5 DISKUSSION

↓90

Bei der operativen Behandlung der idiopathischen Adoleszentenskoliose können für die dorsale Spondylodese verschiedene Knochensubstanzen verwendet werden. Als „Goldstandard“ wird von vielen Autoren die Verwendung von autologem Knochen bezeichnet. Aber auch allogene Knochensubstanz gilt als Alternative, mit der ähnliche Resultate wie bei der Verwendung von autologem Material erzielt werden können. Um die Probleme, die bei der Verwendung dieser beiden Knochenmaterialien existieren zu vermeiden, kann für die Spondylodese auch ein Knochenersatzmaterial wie z.B. Tricalciumphosphat verwendet werden.

Anhand der Literatur läßt sich belegen, daß die Effektivität und Verträglichkeit bei der Verwendung von Knochenersatzmaterialien für die spinale Fusion bereits in Tierversuchen (Steffen et al. 2000, Guigui et al. 1994) und klinischen Studien (Delecrin et al. 2000, Le Huec et al. 1997, Passuti et al. 1989, Heise et al. 1990, Ransford et al. 1998) untersucht worden ist.

In allen Studien werden Knochenersatzmaterialien dieser Art als mögliche Alternative zu dem bisher verwendeten autologen Knochen gesehen.

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Sowohl Guigui et al. (1994) als auch Steffen et al. (2000) präsentieren Studien über die spinale Fusion in Schafen.

Guigui et al. operierten Schafe mit Cotrel-Dubousset Instrumentation unter Verwendung von entweder autologem Knochenmaterial oder einem Knochenersatzmaterial (65% HA, 35% TCP).

Bei allen Tieren fand eine Fusion statt. Ein Jahr postoperativ konnten ähnliche Versuchsergebnisse in beiden Gruppen nachgewiesen werden (makroskopisch, mikroskopisch und mechanisch). Auffallend war ein großer Verlust der Flexibilität (Rotation und Translation) in beiden Versuchsgruppen.

↓92

Steffen et al. verglichen zwei Gruppen von Schafen, bei der die eine autologen Knochen vom Beckenkamm und die andere ein Granulat bestehend aus 20% Hydroxylapatit und 80% Calciumcarbonat für die dorsale Spondylodese erhielt. Die radiologischen Nachuntersuchungen zeigten keinen signifikanten Unterschied zwischen den beiden Gruppen 20 Wochen postoperativ.

Delecrin et al. (2000) operierten 58 Patienten mit progredienter idiopathischer Skoliose nach Cotrel-Dubousset. 30 Patienten erhielten autologen Knochen aus dem Beckenkamm für die Spondylodese, 28 Patienten wurden mit einer Mischung aus lokal gewonnenem autologem Knochen und einem Knochenersatzmaterial (60% Hydroxylapatit/40% β-Tricalciumphosphat) versorgt.

Bei Le Huec et al. (1997) wurde bei allen 54 Skoliosepatienten eine dorsale Spondylodese nach Cotrel-Dubousset durchgeführt. 30 Patienten erhielten eine Mischung aus autologem und aus –80° gefrorenem allogenem Knochen, während 28 Patienten mit einer Mischung aus autologem Knochen und Stangen aus Tricalciumphosphat versorgt wurden.

↓93

Passuti et al. (1989) haben eine Calciumphosphatverbindung (MBCP) bei 12 Patienten mit idiopathischer Adoleszentenskoliose für die spinale Fusion eingesetzt.

Bei allen Patienten konnte aufgrund einer starken neurologischen Skoliose oder Osteogenesis imperfecta kein autologes Knochenmaterial entnommen werden.

MBCP Blöcke wurden zusammen mit einer Fixation nach Cotrel-Dubousset verwendet.

↓94

Heise et al. (1990) benutzten Hydroxylapatit bei 44 Patienten, bei denen entweder größere knöcherne Defekte oder eine schwere Skoliose vorlagen. Das Knochenersatzmaterial wurde in Kombination mit autologem Knochen verwendet.

In der Studie von Ransford et al. (1998) wurden 341 Patienten mit idiopathischer Adoleszentenskoliose entweder nach Harrington-Luque oder Cotrel-Dubousset operiert.

