Stabilität ventraler, dorsaler und kombinierter Spondylodesen beim Wirbelkörperersatz

Zusammenfassung

Am menschlichen Wirbelsäulenmodell wurde die multidirektionale Stabilität kurzstreckiger ventraler, dorsaler und kombinierter Spondylodesen (L1 bis L3) nach Korpektomie L2 und Wirbelkörperersatz mit einem Karbonfaserimplantat untersucht.

8 menschliche Wirbelsäulenpräparate (T12 bis L4) wurden für die biomechanische Testung aufgearbeitet. Reine Momente (2,5; 5, und 7,5 Nm) in Flexion/Extension, in axialer Rotation und in Seitneigung wurden in einer Flexibilitätsmaschine auf die Wirbelsäulenpräparate aufgetragen. Die Relativbewegungen der einzelnen Wirbelkörper wurden mit dem OPTOTRAC Bewegungsmesssystem aufgezeichnet. Eine ventrale, 2 dorsale Pedikelschraubensysteme und 2 kombinierte Stabilisierungen wurden getestet. Moment-Weg-Diagramme, Bewegungsumfang (ROM) und neutrale Zone (NZ) wurden ausgewertet.

Während die dorsale und die kombinierte Instrumentierung in allen Bewegungsebenen eine sehr hohe Stabilität zeigten, erwies sich die ventrale Stabilisierung Instrumentierung unter Berücksichtigung der eingesetzten Implantate als unbefriedigend.

Abstract

The purpose of this study was to evaluate the biomechanical characteristics of short-segment anterior, posterior, and combined instrumentations in lumbar spine vertebral body replacement surgery.

Eight fresh frozen human cadaveric thoracolumbar spine specimens (T12–L4) were prepared for biomechanical testing. Pure moments (2.5, 5, and 7.5 Nm) of flexion-extension, left-right axial torsion, and left-right lateral bending were applied to the top vertebra in a flexibility machine and the motions of L1 vertebra with respect to L3 were recorded with an optoelectronic motion measurement system after preconditioning. One anterior, two posterior pedicle screw systems, and two combined instrumentations were tested. Load-displacement curves were recorded and neutral zone (NZ) and range of motion (ROM) were determined.

The anterior instrumentation, after vertebral body replacement, showed greater motion than the intact spine, especially in axial torsion. Posterior instrumentation provided greater rigidity than the anterior instrumentation, especially in flexion-extension. The combined instrumentation provided superior rigidity in all directions compared to all other instrumentations.