Fixateur interne bei Frakturen der unteren Brust- und Lendenwirbelsäule. Analyse und Bewertung

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1 Aus der Klinik und Poliklinik für Neurochirurgie (Direktor: Univ.-Prof. Dr. med. habil. M. R. Gaab) der Medizinischen Fakultät der Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald Thema: Fixateur interne bei Frakturen der unteren Brust- und Lendenwirbelsäule. Analyse und Bewertung Inaugural-Dissertation zur Erlangung des akademischen Grades Doktor der Medizin (Dr. med.) der Medizinischen Fakultät der Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald 2002 vorgelegt von: Noorullah Darwish geb. am in Kandahar (Afghanistan) 1

2 Dekan: Prof. Dr. rer. nat. Kroemer 1. Gutachter: Herr Prof. Dr. med. Gaab 2. Gutachter: Herr Prof. Dr. med. Rickels Tag der Disputation:

3 Inhaltsverzeichnis Seite 1. Einleitung 5 2. Die operative Versorgung von Frakturen der unteren Brustwirbelsäule und Lendenwirbelsäule Geschichte der Therapie bei Frakturen der unteren Brustwirbelsäule und der Lendenwirbelsäule Klassifikation der Frakturen Operative Therapie Operationsindikation Methoden der operativen Stabilisierung Dorsale Verfahren Ventrale Verfahren Kombinierte dorso-ventrale und dorso-laterale Verfahren Der Fixateur interne Nachbehandlung einer Operation Komplikationen und Gefahren einer Operation Zielstellung Patienten und Methoden Patienten Alters- und Geschlechtsverteilung Unfallart und Begleitverletzungen Ausschlußkriterien Untersuchungen Klinische Symptomatik und Diagnostische Befunde Frakturcharakteristika Operative Technik Prä- und postoperative radiologische Befunde Medizinische und soziale Rehabilitation 38 3

4 5. Ergebnisse Neurologische Symptomatik Radiologische Befunde Komplikationen Soziale und berüfliche Rehabilitation Diskussion Operationsmethode Neurologische Symptome und Schmerzen Wirbelsäulenform und -stabilität Komplikationen Zusammenfassung Schlußfolgerungen Literaturverzeichnis 65 Anhang: Thesen zur Promotionsschrift 73 Eidesstaatliche Erklärung 76 Lebenslauf 77 Danksagung 78 4

5 1. Einleitung Wirbelsäulenverletzungen gehören zu den Verletzungen, die die Menschheit schon seit Jahrtausenden durch ihre Schrecken beschäftigen. Begriffe wie gebrochenes Genick oder gebrochenes Rückgrat sind allgemein als besonders schwere Verletzungen mit tödlichem Ausgang geläufig (101). Auch heute noch stellen die Wirbelsäulenverletzungen aufgrund des komplexen anatomischen Aufbaus und der komplizierten Biomechanik des Achsenorgans einen hohen Anspruch an die Therapeuten, insbesondere der operativen Fachgebiete. Um der Forderung nach weitgehender Wiederherstellung und Rehabilitation als Aspekt der Erzielung besserer operativer Ergebnisse gerecht zu werden, müssen standardisierte Operationsmethoden mit einer hohen Qualität, möglichst geringem chirurgischen Aufwand, geringer operativer Belastung für den Patienten und auch ökonomisch kostengünstig entwickelt und praktiziert werden. Unter diesen Gesichtspunkten wird die operative Stabilisierung von Wirbelsäulenfrakturen der unteren Brustwirbelsäule und Lendenwirbelsäule durch dorsale Fusion mit dem Fixateur interne in der vorliegenden Arbeit untersucht. Dazu sind im Rahmen einer retro- und prospektiven Langzeitstudie mit einem Beobachtungszeitraum von 3 Jahren die Daten von 88 Patienten erfaßt worden, die von dorsal mittels eines Fixateur interne stabilisiert wurden. Das Hauptaugenmerk lag hierbei auf der Untersuchung von Dynamik (Regression/Progression) neurologischer Symptome sowie der traumatisch bedingten morphologischen Deformitäten. Die allein dorsale Vorgehensweise eignet sich nach unserer Erfahrung für den überwiegenden Teil der Verletzungen des thorakolumbalen Überganges und der Lendenwirbelsäule, was auch in vergleichbarer Literatur bestätigt wird (2, 39, 99, 100, 114). Dagegen wird aber der Einsatz als Therapie der ersten Wahl von den Befürwortern der ventralen und kombinierten dorso-ventralen Stabilisierungsverfahren kontrovers diskutiert (32, 53, 87, 103). Diese Arbeit soll die dorsale Stabilisierung mittels Fixateur interne im Vergleich zu den ventralen bzw. kombinierten dorso-ventralen bzw. dorso-lateralen Instrumentationen prüfen mit der Frage, ob der Fixateur alleine als Standardversorgung gelten kann. 5

6 2. Die operative Versorgung von Frakturen der unteren Brustwirbelsäule und Lendenwirbelsäule 2.1. Geschichte der Therapie bei Frakturen der unteren Brustwirbelsäule und Lendenwirbelsäule Die Wirbelsäulenverletzungen haben aufgrund der schweren Folgen, im schlimmsten Fall der Querschnittlähmung, stets das Interesse der Menschen und Ärzte angeregt. Deshalb findet man schon im Altertum in Form von Schrift oder Zeichnungen Wirbelsäulenverletzungen dargestellt und die zu der entsprechenden Zeit üblichen Behandlungsformen beschrieben. Bereits im Papyrus SMITH, das auf die Jahre vor Christus datiert wird, sind Empfehlungen und Erläuterungen zur Behandlung von Wirbelsäulenverletzungen mit Paralyse (101) enthalten. Aufgrund des fehlenden Wissens über die Biomechanik der Wirbelsäule und die Pathophysiologie der Wirbelsäulenverletzungen in früherer Zeit waren die Behandlungsbemühungen aber bis in das 18. Jahrhundert hinein vor allem darauf ausgerichtet, eine posttraumatisch entstandene Gibbusbildung durch manchmal sogar brutale Mittel zu beseitigen. Durch HIPPOKRATES (6) gab es hinsichtlich der posttraumatischen Gibbusbehandlung erste Ansätze zur schonenden Repositionstherapie auf einer Streckbank. Er schlug vor, die Beseitigung des Gibbus durch Distraktion bei direktem Druck auf den Scheitelpunkt der Verkrümmung zu erzielen (6). 6

7 Abb. 1: Modifikation der Wirbelsäulenrepositionsbank des Hippokrates (ca v. Chr.) von Oribasius 1862 (82) aus Bennet 1964 (6) PAUL von AEGINA ( nach Christus) griff diesen Gedanken auf und erweiterte ihn, indem er empfahl, dislozierte und auf das Myelon drückende Knochenfragmente sowie schmerzhafte, gebrochene Dornfortsätze operativ zu entfernen und danach ein Holzbrett als Schienung nach erfolgter Reposition zu benutzen (6). Die Bedeutung des Zeitaspektes betonte ROLAND von PARMA (um 1210 nach Christus) und favorisierte eine frühzeitige Behandlung in Form einer manuellen Reposition (6). Als erster wagte sich in der Mitte des 17. Jahrhunderts nach seinen eigenen Angaben FABRIZIUS von HILDEN in hoffnungslosen Fällen (44) an einer offenen Reposition und benutzte dabei eine an den Dornfortsätzen angreifende Zange. HADRA (41) führte 1891 die erste operative Stabilisierung mittels einer Drahtcerclage um die Dornfortsätze bei tuberkulosebedingten Frakturen der Brust- und Lendenwirbelsäule durch. Die Wirbelsäulenchirurgie beschränkte sich bis zum Ende des 19. Jahrhunderts aufgrund verschiedener Faktoren, z.b. der bis dahin noch fehlenden anästhesiologischen Voraussetzungen, der eingeschränkten Möglichkeiten zur genauen Diagnostik bei Wirbelsäulenverletzungen sowie des unzureichenden Instrumentariums, auf die Enttrümmerung des Spinalkanals und die Entfernung von 7