171 Patienten erhielten autologen Knochen vom Beckenkamm oder den Rippensegmenten. Bei den anderen 170 Patienten wurde für die Spondylodese Triosit, das aus 60% Hydroxylapatit und 40% β-Tricalciumphosphat besteht, in Blockform verwendet. Zusätzlich wurde das Knochenersatzmaterial mit lokal gewonnenem autologen Knochen gemischt.

↓95

Im Vergleich mit der Literatur konnten bei den beiden Patientengruppen dieser Studie ähnliche Ergebnisse erzielt werden.

In der frontalen Ebene konnte der skoliotische Krümmungswinkel nach Cobb in dieser Studie bei der Knochengruppe um 68% (36°) korrigiert werden. Dabei lag nur ein Korrekturverlust von 2% (1°) vor.

Auch bei der TCP Gruppe konnte trotz eines Korrekturverlustes von 4% (2°) eine Begradigung der Hauptkrümmung um 70% (38°) erreicht werden. Bei beiden Patientengruppen konnte der Grad der skoliotischen Hauptkrümmung im Vergleich zu den präoperativ ermittelten Werten signifikant verbessert werden (P<0,01). Ein signifikanter Unterschied zwischen den beiden Patientengruppen fand sich weder bei den Ausgangswerten noch bei den postoperativ ermittelten Werten (P=0,73).

↓96

Bei Delecrin et al. (2000) konnte der Winkel nach Cobb thorakal bei der Knochengruppe um 57% (31,4°) sowie um 55,4% (33,9°) bei der Hydroxylgruppe verbessert werden.

Die Korrektur der Krümmung der MBCP Gruppe bei Passuti et al. (1989) beträgt 53% (40°).

Ransford et al. (1998) berichten von Korrekturen der Hauptkrümmung von 52% (28°) bei der Knochengruppe sowie 54% (30°) bei der Triosit Gruppe. Der Korrekturverlust betrug hier 8% bzw. 3%.

↓97

Vergleichend zeigen sich sowohl bei Knochen- als auch bei TCP Gruppe dieser Untersuchung deutlich bessere Ergebnisse, als die in der Literatur dargestellten. Der Unterschied wird besonders bei der TCP Gruppe deutlich, da dort ein etwas besseres Ergebnis als bei der Knochengruppe erreicht werden konnte.

Bei der Verwendung autologen Knochens für Spondylodese weisen die erzielten Korrektur-ergebnisse in der Literatur einen sehr großen Unterschied auf. So konnten bei Bauer et al. (1988) und Lenke et al. (1992) Korrekturen der thorakalen Hauptkrümmung zwischen 53° und 72° erzielt werden.

Mit allogenem Knochen konnten Korrekturen von 24° (Grogan et al. 1999) und 32° (Blanco et al. 1997) erzielt werden. Der Korrekturverlust betrug bei diesen Studien 3,7°-11°.

↓98

Auch hier wird ersichtlich, daß TCP durchaus kompatibel mit autologem Knochen ist.

Bei der lumbalen Nebenkrümmung wurde der Winkel nach Cobb um 74% (25°) bei der Knochengruppe und um 80% (28°) bei der TCP Gruppe verbessert. Das entspricht keinem signifikanten Unterschied zwischen den Untersuchungsgruppen (P=0,73). Zu den präoperativ erhaltenen Werten konnte ein signifikanter Unterschied festgestellt werden (P<0,01).

Ein Korrekturverlust lag bei keiner der beiden Gruppen vor.

↓99

Als Vergleichsmöglichkeit finden sich in der Literatur nur die vom Ransford et al. (1998) ermittelten Werte. Hier konnte der lumbale Krümmungswinkel bei der Knochengruppe um 56% (27°) sowie um 57% (26°) bei der Triosit Gruppe erreicht werden.

Auch bei dieser Krümmung in der Frontalebene liegen hier viel bessere Ergebnisse vor, als in der Literatur beschrieben.

Wie schon bei der thorakalen Krümmung konnte auch hier kein signifikanter Unterschied zwischen den Korrekturergebnissen festgestellt werden, so daß die Korrektur mit dem Knochenersatzmaterial genauso gut wie mit dem „Goldstandard“ autologer Knochen gelang.

↓100

In der sagittalen Krümmungsebene finden sich in der Literatur für das normale Wirbelsäulenprofil sehr unterschiedliche Werte.

So werden für die Brustkyphose Winkelwerte nach Cobb zwischen 20° und 40° als normal betrachtet.

