Bewertung der anfänglichen Sicherheit des HemiBridge™-Systems bei der geführten Behandlung des Wirbelsäulenwachstums bei progressiver idiopathischer Skoliose

Bedeutung Die Fusionsbehandlung bei Wirbelsäulendeformitäten umfasst einige der kostspieligsten und invasivsten Verfahren in der Orthopädie. Die Entwicklung einer wirksamen Behandlungsmethode zur Vermeidung von Fusionen ist erforderlich. Viele pädiatrische Wirbelsäulenspezialisten sind sich einig, dass die Wachstumsmodulation überzeugende vorklinische und klinische Daten aufweist, die weiter untersucht werden müssen. Obwohl die Verstrebung die einzige nicht-operative Modalität mit Wirksamkeitsnachweisen bei idiopathischer Skoliose ist, bleibt ihr Wirksamkeitsgrad im Vergleich zur Beobachtung oder natürlichen Vorgeschichte nicht schlüssig. Die Forschung wird seit über 50 Jahren veröffentlicht, doch widersprüchliche Literatur berichtet sowohl über Erfolge als auch über Misserfolge. Die meiste Literatur besteht aus retrospektiven Berichten über Erfahrungen mit Korsetts, mit wenig Gemeinsamkeiten in Bezug auf die bestehenden Bedingungen zum Zeitpunkt des Beginns des Korsetts, Dokumentation der Compliance und Grundlage für die Beurteilung des Erfolgs.

Die U.S. Preventative Services Task Force (USPSTF) ist ein unabhängiges Gremium aus Experten des privaten Sektors für Primärversorgung und Prävention. Die Task Force wurde vom U.S. Public Health Service einberufen, um den Nachweis der Wirksamkeit klinischer Präventionsdienste systematisch zu überprüfen. Eine ihrer Aufgaben war es, die Beweise zu bewerten, die die Praxis des Schulscreenings auf adoleszente idiopathische Skoliose unterstützen. Nach systematischer Durchsicht der bisherigen Literatur stellt ihre 1992 herausgegebene und 1996 aktualisierte Grundsatzerklärung fest: „… Es gibt keine ausreichenden Beweise, um festzustellen, ob die Korsetttherapie das natürliche Fortschreiten der Krankheit in einem signifikanten Anteil der Fälle begrenzt, wie die meisten Studien leiden Selektionsverzerrung, Fehlen interner Kontrollgruppen, unzureichende Nachsorge, kleine Stichprobengrößen und fehlende Messergebnisse für die Gesundheit."

Es gibt keine Evidenz der Stufe Eins, die die Praxis des Korsetts unterstützt, und Kliniker haben widersprüchliche und fragwürdige Schlussfolgerungen bezüglich der Wirksamkeit des Korsetts. Einige Kliniker glauben, dass die Beweise für eine Verringerung der Krümmungsprogression sprechen, und auf der Grundlage dieser Annahme haben mehr als die Hälfte der Bundesstaaten in den USA Schulscreeningprogramme zur Erkennung und Frühbehandlung von Skoliose vorgeschrieben. Auf der anderen Seite sind Gruppen wie die USPSTF, ihre britischen und kanadischen Kollegen und viele einzelne Praktiker weltweit der Ansicht, dass die Beweise nicht schlüssig sind, und stehen daher der Korsettbehandlung ambivalent gegenüber.

Aufgrund der Variabilität der veröffentlichten Ergebnisse zur Wirksamkeit von Korsetts haben Forscher in den Vereinigten Staaten und Kanada eine randomisierte multizentrische Studie mit Korsetts im Vergleich zu keinem Korsett begonnen, um die Wirksamkeit des Tragens von Korsetts bei der Behandlung von idiopathischer Skoliose zu bestimmen (BRAIST-Studie). Diese Studie, die 2007 in den Vereinigten Staaten initiiert wurde, wird unter der Schirmherrschaft der US National Institutes of Health (NIH) und des Canadian Institute of Health durchgeführt. In den Niederlanden wird ebenfalls eine randomisierte multizentrische Studie durchgeführt, in der die Verstrebung mit der Beobachtung verglichen wird.

Während die Korsettbehandlung nicht-invasiv ist und Wachstum, Bewegung und Funktion der Wirbelsäule erhält, korrigiert sie nicht die Deformität. Darüber hinaus geben der Stützdruck auf den Brustkorb und der Einfluss auf die Brustwand bei einem heranwachsenden Kind Anlass zur Sorge. Einige Skoliosepatienten tragen bis zu fünf Jahre lang ein Korsett, nur um zu erfahren, dass die Korsettbehandlung fehlgeschlagen ist, und dann wurde empfohlen, eine größere Fusionsoperation und Genesung zu ertragen.

