Die biomechanischen Eigenschaften von künstlichen Implantaten der lumbalen Bandscheibe

Zusammenfassung.

Fragestellung: Ziel der vorliegenden Untersuchung war es, die biomechanischen Eigenschaften von zwei lumbalen Bandscheibenimplantaten zu untersuchen. Methode: Es wurden 14 Kalbswirbelsegmente L2/3 und L4/5 nach Entfernung der Wirbelbogen und Wirbelbogengelenke mittels einer modifizierten Universaltestmaschine (Fa. Zwick, Ulm) untersucht. Die Messungen erfolgten nichtdestruktiv unter physiologischer Belastung bis max. 7 Nm in Ante- und Retroflexion, Seitneigung links und rechts sowie Rotation nach rechts. Nach der Messung der intakten Bandscheibe wurde das Bewegungsausmaß nach einer ausgedehnten Nukleotomie ermittelt. Anschließend erfolgte die Messung bei 6 Kalbswirbelsegmenten nach Einbringen von je 2 PDN-Implantaten (Ray Medica), sowie bei 8 Kalbswirbelsegmenten nach dem Einbringen eines autopolymerisierenden Kunststoffes. Ergebnisse: Nach der Nukleotomie kam es zu einer signifikanten (p = 0,0078/p = 0,0313) Bewegungszunahme in allen untersuchten Richtungen. Nach der Implantation der Bandscheibenprothese PDN sowie des Kunststoffes zeigten sich keine signifikanten Unterschiedlichkeiten (p > 0,05) im Vergleich zur intakten Bandscheibe. Die Steifigkeit des Bewegungssegmentes konnte mit beiden Implantaten wiederhergestellt werden. Schlussfolgerung: Sowohl mit der Bandscheibenprothese PDN als auch mit dem verwendeten Kunststoff können die biomechanischen Eigenschaften der Bandscheibe rekonstruieren.

Aim: The aim of this study was to determine the influence of two different artificial nucleus implants for lumbar discs on the biomechanical properties of the spinal motion segment. Methods: From 7 calf spines, the lumbar segments L2/3 and L4/5 were harvested, the lamina and the muscles were removed with care to preserve the anterior and posterior longitudinal ligament. The segments were fixed on a special testing device mounted in an universal testing machine (Zwick, Ulm, Germany). Physiological load with a maximum of 7 Nm was applied in flexion/extension, right and left side bending, and right torsion. Three cycles of measurement were performed in all specimen: a) the intact segment, b) segment after nucleotomy, c) 6 segment with 2 PDN devices (Ray Medica) and 8 segments with an autopolymerized polymer. Results: There was a statistically significant (p = 0.0078/p = 0.0313) increase in segmental mobility in all directions after nucleotomy. After introduction of two PDN implants as well as the polymer implant, there was a restoration of segmental mobility for all movement directions with no statistically significant difference (p > 0.05) compared to the intact situation before nucleotomy.

Schlüsselwörter:

Bandscheibenimplantat - Nukleotomie - Biomechanik

Key words:

Prosthetic Lumbar Nucleus - Artificial Disc - Biomechanical Investigation

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