Einleitung
Differenzierte dorsale Instrumentierungen an der HWS ermöglichen die Versorgung unterschiedlicher
Pathologien. Im Bereich der oberen HWS sind die dorsalen Instrumentierungen die am
häufigsten zum Einsatz kommenden Operationstechniken.
Moderne Schrauben-Stab-Systeme ermöglichen eine sichere und komplikationsarme dorsale
Stabilisierungsoption, sei es durch Schraubenplatzierung in der Massa lateralis oder
in den Pedikeln. Dorsale Stabilisierungstechniken bieten dabei biomechanische Vorteile
gegenüber einer ventralen Stabilisierung. Hauptindikation zur alleinigen dorsalen
oder kombiniert dorsoventralen Spondylodese stellt die Versorgung von Verletzungen
dar, einschließlich der Frakturen bei Spondylitis ankylosans. Die Stabilisierung von
hochgradigen Instabilitäten bei Tumoren/Metastasen der HWS erfolgt in überwiegender
Weise von dorsal und bietet gleichzeitig die Möglichkeit der Dekompression von dorsal.
Sämtliche Spondylodesen im Übergangsbereich, ob okzipitozervikal oder zervikothorakal,
erfolgen von dorsal.
Bedingt durch den unterschiedlichen anatomischen Aufbau der ersten beiden Halswirbel
(Atlas und Axis) gegenüber C III bis C VII unterscheiden sich die dorsalen Stabilisierungstechniken
der oberen HWS gegenüber der subaxialen HWS.
Technik der dorsalen Stabilisierung der oberen HWS
Technik der dorsalen Stabilisierung der oberen HWS
Als gute Verankerungsmöglichkeiten für Schrauben im Bereich der oberen HWS bietet
sich die Schraube C I nach Harms ([Abb. 8 e, g]; [9 b, c]) [8] sowie die Pedikelschraube C II (Judet-Schraube; [Abb. 10 a, b]) [10] an.
Ab C III bis C VI werden Schrauben in den Facetten als Massa-lateralis-Schrauben ([Abb. 5 f]; [6 c, d]; [7 c, d]; [8 c, d, f]) [15] fixiert. In besonderen Situationen, bei denen kein ausreichender Schraubenhalt in
den Facetten möglich ist, verwenden wir die Option der technisch aufwendigeren Pedikelschrauben
([Abb. 9 b, c]). Ab C VII nach kaudal auf Th I, Th II ist das Einbringen der Pedikelschrauben anatomisch
bedingt wieder vereinfacht möglich ([Abb. 7 g, h]).
Für die C-I-Pedikelschraube bieten sich 2 Möglichkeiten der Schraubenplatzierung:
-
durch den hinteren Wirbelbogen in den Korpus C I ([Abb. 5 c, d, e]),
-
unterhalb des hinteren Wirbelbogens direkt in den Korpus C I.
Die erstere Technik erfordert anatomisch die Voraussetzung eines kräftigen hinteren
Wirbelbogens, der die Schraube aufnehmen kann. Gleichzeitig bietet sie einen größeren
Schraubenhalt.
Merke
Cave: Ein Abrutschen des Bohrers nach kranial oberhalb des hinteren Wirbelbogens birgt
die potenzielle Gefahr der Verletzung der A. vertebralis.
Sind die Pedikel zu dünn für die Aufnahme einer Schraube, wird unterhalb des hinteren
Wirbelbogens von lateral direkt auf den Korpus eingegangen.
Merke
Cave: Unterhalb des hinteren Wirbelbogens muss die Nervenwurzel C I (sie enthält keine
motorischen Fasern) sowie ein leicht verletzbarer venöser Plexus, der zu unübersichtlichen
Blutungen im Verletzungsfall führen kann, präparatorisch dargestellt werden.
