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Höhenrekonstruktion und -erhalt osteoporotischer Wirbelkörperkompressionsfrakturen – Eine biomechanische Vergleichsstudie der Standard Ballon-Kyphoplastie zur Radiofrequenz-Kyphoplastie an einem Kadaver-Modell
Die Osteoporose und die osteoporotische Wirbelkörperfraktur stellen im Rahmen des demographischen Wandels und der zunehmend älter werdenden Bevölkerung ein erhebliches gesundheitliches und soziökonomisches Problem mit steigendem Potential dar. Die zugrundeliegende Osteoporose ist gekennzeichne...
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| 1. Verfasser: | |
|---|---|
| Beteiligte: | |
| Format: | Dissertation |
| Sprache: | Deutsch |
| Veröffentlicht: |
Philipps-Universität Marburg
2023
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| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | PDF-Volltext |
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| Zusammenfassung: | Die Osteoporose und die osteoporotische Wirbelkörperfraktur stellen im Rahmen des
demographischen Wandels und der zunehmend älter werdenden Bevölkerung ein erhebliches
gesundheitliches und soziökonomisches Problem mit steigendem Potential dar.
Die zugrundeliegende Osteoporose ist gekennzeichnet durch eine pathologische Abnahme der
Knochendichte und damit einhergehend einer Reduktion der Knochenstabilität. Die Ätiologie ist
multifaktoriell. Identifizierte Risikofaktoren sind das Alter sowie das weibliche Geschlecht. In
Deutschland ist laut Schätzungen jede 4. Frau über dem 50. Lebensjahr von Osteoporose
betroffen. Das Lebenszeitrisiko eine osteoporotische Fraktur zu erleiden, liegt
geschlechterspezifisch bei Frauen etwa bei 40—50 %. Die Wahrscheinlichkeit nach stattgehabter
Fraktur eine weitere Fraktur zu erleiden, wird bei Betroffenen auf das 4-5fache geschätzt,
verglichen zur Normalbevölkerung. Wirbelkörperfrakturen machen etwa 15% aller
osteoporotischen Frakturen aus und sind zumeist Kompressionsfrakturen unterschiedlicher
Ausprägung als Folge niedrigenergetischer Traumata, welche bei einem knochengesunden nicht
zur Fraktur führen würden. Die Literatur geht von einer Zunahme der Inzidenz osteoporotischer
Frakturen von etwa 40% bis 2030 aus.
Im Verlauf der letzten Jahrzehnte wurden multimodale Therapiekonzepte entwickelt welche
regelmäßig weiterentwickelt werden. Diese beinhalten standardisierte Diagnostik sowie
konservative und operative Therapiemöglichkeiten, die letztlich eine individuelles und
interdisziplinäres Therapiekonzept zum Ziel haben. In diesem Zusammenhang stellen die
minimalinvasiven vertebralen Zementaugmentation die wichtigsten operativen
Therapiemöglichkeiten dar. Die Vertebroplastie und die Ballon-Kyphoplastie konnten sich im
Laufe der Jahrzehnte aufgrund ihrer umfassenden Verfügbarkeit, guter flächendeckender
Expertise und guten therapeutischen Ergebnissen bei relativ geringer Komplikationsrate,
weiträumig etablieren. Trotzdem besteht die Möglichkeit die minimalinvasiven Verfahren noch
weiter zu verbessern, insbesondere im Hinblick auf eine Minimierung der schwerwiegenden
Komplikationen, wie Zementextravasation, unter vergleichbarem therapeutischem Ergebnis und
gleichzeitiger Schonung intakten Gewebes. Daraufhin wurde die Radiofrequenz-Kyphoplastie
durch die Fa. DFine entwickelt, die unter Verwendung kleinerer Mengen hochvikösem
Knochenzements über einen unipedikulären Zugang und gezielter sparsamer Kavitätsformung,
eine Alternative zu den etablierten Verfahren darstellen sollte.
