Biomechanik der interspinösen Platzhalter

Zusammenfassung

Interspinöse Platzhalter werden häufig implantiert, um eine lumbale Spinalkanalstenose oder eine Gelenkfacettenarthrose zu behandeln. Ziel ist es; mit deren Hilfe die Extension in den betroffenen Segmenten einzuschränken, die Gelenkfacetten zu entlasten, die Höhe des Foramens wiederherzustellen, gleichzeitig aber die Bewegung im physiologischen Bereich zu erhalten. In dieser Arbeit werden mehrere In-vitro-Studien zusammengefasst, in denen die vier verschiedenen interspinösen Implantate – Coflex™, DIAM™, Wallis und X-STOP – bezüglich der Primärstabilität, des Bandscheibendrucks und der Stabilität nach zyklischer Belastung untersucht wurden.

24 humane lumbale Wirbelsäulensegmente wurden in vier gleiche Gruppen eingeteilt und in Flexion/Extension, Seitneigung und axialer Rotation getestet: jeweils intakt, nach Dekompression mit einer Hemifacettektomie und mit Implantat. Die Implantation hatte bei allen vier Typen ähnliche biomechanische Effekte. In Extension konnten die Implantate die Instabilität aufgrund des Defekts überkompensieren und reduzierten den Bewegungsumfang auf ca. 50% des intakten. Im Vergleich dazu blieb der Bewegungsumfang in Flexion, Seitneigung und axialer Rotation bei Werten des Defektzustands nahezu unverändert. Die Charakteristik des Bandscheibendruckes scheint für alle Implantate vergleichbar. In Flexion, Seitneigung und axialer Rotation erlaubt die Behandlung einen annähernd physiologischen Druck, während in Extension die Bandscheibe deutlich entlastet wird. 50.000 Lastzyklen vergrößerten den Bewegungsumfang um bis zu 20%, blieb in Extension aber immer noch unter den Werten des intakten Zustands.

Abstract

Interspinous spacers are commonly used to treat lumbar spinal stenosis or facet joint arthritis. The aims of implanting interspinous devices are to unload the facet joints, restore foraminal height, and provide stability especially in extension but still allow motion. This paper summarizes several in vitro studies, which compared four different interspinous implants – Coflex™, Wallis, DIAM™, and X-STOP – in terms of their three-dimensional primary stability, the intradiscal pressure, and stability after cyclic loading. 24 human lumbar spine specimens were divided into four equal groups and tested with pure moments in flexion/extension, lateral bending, and axial rotation: intact, after decompression with hemifacetectomy, and after implantation.

Implantation had similar biomechanical effects with all four implants. In extension, they overcompensated the instability caused by the defect and restricted extension to about 50% compared to the intact state. In contrast, in flexion, lateral bending, and axial rotation the values of the range of motion stayed similar compared to the defective state. Intradiscal pressure after implantation was similar to that of the intact specimens in flexion, lateral bending, and axial rotation but much smaller during extension; 50,000 load cycles increased the range of motion in all motion planes by no more than 20%, but in extension motion this was still less than in the intact state.