Die C-II-Pedikelschraube (Judet-Schraube, [Abb. 10 a, b]) [10] hat für die Verankerungsmöglichkeit im Bereich der oberen HWS eine besondere Bedeutung,
da hier durch den größten zu erreichenden Knochenkontakt ein besonders guter Schraubenhalt
erzielt werden kann. Es lassen sich i. d. R. Schrauben mit einem Durchmesser von 4 mm
platzieren.
Nach Josten [4] bietet die C-II-Pedikelschraube eine 2-fach höhere Ausrissfestigkeit im Vergleich
zu Schrauben, die in der HWS-Facette eingebracht werden.
Gleichzeitig kann sie durch eine ansteigende Bohrrichtung transfixierend über die
Gelenke C I/C II eingebracht werden (Magerl-Technik) [9], [23] und bietet damit eine noch höhere Stabilität. ([Abb. 1 d, e, f]; [2]; [3 c]; [4 h, i]).
Die heute zur Verfügung stehenden polyaxialen Schraubensysteme mit den differenzierten
Angulationen der Schraubenköpfe sowie die Möglichkeit des risikoarmen Einbringens
der C-I- und C-II-Pedikelschrauben unter Anwendung von intraoperativen 3-D-Bildwandlerkontrollen
und der Navigation haben zu einem Wechsel der früher etablierten dorsalen Operationstechniken
unter Verwendung von Cerclagen, wie der OP nach Gallie [6], zugunsten der biomechanisch stabileren Schrauben-Stab-Instrumentierungen geführt.
Als Beispiel hierfür zu nennen ist die C-I – C-II-Schrauben-Stab-Instrumentierung
nach Harms-Goehl ([Abb. 3 c]) [8].
Alternativ ist die Kombination eines Schrauben-Stab-Systems mit Fixierung über Atlashaken
möglich. Voraussetzung ist die Integrität des hinteren Atlasrings. Durch Transfixierung
der Gelenke C I/C II im Sinne einer Magerl-Verschraubung [9], [23] lässt sich eine biomechanisch äußerst stabile C-I – C-II-Fixierung erreichen ([Abb. 2]).
Wenn immer möglich, gilt es, im Bereich der oberen HWS die Funktion C0/C I zu erhalten.
Die Kopffunktionen mit der Möglichkeit der Reklination wie auch Inklination sind in
der Ausübung der Aktivitäten des täglichen Lebens (ADL), wie bspw. auch Essen und
Trinken, von enormer Bedeutung. Eine ausreichende Kompensationsmöglichkeit besteht,
wenn noch keine übermäßigen degenerativen Veränderungen der subaxialen HWS vorliegen.
Der Hautschnitt für das Einbringen der C-I- bzw. C-II-Pedikelschrauben beginnt unterhalb
der Protuberantia occipitalis externa und zieht in der Medianlinie nach kaudal. Für
den Eintrittspunkt der C-II-Pedikelschraube wird der Isthmus subperiostal freipräpariert.
Der Eintrittspunkt für die Schraube befindet sich zwischen Lamina und Gelenkfortsatz
in der Mitte des Isthmus. Gebohrt wird unter seitlicher Bildwandlerkontrolle mit Zielrichtung
auf den vorderen Atlasbogen.
Cave
Da die Schraubenrichtung am Oberrand des Foramens der A. vertebralis verläuft, muss
zuvor eine „high-riding-A.-vertebralis“ durch Analyse eines präoperativen CT ausgeschlossen
werden bzw. die Schraubenrichtung genau geplant werden ([Abb. 1 e, f]).
Beachte Schraubenrichtung bei „high-riding-A.-vertebralis“ am Oberrand des Canalis
der A. vertebralis ([Abb. 1 b]).
Für das Einbringen der C-I- und C-II-Pedikelschraube ist eine intraoperative 3-D-Bildgebung
oder die Anwendungsmöglichkeit der Navigation von großem Vorteil [17], [19].
