenken helfen. Diese Differenzierung fällt in den sagittalen Schichten einfacher, und selbst der Nachweis einer inkompletten Pars-Fraktur ist möglich. CT-Untersuchungen von inkompletten Pars-Defekten haben bestätigt, dass initial stets der inferiore Kortex frakturiert und die Frakturevolution von kaudal nach kranial durch die Pars verläuft (Dunn et al. 2008).
Ähnlich wie beim konventionellen Röntgen können durch das CT-morphologische Muster akute von chronischen Pars-Defekten unterschieden werden und den Behandlungsplan beeinflussen. Bei einem breiten Pars-Defekt mit sklerosierten Frakturrändern als Ausdruck einer chronischen Fraktur liegt kein Heilungspotenzial unter konservativer Therapiegestaltung vor. Im Gegensatz dazu kann bei Nachweis eines engen, nicht kortikalisierten Frakturspalts von einem akuten Defekt ausgegangen werden, der durch Einschränkung der (sportlichen) Aktivitäten und Ruhigstellung mittels Orthese oder Gips oftmals zur Ausheilung gebracht werden kann (Pizzutillo und Hummer 1989).
Bei unklarem klinischen Befund und konventionell-radiologischem Nachweis einer (reaktiven) Sklerosierung muss bei Vorliegen von Schmerzen differenzialdiagnostisch an ein Osteoidosteom gedacht werden, was mittels CT objektiviert oder ausgeschlossen werden kann.
Magnetresonanztomographie (MRT)
Die MRT wird immer häufiger als primäre Bildgebung zur Abklärung von lumbalen Rückenschmerzen eingesetzt. Die knöchernen Strukturen können dabei nicht so präzise wie in der CT dargestellt werden. Wird die MRT gezielt in der Diagnostik einer Spondylolyse eingesetzt, sollten gemäß Leone et al. bei jeder Untersuchung mindestens 3 mm sagittale und „reverse angle“ schräg-axiale T1-gewichtete sowie 4 mm sagittale und 3 mm „reverse angle“ schräg-axiale STIR- („short-tau inversion recovery“-) oder fettgesättigte T2-gewichtete Bilder gemacht werden (Leone et al. 2011). Pars-Defekte können am besten auf T1-gewichteten Bildern nachgewiesen werden, die den höchsten Kontrast zwischen hyperintensem Knochenmark und einem Signalverlust des knöchernen Kortex aufweisen (Saifuddin und Burnett 1997). Anhand der Darstellung in den unterschiedlich gewichteten Sequenzen kann auch eine Aussage über die Qualität des Gewebes im Frakturspalt getroffen werden (Leone et al. 2011). Eine große Bedeutung wird der MRT auch bei der Identifizierung von beginnenden oder inkompletten sowie akuten Pars-Defekten zugetragen, die allesamt primär einer konservativen Therapiegestaltung zugeführt werden sollten. Ein beginnender Pars-Defekt wird als Stressreaktion im Bereich der Pars interarticularis oder des angrenzenden Pedikels beschrieben, die mit STIR- oder fettgesättigten T2-gewichteten Sequenzen im Sinne eines Knochenödems („bone bruise“) dargestellt werden können (Abb. 10) (Campbell et al. 2005; Hollenberg et al. 2002; Ulmer et al. 1995; Sakai et al. 2010b).
Abb. 10
Fettgesättigter T2-gewichteter axialer Schnitt einer MRT des 5. Lendenwirbelkörpers mit Nachweis eines rechtsseitigen Pedikelödems (Pfeil) als Ausdruck einer Überlastung oder beginnenden Spondylolyse
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Ergänzend können in der MRT die umgebenden Weichteilstrukturen, insbesondere die Nervenwurzeln und Bandscheiben, adäquat mit beurteilt werden. Sagittale Schichtungen ermöglichen dabei eine genaue Visualisierung der Neuroforamina und erlauben die Beurteilung hinsichtlich einer foraminalen Einengung, meist bedingt durch eine Verschiebung des kranialen Pars-Fragments nach anterior-inferior oder durch hypertrophes Gewebe im Bereich des Frakturspalts.
Die Kombination aus Szintigramm und CT kann in unklaren Fällen die vorgängig beschriebene Schichtbildgebung ergänzen. Der Nachweis erhöhter Signalintensität suggeriert eine erhöhte lokale Stoffwechsel- und Knochenaktivität mit entsprechendem Potenzial zur Ausheilung eines Defekts. Eine fehlende Aktivität kann hingegen als fehlendes Heilungspotenzial bei Vorliegen einer Non-Union interpretiert werden (van den Oever et al. 1987).
