Andreas Reinke1, Michael Kraus2, Alexander T. Wild1, Sebastian Weckbach2

Zusammenfassung: Bislang ist die Fusion noch als „Goldstandard“ bei der Behandlung degenerativer Wirbelsäulenerkrankung zu sehen. Um die Beweglichkeit im Segment zu erhalten, ist die Bandscheibenendoprothese bei Versagen der konservativen Therapie eine Option. Aktuelle Studienergebnisse zeigen, dass die Bandscheibenendoprothik der Hals- und Lendenwirbelsäule in einem selektiven
Patientengut ein effektives Verfahren mit wenigstens gleichwertigen Ergebnissen im Vergleich zu fusionierenden Verfahren ist und gerade in einem jungen Patientenkollektiv
eine hohe Sportfähigkeit wiederherstellen kann. Entscheidend für eine erfolgreiche operative Behandlung ist die
korrekte Indikationsstellung.

Schlüsselwörter: Bandscheibenprothese, Halswirbelsäule,
Lendenwirbelsäule, Fusion, Sportfähigkeit

Zitierweise
Reinke A, Kraus M, Wild A, Weckbach S: Lumbale und zervikale Bandscheibenprothetik. Aktuelle Entwicklung und Sportfähigkeit OUP 2017; 3: 136–140 DOI 10.3238/oup.2017.0136–0140

Summary: Spinal fusion is still seen as the gold standard in treatment of degenerative disc disease. For motion preservation the total disc replacement became a comparable surgical option, when conservative treatment fails. We already know that TDR is an effective technique and in selected
patients it is at least equal to fusion in the cervical and lumbar spine and allows a full recovery to resume sport activities. But sufficient treatment recommendations based on a high evidence-level are missing so far. Therefore, spine
surgeons should be cautious about the indication for TDR.

Keywords: total disc replacement (TDR), fusion, lumbar spine, cervical spine, sport activities

Citation
Reinke A, Kraus M, Wild A, Weckbach S: Total disc replacement in lumbar and cervical spine. Trends and ability to practice sports
OUP 2017; 3: 136–140 DOI 10.3238/oup.2017.0136–0140

Einleitung

Sowohl an der Hals- als auch an der Lendenwirbelsäule (HWS, LWS) ist die Fusion unverändert der Goldstandard der operativen Therapie bei der degenerativen Wirbelsäulenerkrankung. Dennoch laufen seit Jahrzenten intensive Bemühungen, die versteifenden Verfahren durch bewegungserhaltende Methoden zu ergänzen. Bereits in den 60er Jahren des letzten Jahrhunderts wurde der Versuch unternommen, degenerierte Segmente unter Erhalt der Beweglichkeit zu therapieren [7]. Seither wurde das Design immer wieder verändert und weiterentwickelt. Eine weitere Verbreitung als in der Anfangszeit erfuhr die Bandscheibenarthroplastik vor knapp 20 Jahren. Mittlerweile konnte in größeren Kollektiven gezeigt werden, dass die Arthroplastik der Bandscheibe (total disc replacement, TDR) nicht mit schlechteren Behandlungsergebnissen behaftet ist. Geradere neue Studien konnten zeigen, dass bei einem bestimmten Patientenklientel die TDR der Fusion hinsichtlich Funktion und Zufriedenheit sogar überlegen sein kann [15–17, 22]. Diese ersten positiven Ergebnisse konnten mittlerweile in Meta-Analysen über diverse Studien bestätigt werden, welche die Arthroplastik der Fusion gegenüberstellen [5, 13, 14, 18, 20, 27, 28].

Auch wenn es biomechanisch große Unterschiede zwischen der TDR im Bereich der HWS und LWS gibt, haben diese in beiden Wirbelsäulenkompartimenten den Erhalt des Bewegungssegments gemeinsam.

Ziel dieses Artikels ist die übersichtliche Darstellung der aktuellen Techniken, Möglichkeiten und Limitationen der Bandscheiben-Arthroplastik.

