Interkorporal knogletransplantatmålingsundersøgelse

Instrumenteret lumbal spinal fusion er en kirurgisk procedure, der i vid udstrækning bliver brugt til at behandle forskellige rygsygdomme såsom deformiteter, spondylolistese, spondylolyse, spinal ustabilitet og degenerativ diskussygdom. Lumbal fusion er en effektiv behandling til at stabilisere de degenerative segmenter og fremme knoglefusion og kombineres ofte med efterfølgende dekompression af neurale strukturer eller korrektion af deformiteter. Til dato anvendes forskellige kirurgiske fusionsteknikker, men konsensus om en overlegen teknik mangler. Også det sted, hvor en kirurg ønsker at opnå knoglefusion, varierer. Sammensmeltning af kroppen udføres for at sammensmelte den øvre endeplade af en hvirvel og den nedre endeplade af den tilstødende hvirvel. Et intervertebralt bur bruges ofte til at bevare intervertebral højde og stabilitet. Efter indsættelse af buret påvirkes autolog dekompressiv knogle bag buret. Over tid forventes dette ikke-vitale knogletransplantat at ombygge mod ny vital knogle og efterfølgende at skabe en bæredygtig fusion mellem to tilstødende lændehvirvler. I tilfælde af resorption af knogletransplantatet eller tilstrækkelig knogleombygning kan der dog ikke udvikles solid brodannelse af knogle, og dette kan resultere i en pseudarthrose eller manglende forening. Denne klinisk vigtige komplikation forekommer hos 5% til 35% af patienter, der behandles med spinal fusion og kan føre til smerter og et fald i funktionsstatus. Også efterfølgende revisionskirurgi for symptomatisk pseudarthrose forekommer hos op til 24 % af patienterne efter fusionsoperation.

Guldstandarden til at vurdere interbody-fusion er kirurgisk udforskning, men på grund af upraktiske og etiske overvejelser er overvågning af fusionsstatus hovedsageligt begrænset til radiografisk billedevaluering. CT-scanning er den mest etablerede radiografiske metode til dette, men når en patient forbedrer sig klinisk, bruges konventionelle røntgenbilleder mere almindeligt. En ortopædkirurg kan bruge flere eksisterende scoringskriterier til at bedømme graden af ​​solid knoglebro baseret på denne røntgenbillede. Forskning har dog vist, at overensstemmelsen mellem observatørerne og den diagnostiske nøjagtighed af disse scoringskriterier er relativt lav. Korrekt diagnose af lumbal fusion på CT er blevet rapporteret til at være så lav som 67-72%, og på cervikal niveau savnes ikke-unioner i 20% af tilfældene. Problemet er, at der til dato ikke er noget kvantitativt og objektivt værktøj til rådighed til at kvantificere knogleombygningsprocessen og præcist bedømme, om hvirvler er fusioneret eller ej. Faktisk er der en generel mangel på viden om den biologiske proces af igangværende spinal fusion og dens sammenhæng med udviklingen af ​​ryg- og/eller bensmerter.

In vivo knogleombygning kan overvåges ved at bruge gentagne knoglemineraldensitetsmålinger (BMD). BMD-værdier genereres traditionelt ved hjælp af todimensionelle dobbeltenergi røntgenabsorptiometri (DEXA) scanninger, som hindres af overprojektion fra hoftekammen og metalartefakter. En mere passende proxy for disse målinger er brugen af ​​Hounsfield Units (HU). HU kan måles på CT-billeder og i høj grad korrelere med BMD. HU er allerede blevet brugt til at bestemme hvirvelknoglekvaliteten efter rygsøjlekirurgi og har flere kliniske anvendelser, herunder evnen til at forudsige stabiliteten af ​​ortopædiske implantater og til at hjælpe med kirurgisk beslutningstagning. Imidlertid har ingen af ​​disse undersøgelser haft held med at forbedre diagnostisk nøjagtighed ved etablering af spinal fusion.

Kvantificering af den biologiske knogleomdannelsesproces i knogletransplantatet over tid kan hjælpe med at evaluere knoglevækst eller knogleresorption. Kendskab til ændringer i knoglemineraltæthed fra knogletransplantatet kan være meget nyttig supplerende information, når der er tvivl om fusionsstatus. Til dato har kun to feasibility-undersøgelser med relativt små prøvestørrelser rapporteret om værdien af ​​HU-målinger til evaluering af knogletransplantat-ombygning efter lumbal interbody-fusionskirurgi. I et tidligere tværsnitsstudie fra Spruit et al., offentliggjort for næsten 18 år siden, blev HU-målinger kun udført én gang i det første år efter spinalfusionsoperation. Som sådan blev der ikke opnået information med hensyn til udviklingen af ​​knogletransplantat HU over tid.

For nylig blev gennemførligheden af ​​HU-målinger efter lumbal spondylodese (Reijmer et al, indsendt) undersøgt. HU-målingsproceduren, der blev udviklet under denne undersøgelse, havde fremragende intraobservatør-pålidelighed. De individuelle HU-baner antydede også, at knogleombygning endnu ikke var afsluttet mellem et og to år efter operationen. Begrænsninger for undersøgelsen var imidlertid en lille stikprøvestørrelse, fraværet af postoperative CT-billeder lavet kort efter operationen og fraværet af information om deltagernes postoperative ryg- og bensmerter. Denne begrænsede indsigt i smerteforløbet og processen med knogletransplantatombygning i det første år efter operationen. Denne undersøgelse vil bygge på resultaterne af den tidligere undersøgelse i et forsøg på at fremme det nyeste inden for dette vigtige område inden for ortopædi.