Lokales Wirbelsäulenprofil nach operativer Behandlung thorakolumbaler und lumbaler Frakturen

Auf der Grundlage der von Roussouly et al. [9] und Barrey et al. [10] erhobenen Werte für die lumbale Lordose (LL) und den „upper“ und „lower arc“ der LL wurden Normwerte für den bGDW abgeleitet, welche in Tab. 1 dargestellt sind. Für eine Beschreibung der traumatisch bedingten Fehlstellung wurde die Differenz zwischen gemessenem bGDW zum präoperativen Zeitpunkt mit diesen Werten gebildet.

Mittels Chi-Quadrat-Test wurden folgende Inhalte geprüft: Verteilung der AOSpine in den Gruppen AT und KT, Unterschiede im Erreichen der Normwerte zwischen den Gruppen AT und KT sowie Unterschiede im Anteil von Patienten mit weniger als 110 HU in den Gruppen AT und KT.

Der Einfluss der HU auf den Umfang der Reposition und auf den Umfang der Änderung des bGDW im postoperativen Verlauf wurde mittels Pearson-Korrelation untersucht. Die Spearman-Korrelation wurde verwendet, um den Zusammenhang zwischen Frakturmorphologie nach AOSpine und dem Umfang der Reposition und der postoperativen Änderung des bGDW zu untersuchen.

Für die statistischen Analysen wurde SPSS V26 (IBM Corp. IBM SPSS Statistics for Windows; Fa. IBM Corp, Armonk, NY) verwendet.

Verglichen mit den Normwerten zeigte sich präoperativ in beiden Gruppen eine signifikante frakturbedingte kyphotische Fehlstellung (AT: −15 ± 10°, p < 0,001; KT: −15 ± 10°, p < 0,001), welche sich zwischen den Operationsgruppen nicht sign. unterschied (p = 0,837, Abb. 3a). Die Nulllinie stellt hierbei den angenommenen Normwert höhenabhängig als Referenz dar. Die gemessenen präoperativen bGDW der Patienten unterschieden sich ebenfalls nicht zwischen beiden Operationsverfahren (AT: −6 ± 16°, KT: −6 ± 18°, p = 0,798, Abb. 3b).

Durch die Operation wird eine Änderung der bGDW in der Gesamtpopulation von 11 ± 8 (p < 0,001) herbeigeführt. Mit der AT wurde eine Reposition um 10 ± 6 und mit der KT um 11 ± 8 erzielt. Beide Operationstechniken unterscheiden sich nicht signifikant im Umfang der erzielten Reposition (p = 0,786). Der Interaktionseffekt zwischen Zeitpunkt und Operationstechnik war ebenfalls nicht signifikant (p = 0,476). Die Frakturschwere nach AOSpine als Kovariate zeigt keinen signifikanten Einfluss (p = 0,225) auf den Umfang der Reposition.

Bei 40 (26 %) Patienten (AT: 24 %, KT: 33 %, p = 0,244) wurden die Normwerte der bGDW durch die Reposition erreicht. Bei allen anderen Patienten (76 %) verblieb postoperativ ein kyphotischer Fehlstellungswinkel im Vergleich zu den Normwerten. Im Mittel unterschieden sich die postoperativen bGDW beider Gruppen signifikant von den Normwerten (AT −5 ± 8°, p < 0,001; KT −4 ± 8°, p < 0,001).

Der bGDW verringerte sich im postoperativen Verlauf um −5 ± 4 signifikant (p < 0,001). Die Operationstechnik (p = 0,998) zeigt sich nicht signifikant, die Verletzungsschwere (p = 0,043) hingegen zeigt einen knapp signifikanten Einfluss. Zur Nachuntersuchung betrugen die mittleren bGDW für AT = −1 ± 15° und für KT = −1 ± 16° (p = 0,930). Verglichen mit den präoperativen bGDW verbleibt ein mittleres Repositionsergebnis von 5 ± 8 (p = 0,002). Beide Operationstechniken unterscheiden sich nicht im verbliebenen Repositionsergebnis (p = 0,290). Ein Zusammenhang zwischen Umfang der ursprünglichen Reposition und dem Umfang des Repositionsverlusts lässt sich für beide Operationstechniken (AT p = 0,912, KT p = 0,420) und über die komplette Stichprobe (p = 0,430) nicht zeigen.

Die HU-Werte lagen zwischen 45 und 318 (168 ± 58 HU). Unterschiede zwischen beiden Operationsgruppen konnten nicht festgestellt werden (p = 0,714). Bei insgesamt 28 Patienten (19 %) wurden HU-Werte kleiner als 110 gemessen. Der Anteil an Patienten mit HU kleiner als 110 war in beiden Operationsgruppen vergleichbar (AT: 20 %, KT: 16 %, p = 0,823). Der Zusammenhang zwischen der Knochenqualität und dem Umfang der Reposition ist signifikant (r = 0,241, p = 0,003). Dies bedeutet, dass bei Patienten mit höheren HU eine umfangreichere Reposition erzielt wurde. Mit einem r² von 0,06 ist dieser Zusammenhang jedoch als sehr gering zu bezeichnen (Abb. 4a). Auf den Repositionsverlust im Nachuntersuchungszeitraum zeigen die HU-Werte ebenfalls einen signifikanten Einfluss (r = 0,272, p = 0,001). Niedrigere HU sind demnach mit einem größeren Repositionsverlust verbunden (Abb. 4b). Auch hier ist der Zusammenhang als gering zu bezeichnen (r² = 0,07).

