2 Material und Methodik

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1 13 2 Material und Methodik Es wird auf das Patientengut, die Messmethodik und die statistische Auswertung der erhobenen Daten eingegangen. Die Rohdaten sind in Tabelle IX auf Seite 65 zusammengestellt. 2.1 Patientenkollektiv Vom bis wurden 126 Unfallverletzte, davon 83 (65,9%) Männer und 43 (34,1%) Frauen, im Alter zwischen 12 und 77 Jahren (Median 38,5), mit insgesamt 130 Frakturen der Brust- oder Lendenwirbelsäule (130 Fälle), untersucht. Vorraussetzungen waren der Nachweis einer posttraumatischen knöchernen Spinalkanaleinengung und die operative Stabilisierung mittels Fixateur interne bzw. Plattenspondylodese. Patienten bei denen eine Laminektomie, eine direkte Spinalkanaldekompression oder eine konservative Therapie durchgeführt wurde, wurden von der Studie ausgeschlossen. Die häufigsten Unfälle waren mit 51,6% Privatunfälle. Hier lagen Verkehrsunfälle mit 36,9%, gefolgt von Abstürzen aus großer Höhe mit 32,3% an der Spitze der Unfallursachen. Es folgten Bagatelltraumen mit 24,6% und Reitunfälle mit 6,2%. Arbeitsunfälle nahmen einen Anteil von 44,4% ein, wobei als Unfallursachen Abstürze aus großer Höhe mit 55,4% und Verkehrsunfälle mit 30,4% am häufigsten vorkamen. Bagatelltraumen fanden sich hier bei 14,2%. In weiteren 4,0% der Fälle handelte es sich um Suizidversuche. Dem biomechanischen Belastungsprofil entsprechend (16,150), waren die meisten Frakturen in Höhe von LWK 1 (38,5%), LWK 2 (20,0%) und BWK 12 (17,7%) lokalisiert. Insgesamt sind somit die Frakturen im Bereich des thorakolumbalen Übergangs mit 76,2% am stärksten vertreten (Abb.2).

2 14 50 Wiederaufweitung des Spinalkanales Frakturhöhe Prozent LWK 2 LWK 1 18 LWK 3 BWK 12 BWK 9 BWK 8 BWK 3 BWK 10 LWK 5 LWK 4 BWK 5 BWK 6 BWK 7 BWK 11 Frakturhöhe Abb.2 Häufigkeitsverteilung der Frakturlokalisation bei Verletzungen der Brust- und Lendenwirbelsäule. 76,2% der Frakturen betreffen den thorakolumbalen Übergang. Unter Verwendung der Frakturklassifikation nach Magerl et al. (96) kamen am häufigsten A 3.1 Frakturen (32,3%), A 3.3 Frakturen (29,2%) und A 3.2 Frakturen (16,9%) vor (Abb.3). Insgesamt wurden Typ-A Verletzungen in 78,4%, Typ-B Verletzungen in 18,5% und Typ-C Verletzungen in 3,1% der Fälle gesehen. 40 Wiederaufweitung des Spinalkanales Frakturtyp nach Magerl et al Prozent A 3.1 A 3.3 A 3.2 B 1.2 B 2.3 C 1.3 B 2.2 C 2.1 B 1.1 Frakturtyp nach Magerl et al. Abb.3 Häufigkeiten der einzelnen Frakturtypen bei Verwendung der Klassifikation nach Magerl et al.(96). Typ-A Frakturen traten in 78,4%, Typ-B Frakturen in 18,5% und Typ-C Frakturen in 3,1% der Fälle auf.