Bei der Knochengruppe bestand präoperativ ein Wert von 29° für die Brustkyphose, der bei der Nachuntersuchung 22° betrug. Bei der TCP Gruppe zeigte sich eine Veränderung der Brustkyphose von 17° zu 22°. Die Winkelwerte beider Gruppen zeigen keinen signifikanten Unterschied (P=0,99).

↓101

Vergleichswerte finden sich bei Delecrin et al. (2000), die die Kyphose der Knochengruppe von 17,8° auf 27,9° und der Hydroxylapatitgruppe von 13,9° auf 30,4° verbesserten.

Bei der Verwendung von autologem Knochen konnte die Kyphose um bis zu 7° verbessert werden (Bauer et al.1988, Lenke et al. 1992).

Die in dieser Studie erhaltenen Werte der Kyphose zeigen einen geringfügigen Unterschied zu den in der Hydroxylapatitstudie erhaltenen Werten, liegen aber innerhalb der in der Literatur angegebenen Streuungsbreite.

↓102

Die Normalwerte für die Lendenlordose liegen in der Literatur zwischen 20° und 60°, streuen also noch mehr als die für die Brustkyphose angegebenen Werte. Allerdings werden von einigen Autoren Werte um 40° als Mittelwerte bezeichnet.

Bei dieser Untersuchung kam es bei beiden Patientengruppen zu keiner Veränderung der präoperativ ermittelten Werte. Die Knochengruppe hatte bei der Nachuntersuchung eine Lendenlordose von 37° sowie die TCP Gruppe von 38°. Die Ergebnisse beider Gruppen zeigten statistisch keinen signifikanten Unterschied (P=0,08).

Delecrin et al. (2000) berichteten von einer Veränderung der Lendenlordose bei der Knochengruppe von 36,1° auf 42,8° und bei der Hydroxylapatitgruppe von 36,2° auf 45,4°.

↓103

Auch hier sind die in dieser Untersuchung ermittelten Werte den in der Vergleichsstudie dokumentierten ähnlich und liegen bei dem von einigen Autoren als Mittelwert für die physiologische Lendenlordose bezeichnetem Wert.

Bei der thorakalen Rotation konnte bei der Knochengruppe eine Korrektur von 36% (9°) erzielt werden, so daß noch eine Rotation des Scheitelwirbels von 16° bestehen blieb. Dies stellt eine signifikante Verbesserung zu den präoperativ ermittelten Werten dar. Bei der TCP Gruppe konnte bei der Nachuntersuchung eine thorakale Rotation von 11° gefunden werden, was einer Verbesserung von 39% (7°) entspricht. Zwischen den Ergebnissen der beiden Patientengruppen konnte statistisch kein signifikanter Unterschied nachgewiesen werden.

In den Studien, die mit Knochenersatzmaterialien durchgeführt wurden, findet sich kein Vergleichswert für die thorakale Rotation.

↓104

Lenke et al. (1992) berichten allerdings bei der Korrektur der skoliotischen Krümmung mit autologem Knochen von einer Verbesserung der thorakalen Rotation um 60%.

Bei der lumbalen Rotation des Scheitelwirbels konnte innerhalb der Knochengruppe eine Verbesserung um 71% (5°) erreicht werden, so daß letztendlich noch eine Rotation von 2° vorlag. Bei der TCP Gruppe konnte zwar postoperativ eine Derotation von 33% festgestellt werden, aber da der Korrekturverlust ebenfalls 33% betrug, wurde bei der Nachuntersuchung wieder der Ausgangswert von 6° gemessen. Trotzdem konnte statistisch kein signifikanter Unterschied der Untersuchungsgruppen festgestellt werden.

In der Literatur ließen sich auch hier bei den Studien mit Knochenersatzmaterial keine Ver-gleichswerte finden.

↓105

Lenke et al. (1992) erzielten eine Korrektur der lumbalen Rotation um 11%.

Die für die Knochengruppe erhaltenen Werte liegen deutlich über den in der Literatur genannten.

Daß bei der TCP Gruppe keine Verbesserung erreicht werden konnte liegt sicherlich daran, daß bei so geringer Rotation schon ein Korrekturverlust von 2° wieder zum präoperativen Wert führen kann.

↓106

Die Knochendichtemessung mittels Computertomographie kam bisher vorwiegend bei der Osteoporosediagnostik zum Einsatz. In neueren Studien wird die Computertomographie genutzt, um den Zustand der Knochensubstanz nach operativen Eingriffen beurteilen zu können (Wachter et al. 2001).

