title: Operative Behandlung von A3-Frakturen im Bereich des thorakolumbalen Übergangs – biomechanische Studie zur Evaluation unterschiedlicher Schraubendesigns unter zyklischer Belastung
Creators: name: Panhorst-Rudolphi, Pauline Anna Marie
Publisher: name: Philipps-Universität Marburg
Year: 2024
Subjects: Operative Behandlung
A3-Frakturen
unterschiedliche Schraubendesigns
thorakolumbaler Übergang
Medical sciences Medicine
Medizin
biomechanische Studie
zyklische Belastung

description: Die infolge eines Hochrasanztraumas entstandenen Berstungsfrakturen gehören bei jungen Menschen zu den häufigsten Frakturen des thorakolumbalen Wirbelsäulenüberganges, weshalb sich zahlreiche Behandlungsstrategien etablierten und anhaltende Debatten zur Einführung einer einheitlichen Versorgungleitlinie geführt werden. Je nach Institution und behandelndem Personal werden Typ A3- Frakturen, unter Berücksichtigung des Defektausmaßes, zumeist mit einer ausschließlich posterioren, beziehungsweise anterioren Stabilisierung oder in Form einer Verfahrenskombination behandelt. Aufgrund einer bei den einseitigen Verfahren auftretenden relevanten Höhenminderung werden derzeit vermehrt minimal-invasive kombinierte Methoden bevorzugt, welche mit geringeren Komplikationsraten, geminderten Schmerzen und einer deutlich gesteigerten Patientenzufriedenheit verbunden sind.
Ziel der Studie ist die Darstellung der vorteilhaften Kombination des neu entwickelten Prototyps mit einer posterioren Instrumentation, unter zusätzlicher Betrachtung des Implantatverhaltens infolge einer Zementaugmentation. Die Studie dient demnach der Weiterentwicklung bestehender Versorgungsstrategien von Typ A3-Verletzungen mit dem Schwerpunkt einer verbesserten Höhenrekonstruktion und einer möglichst genauen Wiederherstellung des ursprünglichen anatomischen und biomechanischen Zustandes.
Fragestellung
1. Welche operative Technik weist im Vergleich den besten Höhenerhalt des Wirbelkörpers
auf?
2. Wie wirkt sich die Zementaugmentation des Prototyps auf die Stabilität und die Höhe des
behandelten Wirbelabschnittes aus?
Nach der präzisen Präparation und Einbettung von 21 fresh-frozen humanen Wirbelsäulen, unter Einbeziehung des Bereiches vom elften thorakalen bis zum dritten lumbalen Wirbelkörper, wurden im Rahmen des Methodenvergleiches verschiedene diagnostische Techniken angewandt. Unter anderem diente die DEXA-Messung der individuellen Knochendichtebestimmung des jeweiligen Wirbelkörpers. In Kombination mit der darauffolgenden ergänzenden computertomografischen Darstellung konnten die Gruppeneinteilung vorgenommen und die Studienresultate verglichen werden. Die für den Methodenvergleich notwendige ausschließliche Generierung von Typ A3-Frakturen des ersten Lendenwirbelkörpers wurde ebenfalls anhand vorheriger Bildgebung und durch die Anwendung des Freefall-Towers der Philipps Universität Marburg sichergestellt. Darüber hinaus konnte unter stetiger Röntgenkontrolle die anschließende Implantation der drei unterschiedlichen perkutanen minimal-
invasiven Verfahrenskombinationen vorgenommen werden, welche infolge einer sachgerechten Implantatpositionierung zur möglichst präzisen Vergleichbarkeit der Ergebnisse beitrugen. Die in zwei Testgruppen angewandte Verfahrenskombination des Prototyps mit dorsaler Instrumentation, welche unter Augmentation und Verzicht von Zement implantiert wurden, sind zudem mit einer ergänzenden Versuchsgruppe dem rein posterioren Verfahren gegenübergestellt worden. Die abschließend durchgeführte postoperative Belastung der verschiedenen Techniken in einer hydraulischen Belastungsmaschine in 100000 Zyklen, mit 3HZ und 600N, ermöglichte die Aufzeichnung eines Kraft- Weg-Diagramms, welches in Kombination mit den allgemein erhobenen Daten zur anschließenden Ermittlung des Höhenverlustes der verschiedenen Säulen mit einbezogen wurde. Die in allen drei Gruppen nach der Frakturgenerierung festgestellten nicht signifikanten Unterschiede des Höhenverhaltens dienten als Grundlage für die Beurteilung der Höhenrekonstruktion in den verschiedenen Stadien der Studie. Im Vergleich der Methoden wurde im Bereich der zentralen und dorsalen Säule postoperativ und nach zyklischer Belastung bezüglich des Höhenverhaltens ein signifikanter Unterschied festgestellt. Die reine Implantation des Sextanten erzielte hingegen vergleichsweise geringere Parameter bezüglich der erwünschten Höhenrekonstruktionen im Zusammenhang der Verfahrenskombination und die Zementierung des Prototyps wies keinen positiven Effekt resultierenden Ergebnisse auf, weshalb aufgrund der Nebenwirkungen gegebenenfalls auf dessen Einsatz zu verzichten ist. Zusammenfassend stellt das neue Verfahren aufgrund seiner positiven Ergebnisse eine durchaus alternative und zielführende Methode zur zentralen und dorsalen Wirbelkörperhöhenrekonstruktion dar.
Durch die verhältnismäßig geringe Fallzahl und das erhöhte durchschnittliche Spenderalter der rein männlichen Donatoren resultiert jedoch eine mangelhafte Vergleichbarkeit der Ergebnisse in Anbetracht der derzeit klinisch betroffenen Patient/-innen Die unter anderem bestehenden Fehlerquellen aufgrund der Nutzung von fresh-frozen Präparaten ohne Weichteilmantel, die nur schwer zu standardisierende computertomografische Auswertung und die Belastung in nur einer Ebene gehören ebenfalls zu den in vitro vorherrschenden Verhältnissen der Studie und führen gleichermaßen zu einer eingeschränkten Übertragbarkeit der Ergebnisse auf die in vivo vorliegenden Situationen. Infolgedessen ist der weiterführende Ausbau der Studie anzustreben, welcher mit einer Fallzahlerhöhung, dem zusätzlichen Vergleich vorherrschender etablierter Verfahren und der Einbeziehung verschiedener Zementsorten in vitro einhergeht. Nach systematischer ergänzender Forschung ist letztendlich die Etablierung eines zielgerichteten Verfahrens im klinischen Bereich anzustreben, um langfristig eine entsprechende Versorgungsrichtlinie für Frakturen des thorakolumbalen Überganges einzuführen.