Einfluss der Inlaygröße einer lumbalen Bandscheibenprothese auf das Bewegungsverhalten

 

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Zusammenfassung

Studienziel: Das Erhalten der segmentalen Beweglichkeit ist das Hauptziel bei der Implantation von Bandscheibenprothesen. Es existieren verschiedene Inlaygrößen um die physiologische Segmenthöhe wiederherzustellen. Ziel dieser In-vitro-Studie ist es, den Einfluss der Inlayhöhe auf das Bewegungsverhalten zu untersuchen. Methode: Insgesamt 10 lumbale WS-Präparate wurden auf einem Wirbelsäulenbelastungssimulator mit reinen Drehmomenten von 2,5 bis 7,5 Nm untersucht. Neben der Flexions-/Extensionsbewegung wurde auch die Seitneigung beurteilt. Nach der Leermessung erfolgte die Implantation der Totalprothese mit einer Inlaygröße von 8,5 mm. Danach wurde in 5 Fällen ein 1 mm größeres Inlay und in weiteren 5 Fällen ein 2 mm größeres Inlay eingesetzt und die Messung wiederholt. Die Bewegungsanalyse erfolgte mit dem Zebris®-System. Ergebnisse: Nachdem das kleinste Inlay eingesetzt wurde, war im Vergleich zum intakten Bewegungssegment keine signifikante Veränderung der segmentalen Beweglichkeit nachweisbar. Mit dem größeren Inlay ergab sich für die Flexion/Extension unter einer Belastung von 7,5 Nm eine Reduktion des Bewegungsausmaßes um 25 %, unter 5,0 Nm um 26 % und unter 2,5 Nm um 30 %. Die Neutralzone wurde um 37 % vermindert. Für die Seitneigung ergab sich unter der Maximalbelastung eine Verringerung des Bewegungsausmaßes um 21 %, unter 5,0 Nm um 26 % und unter 2,5 Nm um 35 %. Die Neutralzone war um 27 % vermindert. Die Reduktion der segmentalen Beweglichkeit war signifikant (p = 0,0057). Schlussfolgerungen: Der Totalersatz der lumbalen Bandscheibe erhält die Beweglichkeit des lumbalen Bewegungsegmentes. Mit Zunahme der Inlaygröße verringert sich das Bewegungsausmaß signifikant unter verschiedenen Belastungen.

Abstract

Aim of the Study: Maintaining segmental motion is one of the most reported theoretical advantages of total disc replacement (TDR). Several inlay sizes are available for reconstruction of the physiological disc height. The influence of the implant height on the range of motion (ROM) was investigated in a biomechanical study. Methods: A total of 10 human lumbar cadaver spines were subjected to biomechanical testing. Flexion/extension and side-bending moments were applied from 2.5 – 7.5 Nm on a spine load simulator allowing for all 6 degrees of freedom. Motion under different loads was monitored by the Zebris system in 3 dimensions. Initially intact specimens were tested in 3 load cycles. Then a total disc prothesis was implanted with an 8.5 mm inlay and the cycles were repeated. Finally in 5 cases a 1-mm larger inlay was inserted while in the remaining 5 cases the inlay was exchanged with a 2-mm larger implant. Neutral zone (NZ) and ROM were recorded under the different loads. Results: The average motion for the various loads showed no significant difference when the intact motion segment was compared to the specimen containing the 8.5-mm inlay. After the larger inlay had been mounted the average reduction of the ROM in flexion/extension was 25 % under the load of 7.5 Nm, 26 % under a torque of 5.0 Nm and 30 % when 2.5 Nm were applied. The NZ was reduced by 37 %. For side-bending the ROM was reduced by 21 % under a load of 7.5 Nm, by 26 % under 5.0 Nm and by 35 % under a torque of 2.5 Nm. The NZ was decreased by 27 %. The reduction of the ROM was significant (p = 0.0057). Conclusion: Segmental lumbar motion is maintained after TDR. The size of the inlay can significantly change the ROM in lumbar spine segments treated by TDR.

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PD Dr. Markus Weißkopf

Wirbelsäulenchirurgie
Orthopädische Fachklinik Schwarzach

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