Fonseca et al. (2001) untersuchten die Knochendichte der Wirbelkörper bei Jugendlichen zwischen 6 und 14 Jahren und fanden heraus, daß die Zunahme von Knochenmineralien zwischen dem 11. und 14. Lebensjahr sein Maximum erreicht hat. Da das Durchschnittsalter der hier operierten Patienten 14 Jahre betrug, wirkt sich dies unter Annahme der oben aufgezeigten Tatsache sicher positiv auf den Einbau der dorsalen Spondylodese aus.

In der Knochendichte der Wirbelkörper unterschieden sich die beiden Untersuchungsgruppen nicht signifikant (P=0,16). Die Patienten der Knochengruppe wiesen durchschnittlich eine Knochendichte von 337 mg/cm³ und die TCP Gruppe von 430 mg/cm³ auf.

↓107

Da in dieser Studie keine Absolutwerte, sondern nur relative Werte im Verhältnis zu einem Phantombild verwendet wurden, ist es nicht möglich die Knochendichtewerte mit den in der Literatur vorhandenen Absolutwerten zu vergleichen.

Weiterhin ist es auch schwierig anhand der Knochendichte eine Aussage zu treffen, ob eine gute Fusion der Wirbelkörper stattgefunden hat.

Le Huec et al. (1997) stellten eine Resorption des bei ihnen verwendeten TCP erst nach 2 Jahren radiologisch fest.

↓108

In dieser Studie konnten mit 7,8 Monaten deutlich kürzere Resorptionszeiten gefunden werden.

Passuti et al. (1989) haben bei Patienten mit Knochenersatzmaterial Biopsate entnommen. Histologisch konnten keine signifikanten Unterschiede zwischen dem Einbau von autologem Knochen und dem MBCP beobachtet werden.

Die Untersuchungen zeigten weiterhin die Bioaktivität und Osteokonduktivität des Calciumphosphates.

↓109

Komplikationen traten bei jeweils zwei Patienten jeder Untersuchungsgruppe auf. Diese ließen sich aber weder auf das autologe Knochenmaterial noch auf das β-Tricalciumphosphat zurückführen.

In der Vergleichsliteratur finden sich allerdings Komplikationen, die vor allem mit der Entnahme von autologem Knochen aus dem Beckenkamm zu erklären sind.

Delecrin et al. (2000) analysierten vor allem die postoperativ aufgetretenen Schmerzen. Die die Wirbelsäulenregion betreffenden Schmerzen waren bei beiden Patientengruppen ungefähr identisch.

↓110

Allerdings traten bei der Hydroxylapatitgruppe in keinem Fall Schmerzen in der Beckenregion auf, während dies in der Knochengruppe unmittelbar postoperativ 67% und nach über zwei Jahren immerhin noch 19% betraf. Dies stellt zu allen Untersuchungszeitpunkten einen signifikanten Unterschied zwischen den beiden Gruppen dar.

Bei Ransford et al. (1998) betraf das Problem von Schmerzen über dem Beckenkamm postoperativ 9% und bei der Nachuntersuchung noch 6%. Die übrigen aufgetretenen Komplikationen ließen sich nicht mit der Materialentnahme oder Verwendung von Knochenersatzmaterial in Verbindung bringen.

Bei Banwart et al. (1995) und Fernyhough et al. (1992) wurden mit 216 bzw. 151 Patienten, denen autologer Knochen vom Beckenkamm für die dorsale Spondylodese entnommen wurde, etwas größere Kollektive untersucht.

↓111

Bei diesen traten sowohl leichte Komplikationen, als auch schwerere Komplikationen auf.

Bei Banwart et al.(1995) konnten bei 39% der behandelten Patienten leichtere Beschwerden wie oberflächliche Infektionen, Narbenprobleme, und Störungen der Sensibilität im operierten Bereich durch Verletzung der Nervi clunii festgestellt werden. Obwohl keine sehr schweren Komplikationen wie eine Beckenfraktur oder -instabilität auftraten, kam es bei 10% der Patienten zu schweren Komplikationen. Dies waren vor allem unansehnliche Narben und chronische Schmerzen, durch die die körperlichen Aktivitäten sehr stark eingeschränkt waren.

