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Die Behandlung osteoporotischer Wirbelkörperfrakturen mit augmentierter Instrumentation

Augmented posterior instrumentation for the treatment of osteoporotic vertebral body fractures

  • Operative Techniken
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Operative Orthopädie und Traumatologie Aims and scope Submit manuscript

Zusammenfassung

Operationsziel

Reposition und Stabilisierung osteoporotischer Wirbelkörperfrakturen durch kurzstreckige dorsale Instrumentation. Verbesserung des Schraubenhalts im osteoporotischen Knochen durch Zementaugmentation der Pedikelschrauben zur Vermeidung eines postoperativen Korrekturverlusts. Rasche und schmerzarme postoperative Mobilisation ohne weitere äußere Ruhigstellung.

Indikationen

Berstungsbrüche Typ A3 nach Magerl. Fehlverheilte osteoporotische Wirbelkörperbrüche mit kyphotischer Fehlstellung, die durch Lagerung oder perkutane Maßnahmen nicht ausreichend lordosiert werden können. Revisionseingriffe aufgrund einer postoperativen Schraubenlockerung. Wirbelkörperfrakturen im Rahmen von Typ-B- und -C-Verletzungen nach Magerl.

Kontraindikationen

Osteoporotische Frakturen, die konservativ oder durch Vertebro- oder Kyphoplastie behandelt werden können (Impaktions- und Spaltbrüche Typ A1 und A2 nach Magerl). Ausreichender Schraubenhalt der Pedikelschrauben bei guter Knochenqualität.

Operationstechnik

Einbringen der Pedikelschrauben in üblicher Weise. Bei Verwendung von perforierten Pedikelschrauben Zementapplikation über die zentrale Perforation der Schraube unter engmaschiger Bildwandlerkontrolle. Bei Verwendung von Pedikelschrauben ohne zentrale Perforation Einbringen des Zements in den Wirbelkörper in Kyphoplastietechnik und anschließend Einbringen der Schrauben in den noch weichen Zement. Nach Aushärten des Zements Vervollständigung der Instrumentation. Reposition und Lordosierung durch entsprechendes Vorbiegen der Längsstangen.

Weiterbehandlung

Funktionelle Nachbehandlung ab dem 1. postoperativen Tag. Vermeiden des Hebens schwerer Lasten und gebückter Tätigkeiten für 3 Monate. Implantatentfernung nur bei Komplikationen, die eine Entfernung unbedingt erforderlich machen, da nach diesem Eingriff mit einem Korrekturverlust zu rechnen ist.

Ergebnisse

Zwischen Juli 2008 und Dezember 2009 wurden 10 Patienten mit osteoporotischen Wirbelkörperfrakturen der Brust- und Lendenwirbelsäule mit zementaugmentierter Instrumentation behandelt. Das Durchschnittsalter betrug 65,8 Jahre (35–94 Jahre). In 6 Fällen handelte es sich um A-Verletzungen (A1: 2 Fälle, A3: 4 Fälle) und in 4 Fällen um B-Verletzungen (B1: 1 Fall, B2: 1 Fall, B3: 2 Fälle). Die Indikation zur Zementaugmentation wurde in 4 Fällen aufgrund des Alters der Patienten (> 80 Jahre) sowie je 2-mal aufgrund einer bekannten Osteoporose (T-Wert  < − 2,5), eines intraoperativ schlechten Schraubenhalts und bei Revisionsoperationen nach Schraubenlockerung gestellt. Ein Zementaustritt trat bei 5 Patienten ohne nachweisbare klinische Folgen auf. In einem Fall kam es zu einer Lockerung der augmentierten Pedikelschrauben mit einem postoperativen Korrekturverlust von 10°. Es mussten keine zementaugmentierten Schrauben in den ersten 24 Monaten entfernt werden.

Abstract

Objective

Reduction and stabilization of osteoporotic vertebral body fractures using posterior short-segment instrumentation. Cement augmentation of the pedicle screws in order to improve the screw’s holding power in osteoporotic bone and to reduce postoperative loss of reduction. Quick and painless postoperative mobilization without further bracing.

Indications

Burst fractures (type A3 according to Magerl). Posttraumatic kyphosis following osteoporotic vertebral body fractures. Revision surgery after screw loosening. Type B and C fractures according to Magerl.

Contraindications

Osteoporotic fractures which are suitable for nonoperative treatment or percutaneous cement augmentation techniques (vertebroplasty, kyphoplasty). Vertebral body fractures in patients with good bone quality.

Surgical technique

Insertion of pedicle screws in a typical manner. If perforated screws are used, cement application under fluoroscopic control via the central perforation of the screws. If pedicle screws without perforation are used, application of the cement using a Kyphoplasty technique and insertion of the screws. After hardening of the cement, completion of the instrumentation.

Postoperative management

Mobilization starting on the first day after surgery. Avoidance of heavy lifting and manual labor for 3 months. Implant removal only if it is necessary due to complications.

Results

Between July 2008 and December 2009, 10 patients with osteoporotic vertebral body fractures of the thoracic and lumbar spine were treated with cement-augmented posterior instrumentation. The mean age was 65.8 years (range 35–94 years). There were six type A (2 A1 and 4 A3 lesions) and four type B lesions (1 B1, 1 B2, and 2 B3 lesions) according to Magerl. Indications for cement augmentation of the pedicle screws were the patients’ age (4 patients), osteoporosis with t scores  < − 2.5 (2 patients), poor intraoperative screw hold (2 patients), and revision surgery after loosening of pedicle screws (2 patients). Cement leakage was observed in 5 patients with no further clinical relevance. Loosening of cement augmented pedicle screws occurred in 1 patient with a consecutive loss of reduction of 10°. There was no need to remove any of the cement-augmented screws in the first 24 months.