Biomechanisches
Grundprinzip

Als Grundprinzip gilt, dass die Arthroplastik der Wirbelsäule im Gegensatz zu den Fusionstechniken die Beweglichkeit im Index-Segment erhält und somit auch die Anschlussdegeneration reduzieren soll [2, 6]. Hierbei konnte durch In-vitro-Tests bereits 2005 nachgewiesen werden, dass im angrenzenden Segment zur TDR normale intradiskale Drücke erzielt werden können. Dies ist im Fall einer Fusion nicht so.

An eine Bandscheibenprothese sind dabei folgende Forderungen zu stellen:

die Beweglichkeit muss besser sein als nach einer Fusion

die Prothese muss sicher implantiert und stabil verankert werden können

die Stabilität des ersetzten Bewegungssegments muss erhalten bzw. verbessert werden und

die Prothese muss dabei die Beweglichkeit in allen 3 oder sogar 4 Ebenen (inklusive Translation) erlauben.

HWS

Die Implantation einer „künstlichen Bandscheibe“ in der Halswirbelsäule kann bislang nicht als Standardbehandlung gesehen werden. Als operativer Standard in der Behandlung von Bandscheibenvorfällen der Halswirbelsäule gilt die Entfernung der Bandscheibe und des Vorfalls, gefolgt von einer Versteifung (anteriore Zervikale Diskektomie und Fusion, ACDF) im erkrankten Segment. Bei diesem Verfahren kommt es im weiteren Verlauf zu einer Degeneration der an die operierte Etage angrenzenden Bandscheibe: in 2,9 % der Fälle pro Jahr und bis zu 25 % nach 10 Jahren [12].

Es konnte 2016 in einer Metaanalyse gezeigt werden, dass nach einer TDR in 3,1 % der Fälle und nach einer ACDF in 6 % der Fälle eine operative Versorgung im Nachbarsegment notwendig wurde [4]. Auch bei einer Versorgung von 2 angrenzenden Bewegungssegmenten zeigen sich ähnliche Ergebnisse. Hier ist von Radcliff et al. 2016 beschrieben worden, dass nach 5 Jahren eine Re-Operation im Falle eines TDR in 4 % sowie nach einer ACDF in 16 % der Fälle notwendig war [19]. Somit konnte signifikant gezeigt werden, dass die Degeneration der angrenzenden Bandscheibe durch ein bewegliches Implantat im Vergleich zur Fusion deutlich reduziert wird (Abb. 1–2).

LWS

Im Bereich der Lendenwirbelsäule gilt bei bestimmten Formen der schmerzhaften Degeneration von Bandscheiben ebenfalls die Versteifung als Goldstandard. Auch hier kann es zu einer Anschlussdegeneration (adjacent level disease, ALD) kommen. Aktuell kann man davon ausgehen, dass dies in bis zu 16,5 % der Fälle nach 5 Jahren auftritt [1, 9]. Vergleichbar zu den ersten klinischen Ergebnissen an der HWS konnte auch an der LWS von Harrop et al. 2008 gezeigt werden, dass diese Rate bei Patienten, die eine Bandscheibenprothese statt einer Fusion erhielten, mit bis zu 9 % erheblich weniger ist [11].

Diese positiven Beobachtungen konnten mittlerweile durch weitere Studien belegt werden, auch hinsichtlich weiterer Ergebnis-Parameter wie ausstrahlender Schmerz, Funktion und Mobilität sowie sozio-ökonomischer Daten [3, 5, 10, 15, 17, 22, 26]. Von einigen Autoren der vorweg genannten Studien konnten jedoch keine signifikanten Unterschiede zwischen TDR und Fusion gesehen werden, sodass diese beide Verfahren hinsichtlich des klinischen Ergebnisses noch als gleichwertig zu bezeichnen sind.

Indikation zur
Bandscheibenprothese

Eine Bandscheibenprothese kann in der Halswirbelsäule (HWS) oder in der Lendenwirbelsäule (LWS) implantiert werden. Möglich ist dies an der Wirbelsäule lediglich, wenn in einem Zwischenwirbelraum (in Ausnahmefällen auch in 2 oder 3 Etagen) ein „weicher“ Bandscheibenvorfall oder ein diskogener Schmerz vorliegt. Somit spricht die Arthroplastik vorwiegend jüngere Patienten (18–60 Jahre) an. Im Bereich der LWS führen objektive Befunde wie ein Vakuum-Phänomen, Modic-Veränderungen und der Bandscheibenvorfall zur Indikationsstellung.

