Die Primärstabilität zweier PLIF-Techniken - Ein biomechanischer In-vitro-Vergleich

Zusammenfassung

Fragestellung: Ziel dieser experimentellen In-vitro-Studie ist der Vergleich der Primärstabilität nach PLIF mit zwei interkorporal implantierten Threaded Cages (BAK-Cages, Spinetech, Minneapolis, USA) mit der PLIF-Technik nach Harms (interkorporale Implantation von zwei Titankörben und hintere zuggurtende Osteosynthese, MOSS-MIAMI-System, De-Puy International Limited, Leeds, Großbritannien). Methode: Von sechs menschlichen Leichen wurden unmittelbar postmortal die Segmente L2-L5 en bloc entnommen, tiefgefroren, zur Präparation unter Schonung der knöchernen und ligamentären Strukturen aufgetaut und dann geteilt in zwei Präparate L2/3 und L4/5. Nach dem Zufallsprinzip wurden als Crossover-Versuch jeweils drei Segmente L2/3 und L4/5 einer Behandlung zugeführt, so daß ein intraindividueller Paarvergleich möglich war. Die Präparate wurden in einer servohydraulischen Prüfmaschine fixiert, ohne Vorlast axial komprimiert (600 N), unter Rotation (25 Nm) und unter Schub (250 N) belastet, der Bewegungsumfang und hieraus die Steifigkeit des intakten Präparates bestimmt. Nach Fusion wurde wieder der Bewegungsumfang unter axialer Kompression, Rotation, Schub mit den gleichen Kräften ohne Vorlast bestimmt, die Steifigkeit des operierten Segmentes berechnet. Der Behandlungseffekt wurde mit einem unverbundenen t-Test, angewendet auf logarithmierte Steifigkeiten, im Rahmen einer Cross-over-Analyse geprüft. Ergebnisse: Die Steifigkeiten der Nativpräparate waren in beiden Gruppen in allen drei Belastungsmodalitäten nahezu gleich. Die mit dem MOSS-MIAMI-System versorgten Präparate wiesen sowohl unter Kompression, Rotation und Schubbelastung im Vergleich zu den mit Threaded Cages versorgten Präparaten eine deutlich höhere Steifigkeit auf, die Steifigkeit unter Kompression war 1,98fach (95% Konfidenzintervall 1,01 - 3,69), unter Torsion 2,30fach (0,85 - 6,24), unter Schub 1,73fach (0,78 - 3,84) höher. Die Unterschiede waren signifikant für die Kompressionsmessung (p = 0,048), nicht signifikant für die Messung unter Torsion (p = 0,082) und Schub (p = 0.131). Schlußfolgerung: Die PLIF-Technik nach Harms führt im Gegensatz zur PLIF mit Threaded Cages zu einer deutlich höheren Initialstabilität, die in jedem Fall über der Steifigkeit des intakten Bewegungssegmentes liegt.

Abstract

Objective: The purpose of this biomechanical in-vitro-study was to compare two different PLIF-techniques with two types of implants on human lumbar spine: PLIF with threaded cages, (Bagby and Kuslich, Spinetech, Minneapolis, USA) and PLIF with the Moss-Miami-implants, (DePuy International Limited, Leeds, Great Britain). Methode: Six cadaveric human lumbar spine segments L2 - 5 were explanted, frozen at - 20 °C and thawed before preparation. They were cut in two parts by discectomie and arthrotomie L3/4, so six specimen L2/3 and six specimen L4/5 were obtained and used in a crossover-trial. Analysis included testing in a tension-torsion-machine under axial compression with 600 N, rotation (left-right) with 25 Nm and shearing forces with 250 N without preload. This was first done in the intact and then in the fused specimen. Results: Stiffness before treatment was comparable in both groups irrespective of location. Posttreatment stiffness was higher with MOSS-MIAMI-implants as compared to PLIF with BAK-cages. Average relative superiority (and 95%-confidence Intervall) were 1,98 (1,01 - 3,69) for compression, 2,30 (0,85 - 6,24) for rotation and 1,73 (0,78 - 3,84) for shearing. Statistical comparison of log posttreatment stiffness was significant for compression but not for rotation and shearing (2-sided independent crossover t-test). Conclusion: This biomechanical in-vitro-study demonstrates the higher initial stability of PLIF with titanium surgical mesh and posterior instrumentation when compared to PLIF with threaded cages alone.

Schlüsselwörter

Wirbelsäule - lumbale Fusion - Biomechanik - In-Vitro-Studie - Crossover-Studie

Key words

spine - posterior interbody fusion - biomechanics - in-vitro-study - crossover-study