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Literatur

  1. Bastian L, Knop C, Lange U et al (1999) Effect of a crosslink or cerclage on the mechanical stability of an internal fixator. Orthopade 28:714–722

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  2. Becker S, Chavanne A, Spitaler R et al (2008) Assessment of different screw augmentation techniques and screw designs in osteoporotic spines. Eur Spine J 17:1462–1469

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  3. Blauth M, Knop C, Bastian L (1998) Brust- und Lendenwirbelsäule. Tscherne Unfallchirurgie – Wirbelsäule Springer, S 241–372

  4. Bullmann V, Schmoelz W, Richter M et al (2010) Revision of cannulated and perforated cement-augmented pedicle screws: a biomechanical study in human cadavers. Spine 35:E932–939

    Article  PubMed  Google Scholar 

  5. Burval DJ, Mclain RF, Milks R et al (2007) Primary pedicle screw augmentation in osteoporotic lumbar vertebrae: biomechanical analysis of pedicle fixation strength. Spine 32:1077–1083

    Article  PubMed  Google Scholar 

  6. Castro WH, Halm H, Jerosch J et al (1996) Accuracy of pedicle screw placement in lumbar vertebrae. Spine (Phila Pa 1976) 21:1320–1324

    Google Scholar 

  7. Chen WJ, Kao YH, Yang SC et al (2010) Impact of cement leakage into disks on the development of adjacent vertebral compression fractures. J Spinal Disord Tech 23:35–39

    Article  PubMed  Google Scholar 

  8. Cho W, Wu C, Zheng X et al (2010) Is it safe to back out pedicle screws after augmentation with polymethyl methacrylate or calcium phosphate cement? A biomechanical study. J Spinal Disord Tech 24(4):276–279

    Article  Google Scholar 

  9. Choma TJ, Frevert WF, Carson WI et al (2010) Biomechanical analysis of pedicle screws in osteoporotic bone with bioactive cement augmentation using simulated in vivo multicomponent loading. Spine

  10. Frankel BM, Jones T, Wang C (2007) Segmental polymethylmethacrylate-augmented pedicle screw fixation in patients with bone softening caused by osteoporosis and metastatic tumor involvement: a clinical evaluation. Neurosurgery 61:531–537, (discussion 537–538)

    Article  PubMed  Google Scholar 

  11. George DC, Krag MH, Johnson CC et al (1991) Hole preparation techniques for transpedicle screws. Effect on pull-out strength from human cadaveric vertebrae. Spine (Phila Pa 1976) 16:181–184

    Google Scholar 

  12. Hirano T, Hasegawa K, Takahashi HE et al (1997) Structural characteristics of the pedicle and its role in screw stability. Spine (Phila Pa 1976) 22:2504–2509, (discussion 2510)

    Google Scholar 

  13. Kallmes DF, Comstock BA, Heagerty PJ et al (2009) A randomized trial of vertebroplasty for osteoporotic spinal fractures. N Engl J Med 361:569–579

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  14. Knop C, Lange U, Reinhold M et al (2005) Vertebral body replacement with Synex in combined posteroanterior surgery for treatment of thoracolumbar injuries. Oper Orthop Traumatol 17:249–280

    Article  PubMed  Google Scholar 

  15. Krueger A, Bliemel C, Zettl R et al (2009) Management of pulmonary cement embolism after percutaneous vertebroplasty and kyphoplasty: a systematic review of the literature. Eur Spine J 18:1257–1265

    Article  PubMed  Google Scholar 

  16. Krüger A, Zettl R, Ziring E et al (2010) Kyphoplasty for the treatment of incomplete osteoporotic burst fractures. Eur Spine J:1–8

    Google Scholar 

  17. Lee BJ, Lee SR, Yoo TY (2002) Paraplegia as a complication of percutaneous vertebroplasty with polymethylmethacrylate: a case report. Spine (Phila Pa 1976) 27:E419–422

    Google Scholar 

  18. Lin EP, Ekholm S, Hiwatashi A et al (2004) Vertebroplasty: cement leakage into the disc increases the risk of new fracture of adjacent vertebral body. AJNR Am J Neuroradiol 25:175–180

    PubMed  Google Scholar 

  19. Moon BJ, Cho BY, Choi EY et al (2009) Polymethylmethacrylate-augmented screw fixation for stabilization of the osteoporotic spine: a three-year follow-up of 37 patients. J Korean Neurosurg Soc 46:305–311

    Article  PubMed  Google Scholar 

  20. Renner SM, Lim T-H, Kim WJ et al (2004) Augmentation of pedicle screw fixation strength using an injectable calcium phosphate cement as a function of injection timing and method. Spine 29:E212–216

    Article  PubMed  Google Scholar 

  21. Tan JS, Bailey CS, Dvorak MF et al (2007) Cement augmentation of vertebral screws enhances the interface strength between interbody device and vertebral body. Spine 32:334–341

    Article  PubMed  Google Scholar 

  22. Wardlaw D, Cummings SR, Van Meirhaeghe J et al (2009) Efficacy and safety of balloon kyphoplasty compared with non-surgical care for vertebral compression fracture (FREE): a randomised controlled trial. Lancet 373:1016–1024

    Article  PubMed  Google Scholar 

  23. Zou J, Mei X, Gan M et al (2010) Is kyphoplasty reliable for osteoporotic vertebral compression fracture with vertebral wall deficiency? Injury 41:360–364

    Article  PubMed  Google Scholar 

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Krappinger, D., Kastenberger, T. & Schmid, R. Die Behandlung osteoporotischer Wirbelkörperfrakturen mit augmentierter Instrumentation. Oper Orthop Traumatol 24, 4–12 (2012). https://doi.org/10.1007/s00064-011-0098-7

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