3 15 Da Wirbelfrakturen oftmals durch große Krafteinwirkungen hervorgerufen werden, ist es verständlich, dass es zu einer Mitverletzung anderer Organe und Organsysteme kommen kann (124), in dieser Studie wurden Begleitverletzungen in 51,6% der Fälle beobachtet. Am häufigsten kamen Schädelhirntraumen (18,5%), Fersenbeinfrakturen (13,8%) sowie stumpfe Thorax- und Bauchtraumen (jeweils 9,2%) vor. In 93,8% der Fälle wurde ein Fixateur interne, davon 86,9% in bisegmentaler Montage, implantiert. Hochgradig instabile Frakturen wurden zusätzlich mit einem Querstabilisator versorgt, dies war bei 43,8% der Fall. Eine Plattenosteosynthese erfolgte in 6,2% der Fälle. Intraoperativ führten wir die Lordosierung vor der Distraktion durch (Fixateur interne), bei der Verwendung von Platten wurden diese vorgebogen und anschließend der frakturierte Wirbelsäulenabschnitt an die Platte reponiert, beide Operationsverfahren erfolgten für jeden Patienten in standardisierter Weise. Mehrsegment- und Mehretagenfrakturen (6,64,97,) wurden in 30% der Fälle diagnostiziert, davon befanden sich 59% im lumbalen und 41% im thorakalen Bereich. Eine transpedikuläre inter- und intrakorporelle Spongiosaplastik in der Technik nach Daniaux (34), verbunden mit einer latero-dorsalen Spondylodese, erfolgte in 93,8% der Fälle. Präoperativ bestanden bei 26,2% der Unfallverletzten geringradige neurologische Defizite vom Grad D nach Frankel (50), postoperativ waren es 12,7% und nach ME 10,3%. Es kam in keinem Fall zu einer Verschlechterung der Neurologie durch den operativen Eingriff. 50,8% der Wirbelfrakturen wurden innerhalb von 24 Stunden nach dem Trauma, und weitere 25,3% innerhalb der ersten 2 Tage operativ versorgt. Bei 13,1% erfolgte der operative Eingriff zwischen dem 3. und 4. Tag und bei 10,8% nach über 4 Tagen. Die späteren Operationen waren bedingt durch den Allgemeinzustand oder Zuverlegung der Patienten (Abb.4).

4 16 60 Wiederaufweitung des Spinalkanales Operationszeitpunkt Prozent h 24-48h h 11 >96h Operationszeitpunkt Abb.4 Zeitpunkt der operativen Versorgung nach dem Unfall. 51% der Wirbelfrakturen wurden innerhalb von 24 Stunden operiert. Insgesamt wurden in den ersten 48 Stunden 76% der Verletzungen versorgt. Die Materialentfernung erfolgte in unserem Patientengut nach durchschnittlich 14 Monaten. Dies ist insbesondere bei jüngeren Patienten gerechtfertigt, da in diesem Zeitraum die Fraktur konsolidiert ist und somit das Osteosynthesematerial keine Funktion mehr erfüllt, es besteht dann eher die Gefahr, dass es mit zunehmender Belastungssteigerung zu einem Materialbruch und Überbelastung der angrenzenden, nicht in die Osteosynthese miteinbezogenen Wirbelsäulensegmente kommt (Abb.5). 16 Wiederaufweitung des Spinalkanales Verweildauer des Implantates Prozent Verweildauer des Implantates in Monaten Abb.5 Verweildauer der eingebrachten Implantate. Das Osteosynthesematerial wurde nach durchschnittlich 14 Monaten entfernt.

5 Studiendesign Um möglichst objektive Daten bezüglich der Spinalkanalaufweitung durch Ligamentotaxis und Remodeling zu erhalten, wurde die hier vorgelegte Studie als prospektive Untersuchung angelegt. Hierzu wurden die Patienten in der Reihenfolge der stationären Aufnahme unter Beachtung der Einschlusskriterien in die Studie aufgenommen. Es wurden zwei Gruppen gebildet. In der ersten Gruppe wurden die Patienten zusammengefasst, für die ein präoperatives und ein abschließendes CT zum Zeitpunkt der Implantatentfernung angefertigt wurde. Die zweite Gruppe umfasste Patienten mit präoperativem, unmittelbar postoperativem und abschließenden CT nach Materialentfernung. In der ersten Gruppe sollte die Wirksamkeit des Zusammenspiels von Ligamentotaxis und biologischem Remodeling aufgezeigt werden. Weiterhin wurde eine Antwort auf die Frage, welcher Zusammenhang zwischen dem Ausmaß der Spinalkanalaufweitung, der initialen Spinalkanaleinengung und dem Alter der Patienten besteht, gesucht. In der zweiten Gruppe wurde die Effektivität des biologischen Remodelings nach der operativen Stabilisierung und damit nach dem Wirksamwerden der intraoperativen Disco-Ligamentotaxis untersucht. Zusätzlich wurde auf den Einfluss des Operationzeitpunktes, des Frakturtyps, der Frakturhöhe und der initialen Spinalkanaleinengung auf die Aufweitung des Spinalkanales durch Ligamentotaxis eingegangen. Da 83,9% der Frakturen zwischen BWK 12 und LWK 3 lagen, wurden, um vergleichbare Fallzahlen zu erhalten, nur die Verletzungen im angegebenen Wirbelsäulenabschnitt herangezogen. Dies scheint gerechtfertigt, weil der thorakolumbale Übergang aufgrund anatomischer Besonderheiten am häufigsten bei Wirbelsäulenfrakturen betroffen ist, was durch andere Studien belegt wird (16, 22,54,55,62,66,77,85,90,139,150). Weiterhin wurde untersucht, ob es einen Zusammenhang zwischen der Effektivität des Remodeling, dem Geschlecht und Alter der Patienten, dem Frakturtyp, der postoperativen Spinalkanaleinengung, dem Zeitpunkt der Materialentfernung und der Frakturhöhe gibt.