Wenn eine Operation (Fusion und Instrumentierung) für Skoliose erforderlich ist, wird eine interne Fixierung der Wirbelsäule durchgeführt, um eine Korrektur und Knochenfusion zu erreichen. Eine chirurgische Korrektur durch posteriore Fusion wird typischerweise bei Krümmungen von mehr als 40–50° durchgeführt, häufig mit begleitender Diskektomie und Freisetzung der vorderen Längsbänder für Krümmungen von mehr als 75°. Kleinere Einschnitte oder die Verwendung von Portalen für anteriore Operationen wurden in den frühen 1990er Jahren mit der videounterstützten Thorakoskopie-Chirurgie (VATS) verfügbar. Zu den möglichen Vorteilen gehören weniger Störungen der Muskulatur und der Brustwand, geringere Auswirkungen auf die Lungenfunktion, schnellere Erholungszeit und kleinere Narben. Arlet (2000) führte eine Metaanalyse von 10 Artikeln mit insgesamt 151 Patienten durch, bei denen VATS in der Skoliosechirurgie eingesetzt wurde. Von den 151 Patienten erlitten 18 % (27 Komplikationen) größere und kleinere Komplikationen, einschließlich schwerer Blutungen (3), verlängerter Beatmung (10), pulmonaler Komplikationen (6), Interkostalneuralgie (Anzahl nicht angegeben), abgebrochenem Eingriff (3), und jeweils eine Chylothorax, Infektion und Tachykardie. Eine Aussage darüber, ob die Komplikationsrate durch VATS erhöht oder verringert wird, konnte nicht getroffen werden. Die Korrekturrate war ähnlich wie bei der offenen Thorakotomie.

Die Skoliosefusionschirurgie beinhaltet eine ausgedehnte Exposition der hinteren und/oder vorderen Wirbelsäule mit den damit verbundenen Risiken, häufigen Bluttransfusionen (2 bis 4 Einheiten), starken postoperativen Schmerzen, Bewegungsverlust des behandelten Segments und langsamer Rehabilitation. Das Kind hat auch potenzielle lebenslange Komplikationen, die erst mehrere Jahre nach der Operation auftreten, einschließlich einer Erkrankung benachbarter Segmente oder einer Degeneration, die in vielen Fällen eine zusätzliche Operation erfordert.

Andersen führte 10 Jahre nach Abschluss der Behandlung eine Studie mit 100 verspannten und 115 chirurgischen Patienten mit idiopathischer Skoliose durch. Die SF-36-Werte (Beurteilung der körperlichen und geistigen Gesundheit des Patienten) unterschieden sich nicht zwischen den beiden Gruppen; die Ergebnisse beider Gruppen waren jedoch niedriger als bei altersangepassten normalen Kontrollen. Die Ergebnisse für die mit Korsett versorgten Patienten zeigten, dass 17 % das Korsett als so unangenehm empfanden, dass sie lieber das Risiko einer Krümmungsprogression eingehen würden, als ein Korsett zu tragen. Von den Korsettpatienten gaben 71 % an, dass sie eine Operation (Fusion) einer Korsettversorgung vorgezogen hätten. Mehr als zwei von drei Patienten trugen die Orthese aufgrund von Hautirritationen nicht wie vorgeschrieben. Andere Forscher haben die Auswirkungen von Orthesen auf die Lebensqualität widerlegt.

Daher stellen weder Korsett- noch chirurgische Fusionsbehandlungen eine ideale Behandlung der idiopathischen Skoliose dar. Daher besteht ein Bedarf an idiopathischen Skoliosebehandlungen, die sich an die Patientenpopulation richten, deren Krümmung wahrscheinlich nicht durch Korsett korrigiert werden kann, für die jedoch die Risiken einer weniger invasiven chirurgischen Behandlung ohne Fusion durch den potenziellen Nutzen bei der Vermeidung einer lebenslangen Progression übertroffen werden können oder eine umfangreiche Fusionsoperation.