Abb. 1 Dislozierte Densfraktur mit Luxation der Gelenke C I/C II bei translatorischer atlantoaxialer
Instabilität (a,c). d Intraoperatives Durchleuchtungsbild nach Reposition der Densfraktur sowie der Gelenke
C I/C II, Stabilisation über okzipitozervikale Instrumentierung C 0 auf C III mit
Transfixation der Gelenke C I/C II nach Magerl. e und f Sagittale CT-Rekonstruktionen in Höhe der Gelenke C I/C II nach Reposition und Transfixation
der Gelenke C I/C II nach Magerl.
Abb. 2 Atlantoaxiale Instrumentierung monosegmental über Atlashaken in Kombination mit einer
transartikulären Verschraubung C I/C II nach Magerl bei Densfraktur mit translatorischer
atlantoaxialer Instabilität.
Abb. 3 a, b Dislozierte Densfraktur bei translatorischer atlantoaxialer Instabilität, Luxation
der Gelenke C I/C II. c Dorsale atlantoaxiale Instrumentierung nach Harms-Goehl.
Abb. 4 a–c Anteriore translatorische Fehlstellung C I/C II Fielding Grad 3 mit einseitiger Luxation
der Gelenke C I/C II und begleitender Densfraktur. d Axiales Schnittbild in Höhe C I mit rotatorisch dislozierter Densspitze nach lateral
und Rotation des Axis nach anterior. e, f Sagittale und axiale Schnittbildgebung MRT mit Darstellung der hochgradigen Spinalkanalstenose
durch die rotatorisch-anteriore Fehlstellung des Dens axis. g, h Okzipitozervikale Instrumentierung C0 auf C III, sagittale CT-Rekonstruktionen in
Höhe der Gelenke C I/C II nach Reposition und Transfixation der Gelenke C I/C II nach
Magerl. i Axiale CT-Rekonstruktion in Höhe C I mit regelrechter Stellung des Dens axis. j Koronare CT-Rekonstruktion in Höhe der Gelenke C I/C II.
Technik der dorsalen Stabilisierung der subaxialen HWS
Technik der dorsalen Stabilisierung der subaxialen HWS
Für die Schraubenplatzierung der subaxialen HWS sind zahlreiche Techniken beschrieben
[7]. Die am häufigsten und am einfachsten zu verwendende Technik ist die Besetzung der
Schrauben in den Facetten als Massa-lateralis-Schraube ([Abb. 5 f]; [6 c, d]; [7 c, d]; [8 c, d, f]). Eine weitere, technisch deutlich anspruchsvollere Schraubenpositionierung im Bereich
der subaxialen HWS ist die Verwendung von Pedikelschrauben ([Abb. 9 b, c]). Im Vergleich beider Techniken bieten die Pedikelschrauben den klaren biomechanischen
Vorteil einer erhöhten Stabilität und Ausreißfestigkeit.
Beide Techniken nutzen die modernen Schrauben-Stab-Systeme mit Polyaxialschrauben
[14].
Analog zur Platzierung der Schrauben im Bereich der oberen HWS liegt der Patient in
Bauchlage und der Hautschnitt verläuft in der Medianlinie über den Dornfortsätzen
nach kaudal. Die paravertebrale Muskulatur wird idealerweise subperiostal unter sorgfältiger
Blutstillung von den Dornfortsätzen präpariert, bis die Wirbelbögen erreicht sind.
Die Facetten zur Aufnahme der Massa-lateralis-Schrauben werden von den Wirbelbögen
nach lateral unter weiterer Ablösung der paravertebralen Muskulatur dargestellt. Um
die Massa-lateralis-Schrauben korrekt zu positionieren, ist die anatomische Orientierung
mit der kraniokaudalen wie auch der mediolateralen Ausdehnung der Facette erforderlich
[15].
