Verbesserung der Wirbelkörperrekonstruktion bei komplexen Wirbelkörperfrakturen durch Verwendung eines Doppelballons – Biomechanischer Vergleich zweier Ballon-Verfahren

Autor: Nachbaur, Thilo, Oberkircher, Ludwig (Priv.-Doz.)
Jazyk: němčina
Rok vydání: 2021
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DOI: 10.17192/z2021.0169
Popis: Hintergrund Bei Wirbelsäulenverletzungen machen Berstungsfrakturen eines oder mehrerer Wirbelkörper einen hohen Anteil der Verletzungen aus. Die Folgen für den Patienten sind gravierend und reichen u.a. von Schmerzen, Einschränkung der Leistungsfähigkeit bis hin zur erhöhten Mortalität, sodass eine Behandlung erforderlich ist. Während bei der Behandlung schmerzhafter osteoporotischer Wirbelkörperfrakturen die Ballonkyphoplastie als Standardverfahren gilt, wird die Versorgung von komplexen Wirbelkörperfrakturen aktuell in der Literatur diskutiert. Bei der Verwendung konventioneller Ballons kann das OP-Ergebnis nur gering vom Operateur beeinflusst werden, da der Ballon dem Weg des geringsten Widerstandes folgt und das mögliche Aufrichten hierdurch beschränkt wird. Im Rahmen dieser Studie werden im komplexen Wirbelkörperfrakturmodell Einzel- und Doppelballone mit besonderem Augenmerk auf die Rekonstruktion des Wirbelkörpers verglichen, um die Möglichkeiten der neuen Methode auszutesten. Material und Methoden Die Wirbelsäulen von 5 Körperspendern wurden nach Computertomographischer Kontrolle auf Unversehrtheit von Th9 bis L5 in präpariert. Aus jeder Wirbelsäule wurden 4 Wirbelkörperpaare gewonnen (Th9+10, Th11+12, L1+2, L3+4). Die Bandscheiben und Bänder zwischen den Wirbelkörpern wurden belassen. Die Präparate wurden in Technovit 3040 (Firma Kulzer) eingebettet. Am unteren Wirbelkörper wurden mittels oszillierender Säge Sollbruchstellen erzeugt und anschließend die Fraktur mittels Gewicht, das in einem Fallturm auf die Wirbelkörpersegmente fiel, erzeugt. Vor und nach Fraktur wurden radiologische Aufnahmen mittels Computertomographen angefertigt. Aus den 20 Wirbelkörperpaaren wurden nach Fraktur 16 vergleichbare Wirbelkörperpaare ausgesucht und in zwei Gruppen aufgeteilt. Die Gruppen wurden randomisiert einer Behandlungsgruppe zugeordnet. Eine Gruppe wurde mit einer bipedikulären Balloon-Kyphoplastie (Allevo, Joline, Hechingen), die andere Gruppe mit bipedikulärem Doppelballon-Kyphoplastie(Stop`n GO, Joline, Hechingen) behandelt. Postoperativ erfolgte die dritte Computertomographie. Radiologisch wurden dabei folgende Messwerte ermittelt: Anteriore, zentrale und posteriore Wirbelkörperhöhe, sowie das Wirbelkörpervolumen. Anschließend wurde aus den Ergebnissen die Rekonstruktion der Wirbelkörper durch die verschiedenen Verfahren verglichen. Ergebnisse 100 % repräsentieren die Werte vor Fraktur. Die zentrale Höhe wurde von 78,5% (65,8-95,8) auf 87,7% (80,1-96,2) in der Ballongruppe und von 77,0% (64,2-87,0) auf 98,3% (88,4-98,3) für die Doppelballongruppe verbessert. Die posteriore Höhe wurde von 82,3% (63,0-100,7) auf 89,2% (82,2-103,1; Ballon) bzw. 85,6% (75,5-99,3) auf 98,0% (90,5-107,1; Doppelballon) angehoben. Hinsichtlich der Höhenrekonstruktion konnte sowohl für die zentrale, als auch für die posteriore Höhe ein signifikanter Unterschied zum Vorteil des Doppelballons gefunden werden (Zentrale Höhe p=0,0108; Posteriore Höhe p=0,0047). Das Wirbelkörpervolumen wurde um 7,3 % (2,6ml; 2,2-7,7ml) in der Ballon-Kyphoplastie-Gruppe und um 18,5% (7,1ml; 1,7-10ml) in der Doppelballon-Kyphoplastie-Gruppe verbessert. Die Unterschiede zwischen den Gruppen waren ebenfalls signifikant (Volumen in Prozent p = 0,0301 bzw. Volumen in cm3 p = 0,0094) Schlussfolgerung Durch die Verwendung eines Doppelballons kann die Inflation und Hohlraumschaffung im Wirbelkörper besser kontrolliert werden. Hierdurch wurden im Vergleich zum konventionellen Ballon signifikant bessere Höhenrekonstruktionen im Bereich der zentralen Höhe des Wirbelkörpers und insbesondere der posterioren Höhe (Wirbelkörperhinterkante) erzielt. Die Verwendung eines Doppelballons in der Kyphoplastie scheint eine Verbesserung des konventionellen Ballons darzustellen. Weitere biomechanische und klinische Studien müssen diesen potentiellen Mehrwert belegen.
