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Erschienen in:
01.09.2015 | Leitthema
Zementaugmentation an der Wirbelsäule
Was ist biomechanisch zu beachten?
Erschienen in: Die Orthopädie | Ausgabe 9/2015
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Hintergrund
Wirbelkörperkompressionsfrakturen sind die häufigsten osteoporoseassoziierten Frakturtypen. Seit Einführung der Zementaugmentation durch Vertebroplastie und der Augmentation von Schrauben hat sich die Versorgung osteoporotischer Frakturen wesentlich geändert.
Ziel der Arbeit
Es werden biomechanische Aspekte des Risikos von Anschlussfrakturen sowie bei der Versorgung osteoporotischer Wirbelkörperfrakturen bei der reinen Zementaugmentation durch Vertebroplastie und bei der Zementaugmentation von Schrauben bei dorsalen Instrumentationen dargestellt.
Material und Methode
In einer servohydraulischen Maschine wurden 18 humane osteoporotische Lendenwirbelsäulen (L1–5) angrenzend an zementaugmentierte Wirbelkörper getestet. Dabei wurden ein Standardzement und ein speziell für die Versuche modifizierter Zement mit einer geringeren Festigkeit verwendet. Weiterhin wurden unterschiedliche Verankerungsformen von Pedikelschrauben mit und ohne Zementaugmentation an weiteren humanen Präparaten mit einem einfachen Pull-out-Test und einem Fatique-Test, der die physiologischen Bedingungen besser widerspiegelt, geprüft.
Ergebnisse
Die Zementaugmentation an der Wirbelsäule führt bei osteoporotischem Knochen zu einer höheren biomechanischen Stabilität. Die damit verbundene veränderte Steifigkeit führt jedoch zu biomechanischen Veränderungen mit dem Risiko von Anschlussfrakturen. Die Verwendung eines weniger festen Zements reduziert das Risko für Anschlussfrakturen signifikant. Beide Schraubenaugmentationstechniken zeigten eine signifikante Erhöhung der Auszugskraft gegenüber der Gruppe ohne Zement. Die Augmentation durch die Schraubenperforation ergab im Fatique-Test die höchste Stabilität.
Diskussion und Zusammenfassung
Die Zementaugmentation führt zu einer deutlichen Veränderung der biomechanischen Eigenschaften. Große Stabilitätsunterschiede zwischen den angrenzenden Wirbelkörpern erhöhen das Risiko für Anschlussfrakturen, das durch modifizierten Zement mit reduzierter Festigkeit gemindert werden kann. Spezielle, für die Zementapplikation konzipierte Schrauben zeigen im Fatique-Test die höchste Stabilität.