Quattroplastie im Vergleich mit regulärer Kyphoplastie - Welchen Einfluss hat eine Quattroplastie auf die Statik der Wirbelsäule

Abstract

Rückenschmerzen betreffen fast jeden Menschen im Laufe seines Lebens. Trotz multifaktorieller Genese führen degenerative Erkrankungen am häufigs-ten zu Lumbalgien. Ältere Frauen erleiden aufgrund ihres höheren Osteopo-roserisikos häufiger Wirbelkörperfrakturen. Bei einem Knochensubstanzver-lust von etwa 40% kann es bei der Hälfte der Erkrankten zu pathologischen Kompressionsfrakturen kommen. Die etablierte Therapie von Wirbelkörperfrakturen ist die operative Versorgung mittels Kyphoplastie. Prinzipiell können Wirbelkörperfrakturen auch konserva-tiv behandelt werden, jedoch erzielt das operative Vorgehen nicht nur bessere Ergebnisse bei patientenbezogenen Parametern, sondern führt auch zu einer Restauration der Wirbelsäulenstatik. Die gesamte Biomechanik der Wirbelsäule wird durch eine Wirbelkörperfrak-tur verändert. Instabilität bedeutet eine erhöhte Beweglichkeit der Wirbelsäule. Das passive System verliert an Stabilität, welche unter anderem mit einer er-höhten Rekrutierung des aktiven Stabilisierungssystems der Muskeln und des Nervensystems kompensiert wird. Verschiedene Versuchsaufbauten wurden etabliert, um physiologische und pathologische Biomechanik der Wirbelsäule in Labormodellen dazustellen. Um die Möglichkeiten der in-vitro Testung der Wirbelsäule zu erweitern, ent-wickelte das Biomechaniklabor des Universitätsklinikums Tübingen ein neues Wirbelsäulenmodell, welches durch die Applikation eines stellungsadaptierten Lastenworkloads den bisherigen Wissensstand erweitert. Die relativen Bewe-gungen der einzelnen Wirbelkörper wurden mittels MotionCapture aufge-zeichnet. Diesem Prüfstand wurden humane lumbale Wirbelsäulenpräparate zugeführt, welche gezielt frakturiert wurden, um mittels Doppelballon-Kyphoplastie (Quattroplastie), einer Weiterentwicklung der Kyphoplastie, re-konstruiert zu werden. Zur Etablierung des Tübinger Wirbelsäulenmodells wurde untersucht, ob axia-le Last oder Follower Load signifikanten Einfluss auf die Stabilität der Wirbel-säule haben. Außerdem sollte gezeigt werden, dass die Stabilität der Wirbel-säule durch die Quattroplastie zunimmt und der Bewegungsumfang abnimmt. Die Ergebnisse unserer Studie zeigen, dass die axiale Last einen deutlichen Effekt auf die Stabilität der Wirbelsäule hat, eine Follower Load von 100 N hingegen nicht. Außerdem kommt es zu einer Instabilität im Zustand Bruch, während durch die Quattroplastie eine signifikante Stabilisierung erzielt wer-den kann, welche sich nicht vom nativen Zustand unterscheidet. Es kommt ebenso zu einer Zunahme des Bewegungsausmaßes in der Fraktursituation sowie zu dessen Abnahme nach erfolgter Quattroplastie. Unsere Studie untersucht nicht nur ein neues operatives Verfahren, sondern bietet auch neue Ansätze in der Wirbelsäulenforschung. Das Tübinger Wirbel-säulenmodell konnte erfolgreich etabliert werden. Vor allem das Nutzen des KUKA-Roboter in Kombination mit MotionCapture bietet viele Vorteile in der Durchführung der Frakturierung des Wirbelkörpers L4 und der Quattroplastie. Das stellungsadaptierte Lastenworkload zeigt sich vielversprechend und kann in den aktuellen Wissensstand eingebettet werden. Die Wiederherstellung der Wirbelsäulenstabilität mittels Quattroplastie ist erfolgreich. Eine komparative Aussage über Quattroplastie im Vergleich zu Kyphoplastie kann hier nicht ge-troffen werden.