Die Arbeitsschritte mit den röntgendurchlässigen Klammern, die Überführung in den Belastungsrahmen und die Bildgebung – sei es mittels CT oder Bildwandler – gelang ebenfalls problemlos.

Das durchschnittliche Kontrastmittelvolumen, mit denen die Ballons aufgefüllt wurden, betrug 6,8 (4,0–9,2 ml; ± 1,51). Der durchschnittliche Maximaldruck, der in den Ballons verwendet wurde, betrug 223,3 (150–360 Psi ((Pound-force per square inch)) ± 64,4). Das durchschnittliche Zementvolumen wurde mit 8,1 ml (4,6–10,8ml; ± 2,08) in der SJ-Gruppe und mit 6,7 ml (4,0–9,0 ml; ± 1,9) in der BKP-Gruppe gemessen.

Sowohl für die Vorderkantenhöhen nach Intervention (BKP = 0,14 ± 1,48 mm; SJ = 3,34 ± 1,19 mm), den zentralen Höhen nach Rekonstruktion (BKP = 0,91 ± 1,04 mm; SJ = 3,24 ± 1,22 mm) und den Hinterkantenhöhen nach Rekonstruktion (BKP = 0,37 ± 0,57 mm; SJ = 1,26 ±1,05) als auch für den Beck-Index (BKP = 0,00 ± 0,06 mm; SJ = 0,1 ± 0,06) waren die Ergebnisse in der SJ-Gruppe signifikant höher (p < 0,05). Die Werte wurden zusätzlich als Prozente der initialen unfrakturierten Wirbelkörperhöhen angegeben (Abb. 5, Tab. 1). Der initiale segmentale Grund-Deckplatten-Winkel betrug 0,8 ± 5,7° in der BKP und 0,9 ± 4,9° in der SJ-Gruppe. Dieser Winkel erhöhte sich nach Fraktur auf 12,3 ± 3,9° in der BKP und 10,2 ± 4,6° in der SJ-Gruppe. Postinterventionell reduzierte sich der Winkel auf 11,2 ± 4,3° in der BKP und auf 7,5 ± 3,9° in der SJ-Gruppe. Der Unterschied zwischen den Gruppen war statistisch nicht signifikant (p < 0,359).

Diskussion

Diese Arbeit hatte sowohl ein methodologisches als auch wissenschaftliches Ziel. Methodologisch war das Ziel, einen Belastungsrahmen zu konstruieren, der es erlaubte, Wirbelkörperfrakturen unter einer konstanten Belastung zu operieren. Gleichzeitig sollte der Rahmen es ermöglichen, in mehreren Ebenen zu röntgen. Wissenschaftlich lag der Fokus darauf, die Unterschiede der Höhenrekonstruktion zweier intravertebraler Techniken (Ballon-Kyphoplastie und SpineJack), die bei der Behandlung von Wirbelkörperkompressionsfrakturen verwendet werden, zu untersuchen.

Das erste Ziel der Studie war die Methodenetablierung; wir beobachteten, dass es unter Verwendung des von uns konstruierten Belastungsrahmens möglich war, alle Wirbelkörper ohne technische Probleme mit einer kontinuierlichen Belastung von 100 N zu operieren.