Während Magerl [9] den idealen Eintrittspunkt ca. 1 – 2 mm medial und kranial der Mitte der Massa lateralis
sieht und die Bohrrichtung ca. 30 – 40° nach kranial und ca. 25° nach lateral, möglichst
parallel zur Gelenkfläche beschreibt, liegt in der Beschreibung nach Roy-Camille [10] der Eintrittspunkt in der Mitte der Massa lateralis. Die Bohrrichtung ist in seiner
Beschreibung anterior–posterior, rechtwinklig zur Massa lateralis um ca. 10° nach
lateral geneigt.
Einen evidenzbasierten Vorteil einer dieser verschiedenen Techniken gibt es nicht.
Exzellente Fusionsraten bis 99% unter Verwendung von Massaschrauben sind beschrieben
[23].
Die technisch erheblich anspruchsvollere Pedikelschraube kann bei hochgradigen Instabilitäten
bei schlechten Knochenverhältnissen, wie bei älteren Patienten mit Osteoporose oder
Patienten mit Morbus Bechterew, mit hohen Festigkeitsansprüchen bei großen Hebelverhältnissen
von erheblichem Vorteil sein [5].
Um die Eintrittspunkte von Pedikelschrauben der subaxialen HWS darzustellen, ist die
Verwendung von lateralen Zusatzinzisionen erforderlich. Die erforderliche Konvergenz
dieser Pedikelschrauben von annähernd 30° und der extrem laterale Eintrittspunkt lässt
sich über eine mediane Schnittführung nur sehr aufwendig bis gar nicht erreichen.
Die Verwendung von Pedikelschrauben im Bereich der subaxialen HWS erfordert den Einsatz
der Navigation [17], [19] bzw. einer intraoperativen 3-D-Bildgebung. Idealerweise werden nach Präparation
des typischen Eintrittspunktes der Pedikelschraube, die sich nach Abumi et al. [1], [2] in Höhe C III bis C VII leicht seitlich des Zentrums des Gelenkfortsatzes nahe am
Unterrand des inferioren Gelenkfortsatzes des darüber liegenden Wirbels befindet,
Drähte über die Pedikel in den Korpus vorgebohrt. Zur Orientierung der kraniokaudalen
Ausrichtung orientiert man sich am intraoperativen Seitbild. Nach Überprüfung der
korrekten Lage der Drähte und Schneiden eines Gewindes werden die Pedikelschrauben
eingedreht.
Nur sehr wenige Implantathersteller bieten gegenwärtig kanülierte Systeme für eine
Pedikelschraubenpositionierung an der HWS an (Neon III®).
Merke
Cave: Anhand des präoperativen CT muss die Pedikelbreite bestimmt werden. Bei einem
Pedikeldurchmesser unter 3 mm sollte auf die Verwendung von Pedikelschrauben verzichtet
werden. Es resultieren sonst beim Einbringen der Pedikelschraube zwangsläufig Verletzungen
des Spinalkanals bzw. des Foramens der A. vertebralis mit der Gefahr von neurovaskulären
Schäden.
Auch wenn für die Positionierung von Pedikelschrauben im Vergleich zu Massa-lateralis-Schrauben
ein theoretisch deutlich erhöhtes Komplikationsrisiko besteht, ist jedoch die Komplikationsrate
in der Hand des Erfahrenen erstaunlich gering [22].
Um den präparatorischen Aufwand zu minimieren, sind hier auch minimalinvasive Techniken
sowohl für die Platzierung von Massa- als auch von Pedikelschrauben ([Abb. 7 g, h]) beschrieben [11], [13].
Abb. 5 a, b Myelonkontusion C III/C IV bei Spinalkanalstenose nach Hyperflexionstrauma, Densfraktur
Typ Anderson II. c, d Dorsale Instrumentierung C I/C II (Transfixation C I/C II nach Magerl) auf C IV (Massa-lateralis-Schrauben)
mit Dekompression durch Laminektomie C III/C IV, Anlagerung von Actifuse® zur dorsalen Fusion. e, f Schraubenlagen axial C I und C IV mit Dekompression durch Laminektomie C III/C IV.