Therapie
Konservative Therapie
Zufällig entdeckte, asymptomatische Spondylolysen und leichtgradige Spondylolisthesen bedürfen keiner gezielten Therapie, sollten jedoch zumindest bis zum Wachstumsende regelmäßig klinisch-radiologisch beobachtet werden. Bei Kindern und Jugendlichen mit symptomatischen Spondylolysen ist die konservative Therapiegestaltung in 80 % der Fälle erfolgreich. Der Therapieerfolg bezieht sich dabei in erster Linie auf die Kontrolle der Schmerzen und entspricht nicht in allen Fällen einer Ausheilung des Pars-Defekts. Verschiedene Studien, die als primären Endpunkt die knöcherne Heilungsrate einer Spondylolyse untersucht haben, wiesen eine Abhängigkeit von der Chronizität und Morphologie des Defekts und der Wahrscheinlichkeit einer knöchernen Ausheilung nach. Morita et al. unterschieden bei 185 Jugendlichen eine frühe (Haarriss der Pars interarticularis) von einer progressiven (weiter Frakturspalt mit kleinen knöchernen Fragmenten) und einer terminalen Form (breiter Frakturspalt mit sklerosierten Frakturrändern) eines Pars-Defekts und konnten bei 73 % der frühen und 38,5 % der progressiven Formen eine knöcherne Ausheilung unter konservativer Therapie mit Sportrestriktion und Ruhigstellung in einer entlordosierenden Orthese nachweisen (Morita et al. 1995). Keine Patienten mit als terminal eingeteiltem Pars-Defekt zeigten eine Ausheilung. In einer aktuelleren Studie wurde der Pars-Defekt basierend auf CT- und MRT-Untersuchungen in 4 verschiedene Stadien unterteilt. Als sehr frühes Stadium wurden in der MRT nachgewiesene Stressreaktionen ohne Nachweis einer Frakturlinie in der CT eingeteilt. Das frühe Stadium beschrieb eine in der CT sichtbare feine Frakturlinie. Beim progressiven Stadium war ein offensichtlicher Frakturspalt vorhanden und das terminale Stadium entsprach einer Pseudarthrose. Bei 100 % der Patienten mit als sehr frühes Stadium und bei 93,9 % mit als frühem Stadium beurteilten Veränderungen kam es innerhalb von 3 Monaten zur knöchernen Ausheilung. Bei den Patienten mit progressivem Stadium war dies noch bei 80 % der Patienten der Fall. Beim terminalen Stadium kam es nie zu einer knöchernen Ausheilung (Sakai et al. 2017).
Basierend auf einer Metaanalyse von Busse et al. über den Effekt der Anwendung von „Low-intensity pulsed“-Ultraschall (LIPUS) bei der konservativen Frakturbehandlung (Busse et al. 2002) haben Arima et al. den Einsatz von LIPUS bei Patienten mit progressivem Pars-Defekt untersucht (Arima et al. 2017). Bei ansonsten gleichem konservativen Therapieplan kam es innerhalb der ersten 4 Monate bei der Patientengruppe mit zusätzlicher LIPUS-Anwendung signifikant häufiger (66,7 % vs. 10 %) zu einer knöchernen Ausheilung des Pars-Defekts. Ein Gesamtkollektiv von 13 Patienten (19 Pars-Defekte) relativiert allerdings die Aussagekraft dieser Studie und weitere Untersuchungen mit größeren Fallzahlen sind erforderlich, um die Wirksamkeit dieser vielversprechenden Technik zu bestätigen.