Introduction Burstfractures of one or multiple vertebral bodies are one of the most frequent iniuries of the spine. The consequences for the patient are heavy and incorporate pain, reduction of activities and an increase of mortality. Therefor a treatment is necessary. While the treatment of painful osteoporotic compression fractures by Balloon Kyphoplasty is well accepted, the treatment of complex fractures of the vertebral body is still part of discussion in literature. The Balloon inflation or void creation cannot fully be controlled by the surgeon since the Balloon follows the path of least resistance and the reconstruction is limited. Aim of the present study was to compare two Balloon Systems in a complex fracture model using cadaveric spines to test the possibilities of the new method. Material and methods The spines of 5 donors were disected from T9 to L4. Out of every spine 4 pairs of vertebral bodies were harvested (T9+10, T11+12, L1+2, L3+4), after there was a CT Scan of the vertebral bodies to exclude any damage. The discs and ligaments were kept intact. The pairs were imbedded in in Technovit 3040 (firm Kulzer). Using a oscillating saw stress risers were cut in the lower vertebral body to ensure the generation of burst fractures. The fractures were finally generated using a drop tower in which a defined weight was dropped on the vertebral bodies. CT-scans were performed before and after fracture as well as after treatment. After fracture 16 vertebral bodies were matched into two comparable groups and randomized into two treatment arms. One group was treated by conventional bipedicular Balloon-Kyphoplasty (Allevo, Joline, Hechingen), the other group by bipedicular double Balloon (Stop`n GO, Joline, Hechingen). In the CT-Scans there are measured the anterior, central and the posterior height and the volume of the vertebral body. Afterwards the results of the reconstruction of the two methods were compared. Results Initial values before fracture represent 100%. The central height was elevated from 78,5% (65,8-95,8) to 87,7% (80,1-96,2) in the Balloon group and from 77,0% (64,2-87,0) to 98,3% (88,4-98,3) in the double Balloon group. The posterior height of the vertebral body was elevated from 82,3% (63,0-100,7) to 89,2% (82,2-103,1 ; Balloon) and from 85,6% (75,5-99,3) to 98,0% (90,5-107,1; double Balloon). The difference between both groups regarding central and posterior heights was significant in favour of the double Balloon (central p=0,0108; posterior p=0,0047). The volume of the vertebral body was increased by 18,5 % (7,1ml; 1,7-10ml) in the double Balloon group and by 7,3 % (2,6ml; -2,2-7,7ml) in the single Balloon group respectively. This difference was significant as well (Volume in percent p = 0,0301 and Volume in cm3 = 0,0094). Conclusion The use of the double Balloons allowed a better control of the Balloons during inflation. This led to better central and posterior reconstruction of the vertebral body. Hereby significant differences between the conventional and double Balloons were documented in this study. The double Balloon seems to be an improvement of the regular Balloon system. Further biomechanical and clinical studies are needed to understand this better.
Databáze: OpenAIRE
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