8 Geschossen. Die meisten Chirurgen waren aufgrund des umfangreichen Eingriffes verbunden mit tödlichen Komplikationen und Mangel an Technik und Erfahrung bei den operativen Behandlungen der Wirbelsäulenverletzungen resigniert und bevorzugten die konservative Behandlung in Form einer langzeitigen Immobilisation durch strikte Bettruhe wurde die erste Laminektomie durch CLINE in London vorgenommen (113) stellte KÖNIG fest: Trotz der trostlosen Aussicht, welche sich für die Wirbelfracturierten eröffnet, giebt es kaum eine andere Verletzung, welche so sehr die Sorge der Chirurgen und des Wartepersonals in Anspruch nimmt. (62). Erst 1925 mit der Einführung der Röntgendiagnostik in der Wirbelsäulentraumatologie offenbarten sich neue Wege und Konzepte zur operativen Behandlung der Wirbelsäulenverletzungen, da durch diese neue diagnostische Darstellung eine Charakterisierung und detaillierte Erkennung der Frakturen zumindestens teilweise möglich wurde (101). Davor standen für die Diagnose nur die lokale Schmerzsymptomatik, die neurologischen Ausfälle und die äußerlich sichtbare Deformität zur Verfügung. Durch die Weiterentwicklung der bildgebenden Diagnostik, zunächst konventionelle Röntgendiagnostik und später die Einführung der Computertomographie und der Magnetresonanztomographie, konnte die Pathophysiologie von Frakturen und Luxationen sowie die Biomechanik der Wirbelsäule besser verstanden werden. Trotz der Eröffnung neuer Möglichkeiten durch die diagnostische Bildgebung blieb die operative Therapie aufgrund der zahlreichen Gefahren und des hohen Risikos für den Patienten zunächst weiterhin im Hintergrund und wurde lediglich in Sonderfällen durchgeführt, zum Beispiel Wirbelsäulenfrakturen mit neurologischen Ausfällen im Sinne eines Querschnittsyndroms. Die Gründe dafür waren vielschichtig. Zum einen sind sie in dem Respekt der Operateure vor den anatomischen Nachbarschaftsbeziehungen zwischen den knöchernen Strukturen, der Wirbelsäule mit dem Spinalkanal und den neuralen Strukturen, dem Rückenmark, der Cauda equina sowie den Nervenwurzeln, zum anderen in den fehlenden bzw. unzureichenden instrumentellen und operationstechnischen Voraussetzungen zu 8

9 suchen (51, 104). Aus diesem Grund wurden weiter konservative Behandlungsmethoden favorisiert (12, 51, 73): - Behandlungsmethode nach BÖHLER - Behandlungsmethode nach GUTTMANN speziell für Querschnittgelähmte - die funktionelle Behandlung nach MAGNUS (76) Das Fortschreiten der Technisierung brachte eine Steigerung der Anzahl an Rasanttraumen und Arbeitsunfällen mit sich. Das führte zu einer Zunahme derjenigen Frakturtypen, die durch die oben genannten konservativen Therapiemethoden nicht mehr optimal zu behandeln waren. So gewann die Wirbelsäulenchirurgie mit den verschiedenen operativen Stabilisierungsmethoden zunehmend an Bedeutung und steht heute im Vordergrund der Therapiekonzepte bei instabilen Wirbelsäulenfrakturen. Auf diesem Weg mußten viele Probleme erkannt und gelöst werden. Bis in unsere Tage haben sich so z. B. die Operateure mit einer Laminektomie im Verletzungssegment bei Wirbelsäulenverletzungen mit Lähmungen zufrieden gegeben, was aufgrund der fehlenden Stabilisierung eher zu einer Zunahme der Instabilität im betroffenen Bewegungssegment und zu nicht zufriedenstellenden Ergebnissen geführt hat. Erst in den letzten 20 Jahren haben sich zunehmend suffiziente operative Methoden der instrumentierten Spondylodesen durchgesetzt, die zudem den Anspruch an eine geringe Komplikationrate erfüllen können. Dabei ist eine Standardisierung der Operationsmethoden bzw. der operativen Vorgehensweise und der Implantatmaterialien Voraussetzung für ein schrittweises Umdenken in der Behandlungstaktik von Wirbelsäulenverletzungen in Richtung einer operativen Therapie Klassifikation der Frakturen Mit Zunahme des aktiven operativen Vorgehens wurde die Notwendigkeit einer einheitlichen Klassifikation der Wirbelsäulenfrakturen zur Erleichterung und Standardisierung der Indikationsstellung deutlich. Die exakte präoperative Klassifikation des verletzten Bewegungssegmentes anhand der klinischen 9

10 Symptomatik und in Vervollkommnung durch die bildgebende Diagnostik ist, genau wie bei den anderen Frakturen des Skelettsystems, Voraussetzung für die Wahl der Operationsmethode und für die Wahl des Implantates, um optimale Ergebnisse zu erzielen. In der Literatur findet man zahlreiche teils komplizierte und von verschiedenen Gesichtspunkten aus betrachtete Klassifikationen der Wirbelsäulenfrakturen (2, 42, 55, 74, 77, 115). Frühere Klassifikationen zeigten hauptsächlich einen deskriptiven Charakter im Sinne einer reinen Beschreibung der knöchernen Verletzungen (114). Dabei blieben funktionelle Gesichtspunkte unberücksichtigt, die heute wegweisend für eine Therapie sind (7). Eine wesentliche Erweiterung des Verständnisses sowie zur Erleichterung und Standardisierung der Indikationsstellung zur Operation brachte die Gliederung der Wirbelsäule in funktionelle Einheiten. Folgende Gliederungen sind hierbei zu erwähnen: 1. Das intervertebrale Bewegungssegment nach JUNGHANNS (motion segment): Damit beschrieb er die kleinste morphologische und funktionelle Einheit (functional spinal unit) der Wirbelsäule, welche zur Widerspiegelung von komplexen Bewegungsabläufen der Wirbelsäule in der Lage ist (49). Abb. 2: Das intervertebrale Bewegungssegment nach JUNGHANNS (49) 10

11 2. Das Zweisäulenmodell nach WHITESIDES (112): Er interpretierte die modellhafte Vorstellung von 2 Säulen (eine ventrale Säule entspricht dem Wirbelkörper und der Bandscheibe, eine dorsale Säule entspricht den Wirbelbögen und fortsätzen und den Bändern) mit unterschiedlicher Anatomie und Funktion, die zu einem besseren Verständnis bei der Bestimmung des Instabilitätsgrades einer Wirbelsäulenfraktur beiträgt. 3. DENIS (24) führte eine dritte und mittlere Säule ein, die aus der Wirbelkörperhinterwand, dem dorsalen Anteil des Anulus fibrosus und dem hinteren Längsband besteht, welche für die Bestimmung des Stabilitätsgrades im frakturierten Segment sehr wichtig ist. Die modernen Klassifikationen der Wirbelsäulenfrakturen haben von dieser Erfahrung profitiert und beschreiben detailliert die funktionellen Gesichtspunkte der Wirbelsäule. Mit der Einführung der Computertomographie und der Magnetresonanztomographie als diagnostische Maßnahmen wurde erst die umfassende Polymorphie der Wirbelsäulenverletzungen deutlich (17, 94, 115), die ausschlaggebend für den Verlauf und die Prognose der Erkrankung ist. Aus diesen Erkenntnissen heraus resultierte die Klassifikation nach WOLTER, die die Verletzungen verstärkt unter dem Gesichtspunkt der Stabilität der mittleren Säule verbunden mit dem Grad der Einengung des Spinalkanales einteilt (114). Tabelle 1: Fraktureinteilung nach WOLTER (114) Typ A Typ B Typ C Typ D Fraktur der vorderen Anteile des Wirbelkörpers Fraktur der Hinterwand des Wirbelkörpers Fraktur der Bogenwurzel und des Wirbelbogens Disco-ligamentäre Verletzungen 11

12 Tabelle 2: Grad der Einengung des Spinalkanals nach WOLTER (114) 0 Keine Einengung 1 Einengung bis auf 1/3 des Spinalkanals 2 Einengung bis auf 2/3 des Spinalkanals 3 Einengung über 2/3 des Spinalkanals Für die vorliegende Arbeit wurde aufgrund der guten Praktikabilität und ausreichenden Exaktheit diese Einteilung verwendet. MAGERL et al. haben 1994 eine erweiterte Klassifikation der Frakturen im Bereich der Brustwirbelsäule und Lendenwirbelsäule vorgeschlagen, welche besonders pathogenetische Kriterien und Gesichtspunkte des Unfallmechanismus in den Vordergrund stellt (74, 114). Sie unterschieden: - Kompressionsverletzungen (Typ A) - Distraktionsverletzungen (Typ B) - Rotationsverletzungen (Typ C). Ein großer Vorteil dieser Klassifikation besteht in der verstärkten Einbeziehung der disko-ligamentären Verletzungen in die Beurteilung der Wirbelsäulenfraktur. Die disko-ligamentären Verhältnisse sind mitentscheidend bei der Festlegung des Instabilitätsgrades des frakturierten Segmentes und damit auch bei der Indikationsstellung zur operativen oder konservativen Therapie der jeweiligen Verletzung. NICOLL (80) betonte genau wie HOLDSWORTH (45) die Wichtigkeit der hinteren Bandkomplexe bei einer Wirbelsäulenfraktur. 12

