Wirbelsäulenforschung mit stereophotogrammetrischer Röntgenanalyse (SpineRSA)

Bei Patienten, bei denen eine Wirbelsäulenfusion indiziert ist, kann die posteriore lumbale interkorporelle Fusion (PLIF) empfohlen werden, um die Stabilität des betroffenen Wirbelsäulensegments wiederherzustellen1. PLIF wurde in den 1940er Jahren von einem Dr. Cloward zur Behandlung schmerzhafter, durch Degeneration geschädigter Bandscheiben entwickelt und umfasst die Entfernung des gesamten Kernteils der Bandscheibe und den anschließenden Ersatz durch mehrere Blöcke transplantierten Knochens. Der Zweck der Fusion besteht darin, die Bewegung an der betroffenen Stelle und damit die Schmerzquelle zu eliminieren oder zu reduzieren.

Vier wichtige Zwischenwirbelkäfige wurden von der Food and Drug Administration (FDA) für die Verwendung beim Menschen zugelassen: der Brantigan Interbody Fusion Cage, der Ray Threaded Fusion Cage, der Bagby and Kuslich Cage und zuletzt der Trabecular Metal™ Cage. Trabecular Metal™ besteht zu 98 Prozent aus Tantal und zu 2 Prozent aus glasartigem Kohlenstoff und hat den höchsten Reibungskoeffizienten aller Implantatmaterialien auf dem Markt, was eine optimale anfängliche Implantat-Knochen-Passung ermöglicht. Darüber hinaus bietet die einzigartige poröse Struktur von Trabecular Metal™ deutlich mehr Platz für das Einwachsen von Gewebe, wodurch eine kohäsivere Implantat-Knochen-Grenzfläche sowie eine langfristige Stabilität des Implantats ermöglicht werden.

Langfristige Follow-up-Daten zur Wirksamkeit des Brantigan Interbody Fusion Cage, Ray Threaded Fusion Cage und Bagby and Kuslich Cages sind begrenzt, wobei die strengsten Studien (d. h. kontrollierte prospektive Studien), die typischerweise Ergebnisse etwa 2 Jahre nach der Operation liefern. Insgesamt zeigen diese Studien, dass bestehende Zwischenwirbelkäfige zwar erhebliche Fortschritte bei der Bewältigung der mit herkömmlichen Knochentransplantations-/Fixierungstechniken verbundenen Nachteile gemacht haben, die Probleme jedoch weiterhin bestehen. Durch eine umfassende und genaue klinische Bewertung des Trabecular Metal™-Zwischenwirbelkäfigs hofft das Forschungsteam, Fortschritte in der PLIF-Technik zu dokumentieren und dadurch sowohl die aktuelle Forschung als auch die klinische Praxis zu informieren.

Das Hauptziel der vorgeschlagenen Forschung besteht darin, Daten zur klinischen Wirksamkeit des Trabecular Metal™ Posterior Lumbar Interbody Fusion (PLIF)-Cages mit Pedikelschrauben-Instrumentierung für die Behandlung von Fusionen der Lendenwirbelsäule auf einer Ebene zu sammeln. Basierend auf diesen Pilotdaten hoffen wir, ein akzeptables klinisches Leistungsniveau für den Trabecular Metal™-Käfig zu etablieren, ein Maßstab, mit dem nachfolgende Untersuchungen verglichen werden können.

Die direkte chirurgische Exploration gilt als die zuverlässigste Methode zur genauen Bestimmung des Fusionserfolgs, sowohl aus struktureller als auch aus funktioneller Sicht, nach einer Wirbelsäulenfusionsoperation. Leider ist diese Methode sehr invasiv, kostspielig und wird selten angewendet. Darüber hinaus liefert die chirurgische Exploration keine Längsschnittinformationen zur Stabilität des Implantats, einschließlich der Überwachung des Auftretens von Migration.

Im Gegensatz dazu kann die stereophotogrammetrische Röntgenanalyse (RSA) das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von Mobilität zwischen Zwischenwirbelsegmenten (d. h. Funktionsstabilität der Fusion) mit hoher Genauigkeit. RSA ist eine Röntgentechnik, bei der kleine Tantalkugeln verwendet werden, die in den Knochen des Patienten implantiert werden, um Mikrobewegungen zu messen (

RSA wird seit mehreren Jahrzehnten verwendet, und seine Sicherheit ist gut dokumentiert. Ein computergestütztes, digitales RSA-System wurde kürzlich in unserem Zentrum installiert und kalibriert. Seine Messfähigkeiten wurden streng validiert und es wird derzeit zur Bewertung eines neuen Knieimplantatdesigns eingesetzt. Eine Erweiterung des Systems um Spine-RSA ist problemlos möglich.