Bei der Behandlung und Betreuung von jugendlichen Athleten mit Spondylolysen kommt es immer wieder zu Diskussionen über die Möglichkeit zur Weiterführung der sportlichen Aktivitäten. Bei fehlenden Beschwerden gibt es keine Evidenz, um bei zufälligem Nachweis einer Spondylolyse oder einer leichtgradigen Spondylolisthese (Meyerding Grad I und II) ein Sportverbot auszusprechen. Muschik et al. beobachteten den Verlauf von 86 Schülern einer Sportschule mit bekannter, asymptomatischer Spondylolyse (n=22) oder Spondylolisthese Grad I nach Meyerding (n=64) mit mindestens 20 Trainingsstunden pro Woche über einen durchschnittlichen Zeitraum von 4,8 Jahren (Muschik et al. 1996). 56 % der Jugendlichen zeigten keine Progression. Bei 44 % war eine Zunahme des Wirbelgleitens um durchschnittlich 11 % nachweisbar, wobei lediglich bei einer Patientin eine Progression zu einem Gleitgrad II nach Meyerding am Ende des Beobachtungsintervalls vorlag. Bei jugendlichen Athleten mit symptomatischen Spondylolysen in Frühstadien wird eine Sportkarenz in Kombination mit der Verwendung von entlordosierenden Orthesen oder Rumpfgipsen begleitet von physiotherapeutisch angeleitetem Training zur Verbesserung der Rumpfstabilität empfohlen (McCleary und Congeni 2007). Unter diesem Behandlungsregime können 80–90 % der Betroffenen innerhalb von 3–6 Monaten ihre vorgängigen sportlichen Aktivitäten wieder aufnehmen (d’Hemecourt et al. 2002; Sousa et al. 2017; Iwamoto et al. 2010). Wir favorisieren eine initiale Ruhigstellung mittels antilordotischem Rumpfgips für 2-mal 6 Wochen, um eine 100 %ige Compliance gewährleisten zu können.
Insgesamt zeigt die konservative Behandlung, bestehend aus einer Aktivitätseinschränkung, einer Therapie zur gezielten Kräftigung der rumpfstabilisierenden Muskulatur und der Anwendung von Rumpforthesen oder -gipsen, sehr gute Resultate bei Frühformen von Spondylolysen. Bei progressiven Formen von Pars-Defekten sind die Erfolgsaussichten bereits vermindert, könnten zukünftig aber unter der Anwendung von LIPUS allenfalls verbessert werden. Symptomatische Spätformen von Spondylolysen sprechen in aller Regel nicht auf konservative Maßnahmen an und bedürfen meist einer operativen Intervention.
Operative Therapie
Schmerzfreie Patienten mit Grad-I- und -II-Spondylolisthesen können primär konservativ behandelt werden. Ebenso ist man sich einig, dass Patienten mit starken, therapierefraktären Beschwerden, progressivem Wirbelgleiten und/oder neurologischen Problemen operiert werden sollten. Kontroversen bestehen hingegen nach wie vor bei der Therapieempfehlung für Patienten mit höhergradigen Spondylolisthesen (Gleitgrad ≥III nach Meyerding) bei fehlender Beschwerdesymptomatik. Lundine et al. verglichen die Lebensqualität von 49 Patienten mit Spondylolisthesen Grad III–V nach konservativer (n = 25) oder operativer (n = 24) Behandlung (Lundine et al. 2014). Von den 25 Patienten mit initial konservativer Behandlung mussten 10 (40 %) im Verlauf trotzdem operiert werden. Ansonsten fanden sich zum Zeitpunkt der Datenerhebung mit Verwendung des SRS-30-Outcome-Scores nach einer durchschnittlichen Beobachtungsdauer von 7,5 Jahren keine signifikanten Unterschiede zwischen den beiden Gruppen. Die Autoren folgerten, dass ein nichtoperatives Management von beschwerdefreien oder -armen Kindern und Jugendlichen mit hochgradigen Spondylolisthesen sicher ist und nicht zu signifikanten Problemen führt. Eine Subanalyse der Patienten, die nach anfänglich konservativer Therapie im Verlauf doch noch operiert werden mussten, zeigte, dass diese signifikant höhere Abrutschwinkel aufwiesen. Eine jüngere Metaanalyse zu diesem Thema mit Fokus auf die gesundheitsbezogene Lebensqualität nach operativer oder konservativer Behandlung von hochgradigen Spondylolisthesen konnte ebenfalls keine signifikanten Unterschiede zwischen den beiden Gruppen eruieren (Xue et al. 2016).
Über die Jahre wurden viele unterschiedliche Operationstechniken für die chirurgische Behandlung von symptomatischen Spondylolysen und Spondylolisthesen beschrieben. Grundsätzlich können dabei die Direktreparatur der Pars interarticularis von einer Fusion des funktionellen Bewegungssegments (meistens L5/S1) unterschieden werden. Wenn immer möglich sollte zum Erhalt der Beweglichkeit und der Verminderung von Anschlussdegenerationen eine Direktreparatur des Pars-Defekts angestrebt werden. Voraussetzungen dafür sind ein in der MRT normaler Diskus L5/S1, keine relevante dynamische Instabilität in den konventionell-radiologischen Funktionsaufnahmen und ein Wirbelgleiten ≤50 %.