13 2.3. Operative Therapie Operationsindikation Die für diese Arbeit benutzten Entscheidungskonzepte richteten sich aufgrund der einfachen Anwendbarkeit sowie der besonders zum Ausdruck kommenden Bedeutung der Wirbelkörperhinterwand für die Wirbelkörperinstabilität nach der WOLTER schen Klassifikation (114). Als instabil wurden Verletzungen bezeichnet, bei denen mindestens zwei Säulen der Stabilitätskette traumatisiert und die Wirbelköperhinterkante mitbetroffen waren (ABC nach Wolter). Dagegen sind alle Traumata mit intakter mittlerer und hinterer Säule als stabil anzusehen. 1. Absolute Operationsindikationen a) offene Rückenmarksverletzungen b) progrediente neurologische Symptomatik c) Auftreten einer Lähmung nach einem freien Intervall (46) 2. Relative Operationsindikationen a) instabile Frakturen (Typ AB, ABC) b) disko-ligamentäre Instabilität (Typ D 1-3) c) ausgeprägte Achsenabweichung (Kyphosewinkel: LWS > 20, BWS > 30 sowie Skoliosewinkel: BWS/LWS > 10 ) d) massive Spinalkanaleinengung insbesondere im thorakolumbalen Übergang Besonders bei den relativen Operationsindikationen sind weitere Gesichtspunkte für oder gegen die Entscheidung zur Operation miteinzubeziehen: - Alter des Patienten - Morbidität und Eigenanamnese des Patienten - Umfang und Vorhandensein von Begleitverletzungen - Frakturalter - Grad der neurologischen Ausfällen 13

14 Wie schon bei der Klassifikation der Wirbelsäulenverletzungen erwähnt, müssen die Fragen nach dem Instabilitätsgrad der Wirbelsäule zur Therapiefestlegung möglichst genau geklärt werden. Für die Diagnostik der Wirbelsäulenfrakturen hat sich zur Frakturlokalisation und Grobbeurteilung der Fraktur die konventionelle Röntgendiagnostik einschließlich der Röntgenschrägaufnahmen zur Beurteilung der Neuroforamina bewährt. Meistens zeigen sich bereits im seitlichen Strahlengang der konventionellen Röntgendiagnostik Zeichen einer Instabilität (114). Heute ist die primäre Durchführung des präoperativen Computertomogramms (Spinalen CT) eine Standarduntersuchung, am besten in Spiraltechnik. Sie ist vor allem unverzichtbar bei der Beurteilung der Spinalkanalweite, des exakten knöchernen Verletzungsausmaßes sowie zur Beurteilung traumatisierter Wirbelbögen und Gelenkfortsätze, die durch benachbarte Strukturen, wie z.b. den knöchernen Thorax, überlagert werden (114, 115). Neben der grundsätzlich wichtigen klinischen Untersuchung sind die konventionelle Röntgendiagnostik und das Computertomogramm Standarduntersuchungsmethoden und bilden somit den Schwerpunkt der akuten Diagnostik. Ergänzende diagnostische Verfahren sind die Magnetresonanztomographie (smrt), die Myelographie und die Sonographie (selten). Das MRT ist die entscheidende, heute ebenfalls bei praktisch jedem Patienten angewandte Methode zur Beurteilung der Veränderungen im Spinalkanal und der Rückenmarkkompression oder kontusionellen Schädigung sowie der Weichteile und disko-ligamintäre Strukturen (92, 110). Abschließend soll noch einmal erwähnt sein, daß die Entscheidung für eine Operation auch bei den Wirbelsäulenfrakturen immer zum Nutzen des Patienten getroffen werden sollte und in jedem Fall eine Einzelfallentscheidung ist, die nicht unwesentlich von der persönlichen Erfahrung des Operateurs abhängt. Dabei ist eine standardisierte Klassifikation hilfreich. 14

15 Methoden der operativen Stabilisierung Vorangetrieben durch die zunehmende Einsicht, daß eine konservative Behandlung von Wirbelsäulenfrakturen neben einer langen Immobilisationsphase in vielen Fällen auch unzureichende Ergebnisse hinsichtlich der Rekonstruktion der anatomischen Wirbelsäulenstrukturen bringt, kam es in den letzten 20 Jahren zu einer rasanten Entwicklung auf dem Gebiet der Wirbelsäulenchirurgie. Im Ergebnis kommen heute drei hauptsächliche operative Stabilisierungsverfahren bei Frakturen der unteren Brustwirbelsäule und Lendenwirbelsäule zum Einsatz. Dabei sind die Bezeichnungen der Stabilisierungsverfahren nach ihrem jeweiligen operativen Zugangsweg benannt worden (9). a) dorsale Verfahren b) ventrale Verfahren c) kombinierte dorso-ventrale und dorso-laterale Verfahren Die wichtigsten Ziele einer Operation sind die Dekompression von neuralen Strukturen, die Wiederherstellung einer weitestgehend physiologischen Wirbelsäulenstruktur und die Stabilisierung zerrissener Bewegungssegmente (9, 14, 29, 30, 79) Dorsale Verfahren Bei den dorsalen Stabilisierungsverfahren werden in der Mehrzahl transpedikulär verankerte Implantate verwendet, die winkelstabil sind (9). Heute stehen neben dem klassischen Fixateur interne (9) nach DICK (27, 28) auch andere Stab- und Platten- Systeme, die eine vorrangige Verwendung finden, mit ähnlichen Wirkprinzipien zur Verfügung, wie zum Beispiel die internen Fixateure nach KLUGER, der modular- spine-fixateur, der OLERUD-Fixateur (39, 81), das universal-spine-system (USS) oder das MOSS-System; es kommen ständig neue kommerzielle Systemangebote hinzu. Unter dem Aspekt einer guten biologischen Verträglichkeit von Fremdmaterialien im Organismus gibt es die meisten Implantatsysteme in einer Titan- und eher abnehmend in einer Stahlversion (9), da im 15

16 Zeitalter der Magnetresonanztomographie im stärkeren Maße Titanimplantate benutzt werden. Da bei den in der vorliegenden Arbeit untersuchten Patienten das dorsale Stabilisierungsverfahren mittels des Fixateur interne nach Kluger in verschiedenen technischen Generationen angewandt wurde, wird nachfolgend die Operationstechnik für diese Instrumentierung beschrieben. Operationstechnik (114): Die Operation wird unter Bildwandlerkontrolle durchgeführt, um eine exakte Plazierung der Metallimplantate gewährleisten zu können. Die Patienten werden auf den Bauch gelagert, dabei Thorax sowie Becken mit einem Schaumstoffkissen oder aufblasbaren Kissen unterpolstert. Die dadurch erreichte Lordosierung der Lendenwirbelsäule führt in vielen Fällen (Frakturtyp AB) zu einer Aufrichtung des frakturierten Wirbelkörpers (114). Gleichzeitig kommt es bei intaktem hinteren Längsband zum Einpressen dislozierter Hinterkantenfragmente durch das sogenannte Ligamentotaxis-Vakuum-Phänomen, welches vor allem bei frischen Frakturen erreicht werden kann (26, 64, 114). Nach einem dorsomedianen Schnitt legt man die Dornfortsätze, Bögen und Querfortsätze der Nachbarwirbel der Fraktur subperiostal frei (29, 54, 55, 79, 104, 114). Danach werden die Eintrittspunkte zu den Pedikeln durch die Darstellung der anatomischen Leitstrukturen (Querfortsätze,Wirbelgelenke) an den cranialen und caudalen Nachbarwirbeln aufgesucht und die Bohrlöcher für die Pedikelschrauben (22) unter Bildwandlerkontrolle durch die Pedikel in den Wirbelkörper gebohrt. Wir führen dies mittels eines Spickdrahtes durch, welcher mit einem T-Handgriff durch den Pedikel in den Wirbelkörper als Vorrichtung für die jeweilige Pedikelschraube platziert wird. Hierfür kann aber auch ein Bohrer mit einem Durchmesser von 3,2mm oder für die dicken Knochenschrauben mit einem Durchmesser von 4,5mm verwendet werden (56). Dabei wählt man einen schräg zur Mitte konvergierenden Verlauf, der parallel zu den Deckenplatten ausgerichtet ist, um eine möglichst lange Verlaufsstrecke der Schraube im Pedikel und im Wirbelkörper zu erhalten (22). 16

17 Ferner ist zu beachten, daß aufgrund der unterschiedlichen Anatomie der Wirbelkörper von Brustwirbelsäule und Lendenwirbelsäule unterschiedliche Bohrrichtungen angewandt werden müssen. Abb. 3: Lokalisation des Pedikels und Lordosierungseffekt der Lagerung bei dorsalen Operationen im Bereich der LWS (114). Madenschraube Längsträger Pedikelschraube Verbindungsschraube Abb. 4: Fixateur interne nach KLUGER Das entstandene intraossäre Bohrloch wird mit Hilfe eines Tiefenmessers ausgetestet, um erstens eine Perforation der Pedikelkortikalis nach median oder lateral auszuschließen und zweitens die Schraubenlänge bestimmen zu können (56). Nach Sicherstellung der Intaktheit der Bohrkanäle werden die entsprechend vorbereiteten selbstschneidenden Pedikelschrauben in die Bohrungen eingebracht (22, 56). Die 4 Schrauben, je 2 Schrauben werden in den oberen und in den unteren Nachbarwirbelkörper der Fraktur eingesetzt, sind mit einem Verlängerungsstab versehen, welcher als Aufsatzstelle für das Repositionsgerät dient (25). Danach wird 17