Ziel unserer Arbeit war der quantitative Vergleich der Radiofrequenz-Kyphoplastie zur
etablierten Ballonkyphoplastie hinsichtlich ihrer Ergebnisse bei der Höhenrekonstruktion und
Höhenerhalt stabiler osteoporotischer Wirbelkörperkompressionsfrakturen (Wedgefrakturen) der
Klassifikation Genant II-III in einem in vitro Kadaver-Model. Zusätzlich wollten wir ein
Verfahren zur Generierung standardisierter Wirbelkörperkompressionsfrakturen mit 30%
Höhenminderung implentieren.
Hierfür standen uns zwei fresh-frozen Spender-Wirbelsäulen von zwei kaukasischen Frauen,
jeweils 75 und 73 Jahre alt, ohne bekannte Malignomerkrankung, vorangegangene
Wirbelkörperfrakturen und mit bekannter hochgradiger Osteoporose, zur Verfügung. Eine initial
durchgeführte DXA beider Präparate zeigte einen T-Score von -7 und -7,4 und damit das
Vorhandensein einer schweren Osteoporose. Eine vor dem Versuch durchgeführte CT bestätigte
die Eignung der Präparate für unsere Versuchsanordnung. Es wurden jeweils die Wirbelkörper
BWK6 bis LWK5 sowie ein einzelner LWK6 ausgewählt, einzeln bis auf die knöchernen
Strukturen präpariert und einzeln an den Deck- und Grundplatten in ein Kunststoffpolymer
eingefasst. Im Anschluss erfolgte die Randomisierung in zwei Gruppen nach Matched-pair
Design. Die Generierung der Frakturen erfolgte an jedem einzelnen Wirbelkörperpräparat über
eine kontinuierliche axiale Belastung unter 100 N minimal anliegender Last in der
Belastungsmaschine bis zum Erreichen der angestrebten Wedgefraktur mit 30%
Höhenminderung. Dies gelang für alle Präparate zufriedenstellend ohne statistischen Unterschied
zwischen beiden Gruppen. Die Operation erfolgte wie geplant unter 100 N Grundlast und unter
Einhaltung der Herstellervorgaben an 12 Wirbelkörpern in der BKP-Gruppe und 13
Wirbelkörpern in der RFK-Gruppe. In beiden Gruppen konnte eine gute Höhenrekonstruktion
erreicht werden ohne statistischen Unterschied zwischen beiden Gruppen. Im Anschluss wurden
alle Präparate zur Emulation eines physiologischen Belastungszeitraums von 3 Monaten nach
einem festgelegten standardisierten Test-Protokoll (100-600, 1 Hz, 100.000 Zyklen) in einer
Belastungsmaschinen belastet. Die Resultate waren mit denen klinischer Studien vergleichbar
und zeigten keinen statistischen Unterschied zwischen den Versuchsgruppen. Auffallend war die
statistisch signifikante, deutlich geringere Menge an verwendetem Knochenzement in der RFK-Gruppe, was den Erhebungen klinischer Studien entspricht.
Es ist uns gelungen mit unserem Frakturmodell standardisierte Kompressionsfraktur an einem
osteoporotischen Wirbelkörper in einem in vitro Kadaver-Model zu generieren. Unsere Arbeit
konnte in vitro zeigen, dass die Radiofrequenzkyphoplastie eine mindestens gleichwertige
Alternative zur Ballonkyphoplastie im Hinblick auf Höhenrekonstruktion und Höhenkerhalt
osteoporotischer Wirbelkörperkompressionsfrakturen darstellt, bei gleichzeitig signifikant
geringerem Zementvolumen. Letzteres könnte ein Vorteil der RFK gegenüber der BKP darstellen
bezüglich des Komplikationsprofils bei Zementextravasation, -interdigitation, Frakturheilung und
dem Auftreten von Folgefrakturen.
Aufgrund der Verwendung eines Kadavermodels und nur näherungsweiser Simulation
physiologischer Verhältnisse, sind unsere Ergebnisse, trotz guter quantitativer Vergleichbarkeit,
nur eingeschränkt auf eine in vivo Situation übertragbar. Nichtsdestotrotz liefert unsere Studie
valide Hinweise auf eine mögliche Überlegenheit der RFK, welches in großen klinischen Studien
eruiert werden sollte. |
|---|---|
| Umfang: | 86 Seiten |
| DOI: | 10.17192/z2023.0148 |