Ab den 1970er-Jahren wurden verschiedene Techniken zur Direktreparatur der Pars interarticularis beschrieben (Buck 1970; Nicol und Scott 1986; Morscher et al. 1984; Tokuhashi und Matsuzaki 1996). Die Erfolgsraten zur Ausheilung des Pars-Defekts lagen unabhängig von der angewendeten Technik zwischen 70–100 %, und auch aus biomechanischer Sicht zeigten sich keine relevanten Unterschiede (Fan et al. 2010; Ulibarri et al. 2006; Karatas et al. 2016; Hefti et al. 1992; Debnath et al. 2003). Mit der Möglichkeit zur navigationsunterstützten Instrumentierung wurde in jüngerer Zeit die ursprünglich von Buck beschriebene Verwendung einer Zugschraube durch den Pars-Defekt als minimalinvasive Technik vermehrt propagiert (Ghobrial et al. 2017; Brennan et al. 2008). Aufgrund der lokalen Entwicklung der Morscher-Hakenschraube haben wir bis vor wenigen Jahren traditionell diese Technik für die Direktreparatur der Pars interarticularis angewendet (Abb. 11).
Abb. 11
Röntgenbilder eines 13-jährigen Patienten mit symptomatischer, leichtgradiger Spondylolisthese des 5. Lendenwirbelkörpers vor (a) und nach (b und c) Direktreparatur der Pars interarticularis mittels Morscher-Hakenschraube
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Neben anderweitig beschriebenen Implantatlockerungen (Sales de Gauzy et al. 2000) kam es wiederholt zu Problemen im Bereich der gekürzten Schraubenenden mit Notwendigkeit zur Materialentfernung. Derzeit verwenden wir eine modifizierte Version der initial von Tokuhashi beschriebenen Methode mit intrasegmentaler, ipsilateraler Anwendung eines Pedikelschrauben-Laminahaken-Stabkonstrukts (Abb. 12).
Abb. 12
Röntgenbilder einer 14-jährigen Patientin mit symptomatischer, leichtgradiger Spondylolisthese des 5. Lendenwirbelkörpers vor (a) und nach (b und c) Direktreparatur der Pars interarticularis mittels intrasegmentalem Pedikelschrauben-Laminahaken-Konstrukt
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Über einen transmuskulären Zugang nach Wiltse werden nach vorgängiger Resektion des Narbengewebes und Anlagerung von autologem Knochen im Bereich des Pars-Defekts die Implantate eingebracht. Um die Rezidivrate zu minimieren, wird vor Einbringen der Pedikelschraube die kaudale Spitze des Processus articularis inferior des kranial gelegenen Wirbels (in der Regel L4) durch eine Miniarthrotomie des Facettengelenks nach der Taillard-Methode reseziert. Die Möglichkeit zur Kompression zwischen Pedikelschraube und Laminahaken erlaubt die Anwendung dieser Technik auch bei leichtgradigem (<50 %) Wirbelgleiten.
Im Falle eines Wirbelgleitens >50 % (ab Gleitgrad III nach Meyerding) ist eine Direktreparatur der Pars nicht zielführend, und bei entsprechender Symptomatik sollte eine Fusion des betroffenen Bewegungssegments erfolgen. Nach wie vor umstritten ist dabei, inwiefern eine Instrumentierung notwendig und eine Reposition des Wirbelgleitens anzustreben ist. So zeigte eine Arbeit der Kollegen aus Finnland, dass bei operativer Versorgung von Patienten mit hochgradiger Spondylolisthese (>60 %) die Patienten mit einer In-situ-Fusion klinisch und funktionell gegenüber Patienten mit erfolgter Reposition nach 15 Jahren bessere Resultate zeigten (Poussa et al. 2006). Eine Wiederherstellung der lokalen Lordose scheint für das funktionelle Resultat wichtiger zu sein als das Ausmaß der Reposition. Im Jahr 2006 haben Mac-Thiong und Labelle basierend auf dem Ausmaß des Wirbelgleitens, dem Ausmaß der knöchernen Dysplasie und unter Berücksichtigung der spinopelvinen Balance einen Algorithmus zur chirurgischen Behandlung von Spondylolisthesen bei Kindern und Jugendlichen zusammengestellt (Mac-Thiong und Labelle 2006). Das Wirbelgleiten wurde in „low-grade“ (bis 50 %), „high-grade“ (>50 %) und Spondyloptose unterteilt. Die Dysplasie wurde basierend auf 7 Kriterien in „low-dysplastic“ (<3 Kriterien) respektive „high-dysplastic“ (≥3 Kriterien) eingeteilt. Zu diesen 7 Kriterien gehören eine lumbosakrale Kyphose, eine Keilform von L5, die domförmige Veränderung der Deckplatte von S1, eine Dysplasie der Facetten/Laminae, eine Oberfläche der Processi transversus von L5 von <2 cm2, eine verminderte Höhe der Bandscheibe von L5/S1 sowie begleitende Knochen- und/oder Bindegewebepathologien. Zur Beurteilung der spinopelvinen Balance wurden die „pelvic incidence“ (PI), der „sacral slope“ (SS) und der „pelvic tilt“ (PT) bestimmt (Abb. 7) und als „balanced pelvis“ (hoher SS/tiefer PT), respektive „retroverted pelvis“ (tiefer SS/hoher PT) unterteilt.
