Biomechanische Untersuchungsergebnisse über die verbesserte Verankerung von Pedikel schrauben mit resorbierbarem Zement in menschenlichen Wirbel körpern

Zusammenfassung

Die Primärstabilität von Pedikelschrauben im Knochen hängt in hohem Masse von der Knochendichte ab. Die Augmentation mit Zement ist ein klinisch einsetzbares Verfahren, um die Schrauben-Verankerung im osteoporotischen Knochen zu verbessern. In dieser Studie wurde eine neuartiges resorbierbares Knochenersatzmaterial (α-BSM™) für diese Augmentation benutzt. Biomechanische Testungen wurden in vitro bei 16 Lendwirbelkörpern (L3-L5) aus 6 Individuen (75,2 ±13,7 Jahre) durchgeführt. Vor der biomechanischen Testung wurde bei allen Präparaten die trabekuläre Knochendichte mittels pQCT gemessen und beide Pedikel mit USS-Pedikelschrauben (5, 0 mm X 45 mm) besetzt, von welchen eine mit α-BSM™ augmentiert war. Beim axialen Auszugstest wurden die maximale axiale Auszugskraft (F-max) sowie die Energieaufnahme bestimmt. Der Medianwert der F-max stieg beim Auszugstest durch die Zementierung mit α-BSM™ um 80 % von 370 N (ohne Zement) auf 665 N (mit Zement). Die Energieaufnahme bis zum Erreichen der F-max (E-F-max) und bei Dislokation bis 2,0 mm (E-2 mm) steigerte sich ebenfalls um 83 % und 68 %. Die Unterschiede waren signifikant. (Wilcoxon’s-Test,P<0,01) Die Ausreisskräfte F-max (ohne oder mit Zement) korrelierten eng mit der Knochendichte (r=0,9056 und r=0,9585). Unsere Resultate zeigen, daß eine Augmentation mit dem α-BSM™ die primäre Stabilität von Pedikelschrauben verbessern kann. Der Effekt scheint auf einer Optimierung der Kontaktfläche und einer Aussteifung der schraubennahen Spongiosa zu beruhen. Das Material könnte geeignet sein, die Verankerung von Pedikelschrauben bei osteoporotischen Patieten zu verbessern.