Abb. 6 a, b C VI/VII-Luxationsverletzung mit beidseitiger verhakter Luxation der kleinen Wirbelgelenke,
(AO Spine: C6/7; C; F4, BL; N4). c, d C VI/VII dorsoventrale Spondylodese; dorsale Reposition und Instrumentierung von
C VI auf Th I (C VI-Massa-lateralis-Schrauben; Th-I-Pedikelschrauben), ventrale monosegmentale
Fusion C VI/VII.
Abb. 7 a, b Ventrale und dorsale Zerreißung bei Morbus Bechterew im Segment C VI/C VII (AO Spine:
C6/7; C, N0, M3). c, d Langstreckige dorsale Instrumentierung C IV, C V, C VI (Massa-lateralis-Schrauben)
auf Th I, Th II (Pedikelschrauben). e, f Sagittale und koronare Rekonstruktionen, postoperatives CT. g, h Axiale Schnittbilder Th I, Th II, Pedikelschrauben nach perkutaner Instrumentierung.
Indikationen zur dorsalen Stabilisierung der oberen HWS
Indikationen zur dorsalen Stabilisierung der oberen HWS
Bis auf die ventrale Schraubenosteosynthese des Dens axis, der ventralen Verschraubung
der Gelenke C I/C II nach Barbour [3], besteht die Indikation für ein ventrales Vorgehen vorwiegend bei Instabilitäten,
die das Segment C II/C III betreffen.
Hier sind es die Verletzungsfälle der traumatischen Spondylolisthese mit Verletzung
des vorderen Längsbandes, bei denen noch keine vollständige Luxation der kleinen Wirbelgelenke
vorliegt (Typ Josten 3) [4].
Die überwiegende Anzahl aller Instabilitäten und Verletzungen der oberen HWS, die
einer operativen Therapie zugeführt werden müssen, werden ausschließlich oder primär
von dorsal stabilisiert:
-
instabile Atlasfrakturen Typ Gehweiler 3b (= kombinierte vordere und hintere Atlasbogenfraktur
mit Zerreißung des Lig. transversum)
-
Densfrakturen mit begleitender atlantoaxialer Instabilität ([Abb. 1 a] – [c]; [3 a, b]) [12]
-
traumatische Spondylolisthese C II/C III Typ Josten 4 ([Abb. 9 a])
-
ligamentäre Verletzungen der oberen Halswirbelsäule (okzipitozervikale Dislokation
C0/C I; axiale atlantoaxiale Instabilität C I/C II; translatorische atlantoaxiale
Instabilität C I/C II; rotatorische atlantoaxiale Instabilität C I/C II ([Abb. 4]–[g, j, k])
-
kombinierte traumatische Instabilitäten mit degenerativen Stenosen ([Abb. 5 a, b])
-
Instabilitäten bei Tumoren/Metastasen der oberen HWS
-
Operationsindikationen aufgrund einer rheumatischen Erkrankung
Indikationen zur dorsalen Stabilisierung der subaxialen HWS
Indikationen zur dorsalen Stabilisierung der subaxialen HWS
-
Dorsale ligamentäre/knöcherne Instabilität (Frakturen vom Typ B und C mit luxierten
kleinen Wirbelgelenken) in Kombination mit ventraler Fusion ([Abb. 6 a, b])
-
Frakturen bei ankylosierender Spondylitis ([Abb. 7 a, b, e, f])
-
Instabilitäten bei Tumoren/Metastasen der subaxialen HWS ([Abb. 8 a, b])
-
Instabilitäten und Verletzungen im zervikothorakalen Übergangsbereich
Das ventrale operative Zugehen in vorgegebenen anatomischen Schichten und die einfache
Darstellungsmöglichkeit der subaxialen HWS von vorn ist einer der wesentlichen Gründe
dafür, dass im Verletzungsfall die überwiegende Anzahl aller Verletzungen der subaxialen
HWS von ventral reponiert und fusioniert wird [16], [18].