18 die Fraktur unter Ausnutzung der Hebelverhältnisse reponiert. Beim Repositionsvorgang erfolgt zunächst die Annäherung der Verlängerungsstabenden zueinander durch die sogenannte Reklinationsbewegung (56). Dabei muß vorher sichergestellt sein, daß die kleinen Wirbelgelenke intakt sind, da diese als Hebelzentrum dienen und dem durch die Reklinationsbewegung entstandenen Druck Stand halten müssen. Durch die Reposition (Lordosierung und anschließende Distraktion der Wirbelkörperdeckplatten) kommt es zur Aufrichtung des durch die Fraktur komprimierten Wirbelkörpers und zu einer Verkleinerung des initialen Kyphosewinkels. Das Ergebnis wird stets unter Bildwandlerkontrolle bewertet, gegebenenfalls korrigiert und durch die Blockade der Gelenke am Repositionsgerät gehalten (56). Fallweise, je nach Frakturausmaß, erfolgt eine transpedikuläre Spongiosaplastik (22, 95) oder eine Enttrümmerung des Spinalkanals über eine erweiterte Fensterung und nur bei unbedingter Notwendigkeit über eine Laminektomie. Danach wird die dauerhafte Stabilisierung vorgenommen (56). Die vorhandenen Längsträger werden mittels speziellen Klemmbacken und Fixierschrauben mit den Pedikelschrauben fest verbunden und dadurch eine winkelund rotationsstabile Instrumentation erzielt. Das erreichte Repositionsergebnis wird letztmalig mit dem Bildwandler kontrolliert, bevor die Wunde verschlossen wird Ventrale Verfahren Hierbei erfolgt die Reposition und Dekompression des Spinalkanals über einen ventralen Zugangsweg. Die Fusion wird mittels eines cortikospongiösen Knochenspans (aus Beckenkamm, Rippen oder Wadenbein) oder auch synthetischen Interponaten und einer ventral oder lateral angelegten Platte vorgenommen (9, 33). Der operative Zugang im Bereich des thorakolumbalen Überganges ist aufgrund der Zweihöhleneröffnung (Thorakolumbophrenotomie) besonders aufwendig und belastet den Patienten erheblich (Abb. 4). Die Knochenspäne werden nach Bedarf entweder in den ausgeräumten Bandscheibenraum oder in den Wirbelkörper direkt eingebracht (9). Für dieses Stabilisierungsverfahren stehen heute verschiedene winkelstabile Platten und Stabsysteme zur Verfügung. Die Nachteile der ventralen Verfahren bestehen in dem komplizierteren operativen Zugangsweg, in den schwierigen Revisionseingriffen im Fall einer Komplikation, in der erhöhten Gefahr der Verletzung von großen Gefäßen und in der im Vergleich zu 18

19 den dorsalen Verfahren eingeschränkteren Repositionsmöglichkeit. Deshalb sind ein guter Allgemeinzustand des Patienten und eine geringe Ausgangsmorbidität gewünschte Voraussetzungen für die ventrale Instrumentation. Zusammenfassend ist anzumerken, daß die Indikation zur Durchführung einer ventralen Fusion aufgrund des erhöhten operativen Risikos des Verfahrens und der bestehenden ausreichenden Stabilisierungsmöglichkeit von dorsal nur in Einzelfällen gestellt werden sollte. Der Grundsatz, die Versorgung dort durchzuführen, wo die Verletzung ist, gilt nicht im Bereich der unteren Brustwirbelsäule und Lendenwirbelsäule (93). Zunehmend werden aber endoskopische Verfahren entwickelt, die die Invasivität und den Präparationaufwand reduzieren. dorso-lateraler Zugang Ventraler Zugang Abb. 5: Zeigt den operativen Zugangsweg bei einer Thorakolumbophrenotomie (ventralen Zugang) und den dorso-lateralen Zugangsweg im Querschnitt auf Höhe des 2. Lendenwirbels. In Anlehnung an v. Lanz/Wachsmuth, praktische Anatomie, Bd 2/8. A. 19

20 Kombinierte dorso-ventrale und dorso-laterale Verfahren Eine kombinierte dorsale und dorso-ventrale Stabilisierung vereint die Vorteile beider bereits genannten Verfahren. Insgesamt ist die kombinierte Instrumentation eine dorsale Reposition und Stabilisierung mittels Fixateur interne in Verbindung mit einer ventralen implantatfreien Fusion durch Interposition autologen Materials. Allerdings sind die bei den ventralen Stabilisierungsverfahren bereits genannten Risikofaktoren mitzubeachten. Eine weitere Möglichkeit einer instrumentierten Spondylodese über einen kombinierten Zugangsweg ist das dorso-laterale Verfahren (Kostotransversektomie). Hierbei handelt es sich um das risikoärmere kombinierte Verfahren. Der dorsolaterale Zugangsweg ist in Abbildung 5 schematisch dargestellt. Da insgesamt gesehen die kombinierten Verfahren ein höheres Operationsrisiko in sich bergen, geht zunehmend der Trend in Richtung alleiniger dorsaler Stabilisierungsmethoden in der thorakolumbalen Wirbelsäulenchirurgie, deren Wert wir in dieser Arbeit untersuchen. Dabei werden zukünftig auch die minimal invasiven Operationsmethoden (endoskopische Verfahren), die zur Zeit nur begrenzt angewandt werden, in der Wirbelsäulenchirurgie Einzug halten, einen neuen Stellenwert einnehmen und die operative Behandlung der Wirbelsäulenfrakturen neu definieren (9, 15, 43). 20

21 2.4. Der Fixateur interne Die ersten Erfolge in der operativen Therapie der Wirbelsäulentraumatologie konnten Ende der 60iger Jahre erzielt werden, nachdem die HARRINGTON-Instrumente, die ursprünglich für die Skoliosebehandlung entwickelt worden waren, in die Behandlung von thorakolumbalen Wirbelsäulenverletzungen eingeführt wurden. Die Nachteile dieses dorsalen Stabsystems bestanden darin, daß erstens mehrere gesunde Segmente mitfixiert werden mußten, wodurch die Fixation unverhältnismäßig langstreckig war, zweitens neigten die instrumentierten Wirbelsäulenabschnitte zur ausgeprägten Kyphosierung, zu dem sogenannten flat back syndrome (2, 93). Eine Wende in der operativen Behandlung der Wirbelsäulenverletzungen begann mit der Benutzung der Pedikel der Wirbelsäule als Verankerungsorte für Schrauben durch den französischen Orthopäden ROY-CAMILLE (90). Diese Erkenntnis, daß die Wirbelpedikel der stärkste Teil des einzelnen Wirbels sind, führte zu einer beispiellosen Entwicklung in der Wirbelsäulenchirurgie und ihren technischen Möglichkeiten. Die ersten Instrumentationen waren Plattenosteosynthesen, durch deren Einsatz man leider in der Folgezeit zu der Erkenntnis kommen mußte, daß sie keine ausreichende Stabilität boten (die Schrauben sind in ihrer Richtung nicht ausreichend fixiert) entwickelte MAGERL einen winkelstabilen Fixateur externe für die Behandlung von Wirbelsäulenfrakturen (75). Aus diesen Erfahrungen entwickelte DICK 1982 den ersten winkelstabilen Fixateur interne für die Wirbelsäule, der 1985 auf den Markt gebracht wurde (27, 114). Zeitgleich mit DICK arbeitete auch KLUGER in Anlehnung an die Erkenntnisse mit dem winkelstabilen Fixateur externe an einer internen Fixationsvariante der Wirbelsäulenfrakturen und entwickelte den KLUGER-Fixateur (54, 55, 114), der vorwiegend bei der hier untersuchten Patientengruppe angewandt wurde. In der Zwischenzeit gibt es zahlreiche Systeme, die frakturspezifisch individuelle Vorteile bieten. Durch die breite Palette an Osteosynthesesystemen, die eine auf die speziellen Gegebenheiten jeder Wirbelsäulenfraktur maßgeschneiderte Stabilisierung zulassen, wurden die Relationen in der Behandlung der Wirbelsäulenverletzungen zugunsten der operativen Therapie verschoben. 21

22 a c b d Abb. 6: Röntgenbilder unserer Patienten, Bild a und b KLUGER Fixateur; Bild c und d WESTERMANN Fixateur (den wir nur in seltenen Fällen implantiert haben) 22