6 Messmethode Die Weite des Spinalkanales wurde anhand der angefertigten CT-Schnittbilder (Schichtdicke 2 bzw. 3 mm) nach erneuter Digitalisierung mittels digitaler Stativkamera unter Verwendung des Computerprogramms AUTO-CAD planimetrisch bestimmt. Die computergestützte Flächenbestimmung ermöglicht es unserer Meinung nach am besten, geometrisch kompliziert beschreibbare Flächen im natürlichen Bereich auszurechnen, wobei wir die zu bestimmende Fläche am Computer mit einem Markierungspfeil umfahren haben und nach Eingabe eines entsprechenden Befehls sofort die ermittelte Fläche in Quadratzentimeter ablesen konnten. Um einen Referenzwert für die Spinalkanaleinengung in Höhe des frakturierten Wirbels zu erhalten, wurde ein Mittelwert aus den Spinalkanalweiten der angrenzenden intakten Wirbel gebildet. Alle benötigten Schnittebenen wurden mehrmals vermessen und durch einen Mittelwert repräsentiert Statistische Auswertung Die statistische Auswertung der gewonnenen Daten erfolgte mit Hilfe des Chi- Quadrat-Tests und des t-tests für gepaarte Stichproben mit einer Irrtumswahrscheinlichkeit von 5%. Der t-test wurde für 130 Fälle mit präoperativem und abschließendem CT und für 82 Fälle mit prä- und postoperativem sowie abschließenden CT durchgeführt. Dadurch war es möglich, die Wirksamkeit der Ligamentotaxis und des Remodelings getrennt voneinander und in ihrer Kombination statistisch nachzuweisen. Die Standardnormalverteilung wurde berücksichtigt. Um definierte Abhängigkeiten der Wiederaufweitung des Spinalkanales zu beschreiben, wurde eine lineare Regression durchgeführt und der Korrelationskoeffizient berechnet. Die statistischen Berechnungen erfolgten mit dem Computerprogramm SPSS Methodenvergleich Es wird auf die unterschiedlichen Methoden des Nachweises einer Spinalkanalaufweitung durch Ligamentotaxis und Remodeling unter Berücksichtigung der

7 19 Fallzahlen, der Untersuchungszeiträume, der Therapieform und der nbestimmung eingegangen (Tab.IV bis VIII). Tab. IV Studienvergleich bezüglich der Spinalkanalaufweitung durch Ligamentotaxis, Angaben in Prozent. Autoren Instrumentarium Einengung vor und nach instrumenteller Reposition Gertzbein (57) n=25 Shono (132) experimentelle Studie, n=24 Doerr (44) n=30 Kuner (84) n=58 Willen (152) n=11 Kuner (84) n=31 Sjöström (137) n=67 Crutcher (30) n=44 Pizanis (114) n=20 Sjöström (136) n=22 Yazici (157) n=18 Kuner (83) n=14 Esses (47) n=61 Esses (46) n=22 Fixateur interne 54% 40% Harringtonsystem 55,8% 43,5% Fixateur interne 59,6% 41,1% Fixateur interne 42,6% 28% Distraktionsstäbe 58,6% 34,2% Fixateur interne 42,8% 25,2% Harrington Stäbe 45,2% 26,2% Fixateur interne 44,6% 24,2% Fixateur interne 41,3% 21,3% Harrington- und 65,0% 32,8% Jacobs Stäbe Fixateur interne 40% 20% Fixateur interne 38% 18% Fixateur interne 49,5% 24,5% Fixateur interne 48,5% 20,1% Fixateur interne 51% 20% Fixateur interne 44,5% 16,5% Ligamen- Ligamentotaxis totaxis bezogen auf 100% 14% 25,9% 12,3% 22% 18,5% 31% 14,6% 34,3% 24,4% 41,6% 17,6% 41,1% 19% 42,0% 20,4% 45,7% 20% 48,4% 32,2% 49,5% 20% 50% 20% 52,6% 25% 54,5% 28,4% 58,6% 31% 60,1% 28% 62,9%