Für „High-grade“-Spondylolisthesen (Grad III und IV nach Meyerding) wurden die in Tab. 1 zusammengefassten Therapieempfehlungen abgegeben.
Tab. 1
Operative Therapieempfehlungen bei hochgradigen Spondylolisthesen (Grad III und IV nach Meyerding). (Nach Mac-Thiong und Labelle (Mac-Thiong und Labelle 2006))
Spondylolisthese
Therapieempfehlung
Low-dysplastic1
Balanced pelvis3
Instrumentierte posterolaterale Fusion L4–S1
(± Instrumentierung ans Becken, ± partielle Reposition falls Abrutschwinkel >10°-Kyphose)
Retroverted pelvis4
Partielle Reposition und instrumentierte posterolaterale Fusion L4–S1 und Instrumentierung ans Becken
(±L5–S1 „Interbody“-Fusion)
High-dysplastic2
Balanced plevis3
Partielle Reposition und instrumentierte posterolaterale Fusion L4–S1 und Instrumentierung ans Becken
(±L5–S1 „Interbody“-Fusion)
Retroverted pelvis4
Partielle Reposition und instrumentierte posterolaterale Fusion L4–S1 und Instrumentierung ans Becken und L5–S1 „Interbody“-Fusion
1<3 Dysplasie-Kriterien erfüllt
2≥3 Dysplasie-Kriterien erfüllt
3Hoher „sacral slope“, tiefer „pelvic tilt“
4Tiefer „sacral slope“, hoher „pelvic tilt“
Abb. 13 zeigt die operative Versorgung einer hochgradigen Spondylolisthese (Grad III–IV nach Meyerding) bei einem 15-jährigen Patienten. Gemäß den Empfehlungen von Mac-Thiong und Labelle erfolgte bei Vorliegen einer „High-dysplastic“- und „Balanced pelvis“-Situation eine partielle Reposition zur Korrektur der lumbosakralen Kyphose mit instrumentierter posterolateraler Fusion von L4 bis S1 und zusätzlicher Instrumentierung ans Becken.
Abb. 13
Röntgenbilder eines 15-jährigen Patienten mit hochgradiger Spondylolisthese vor (a) und nach (b) instrumentierter posterolateraler Fusion vom 4. Lendenwirbel bis zum 1. Sakralwirbel und zusätzlicher Instrumentierung ans Becken. Die Reposition des 5. Lendenwirbels diente primär zur Korrektur der lumbosakralen Kyphose
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Jüngere Untersuchungen an Finite-Element-Modellen konnten zeigen, dass bei balanciertem Becken eine partielle Reposition keine relevanten biomechanischen Vorteile gegenüber einer In-situ-Fusion aufweist. Bei retrovertiertem Becken resultierten durch eine Reposition sogar höhere Stressreaktionen auf die angrenzenden Segmente (Wang et al. 2016). Das primäre Ziel der Reposition liegt hauptsächlich in der Aufhebung der lokalen Kyphose und nicht der Reduktion des Gleitgrades. Neben den biomechanischen Vorteilen der Wiederherstellung einer lumbosakralen Lordose resultiert auch ein protektiver Effekt auf die Nervenwurzel von L5 (Petraco et al. 1996). Mit zunehmender Korrektur des Wirbelgleitens steigt hingegen das Risiko einer Nervenläsion an.
Bei Vorliegen einer Spondyloptose wird die zirkumferenzielle, instrumentierte Fusion empfohlen (Mac-Thiong und Labelle 2006; Hu et al. 2008). Die Notwendigkeit zur Reposition in Kombination mit einer Osteotomie des meist domförmigen Sakrumplateaus bis hin zur Resektion von L5 nach dem Gaines-Verfahren müssen dabei stets individuell beurteilt werden (Gaines und Nichols 1985).
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