23 Nachbehandlung einer Operation Die Art und Weise der Nachbehandlung muß sicherlich individuell je nach Frakturtyp, allgemeinen Faktoren des Patienten und Ausmaß der Begleitverletzungen gestaltet werden. Grundsätzlich ist eine frühstmögliche Mobilisation des Patienten anzustreben, die durch physiotherapeutische Anleitung begonnen und dann dosiert Schritt für Schritt gesteigert und organisiert wird. Bei der sofort postoperativ bestehenden Übungs- und Belastungsstabilität kann bereits ab dem 1. oder 2. Tag postoperativ mit der Mobilisation begonnen werden. Als besonderer Vorteil des Fixateur-interne-Implantationssystems ist hervorzuheben, daß durch die erreichte Stabilität im frakturierten Bewegungssegment postoperativ das längerfristige Tragen eines Stützkorsettes entfällt, was auch PIZANIS et al. (85) mit seinen Ergebnissen der Nachbehandlung von Fixateur-interne-stabilisierten thorakolumbalen Wirbelsäulenfrakturen bestätigt Komplikationen und Gefahren einer Operation Hier sollen in kurzer Übersicht die möglichen Komplikationen und Gefahren der dorsalen Stabilisierung der Frakturen der unteren Brustwirbelsäule und Lendenwirbelsäule mittels eines Fixateur interne genannt werden. Die eingetretenen Operationskomplikationen bei der hier untersuchten Patientengruppe werden im Kapitel 5.3. ausführlich erläutert. 1. Schraubenfehllage Bei der Schraubenverankerung ist eine Pedikelwandperforation nach medial und lateral möglich, woraus eine Verminderung der Stabilität oder eine Schädigung des nervalen Gewebes (Rückenmark, Nervenwurzel) resultieren kann. 2. Verletzung der großen Gefäße, die sich in anatomischer Nachbarschaft der Wirbelsäule befinden, z. B. bei Perforation der Wirbelkörpervorderwand (10). 23

24 3. Späterer Korrekturverlust durch Nachsinterung der traumatisierten Bandscheibe oder der transplantierten Spongiosa (22, 88). 4. Schrauben- und Längsstabbrüche durch Materialermüdung, die in ihrer Häufigkeit nach ca. dem 6. Monat postoperativ zunehmen (22) und mit der Art der angewandten Fixateure/Metallqualität korrelieren. 5. Infektionen: Durch die Weichteilverletzung und durch das Einbringen von nichtautologem und nichtbiologischem Fremdmaterial (Implantate) werden Infektionen begünstigt. Daher ist eine perioperative Antibiotikaprophylaxe ratsam (22). 24

25 3. Zielstellung Der komplizierte anatomische Aufbau der Wirbelsäule macht es oftmals nicht leicht, eine optimale Lösung für eine beschwerdefreie und funktionstüchtige Wiederherstellung des Achsenorganes zu finden. So gibt es in der Literatur (50, 55, 79, 95, 106) zahlreiche Berichte über Erfolge oder Mißerfolge bei der Anwendung von den verschiedensten Therapiemethoden bei den Wirbelsäulenverletzungen. Die Diskussion über das optimale Behandlungsverfahren bei den verschiedenen Verletzungsmustern und über den günstigsten operativen Zugangsweg (dorsal, ventral oder kombiniert dorso-ventral bzw. dorso-lateral) wird weiterhin kontrovers geführt. Aus diesem Grund soll hier der Stellenwert einer operativen Stabilisierungsmethode, nämlich die dorsale Stabilisierung mit einem Fixateur interne, validiert werden. Hierzu werden in der vorliegenden Arbeit die Ergebnisse unter Berücksichtigung der präoperativen Ausgangssituation, der operativen Versorgung und der postoperativen Langzeitkontrolle von 88 Patienten, die in der Zeit von 1989 bis 1999 in der Klinik für Neurochirurgie der Ernst-Moritz-Arndt-Universität an Frakturen der unteren Brustwirbelsäule und Lendenwirbelsäule operiert und mit einem Fixateur interne von dorsal stabilisiert wurden, zusammengefaßt und prospektiv ausgewertet. Hierbei wurden Ausmaß und Dynamik der primär präoperativ vorhandenen Kyphosierung sowie Keilwinkelbildung, die neurologische Symptomatik und die postoperativen Komplikationen wie Infektion, Implantatversagen und die unzureichende Stabilität im verletzten Segment als vergleichbare Parameter in einem Zeitraum von 3 Jahren nach dem Trauma untersucht. Diese Untersuchungen sollen dazu beitragen, Indikation und Grenzen der Fixateurimplantation näher zu definieren. Dazu ist es wichtig, die Bedingungen, die ein optimales Therapieverfahren erfüllen soll, genauer zu klassifizieren, um den geforderten hohen Ansprüchen zu genügen, wie sie bereits 1932 von L. BÖHLER postuliert wurden: Wir wollen nicht nur, daß die Lähmung verschwindet, sondern daß der Verletzte auch seine frühere normale Form, Beweglichkeit und Kraft wiedererlangt. (6). Die von uns untersuchte operative Behandlungsmethode soll in dieser Arbeit den Forderungen für ein optimales 25

26 operatives Verfahren zur Behandlung von Verletzungen der unteren Brustwirbelsäule und der Lendenwirbelsäule gemessen werden: - angemessenes Risiko-Nutzen-Verhältnis der Operation - möglichst universelle Einsetzbarkeit (auch im Notfall) - operativer Zugangsweg mit geringstmöglicher Gewebeirritation - einfache Durchführbarkeit der Instrumentation - winkelstabile Implantate mit Erfüllung folgender Bedingungen: Neutralisation, Distraktion und Zuggurtung - ausreichende Repositionsergebnisse und stabile Retention - Dekompression nervaler Strukturen - kurzstreckige Fusion - lange Haltbarkeit der Implantate, kein oder nur geringer Materialverschleiß - Bioverträglichkeit der Implantate - frühe Mobilisierbarkeit des Patienten - postoperative Schmerzfreiheit - geringer postoperativer Aufwand an medizinischer Nachsorge - kurze Krankenhausverweildauer - Kostengünstigkeit des Verfahrens. Ziele einer Operation von Wirbelsäulenfrakturen sind die Wiederherstellung der möglichst physiologischen Biomechanik der Wirbelsäule und die Verbesserung bzw. Vermeidung von neurologischen Störungen. Neben der Herstellung einer kurzen Fusionstrecke wird eine stabile Fixation gefordert, um so eine frühzeitige Mobilisation und damit eine kurze Hospitalisierungszeit erreichen zu können. Zur Erreichung dieser Zielsetzung ist eine chirurgische Technik notwendig, die neben der Dekompression nervaler Strukturen die Reposition und Stabilisation des betroffenen Wirbelsäulenabschnittes beinhaltet (53). Es soll anhand dieser Arbeit geprüft werden, ob das alleinige dorsale Stabilisationsverfahren mit einem Fixateur interne aufgrund der Verankerungsstabilität, der Winkelstabilität, des chirurgischen Aufwandes und der operativen Belastung für den Patienten im Vergleich zu den ventralen Verfahren in der Therapie der Wirbelsäulenfrakturen der unteren Brustwirbelsäule und der 26

27 Lendenwirbelsäule Vorteile bringt. In der Literatur wird die Anwendungsbreite für diese Methode bei der Behandlung der thorakolumbalen Wirbelsäulenverletzung mit bis zu 80% angegeben (93). 27

28 4. Patienten und Methoden Von 1989 bis 1999 wurden in der Klinik für Neurochirurgie der Universität Greifswald 140 Patienten mit instabilen Frakturen der unteren Brustwirbelsäule und der Lendenwirbelsäule mit einer dorsalen Instrumentierung und Implantation eines Fixateur interne behandelt. Die Operation erfolgte standardmäßig unter perioperativer Antibiotikaprophylaxe. Die in dieser Arbeit verfaßten Ergebnisse sind durch retrospektive und prospektive Recherchen zusammengestellt worden. Da der komplette Untersuchungszeitraum ca. 3 Jahre in Anspruch nahm, wurden für diese Arbeit die klinischen Daten von insgesamt 88 Patienten zusammengestellt und ausgewertet, von denen die vollständigen Daten über den gesamten Untersuchungszeitraum von 3 Jahren vorlagen. 50 Patienten (56,8%) waren nach dem Trauma völlig ohne neurologische Defizite, 6 Patienten (6,8%) zeigten nur eine radikuläre Symptomatik, bei 26 Patienten (29,5%) bestand eine inkomplette Paraparese und bei 6 Patienten (6,8%) eine Paraplegie (Abb. 7 ) 50 Patientenzahl (n=88) ohne neurologische Defizite nur radikuläre Symtomatik inkomplette Paraparese Paraplegie 0 Abb. 7: Präoperative neurologische Defizite 28

29 4.1. Patienten Alters- und Geschlechtsverteilung Die Gruppe der in dieser Arbeit einbezogenen 88 Patienten besteht aus 52 Männern (59%) und 36 Frauen (41%). Das Durchschnittsalter beträgt 34 Jahre. Der jüngste Patient war 9, der älteste Patient 66 Jahre alt Patientenzahl (n=88) Abb. 8: Altersverteilungsdiagramm Unfallart und Begleitverletzungen Als hauptsächliche Ursache der Wirbelsäulenverletzungen (siehe Tabelle 3) fand sich bei 50% der Patienten der Verkehrsunfall gefolgt von allen anderen Unfallarten mit 50%, wie z.b. Arbeits-, Freizeit- und Sportunfälle sowie Stürze aus großen Höhen. Aus dem hohen Prozentsatz an Verkehrsunfällen ergibt sich auch der Fakt, daß nur bei 31 Patienten (35,2%) eine reine Wirbelsäulenverletzung vorlag, dementsprechend lagen bei 57 Patienten (64,7%) zusätzliche Verletzungen anderer Organsysteme 29