Das HemiBridge™ System ist für die progressive idiopathische Skoliose (Lenke-Typ 1A oder 1B) bei Patienten mit unreifem Skelett (Risser-Grad 0 und Triradiatknorpel offen) indiziert, indem es das Wirbelsäulenwachstum mechanisch moduliert (Hemiepiphysiodese) und das Fortschreiten der Wirbelsäulenverformung aufhält, ohne dass eine Wirbelsäulenversteifung erforderlich ist. Das HemiBridge™-System soll durch einen anterioren thorakoskopischen Eingriff auf der konvexen Seite einer Hauptthorakalkrümmung, die 25° bis 40° misst, auf zusammenhängenden Ebenen platziert werden, wobei das Ende der Wirbel der Krümmung Ebenen einschließlich oder zwischen T3 überspannt und L1. Das HemiBridge™ System ist für Männer und Frauen mit einem chronologischen Alter von 10 Jahren und älter vorgesehen. Frauen mit einem Atlas-Matching-Knochenalter ≥ 8 Jahre und 10 Monate dürfen 13 Jahre (oder vor der Menarche) nicht überschreiten und Männer mit einem Atlas-Matching-Knochenalter ≥ 10 Jahre dürfen 15 Jahre nicht überschreiten.

Innovation Das Studiengerät mit dem Namen HemiBridgeTM System ist das Ergebnis umfangreicher vorklinischer Forschung und Entwicklung, die von Donita Bylski-Austrow, PhD, und Eric Wall, MD, beide vom Cincinnati Children's Hospital Medical Center und der University of Cincinnati, initiiert wurden. Die bisherige Forschung und Entwicklung des Studiengeräts erfolgte durch ein interdisziplinäres Team aus pädiatrischen Wirbelsäulenchirurgen, Ingenieuren, Wissenschaftlern und Regulierungsexperten. Dieses Team hat dazu beigetragen, die zur Veränderung des Wachstums erforderliche Druckbelastung zu definieren, Prototypen in vorklinischen Modellen getestet, die Testartikel für den klinischen Einsatz verbessert und wiederholbare In-vivo-Ergebnisse in Übereinstimmung mit den Good Laboratory Practices der FDA bestätigt. Dieser Prozess hat zur Zulassung eines Studiengeräts geführt, das die FDA- und IRB-Zulassung erhalten hat, um mit der Erprobung in der klinischen Phase zu beginnen.

Die Innovation des HemiBridge-Systems liegt in seiner Fähigkeit, eine mechanische Hemiepiphysiodese anzuwenden, um das Wachstum der Wirbelsäule umzuleiten, und wurde entwickelt, um die physiologische Belastung von Jugendlichen aufzunehmen, während es sicher am Bewegungssegment der Wirbelsäule befestigt bleibt. Darüber hinaus umfasst das System innovative Patientensicherheits- und Chirurgenschnittstellenfunktionen. Die Operationstechnik und -instrumente wurden gemeinsam von SpineForm LLC und der Abteilung für Orthopädie des Cincinnati Children's Hospital Medical Center entwickelt.

Die Anwendung der mechanischen Hemiepiphysiodese zur Behandlung der progressiven Skoliose stellt den Einsatz externer Stützvorrichtungen und/oder Beobachtung (wachsames Warten) in Frage. Der Vergleich der gepoolten Raten für diese beiden nicht-operativen Eingriffe zeigt keinen klaren Vorteil beider Ansätze; Daher kann man nicht einen nicht-operativen Ansatz dem anderen vorziehen, um die Notwendigkeit einer Operation bei adoleszenter idiopathischer Skoliose zu vermeiden. Das Aufhalten der Kurvenprogression mit dem HemiBridge-System und das Vermeiden von Fusionen können die Lebensqualität erheblich beeinträchtigen und gleichzeitig die Gesamtkosten für die lebenslange Patientenversorgung senken. Die Bereitstellung einer chirurgischen Alternative für Patienten, die dem derzeitigen nicht-operativen Behandlungsstandard überlegen ist, ist ein Paradigmenwechsel, der weiter untersucht werden muss, um seine Sicherheit und Anwendungsindikationen zu bestimmen.

Das Design des klinischen Studienprotokolls ist auf Patienten beschränkt, bei denen das höchste Risiko besteht, dass eine mehrstufige Fusionsoperation erforderlich wird. Es gibt keine von der FDA zugelassenen Medizinprodukte zur Behandlung von idiopathischer Skoliose im späten Jugend- oder frühen Jugendalter. Das HemiBridge-System ist das erste mechanische Kompressionsgerät, das von der FDA für pädiatrische Prüfzwecke zugelassen wurde. Die vorgeschlagene Studie ist die erste Anwendung des HemiBridge-Systems beim Menschen. Die klinischen Studien werden es dem Studiensponsor ermöglichen, prospektive Informationen zu sammeln, um das Produkt, seine Indikationen, das Design des klinischen Protokolls der nächsten Studienphase und die empfohlene Operationstechnik kontinuierlich zu verbessern.