Monoaxial vs. Polyaxial Perkutane Hybridstabilisierung

Wirbelkörperfrakturen bei älteren Patienten betreffen überwiegend die thorakolumbale Wirbelsäule und stellen weiterhin eine erhebliche klinische Herausforderung dar. Diese Frakturen weisen besondere Merkmale auf, ihre Inzidenz nimmt zu und sie sind eine bedeutende Ursache für Morbidität in dieser Population. Patienten weisen typischerweise eine beeinträchtigte Knochenqualität und signifikante Komorbiditäten auf, was das Management zusätzlich erschwert. Die optimale Behandlung dieser Frakturen bleibt umstritten. Die Behandlungsoptionen reichen von konservativer Therapie und isolierten Wirbelkörperaugmentationsverfahren – wie Vertebroplastie oder Ballonkyphoplastie – über verschiedene dorsale Instrumentationstechniken bis hin zu, in ausgewählten Fällen, kombinierter posteroanteriorer chirurgischer Stabilisierung. Die Wahl der Behandlung hängt nicht nur von den spezifischen Frakturmerkmalen ab, sondern wird auch vom Gesamtzustand des individuellen Patienten beeinflusst. Es besteht allgemeiner Konsens, dass die Ziele der chirurgischen Behandlung ausreichende Stabilität zur Ermöglichung der frühen Mobilisation und Verhinderung einer progredienten Deformität, die Wiederherstellung der sagittalen Ausrichtung durch Reposition der frakturbedingten Fehlstellung, die Dekompression neuraler Strukturen bei neurologischen Defiziten und letztlich die Maximierung des klinischen Ergebnisses umfassen.

Die perkutane bisegmentale Hybridstabilisierung gilt als Standardbehandlungsoption für thorakolumbale Frakturen bei älteren Patienten [6; 7], insbesondere für Frakturen vom Typ 3 oder höher gemäß der Klassifikation der Sektion Wirbelsäule der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Unfallchirurgie (DGOU). Diese Stabilisierungstechnik umfasst eine dorsale zementaugmentierte Pedikelschraubeninstrumentation eine Etage oberhalb und unterhalb der Fraktur, kombiniert mit einer Ballonkyphoplastie des frakturierten Wirbelkörpers. Während mehrere Studien Ergebnisse nach kombinierter bisegmentaler unzementierter Pedikelschraubeninstrumentation und Zementaugmentation des frakturierten Wirbelkörpers berichtet haben, sind spezifische Daten zur perkutanen bisegmentalen Hybridstabilisierung – die eine Zementaugmentation sowohl der Pedikelschrauben als auch des frakturierten Wirbels umfasst – nach wie vor sehr begrenzt. In einer retrospektiven Studie mit 113 Patienten im Alter von 60 Jahren oder älter, die sich einer polyaxialen perkutanen bisegmentalen Hybridstabilisierung unterzogen, wurden fünf stationäre Komplikationen (4,4%) und ein durchschnittlicher Oswestry Disability Index (ODI)-Wert von 29,9 ± 22,2 (Bereich: 0–80) nach einer mittleren Nachbeobachtungszeit von 48 Monaten (Bereich: 24–78 Monate) berichtet. Der mittlere Repositionsverlust betrug 7,4° ± 5,6° (Bereich: 0°–25°), wobei 22% der Patienten einen Verlust von ≥ 10° aufwiesen. Darüber hinaus wurde eine signifikante Korrelation zwischen dem Ausmaß des Repositionsverlusts und den ODI-Werten beobachtet. In einer anschließenden Analyse identifizierten die Autoren den an den frakturierten Wirbelkörper angrenzenden oberen Bandscheibenfachraum und den zentralen Anteil des Wirbelkörpers selbst als Hauptursachen für den Repositionsverlust. Bemerkenswerterweise war der relative Verlust der zentralen Wirbelkörperhöhe der einzige Parameter, der signifikant mit dem Gesamtrepositionsverlust assoziiert war.