30 inclusive des Skelettes vor. Dies ist hinsichtlich der Festlegung des Operationszeitpunktes von besonderer Bedeutung. Tabelle 3: Ursachen der Wirbelsäulentraumata bei den hier untersuchten Patienten Traumaursachen Verkehrsunfälle (50%) Andere (50%) Stürze Arbeitsunfälle Freizeitunfälle Sportunfälle Ausschlußkriterien Von den 140 Patienten mit einer instabilen Fraktur der unteren Brustwirbelsäule und Lendenwirbelsäule, die mittels eines Fixateur interne von dorsal operiert worden sind, konnten bei 8 Patienten die Daten nicht vollständig erhoben werden (z.b. bei nicht in Deutschland lebende Verletzte). Von den verbliebenen 132 Patienten (92%) sind von 88 Patienten (63%) die Daten bis zum jetzigen Zeitpunkt komplettiert worden. Andere Instabilitäten an der unteren Brustwirbelsäule und Lendenwirbelsäule, die ebenfalls mit einem Fixateur interne versorgt worden sind, wie z.b. Spondylolisthesen, pathologische Frakturen, Osteomyelitiden und degenerative Veränderungen der Wirbelsäule werden in dieser Arbeit nicht berücksichtigt. Es wurden nur die Patienten untersucht, die eine traumatische Fraktur der unteren Brustwirbelsäule und Lendenwirbelsäule erlitten hatten und primär ausschließlich von dorsal mittels eines Fixateur interne stabilisiert worden waren. 30

31 4.2. Untersuchungen Klinische Symptomatik und Diagnostische Befunde Bei der Beurteilung der neurologischen Ausfälle wurde besonderer Wert auf die Differenzierung zwischen radikulärer Schädigung in Höhe der Fraktur und zusätzliche Schädigung der Medulla bzw. des Konus sowie der Cauda equina (inkomplett/komplett), somit der Segmente unterhalb der Schädigung, gelegt. Motorische Ausfälle wurden entsprechend der Paresegradeinteilung nach dem British Medical Research Council (BMRC) in 6 Stufen quantifiziert, sensible Ausfälle entsprechend subjektiven Angaben. Tabelle 4: Paresegradeinteilung in 6 Stufen nach dem Vorschlag vom British Medical Research Council (BMRC). 0 Keine Muskelaktivität (Paralyse) 1 Tastbare oder sichtbare Kontraktionen ohne Bewegungserfolg 2 Bewegung bei Ausschaltung der Schwerkraft 3 Bewegung gerade gegen die Schwerkraft 4 Bewegung gegen Widerstand 5 Normale Kraft Die Bewertung des Schmerzes erfolgte durch subjektive Angaben der Patienten anhand einer vorgegebenen Schmerzskala, ohne eine genaue Lokalisation des Schmerzes zu berücksichtigen: keine Schmerzen leichte Schmerzen mittelstarke Schmerzen starke Schmerzen. 31

32 Frakturcharakteristika Bei den untersuchten Patienten handelte es sich um instabile Frakturen der unteren Brustwirbelsäule und Lendenwirbelsäule, bei denen mindestens 2 Säulen der Stabilitätskette verletzt waren; in einem Fall handelte es sich um eine rein diskoligamentäre Verletzung im Sinne einer Luxation. Die Einteilung der ausgewerteten Frakturen erfolgte nach der WOLTER schen Klassifikation (114). Die Häufigkeit und Art der Fraktur nach der o. g. Klassifikation bei den hier untersuchten 88 Patienten wird in Abbildung 9 dargestellt. Frakturart (n=88) AB ABC ABCD D Abb. 9: Häufigkeit und Art der Frakturen nach der Wolter`schen Klassifikation bei den hier untersuchten 88 Patienten 32

33 Die Häufigkeit in Abhängigkeit von der Höhenlokalisation der Frakturen bei den 88 ausgewerteten Patienten wurde in Abbildung 10 dargestellt Patientenzahl BWK 7-10 BWK 11 BWK 12 LWK 1 LWK 2 LWK 3 LWK 4-5 Abb. 10 : Häufigkeit und Höhenlokalisation der Wirbelkörperfrakturen Operative Technik Die in der vorliegenden Arbeit ausgewerteten Patienten sind ausschließlich durch eine dorsale Instrumentierung und Implantation eines Fixateur interne nach der im Abschnitt beschriebenen Technik versorgt worden. Es wurden 15 Patienten (17%) innerhalb von 24 Stunden operiert. Das waren insbesondere Notfallpatienten, die posttraumatisch eine Progredienz der neurologischen Symptomatik oder primär ausgeprägte neurologische Defizite boten. 33 Patienten (37,5%) konnten innerhalb der ersten Woche und später, nach Ablauf der ersten Woche nach dem Unfall, 40 Patienten (45,5%) operativ stabilisiert werden. Insgesamt wurde ein frühestmöglicher Operationszeitpunkt zur Erzielung maximaler Operationsergebnisse angestrebt. Dabei spielten häufig die Begleitverletzungen eine verzögernde Rolle bei der Durchführung der Wirbelsäulenoperation. Zu nennen ist auch der Fakt, daß zu Beginn der Einführung dieser Methode Ende der 80iger Jahre und Anfang der 90iger Jahre die Zeitintervalle zwischen Unfall und Operation aufgrund organisatorischer Sachverhalte (relativ späte Verlegung aus den primär versorgenden Krankenhäusern, nicht immer sofort vorrätige Implantate) relativ groß 33

34 waren und daraus ebenfalls der hohe Prozentsatz der nach einer Woche operierten Patienten zu erklären ist. In der Klinik für Neurochirurgie der Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald sind bei 71 Patienten (81%) ein Fixateur interne nach KLUGER, zur Zeit die modifizierte 3.Generation, bei den restlichen 17 Patienten (19%) einer der verschiedenen anderen Fixateure mit ähnlichen Wirkprinzipien (DICK, WEBER, MOSS, WESTERMANN) implantiert worden. Die Abbildung 11 gibt die Häufigkeiten der hier angewandten verschiedenen Fixateurarten wieder. Patientenzahl Fixateurarten (n=88) Kluger Dick 1 Weber 2 MOSS 1 Westermann Kluger Dick Weber MOSS Abb. 11: Häufigkeit der hier angewandten Fixateurarten Dabei wurde bei 42 Patienten (47,7%) ausschließlich eine Fixateurimplantation ohne Eröffnung des Spinalkanals vorgenommen. Bei 20 Patienten (22,7%) mußte zur Enttrümmerung des Spinalkanals zusätzlich eine Laminektomie zu der Fixateurinterne-Implantation erfolgen. Eine Hemilaminektomie wurde bei 7 Patienten (7,9%) und bei 19 Patienten (21,5%) eine erweiterte Fensterung notwendig (siehe Abbildung 12). Die Entscheidung für eine Ausdehnung des Eingriffes auf eine zusätzliche intraspinale Nachschau mit Reposition nach intraspinal luxierten Hinterkantenfragmenten oder Enttrümmerung des Spinalkanals war von dem Grad der Einengung des Spinalkanals, Reponierbarkeit der Hinterkantenfragmente (Ligamentotaxis) und der neurologischen Ausfallsymptomatik abhängig. Der Wert von 30% Einengung des Spinalkanals diente als Richtwert, nicht als Absolutwert für die intraspinale Erweiterung des Eingriffes. 34

35 Eine Laminektomie wird aktuell nur noch sehr selten durchgeführt, so z.b. bei zusätzlicher massiver Frakturierung dorsaler Wirbelanteile verbunden mit schweren Duraverletzungen. Der in dieser Arbeit doch relativ große Anteil an Laminektomien ist dadurch zu begründen, daß zu den Anfangszeiten der Implantation eines Fixateur interne eine Laminektomie bei stärkerer Spinalkanaleinengung als Standardmethode durchgeführt wurde und erst im weiteren Verlauf zunehmend in den Hintergrund trat. Bei ausgeprägter Keilwirbelbildung und unzureichender Aufrichtungstendenz bei der Reposition sahen wir die Indikation zur transpedikulären Spongiosaplastik, die in unserem Patientengut bei 15 Patienten (17%) vorgenommen wurde. 19 Patienten (n=88) Fix.-Implantation ohne Spinalkanaleröffnung Laminektomie 42 Hemilaminektomie 7 20 erweiterte Fensterung Abb. 12: Häufigkeit der Erweiterung der Operation zur intraspinalen Nachschau Prä- und postoperative radiologische Befunde Da bei dem größten Teil der Patienten (64,7%) ein Polytrauma vorlag, erfolgte nach Stabilisierung der vitalen Funktionen und Ausschluß lebensgefährlicher thorakaler und abdominaler Organverletzungen eine Nativröntgenaufnahme in 2 Ebenen, entweder gezielt in dem jeweiligen Abschnitt der Wirbelsäule bei kooperativem Patienten oder bei bewußtlosen oder bewußtseinsgeminderten Patienten in allen drei Abschnitten der Wirbelsäule. Bei Feststellung einer Fraktur im Röntgennativbild erfolgte die Anfertigung eines segmentalen Computertomogramms mit Einschluß der cranialen und caudalen gesunden Nachbarwirbel zur weiteren Frakturbeurteilung und Beurteilung des Spinalkanals. In letzter Zeit stellt die Computertomographie in 35