Bei Frauen traten dabei signifikant mehr Komplikationen auf (P=0,006).

↓112

Auch bei Fernyhough et al. (1992) traten bei 31% der Operierten chronische Schmerzen im Bereich des Beckens auf. Er geht auch davon aus, daß die Menge des benötigten Knochenmaterials in engem Zusammenhang mit später auftretenden Schmerzen steht. So sei die Komplikationsrate bei der Knochenentahmen zur Behandlung eines spinalen Traumas nur etwa halb so groß wie bei der Entnahme für z.B. die dorsale Spondylodese, da dort mehr Knochenmaterial benötigt wird.

Das Infektionsisiko bei allogenem Knochen wird in der Literatur als „ernstes Problem“ (Blanco et al. 1997) beschrieben. Deijkers et al. (1997) beschäftigten sich in ihrer Studie mit der bakteriellen Kontamination allogenem Materials. Demnach sind 50% der verwendeten Materialien mit Mikroorganismen geringer Pathogenität besiedelt. Bei 3% der Knochenimplantate konnten sogar Organismen mit hoher Pathogenität kultiviert werden. Eine Spülung mit antibiotischer Lösung konnte nur die Anzahl der Organismen geringer Pathogenität beseitigen; hochpathogene Bakterien waren immer noch auf den Transplantaten nachweisbar.

Die Möglichkeit einer viralen Kontamination besteht bei diesem Material ebenso. In der Literatur wird jedoch darauf hingewiesen, daß bei Gebrauch von gefriergetrocknetem allogenem Knochen kein Fall von viralem Befall dokumentiert worden ist. Nur bei frisch eingefrorenem Material ist die Möglichkeit der Übertragung mit z.B. HIV bekannt (Blanco et al. 1997).

↓113

Auch in einem Bericht des Centers for Disease Control wird auf das Infektionsrisiko mit HIV bei allogenen Knochentransplantaten hingewiesen.

Bei Grogan et al. (1999) traten bei Verwendung von allogenem Material für die dorsale Spondylodese bei 10% der 87 operierten Patienten signifikante Komplikationen auf, die eine Reoperation nötig machten. Eine Infektion konnte bei einem Patienten beobachtet werden.

Ein signifikanter Unterschied zwischen den Operationszeiten beider Patientengruppen konnte nicht festgestellt werden (Knochengruppe 181 min; TCP Gruppe 186 min).

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Bei Delecrin et al. (2000) findet sich auch nur ein Unterschied von 10 Minuten zwischen der Knochen- und der Hydroxylapatitgruppe.

Ransford et al. (1998) dokumentierten, daß sich die Operationszeit bei Entnahme autologen Knochens vom Beckenkamm signifikant gegenüber der benötigten Zeit bei der Triositgruppe erhöhte (P=0,036).

Der Blutverlust war in dieser Untersuchung bei der TCP Gruppe mit 1850 ml etwas höher als der der Knochengruppe mit 1793 ml. Allerdings war statistisch keine signifikante Differenz nachweisbar.

↓115

Vergleichswerte finden sich bei Delecrin et al. (2000). Schon der Blutverlust bei der Hydroxylapatitgruppe ist hier mit 2891 ml größer als in der hier präsentierten Studie. Auch der Blutverlust bei der Knochengruppe ist hier aufgrund der Entnahme von autologem Knochen vom Beckenkamm deutlich höher (3350 ml).

Abschließend kann man sagen, daß das hier verwendete β-Tricalciumphosphat eine gute Alternative zu autologem Knochenmaterial darstellt.

In allen radiologischen Parametern konnten in den beiden Patientengruppen vergleichbare Ergebnisse erzielt werden, bei denen statistisch kein signifikanter Unterschied nachweisbar war.

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In Zusammenhang mit den Ergebnissen der Knochendichtemessung kann man feststellen, daß mit β-Tricalciumphosphat in Granulatform ähnliche Fusionsraten wie mit autologem Knochen erreicht werden können.

So können bei der Verwendung von β-Tricalciumphosphat für die dorsale Spondylodese nicht nur ähnliche Operationsresultate wie mit autologem Knochen erzielt werden, sondern eine Reihe von Nachteilen und schweren Komplikationen für den Patienten infolge Entnahme von autologem Knochen aus dem Beckenkamm, sowie ein Infektionsrisiko bei allogenen Knochen entfallen vollständig.


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27.09.2006