Ein Zusammenhang zwischen der Frakturmorphologie und der erzielten Reposition besteht schwach, aber signifikant (r = 0,189, p = 0,020) in dem Sinne, dass bei einer höhergradigen Fraktur auch ein größerer Repositionsumfang erzielt wird. Für den Korrekturverlust findet sich dieser Zusammenhang nicht (p = 0,457). Der Zusammenhang zwischen Knochenqualität und Frakturmorphologie zeigt sich als sehr schwach (r = 0,186), aber signifikant (p = 0,022). Patienten mit hohen HU-Werten zeigen eine Tendenz zu höhergradigeren Verletzungen nach AOSpine (Abb. 5).

Insgesamt 132 Patienten (87 %) waren jünger als 65 Jahre. Hiervon wiesen 17 (13 %) eine schlechte Knochenqualität (HU < 110) auf. Männer (n = 11 von 96) und Frauen (n = 6 von 36) verteilten sich somit zu 11 und 17 %.

Insgesamt 43 aller Patienten waren zwischen 50 und 65 Jahre alt. Hiervon wiesen 12 (43 %) (6 von 29 Männern (21 %) und 6 von 14 Frauen (43 %)) eine schlechte Knochenqualität (HU < 110) auf.

Mit zunehmendem Alter zeigt sich eine Verminderung der Knochenqualität (r = −0,701, p < 0,001). Der Zusammenhang ist als stark zu bezeichnen und in Abb. 6 dargestellt. Die geschlechtsspezifische Betrachtung der Knochenqualität zeigt im Mittel keine Unterschiede zwischen Männern (170 ± 58 HU) und Frauen (163 ± 59 HU, p = 0,518). Unter Berücksichtigung des Alters als signifikante Kovariate (p < 0,001) zeigt sich ebenfalls kein signifikanter Unterschied (p = 0,937). Die altersadjustierten Mittelwerte der HU über die komplette Stichprobe liegen für Männern bei 168 (95. Konfidenzintervall 160–176) und für Frauen bei 168 (95. Konfidenzintervall 156–181).

Durch die offene Reposition ist eine relevante Korrektur der unfallbedingten Fehlstellung möglich, wie auch in der zweiten internetbasierten Multizenterstudie der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie (MCS ll) gezeigt werden konnte [11]. Das Repositionsausmaß von 10 können wir bestätigen. Die Daten der MSC ll zeigen, dass das initiale Repositionsergebnis insbesondere ohne zusätzliche ventrale Stabilisierung nicht gehalten werden konnte [12]. Dass ein erheblicher Repositionsverlust im Zeitraum vor einer ventralen Stabilisierung eintritt, können wir mit dieser Untersuchung bestätigen. Daten aus der hier dargestellten Kohorte nach ventraler Abstützung durch einen „Stand-alone“-Wirbelkörperersatz (VLIFT® Stryker, Kalamazoo, MI, USA) zeigten aber auch, dass die Sinterung nach einer ventralen Stabilisierung von der Knochenqualität abhängig ist. Je schlechter die Knochenqualität, desto größer die Sinterung. Ausschließlich in der Gruppe mit HU-Werten > 180 konnte eine minimale Sinterung detektiert werden [13].

Der Korrekturverlust von im Mittel −5 bei alleiniger dorsaler Instrumentierung ist signifikant und stützt die Ergebnisse der MSC ll (−7°) und der Arbeit von Spiegl et al. (−5 nach 60 Tagen) [14]. Aussagen zur klinischen Bedeutung dieser Fehlstellung können nicht getroffen werden, da im Rahmen dieser Untersuchung keine strukturierte Erfassung klinischer Parameter erfolgte. In einer monozentrischen prospektiven Pilotstudie, bei der die Indikation zur anterioren Fusion randomisiert gestellt wurde, bestätigte sich ein signifikant geringerer Repositionsverlust und zeigten sich tendenziell klinisch bessere Ergebnisse im ODI für die dorsoventral stabilisierten Patienten [15]. Der Wert der additiven ventralen Stabilisierung wird weiterhin kritisch diskutiert, wie in einem Review von Tan et al. aus 2020 zum Ausdruck kommt, welches allerdings die MSC-Daten [11, 12, 16] nicht berücksichtigt [17].