36 Spiraltechnik zunehmend die erste, auch akut im Notfall durchgeführte diagnostische Methode dar. Die postoperativen Röntgenkontrolluntersuchungen wurden in festgelegten Zeitabständen durchgeführt: - 1 Woche nach Fixateurimplantation - 1 Jahr nach Fixateurimplantation - 1 Jahr nach Fixateurentfernung - 2 Jahre nach Fixateurentfernung. In Problemfällen (z.b. Zusammensinterung nach Fixateurentfernung, bei neurologischen Ausfällen oder Implantatdislokationen) erfolgte auch postoperativ eine Computertomographie. Es wurden, wie in der Abbildung 13 dargestellt, Kyphose- und Keilwinkel sowie die axiale Kompression des frakturierten Wirbels ausgemessen. Die Berechnung der skoliotischen Achsenabweichung erfolgte entsprechend der Methode zur Bestimmung des Kyphosewinkels in der anterior-posterioren Röntgenebene. Alle Werte wurden präoperativ, 1 Woche und 1 Jahr nach Fixateurimplantation, sowie 1 und 2 Jahre nach Fixateurentfernung erhoben und ausgewertet. 36

37 Kompression der Wirbelköpervorderkante Keilwinkel a H V Sagittaler Quotient = V/H V = Höhe der Vorderkante H = Höhe der Hinterkante Segmentaler Kyphosewinkel b H V b Abb. 13: Meßmethoden zur Bestimmung des Keil- und Kyphosewinkels sowie des sagittalen Quotienten (axiale Kompression). 37

38 Medizinische und soziale Rehabilitation Die soziale und berufliche Integration des Patienten nach durchgemachter Akuterkrankung ist prognostisch entscheidend. Die Rehabilitationsmedizin ist daher wesentlicher Teil des Gesamtbehandlungskonzeptes. Das Spektrum der Indikationen ist vielfältig bzw. fachübergreifend und schließt die Rückenmarksverletzungen und die Frakturen der Wirbelsäule ein, unabhängig davon, ob die Verletzung konservativ oder operativ behandelt worden ist. Dabei geht es nicht nur um die medizinische Rehabilitationsbehandlung zur Verbesserung oder Beseitigung der Krankheitsresiduen im Anschluß an die Akutbehandlung sondern auch und vor allem um die soziale Reintegration nach Abschluß der Behandlung. Rehabilitation eines Patienten umfaßt also sowohl klinisch-medizinische Behandlungsaspekte als auch die Schaffung eines sozialen Umfeldes, das an den Zustand nach der Erkrankung mit gegebenenfalls physischen und psychischen Behinderungen angepaßt ist. Dazu muß festgestellt werden, daß die Wirbelsäulenverletzungen mit Beteiligung des Rückenmarkes eine niedrigere Reintegrationrate mit schlechteren funktionellen Ergebnissen im Vergleich zu den Verletzungen oder Krankheiten der anderen großen Organsysteme zeigen (47). Definitionsgemäß bedeutet Rehabilitation (Re-*; lateinisch habilis passend, tauglich) die Wiederherstellung, Eingliederung und umfaßt alle Maßnahmen zur Vorbeugung bei bzw. zur Linderung oder Beseitigung von schweren gesundheitlichen (seltener auch bei sozial sehr erheblichen) Störungen; in einem Sinne die medizinische, berufliche und soziale Integration Behinderter oder von Behinderung bedrohter Personen gemäß einem medizinisch-sozialen Tatbestand und besonderer, meist spezifisch rehabilitationsrechtlicher Anspruchsgrundlagen durch Rehabilitationsträger... (86). Heute allgemein üblich ist das Fünf-Phasen-Modell der Rehabilitation (16, 86). Der Reihenfolge nach gehören dazu: 1. die medizinische Behandlung 2. die Überleitung in die berufliche Rehabilitation für die in Frage kommenden Patienten 3. die berufliche Rehabilitation 4. die familiäre Rehabilitation 5. die soziale Rehabilitation. 38

39 5. Ergebnisse 5.1. Neurologische Symptomatik Bei den in dieser Arbeit untersuchten 88 Patienten fanden sich präoperativ bei 50 Patienten (56,8%) keine neurologischen Ausfälle und in 6 Fällen (6,8%) lediglich eine radikuläre Symptomatik. Bei 26 der wirbelsäulenverletzten Patienten (29,5%) bestand ein inkomplettes und bei 6 Verletzten (6,8%) ein primär komplettes Transversalsyndrom. Der Zusammenhang zwischen Schwere und Ausmaß der knöchernen bzw. discoligamentären Verletzung sowie Grad der Einengung der Lichtenweite des Spinalkanals zu den primär vorhandenen neurologischen Defizite wird in Tabelle 5 und 6 dargestellt: Tabelle 5: Vergleich der Schwere der knöchernen/disco-ligamentären Verletzungen mit den primären neurologischen Ausfällen (entsprechend der Einteilung nach WOLTER) Frakturart Neurologische Ausfälle AB (25 Pat.) 16 % neurol. Ausfälle, davon 0 komplette Transversalsyndrome ABC (43 Pat.) 40 % neurol. Ausfälle, davon 1 komplettes Transversalsyndrom ABCD (19 Pat.) 84 % neurol. Ausfälle, davon 5 komplette Transversalsyndrome D (1 Pat.) 0 % neurol. Ausfälle, davon 0 komplette Transversalsyndrome 39

40 Tabelle 6: Vergleich des Grades der Einengung des Spinalkanals mit den primären neurologischen Ausfällen (entsprechend der Einteilung nach WOLTER) Grad der Neurologische Ausfälle Einengung keine (9 Pat.) 0 % neurol. Ausfälle, davon 0 komplette Transversalsyndrome bis 1/3 (27 Pat.) 15 % neurol. Ausfälle, davon 0 komplette Transversalsyndrome 1/3 bis 2/3 (36 Pat.) 45 % neurol. Ausfälle, davon 1 komplettes Transversalsyndrom über 2/3 (16 Pat.) 100 % neurol. Ausfälle, davon 5 komplette Transversalsyndrome Da der Grad der Einengung des Spinalkanals einen direkten Zusammenhang zu der Schwere der neurologischen Ausfälle darstellt (65), haben wir bei unseren Patienten die Weite des Spinalkanals mittels Planimetrie der Computertomogramme studiert und analysiert. Der Schweregrad wurde nach der WOLTER schen Einteilung (114) angegeben. Erwartungsgemäß zeigte sich bei den Patienten mit einer Verlegung über 1/3 des Spinalkanals sowie bei Frakturen des Typs ABC (nach WOLTER) eine zunehmend schwerere neurologische Symptomatik, obwohl in seltenen Fällen beobachtet werden konnte, daß trotz der o.g. Konstellation, d.h. bei fast völliger Verlegung des Spinalkanals mit teilweise massiven Zerreißungen des Durasackes, nur geringfügige neurologische Ausfälle bestanden (insbesondere bei Frakturen im mittleren und unteren Lendenwirbelsäulenbereich, d. h. unterhalb des Conus medullaris). Eine Besserung der neurologischen Symptome postoperativ konnte nur bei Patienten mit radikulären Schädigungen und inkompletter Querschnittlähmung (außer bei einem Patienten, bei dem eine neurologische Symptomatik im Sinne einer radikulären Schädigung erst postoperativ auftrat) festgestellt werden. Bei einer Besserung der motorischen Funktion bedeutete dies eine Regredienz der Parese um mindestens eine Stufe der Paresegradeinteilung nach dem Vorschlag des British Medical Research Council. Die Rückläufe der sensiblen Ausfälle wurde durch 40

41 Verkleinerung oder/und subjektive Verbesserung der sensiblen Qualitäten in den topographisch dazugehörenden Dermatomen beurteilt. Bei dem o. g. einem Fall mit der postoperativen radikulären Schädigung handelte es sich um eine operationsbedingte Schädigung der entsprechenden Nervenwurzel (siehe auch Kapitel 5.3.). In Abbildung 14 und 15 sind die präoperativen neurologischen Ausfälle im Vergleich zu der neurologischen Symptomatik 2 Jahre nach Fixateurentfernung dargestellt n konstant gebessert verschlechtert keine radikulär inkomplettes Transversalsyndrom komplettes Transversalsyndrom Abb. 14: Präoperative neurologische Ausfälle im Vergleich 2 Jahre nach Fixateurentfernung 10,20% 2,20% 31,80% 55,70% unverändert verschlechtert gebessert Keine 0,00% 20,00% 40,00% 60,00% Abb. 15: Neurologische Ausfälle 2 Jahre nach Metallentfernung in %. 41