Neben der gesicherten Reduktion von Zementleckagen gilt die Wirbelkörperwiederaufrichtung durch die Ballon-Kyphoplastie als weiterer Vorteil dieses Verfahrens. Einige Studien haben gezeigt, dass diese theoretischen Vorteile nicht immer in die klinische Praxis überführt werden können. Der durchschnittliche Höhengewinn nach perkutaner Vertebroplastie beträgt 5°, der Höhengewinn nach Ballon-Kyphoplastie 7° [14–17]. Voggenreiter et al. [18] zeigten, dass 50 % der Höhenrekonstruktion nach Ballon-Kyphoplastie durch die Lagerung des Patienten in Bauchlage und im Aushang erreicht wird. Weitere 50 % sind auf die Ballon-Kyphoplastie selbst zurückzuführen. Die Autoren beschreiben außerdem, dass es zu einem signifikanten Höhenverlust nach Deflation der Ballons kommt. Diese Ergebnisse werden durch die Arbeitsgruppe von Verlaan et al. Bestätigt [19]. Die Autoren kommen zum Ergebnis, dass die Endplattenrekonstruktion, die durch die Inflation des Ballons erreicht werden kann, nach Deflation nicht gehalten werden kann. Der Grund für den Höhenverlust nach Deflation bleibt unklar. Offensichtlich lasten auch in Bauchlage Kräfte auf die Bandscheiben und auf die Wirbelkörper. Die genauen Eigenschaften der Kräfte, die sowohl auf und über die longitudinalen Längsbänder und Muskeln als auch über Bandscheiben und angrenzende Weichteile auf die Wirbelkörper wirken, sind ebenfalls nicht endgültig erklärt. Mehrere Autoren haben versucht, den Druck in den Bandscheiben in vivo zu messen [20, 21]. Sato et al. [22] maßen den Druck in der Bandscheibe gesunder Probanden. Die berechnete Kraft auf die L4–L5 Bandscheibe eines Gesunden mit einem Körpergewicht von 73 kg und einer durchschnittlichen Bandscheibenfläche von 16 cm2 im Segment L4–L5 betrug 144 N in Bauchlage. Ein offensichtlicher Grund für den intraoperativen Höhenverlust nach Deflation der Ballons müssen Kräfte sein, die auf den Wirbelkörper einwirken. Es liegen keine Studien vor, die untersuchen, inwiefern eine Intubationsnarkose Einfluss auf den intraoperativen Höhenverlust oder -Erhalt hat. Basierend auf der aktuellen Literatur, wurde in mehreren biomechanischen Untersuchungen eine „Vorlast“ bei der Untersuchung von Zementaugmentationsverfahren verwendet [23–26]. Wir entschlossen uns, eine in der Literatur etablierte, kontinuierliche Kraft von 100 N zur Simulation der intraoperativen Kräfte bei der Deflation des Ballons zu verwenden.

Der durchschnittliche Druck, der zur Inflation der Ballons erforderlich war, betrug 223,3 (150–360 Psi (Pound-force per square inch) ± 64,4). Nach Deflation der Ballons wurde ein Höhenverlust beobachtet (Abb. 6, e–f).

Ein direkter Vorteil des SpineJack ist, dass er als intravertebrale Repositionshilfe nicht vor der Zementaugmentation entfernt werden muss. Allerdings muss der Chirurg das Implantat vorsichtig und sicher positionieren, da bei Fehlpositionierung und Öffnen des Implantats ein Schließen und Entfernen nicht möglich sind. Der Chirurg muss sich darüber im Klaren sein und muss sein Augenmerk auf die optimale Positionierung des Implantats richten. Aus diesem Grund sind 4 radiologische Kontrollschritte vorgesehen (Positionierung der Kirschner-Drähte, Positionierung des Bohrers, Positionierung des Platzhalters und des nicht expandierten SpineJack), um das Risiko der Fehlplatzierung zu minimieren. Die Kräfte des SpineJack wirken in kranio-kaudaler Richtung. Das Öffnen des Implantats wird ebenfalls durch den Arzt kontrolliert. Das Implantat ist nicht konzipiert, um sich zwischen Deck- und Bodenplatte aufzuspannen, Die Arbeitskanüle, die transpedikulär positioniert wird, dient als Widerlager für den oberen Flügel des SpineJack. Das Implantat sollte je nach Fraktur bei kranialen Frakturen unter der Deckplatte oder bei kaudalen Frakturen über der Bodenplatte positioniert werden. Aus diesem Grund ist eine präoperative Planung wichtig. Das Durchschneiden der Flügel durch die Deckplatten konnte in unserem Versuch nicht beobachtet werden.