Die Knochenqualität wurde in der MSC ll nicht betrachtet. HU aus opportunistischen CT-Scans können als Surrogatparameter für die Knochenqualität herangezogen werden [7, 8]. Pickhardt et al. [8] belegten, dass Werte < 110 HU eine mehr als 90 %ige Spezifität für die Vorhersage einer Osteoporose haben. Legt man dies zugrunde, zeigen die hier vorgestellten Daten, dass ein relevanter Anteil der unter 65-jährigen Patienten (Frauen 17 %, Männer 11 %) sehr wahrscheinlich eine osteoporotische Knochenqualität aufwies. Unabhängig davon zeigen niedrige HU-Werte ein erhöhtes Risiko für Komplikationen wie Sinterungen von Cages [13], Lockerungen von Pedikelschrauben [18] und Anschlussfrakturen [19] an. Sie können somit dienlich für die Operationsplanung sein. Die hier erhobenen Daten zeigen einen signifikanten Einfluss der HU auf das Repositionsergebnis (je niedriger die HU, umso kleiner der Repositionsweg) und den Korrekturverlust (je niedriger die HU, umso größer der Repositionsverlust). Aufgrund der breiten Streuung der Werte sind die gefundenen Zusammenhänge als sehr gering zu bezeichnen, und die Aussagekraft der Ergebnisse ist limitiert.

Interessant an den Daten der MSC ll ist, dass ab einem Patientenalter von 41 banale Stürze einen relevanten Anteil der Unfallursache darstellen. Dies deutet darauf hin, dass der Anteil an Patienten mit verminderter Knochenqualität in der MCS ll auch bei Patienten zwischen 40 und 60 Jahren höher gewesen sein könnte als angenommen.

Das Ziel der Reposition ist die Korrektur der Fehlstellung auf das ursprüngliche, individuelle Wirbelsäulenprofil. In der Regel existieren keine prätraumatischen Aufnahmen der Wirbelsäule. Es kommt hinzu, dass bei wirbelsäulenverletzten Patienten Untersuchungen der Wirbelsäule gemäß der „Leitlinie der Bundesärztekammer zur Qualitätssicherung in der Röntgendiagnostik“ [20] im Stehen, die üblicherweise zur Feststellung des individuellen sagittalen und koronaren Profils zur Anwendung kommen, nicht möglich sind. Wirbelsäulenverletzungen bedingen in der Regel eine kyphotische Deformität, die im Verlauf erheblich zunehmen kann [21], sodass eine Bestimmung des individuellen Profils, wie es vor der Verletzung bestanden hat, nicht möglich ist.

Nach Kenntnis der Autoren gibt es kein etabliertes Verfahren, mit welchem bei einem im Liegen untersuchten wirbelsäulenverletzten Patienten vorbestehende physiologische bGDW der verletzten Segmente abgeleitet werden können. Um dieses Problem zu adressieren, wurden für diese Arbeit, basierend auf den Daten von Roussouly et al. [9] und Barrey et al. [10], Normwerte angenommen. Kritisch daran ist, dass die starken interindividuellen Schwankungen mit diesen Mittelwerten nicht erfasst werden. Betrachtet man die Lordosetypen nach LeHuec und die damit einhergehende Varianz der Höhe des Inflexionspunktes [9] kann der physiologische Wert für den bGDW der Segmente Th12/L1/L2 zwischen −10 und +10° variieren.

Dass durch die Reposition die angenommenen Normwerte nur in einer Minderzahl der Fälle erreicht wurden, kann durch oben genannte Limitation bedingt sein oder tatsächlich durch einen unzureichenden Repositionsweg verursacht sein. Diese Frage kann mit den vorhandenen Daten nicht geprüft werden.

Seit 2013 steht als Ergebnis eines globalen Konsensusprozesses die AOSpine-Klassifikation für die Einteilung der Schwere thorakolumbaler Verletzungen zur Verfügung [4], welche vorangegangene Klassifikationen wie die nach Magerl [22], McCormack [23] und die TLICS [24] aufgenommen und zusammengeführt hat. Somit scheint die AOSpine-Klassifikation die Verletzungsschwere umfänglich zu beschreiben, sodass auf eine Darstellung der Ergebnisse im Bezug zu den anderen Klassifikationen (Magerl, McCormack und TLICS) nicht erfolgte.

Dass bei Patienten mit niedrigeren HU eher niedriggradigere Frakturen auftreten, kann mit den vorliegenden Daten nicht erklärt werden. Möglicherweise führen Niedrigenergietraumen bei Patienten mit schlechterer Knochenqualität häufiger zu einfacheren Frakturen als bei Knochengesunden. Informationen zum Unfallhergang mit einer Kategorisierung nach einwirkender Energie in Analogie zur MSC ll wären geeignet, den Unfallhergang als Kovariate zu untersuchen.

Die Ergebnisse zeigen die bekannte negative Korrelation [25] zwischen Alter und HU. Interessant ist, dass sich altersbereinigt kein Unterschied zwischen Männern und Frauen finden lässt. Demnach scheint in unserer Kohorte das Alter einen stärkeren Einfluss auf die HU zu haben als das Geschlecht. Mögliche Ursache hierfür kann sein, dass das Vorhandensein einer Wirbelfraktur im Zusammenhang mit der Knochenqualität steht und somit dieses Ergebnis auf einem Selektionsbias beruht.