8 20 Autoren Instrumentarium Einengung vor und nach instrumenteller Reposition Lemons (89) Harringtonsystem 58% 20% n=22 / Fixateur interne Starr (139) Distraktionsstäbe 42% 14% n=22 Louis (91) Louis - Platten 50% 13% n=56 Korovessis Harringtonsystem 43% 10,5% (80) n=18 Eigene Fixateur interne 32,6% 21,7% n=82 und Plattenosteosynthese (6x) n=fallzahl Ligamen- Ligamentotaxis totaxis bezogen auf 100% 38% 65,5% 28% 66,7% 37% 74% 32,5% 75,6% 10,9% 33,4% Tab. V Studienvergleich bezüglich der Spinalkanalaufweitung durch Ligamentotaxis, Angaben in Quadratzentimeter. Autoren Karlsson (73) (n=12; Harringtonsystem + Fixateur interne) Eigene (n=82; Fixateur interne + Plattenosteosynthese (6x)) n = Fallzahl Größe der vor und nach der instrumentellen Reposition Aufweitung durch Ligamentotaxis 1,4cm² 1,9cm² 0,5cm² 2,3cm² 2,7cm² 0,4cm²

9 21 Tab. VI Studienvergleich bezüglich des Ausmaßes der Fragmentresorption durch Remodeling, Angaben in Prozent. Autoren Dai (32) n=31 De Klerk (39) n= 42 Johnsson (69) n=17 Fidler (49) n=2 Louis (91) n=56 Mumford (106) n=41 Ha (59) n=6 Olmstead (110) n=3 Kuner (84) n= 31 Scapinelli (127) n=5 Sjöström (136) n=22 Deburge (36) n=1 Eigene n=82 n=fallzahl Durchschnitt- Therapielicher Beobach- form tungszeitraum 60 Monate konservativ + operativ Spinalkanaleinengung vor und nach Remodeling 26,2% 19,2% 43 Monate konservativ 50% 25% 31 Monate operativ + 29% 14% 3x konserv. 22 Monate konservativ 52,5% 25% 12 Monate operativ 13% 6% 24 Monate konservativ 37,2% 14,5% 28 Monate konservativ 55% 20% 42 Monate konservativ 66% 20% 15 Monate operativ 24,2% 6,8% 36 Monate operativ + 54,2% 8,3% 1x konserv. 15 Monate operativ 18% 2% 17 Monate konservativ 33,3% 0% 13,8 Monate operativ 21,7% 10,2% Remodeling Remodeling bezogen auf 100% 7% 26,7% 25% 50% 15% 51,7% 27,5% 52,4% 7% 53,8% 22,7% 61% 35% 63,6% 46% 69,7% 17,4% 71,9% 45,9% 84,7% 16% 88,9% 33,3% 100% 11,5% 52,9%

10 22 Tab. VII Studienvergleich bezüglich des Ausmaßes der Fragmentresorption durch Remodeling, Angaben in Quadratzentimeter. Autoren Yazici (158) n=18 Karlsson (73) n=23 Eigene n=82 n=fallzahl Durchschnittlicher Therapie- Beobachtungs- form zeitraum 23 Monate operativ konservativ 72 Monate operativ konservativ Spinalkanalweite vor und nach Remodeling Aufweitung durch Remodeling 1,9cm² 2,7cm² 0,8cm² 1,6cm² 2,0cm² 0,4cm² 1,9cm² 2,9cm² 1,0cm² 2cm² 2,5cm² 0,5cm² 13,8 Monate operativ 2,7cm² 3,2cm² 0,5cm² Tab. VIII Studienvergleich bezüglich der Spinalkanalaufweitung durch die Kombination von Ligamentotaxis und Remodeling, Angaben in Prozent. Autoren Fallzahl Durchschnittlicher Nachuntersuchungszeitraum Initiale- und Resteinengung des Spinalkanales Aufweitung Aufweitung bezogen auf 100 % Louis (91) Monate 50% 6% 44% 88% Kuner (83) Monate 68,6% 0,2% 68,4% 99,7% Kuner (84) Monate 37,6% 3,7% 33,9% 90,2% Kuner (84) Monate 44,6% 6,8% 37,8% 84,7% Sjöström (136) Monate 38% 2% 36% 94,7% Eigene Monate 28,7% 9,3% 19,4% 67,6%