Trotz alledem gilt es, im Falle einer traumatisch bedingten Instabilität im subaxialen
Bereich diese Verletzungen zu detektieren, bei denen primär das dorsale Vorgehen indiziert
ist [14]. Hier handelt es sich um Verletzungen vom Typ C oder B mit Luxationen der kleinen
Wirbelgelenke, bei denen eine ventrale Reposition nicht möglich ist oder von dorsal
primär eine Dekompression erforderlich wird ([Abb. 6 a, b]).
Bei den hochgradig instabilen C-Verletzungen kann die alleinige ventrale Fusion nach
Reposition die biomechanisch erforderliche dorsale Zuggurtung nicht wiederherstellen
und ein additives dorsales Vorgehen ist hier indiziert als ventrodorsales Verfahren
oder primär als dorsoventrales Verfahren [18], [20].
Abb. 8 a, b CT und MRT HWS bei multiplem Myelom mit diffuser Metastasierung, hochgradige Instabilität
bei Destruktion C III mit Spinalkanalstenose. c, d Langstreckige dorsale Instrumentierung von C I, C II (nach Harms-Goehl) auf C III
(nur links), C IV, C V, C VI (beidseits) mit Massa-lateralis-Schrauben, Dekompression
C III durch Laminektomie. e, f Schraubenlagen C I, C II, C III, C IV, C V, C VI sagittale CT-Rekonstruktionen. g Schraubenlagen C I axial.
Abb. 9 a Traumatische Spondylolisthese C II/C III mit Ruptur ALL (ALL: vorderes Längsband),
Bandscheibenzerreißung C II/C III, Luxation der Gelenke C II/C III Typ Josten 4. b Frontales postoperatives Bild nach einzeitig dorsoventraler Spondylodese mit Pedikelschrauben-Stab-System
C I und C III, ventral monosegmentale Spondylodese C II/C III. c Sagittales postoperatives Bild nach einzeitig dorsoventraler Spondylodese mit Pedikelschrauben-Stab-System
C I auf C III, ventral monosegmentaler Fusion C II/C III.
Abb. 10 a,b Versorgungsbild einer traumatischen Spondylolyse C II/C III Typ Josten 3 mit dorsaler
Instrumentierung C I auf C III plus C II-Verschraubung nach Judet.
Fazit
Die dorsale Spondylodese bzw. die dorsale Instrumentierung ist integraler Bestandteil
bei der Versorgung von unterschiedlichen Wirbelsäulenpathologien der HWS. Die dorsale
Spondylodese ist die Domäne bei der Versorgung von Verletzungen im Bereich der oberen
HWS mit der Möglichkeit unterschiedlicher Operationsverfahren. Am häufigsten hierbei
kommen die Pedikelschrauben in C I und/oder C II zum Einsatz.
Während bei subaxialen Verletzungen die überwiegende Anzahl initial von ventral versorgt
wird, stellen gerade die hoch instabilen Verletzungen vom Typ C [21] mit luxierten Gelenken auch im Bereich der subaxialen HWS eine Indikation für ein
kombiniertes dorsoventrales Verfahren dar. Durch das technisch einfache Besetzen von
Massa-lateralis-Schrauben in den Facetten ist diese Schraubenbesetzung für die allermeisten
Fälle der subaxialen HWS ausreichend. Biomechanisch bieten die technisch aufwendigeren
Pedikelschrauben im Bereich der subaxialen HWS eine gute Alternative bei langen Hebelwirkungen
bspw. bei Osteoporose bei Patienten mit Morbus Bechterew. Standardverfahren sind Massaschrauben
und Pedikelschrauben, in der Hand des Erfahrenen treten dabei keine gehäuften Komplikationsraten
auf.