42 Tabelle 7: Zusammenhang zwischen der Schwere der primären neurologischen Ausfälle und dem Grad der Rückbildung im weiteren Verlauf. präoperative Ausfälle inkomplettes Transversalsyndrom -ohne Miktionsstörung (16 Pat.) -mit Miktionsstörung (10 Pat.) komplettes Transversalsyndrom (primär 6 Pat.) Postoperative Ausfälle (2 Jahre nach Fixateurentfernung) keine gebessert unverändert Die Schmerzfreiheit ist bei der Wirbelsäulenverletzung im Verlauf gesehen ein sehr wichtiger Faktor für die Reintegration des Patienten in die Gesellschaft und das Berufsleben (102). Bei den hier untersuchten 88 Patienten konnte bei 43 Patienten (49%) 2 Jahre nach der Fixateurentfernung eine Schmerzfreiheit erreicht werden. In 37 Fällen (42%) klagten die Kranken über leichtere lokale Schmerzen im ehemaligen Frakturgebiet. Bei 8 Patienten (9%) bestand weiterhin ein stärkeres Schmerzsyndrom, was zu einem chronischen Analgetikaabusus geführt hatte. 42

43 5.2. Radiologische Befunde Die hier verglichenen prä- und postoperativen radiologischen Befunde und Daten stammen von den 88 untersuchten Patienten. Die Ergebnisse sind unten tabellarisch dargestellt. Hierbei wurde der Kyphosewinkel, der Keilwinkel, der Skoliosewinkel und der sagittale Quotient (axiale Kompression) anhand von Röntgenbildern in o. g., zeitlich definierten Abständen über einem Gesamtzeitraum von 3 Jahren dargestellt. Die Tabellen 8 und 9 zeigen die entsprechenden röntgenologischen Daten als Mittelwerte mit dem dazugehörigen Konfidenzintervall. Tabelle 8: Meßergebnisse von Kyphose- und Keilwinkel zu den entsprechenden Untersuchungszeitpunkten Zeitpunkt der Messung Kyphosewinkel in Keilwinkel in Präoperativ 10,1 1,46 15,4 1,32 1 Woche nach 2,3 1,01 11,0 1,22 Implantation 1 Jahr nach Implantation 4,9 1,42 10,9 1,36 1 Jahr nach Fixateurentfernung 2 Jahre nach Fixateurentfernung 7,9 1,97 10,2 1,51 7,4 2,08 10,2 1,51 Tabelle 9: Meßergebnisse von Skoliosewinkel und sagittalen Quotienten zu den entsprechenden Untersuchungszeitpunkten Zeitpunkt der Messung Skoliosewinkel in sagittaler Quotient Präoperativ 2,2 0,75 0,61 0,030 1 Woche nach 1,4 0,53 0,76 0,080 Implantation 1 Jahr nach Implantation 1,2 0,49 0,70 0,035 1 Jahr nach Fixateurentfernung 2 Jahre nach Fixateurentfernung 1,3 0,60 0,71 0,040 1,3 0,65 0,73 0,043 43

44 Die Abbildung 16 stellt die Dynamik der Keil- und Kyphosewinkel im gesamten Beobachtungszeitraum von 3 Jahren nach dem Trauma graphisch dar. Hier wird gezeigt, daß der Keilwinkel im Verlauf ab der ersten Woche nach der Operation im Gegensatz zu dem Kyphosewinkel keine wesentlichen Veränderungen mehr erfährt. Winkel in Keilwinkel Kyphosewinkel präoperativ 1 Woche nach OP 1 Jahr n. OP 1 Jahr n. FE 2 Jahre n. FE Abb.16: Kyphose- und Keilwinkelverlauf während des Beobachtungs- zeitraumes von 3 Jahren Bei denjenigen Patienten, die präoperativ eine erhebliche Zusammensinterung der Wirbelkörper zeigten und unsererseits intraoperativ zusätzlich eine transpedikuläre intrakorporale Spongiosaplastik durchgeführt worden war, wurden die postoperativen Korrekturergebnisse des jeweiligen Kyphose- und Keilwinkels im Vergleich mit den Patienten ohne Spongiosaplastik in der Tabelle 10 dargestellt. 44

45 Tabelle 10: Entwicklung des Kyphose-und Keilwinkels nach Operationen mit und ohne Spongiosaplastik Messungszeitpunkt Kyphosewinkel in Keilwinkel in Spongiosaplastik Spongiosaplastik ohne (n=73) mit (n=15) ohne (n=73) mit (n=15) präoperativ 9,5 13,4 14,6 20,1 1 Woche postoperativ 2,2 3,7 10,7 12,0 1 Jahr postoperativ 4,7 6,2 10,6 12,9 1 Jahr nach Fixa- 7,4 10,5 10,0 11,7 teurentfernung 2 Jahre nach Fixateurentfernung 6,7 10,5 9,0 9,9 Wie anhand der Tabelle erkennbar, ist eine Spongiosaplastik bei Patienten vorgenommen worden, bei denen ein Keilwinkel von durchschnittlich 20 und ein Kyphosewinkel von durchschnittlich 13 präoperativ bestand. Seitens des Kyphosewinkels ist zwei Jahre nach Entfernung des Osteosynthesematerials in der Patientengruppe mit Spongiosaplastik ein Wert von durchschnittlich 10,5 gegenüber der Patientengruppe ohne Spongiosaplastik mit einem durchschnittlichen Wert von 6,7 zu verzeichnen. Allerdings sind beide Patientengruppen anhand der unterschiedlichen Ausgangskyphose- und Keilwinkel sowie der unterschiedlicher Gruppengröße nur bedingt miteinander vergleichbar. Dieses Ergebnis wurde noch einmal in der Abbildung 17 illustriert. 45

46 ohne (n=73) mit (n=15) 5 0 praeop. 2Jahre n. Fixateurentfg. Kyphosewinkel praeop. 2 Jahre n. Fixateurentfg. Keilwinkel Abb. 17: Einfluß der Spongiosaplastik auf die Entwicklung von Kyphose- und Keilwinkel im Vergleich von Eingriffen mit und ohne Spongiosaplastik 5.3. Komplikationen Trotz der rasanten Entwicklung der Wirbelsäulenchirurgie mit immer wieder neu präsentierten Implantaten, die besser als ihre Vorgänger und optimaler auf die Biomechanik des Achsenorgans abgestimmt sind, wird in der Literatur und in den Veröffentlichungen weiterhin über eine erhebliche Anzahl von Komplikationen berichtet (9, 11, 23, 30, 31, 60, 66, 67, 70, 72, 84, 89, 105). 46

47 In Abbildung 18 sind die intra- und postoperativen Komplikationen in Auswertung der 88 untersuchten Patienten zusammengetragen und dargestellt. Keine Komplikationen (n=88) 6% 5% 7% 7% 2% 2% 71% Subfasciale Wundinfektion Epifasciale Wundinfektion Schraubenbruch Trägerbruch Schraubenfehllage Abb. 18: Postoperative Komplikationen Sekundäre Instabilität nach Fixateurentfernung 2 Patienten (2,2%) entwickelten eine subfasciale Infektion. Bei beiden Patienten mußte der Fixateur entfernt werden. Bei einem der Patienten konnte die Mobilisation aufgrund der zu dem Zeitpunkt bereits ausreichend vorhandenen Konsolidierung im Frakturbereich ohne weitere Probleme vorgenommen werden. Der zweite Patient mußte konservativ zunächst mit Immobilisation und im weiteren Verlauf Mobilisation mit einer die Fraktur stabilisierenden Orthese behandelt werden. In 6 Fällen (6,8%) wurde eine Fehlplazierung von Schrauben im Pedikel diagnostiziert. Bei einem Patienten mit Frakturen der BWK 8/9 und 2 fehlplazierten Schrauben erfolgte die Revision. Bei 2 Patienten (2,2%) zeigte sich nach Fixateurentfernung ein Korrekturverlust im Sinne einer Rekyphosierung, die auf eine unzureichende knöcherne Durchbauung des frakturierten Bereiches hindeutete und erneut operativ stabilisiert werden mußte. Es erfolgte eine ventrale Spondylodese mittels entsprechender Plattenosteosynthese, wodurch bei beiden Patienten im Ergebnis eine stabile knöcherne Durchbauung erzielt werden konnte. 47

48 In der nachfolgenden Abbildung werden einige postoperative, implantatbedingte Komplikationen im Nativröntgenbild gezeigt. a b c Abb. 19: Bild a + b Trägerbruch und Bild c + d Pedikelschraubenbruch d 48