Einfluss von Design und Implantationstechnik auf das Risiko der progredienten Sinterung verschiedener HWS-Cages

Zusammenfassung

Ziel der Studie war es, die Sinterung von HWS-Cages unterschiedlichen Designs unter definierten Bedingungen zu untersuchen.

An 45 devastierten bovinen Wirbeln wurde die Deckplatte in jeweils 1/3 der Fälle um 0, 1 und 2 mm abgefräst. Jeweils 5 gleich behandelte Wirbel wurden nach Operationsanleitung für die Aufnahme eines Cages präpariert. 3 handelsübliche Cages vergleichbaren Volumens wurden so miteinander verglichen. Jedes Präparat wurde einer Hysteresetestung mit 4000 Zyklen zwischen 50 und 1000 N axialer Last unterzogen. Alle 1000 Zyklen wurde die Einpresstiefe in die Wirbelkörperendplatte gemessen.

Die Zunahme der Vorfrästiefe führte in allen Fällen zu einer Zunahme der Einpresstiefe des Cages. Die Cages mit kubischem Design bzw. kubisch-zylindrischer Kontaktfläche zeigten insgesamt eine geringere Sinterungstendenz, jedoch eine stärkere Abhängigkeit der Sinterungstiefe von der Vorfrästiefe als das Implantat mit zylindrischem Design.

Bei der Implantatlagerpräparation sollte die Kortikalisstruktur der Endplatten geschont werden. Eine horizontale plane Interfacefläche kann bei sorgfältiger Präparationstechnik die Sinterungsgefahr reduzieren.

Abstract

The aim of this study was to compare the subsidence of differently designed cervical interbody fusion devices under defined conditions.

Forty-five bovine vertebral bodies were dissected from soft tissue and cartilage. The bony end plate was then taken off by 0, 1, and 2 mm. Five vertebral bodies of each abrasion depth were prepared for the uptake of a fusion device. Thus, three different fusion devices of comparable size underwent biomechanic testing in a Zwick testing machine with 4000 cycles of axial compression between 50 and 1000 N. Every 1000 cycles, the subsidence into the vertebral body was measured.

Abrasion of the end plate resulted in an increased subsidence. The cage with rectangular shape and the cage with cylindric body and lateral wings showed better resistance to axial compression as long as the end plate remained intact. When the end plate was taken off, the subsidence was as high as in the cylindric cage, of which the subsidence did not correlate to the end plate abrasion.

During preparation of the implant bed, the cortical bone of the end plate must be treated carefully. In cases of intact end plate, rectangular supporting areas can decrease the risk of subsidence.