Die Hybridstabilisierung wurde traditionell mit polyaxialen Pedikelschrauben durchgeführt, da kanülierte und perforierte Pedikelschrauben, die für die PMMA-Zementaugmentation konzipiert sind, von verschiedenen Herstellern nur in der polyaxialen Variante verfügbar waren. Darüber hinaus werden polyaxiale Pedikelschrauben aufgrund der einfacheren Stabeinbringung häufig für die perkutane Instrumentation verwendet. Aus biomechanischer Sicht weisen polyaxiale Schrauben jedoch mehrere Einschränkungen bei der effektiven Frakturstabilisierung auf, insbesondere wenn es darum geht, die Frakturreposition zu erreichen und zu erhalten. Bei Wirbelkörperfrakturen ist die Tragfähigkeit der vorderen Säule typischerweise beeinträchtigt. In solchen Szenarien ist die Fähigkeit von Pedikelschraubenkonstrukten, Flexions- und anteriore Kompressionskräfte zu widerstehen, entscheidend für die Aufrechterhaltung der intraoperativ erreichten Frakturreposition. Monoaxiale Pedikelschrauben bilden, wenn sie mit einem Stab verbunden sind, aufgrund der festen Achse zwischen Schraubenkopf und -schaft ein winkelstabiles Konstrukt. Im Gegensatz dazu verfügen polyaxiale Schrauben über einen Schraubenkopf, der sich in mehreren Ebenen frei schwenken lässt und über einen Kopplungsmechanismus mit dem Schaft verbunden ist, was möglicherweise die Winkelstabilität zwischen Schraubenkopf und -schaft verringert. Biomechanische Studien haben gezeigt, dass polyaxiale Schraubenkonstrukte im Vergleich zu traditionellen monoaxialen Systemen eine reduzierte Steifigkeit aufweisen und bei geringeren Lastniveaus versagen, typischerweise aufgrund von Gleiten an der Schraubenkopf-Schnittstelle. Diese polyaxiale Schraubenkopf-Winkelveränderung kann zu einem Verlust der Frakturreposition führen und zur sagittalen Fehlstellung beitragen. Neben der reduzierten Konstruktsteifigkeit und dem Risiko eines postoperativen Repositionsverlusts kann auch die intraoperative Frakturreposition bei Verwendung polyaxialer Schrauben zur thorakolumbalen Frakturstabilisierung herausfordernd sein. Bei monoaxialen Schrauben wird die Frakturreposition typischerweise durch direkte Schraubenmanipulation und Befestigung an einem lordotisch vorkonturierten Stab erreicht. Im Gegensatz dazu ist aufgrund der Beweglichkeit der Schraubenköpfe in polyaxialen Systemen die Schraubenmanipulation weniger effektiv, und die Frakturreposition stützt sich hauptsächlich auf die Patientenpositionierung. In Übereinstimmung mit diesen biomechanischen Überlegungen haben mehrere klinische Studien – überwiegend bei jüngeren Patienten – gezeigt, dass die Gesamtkyphosekorrektur und die Wiederherstellung der Wirbelkörperhöhe nach monoaxialer Instrumentation im Vergleich zu polyaxialen Konstrukten signifikant besser sind. Infolgedessen wurde in Frage gestellt, ob die polyaxiale Instrumentation langfristig in der Lage ist, die anatomische sagittale Ausrichtung wiederherzustellen, oder ob sie primär als Mittel zur Verhinderung eines weiteren Kollapses des frakturierten Wirbelkörpers angesehen werden sollte.

Zusammengenommen könnte die Hybridstabilisierung mit monoaxialen Schrauben im Vergleich zur Hybridstabilisierung mit polyaxialen Schrauben eine überlegene Korrektur der frakturbedingten kyphotischen Deformität, eine verbesserte Wiederherstellung der Wirbelkörperhöhe und einen reduzierten postoperativen Repositionsverlust bieten.

Das übergeordnete Ziel dieser Studie ist es, radiologische und klinische Ergebnisse nach perkutaner bisegmentaler Hybridstabilisierung mit monoaxialen versus polyaxialen Pedikelschrauben bei Patienten im Alter von 60 Jahren oder älter mit thorakolumbalen Frakturen (T11-L4) zu vergleichen.