Kontraindikationen stellen Facettengelenkarthrose, knöcherne Rezessusstenose, Spondylolisthesis, Spondylolyse, Skoliose, Osteoporose sowie auch eine Instabilität im Index-Segment dar. Bei Adipositas, Spinalkanalstenose und einer vorangegangenen Operation im Index-Level [23, 26, 29] ist die Indikation streng zu überprüfen, da diese als relative Kontraindikationen gesehen werden.

Um die Indikation zur TDR stellen zu können, sind neben der Anamnese und der klinischen Untersuchung technische Verfahren (MRT, CT, Röntgen) und gegebenenfalls auch infiltrative Maßnahmen (Facettengelenkblockade, periradikuläre Therapie, Diskographie) wichtig. In jedem Fall sollten ebenso wie bei einer Fusion alle Möglichkeiten einer konservativen Therapie ausgereizt werden.

Sicherheit/Komplikationen

TDR und Fusion unterscheiden sich hinsichtlich der publizierten und auch zu erwartenden Komplikationen kaum, denn diese hängen hauptsächlich vom gewählten chirurgischen Zugangsweg ab.

Im Bereich der Halswirbelsäule wird sowohl die Fusion als auch die Bandscheibenprothese von ventral durchgeführt. Neben allgemeinen Operationsrisiken sind als spezifische Risiken Schluckstörungen (1,6–12,0 %) sowie eine Nervus-recurrens-Parese (0,7–3,0 %) zu nennen. Des Weiteren zu erwähnen sind Duraverletzung (0,4–10,3 %)
und neurologische Verschlechterung (2,4–3,4 %) sowie Hämatome (0,2–5 %) und Wundinfektionen (1,3–3 %). Allgemeine Risiken sind die Thrombophlebitis (0,2–0,3 %), die Lungenarterienembolie (1,1–25 %) und weitere kardiale oder pulmonale unerwünschte Ereignisse (0,3–0,8 %) [15, 22, 24].

Bei Eingriffen im Bereich der LWS müssen als spezifische Komplikationen die retrograde Ejakulation (2,1–18,7 %) sowie prothesenassoziierte Komplikationen wie Migration, Einbrechen, Frakturen, Implantatversagen und heterotope Ossifikationen (2,0–39,3 %) bedacht werden. Junge männliche Patienten mit Kinderwunsch sind daher bei einer Prothesenimplantation an der LWS über das Risiko der retrograden Ejakulation aufzuklären und sollten eventuell vorher in einer entsprechenden Einrichtung weiter beraten werden (Samenspende) [5].

Körperliche Aktivität/
Sportfähigkeit

Das Körperbewusstsein nimmt in der heutigen Gesellschaft einen immer höheren Stellenwert ein. Die Anzahl der körperlich aktiven Menschen im Freizeitsportbereich steigt stetig. Somit stellt sich auch die Frage, inwieweit die Wiederaufnahme sportlicher Betätigung nach einer derartigen Operation wieder möglich ist. Auch Patienten nach einem Bandscheibenvorfall und implantierter Bandscheibenprothese stellen sich diese Frage und setzen entsprechend hohe Erwartungen an ein modernes Implantat.

Während des Sports wirken mechanische Kräfte auf die Wirbelsäule und auf die Bandscheibenprothese ein (Stauchungen, repetitive Belastungen, Rotation, Beugung), die über das Ausmaß der normalen Belastung ohne sportliche Aktivität deutlich hinausgehen. Hierbei ist die Krafteinwirkung auf die Wirbelsäule in den einzelnen Sportarten unterschiedlich [8].

Die erste und bislang einzige Kohortenuntersuchung aus dem Jahr 2007 konnte zeigen, dass 94 % der Patienten, denen eine lumbale Bandscheibenprothese implantiert wurde, wieder zum Sport zurückkehrten [25]. Den meisten Patienten (69 %) war dies bereits innerhalb von 3 Monaten möglich, gut 5 Monate nach der Operation waren sie wieder in vollem Umfang in ihrem Sport aktiv. Die dabei wieder aufgenommene sportliche Aktivität schloss Radfahren, Joggen, Fitness, Schwimmen und Outdoorsport (Bergsteigen, Klettern, Skifahren, Snowboarden), Fußball, Fitness, Enduro-Bike, Tennis, Golf und sogar Marathonlauf ein. Alle hier untersuchten Sportler kehrten zu ihrem Sport in vollem Umfang zurück. Neben Kontaktsportarten (Karate, Ringen) wurden auch Fallschirmspringen und Sportarten mit hoher Energieeinwirkung auf die LWS (Fußball, Wildwasser-Rafting, Enduro-Racing, Seekajak) wieder durchgeführt.

Aus dem Bereich der Halsbandscheibenendoprothetik gibt es im Hinblick auf die Sportfähigkeit nur Daten aus einer Arbeit [21]. Die Ergebnisse knüpfen jedoch an die oben genannten in der Lendenwirbelsäule an. Nach der Operation an der HWS berichten über 90 % der insgesamt 50 Patienten nach einem medianen Follow-up von 53 Monaten über ein sehr zufriedenstellendes Ergebnis. Schon durchschnittlich 4 Wochen nach Operation konnten die Patienten wieder mit dem Sport beginnen. Im Durchschnitt 6 Monate nach Implantation der Prothese waren auch hohe Belastungen im Wettkampfsport in einer Intensität möglich, wie sie vor der Bandscheibenerkrankung praktiziert wurde. Der modifizierte Tegner-Aktivitätsscore (nach Reinke) zeigte sich vor der Erkrankung und postoperativ unverändert. Die Sportarten waren Joggen, Bergsport (Skifahren, Klettern usw.), Radfahren, Ballsport (Tennis, Fußball, Volleyball), Fitness, Schwimmen, Nordic Walking, Golf, Inlineskating, Triathlon, Kampfsport, Reiten, Rennrodeln und Aerobic. Unter diesen untersuchten Athleten waren Sportprofis, die mit der Bandscheibenprothese auf höchstem internationalem Niveau (u.a. bei den Olympischen Spielen) sehr erfolgreich weiter aktiv sein konnten [21]. Daher kann konstatiert werden, dass Erwartungen aktiver Patienten durch das Implantat und die Technik erfüllt und vor der Operation ausgeübte Sportarten ohne höheres Risiko wiederaufgenommen werden konnten.

Fazit

Die Implantation einer Bandscheibenendoprothese im Bereich der HWS und auch der LWS ist den klassischen operativen Behandlungsmethoden nicht unterlegen. Zur besseren Beurteilung der Chancen und Limitationen dieser Verfahren sowie klarer Ein- und Ausschlusskriterien sind definitiv noch weitere prospektive Untersuchungen unerlässlich. Dies ist umso relevanter als die bewegungserhaltenden Verfahren als Alternative zu versteifenden Operationen gerade bei einem jüngeren Patientenklientel zum Einsatz kommen, das einen hohen Anspruch an berufliche und sportliche Belastbarkeit stellt. Diesen Anforderungen muss auch die moderne Medizin gerecht werden. Hier scheint die Bandscheibenprothese einen nicht unerheblichen Stellenwert zu erlangen.

Aufgrund der guten klinischen Ergebnisse im Vergleich zu den älteren Verfahren, aber geringeren Raten einer Revisionsoperation, ist die Bandscheibenprothese eine zu beachtende Option. Jedoch sollten die bislang existierenden Indikations- und Kontraindikationskriterien strikt eingehalten werden.

Interessenkonflikt: Keine angegeben

Korrespondenzadresse

Dr. med. Andreas Reinke

Donau-Ries Klinik Donauwörth

Klinik für Orthopädie, Unfallchirurgie und Wirbelsäulentherapie

Neudegger Allee 6

86609 Donauwörth

a.reinke@donkliniken.de

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Fussnoten

1 Donau-Ries Klinik Donauwörth, Klinik für Orthopädie, Unfallchirurgie und Wirbelsäulentherapie, Donauwörth

2 Orthopädische Universitätsklinik Ulm am RKU, Ulm