Bandscheibenersatz

Die Bandscheibe ist der Eckpfeiler des Gelenkkomplexes, der das Bewegungssegment der Wirbelsäule umfasst. Die Scheibe ermöglicht eine eingeschränkte Bewegung und Flexibilität bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung der Segmentstabilität sowie der Aufnahme und Verteilung externer Lasten.

Bandscheibenstruktur

Die Struktur der normalen Bandscheibe umfasst:

• Ein Zellkern, der hauptsächlich aus Proteoglykanen und Typ-II-Kollagen besteht und in der Lage ist, Lasten aufzunehmen und zu verteilen.
  
• Ein äußerer Ringraum mit gut organisierter Schicht aus Kollagen Typ I, die zur Stabilisierung des Bewegungssegments dient.

Die Struktur und Funktion der Bandscheibe kann durch Prozesse wie normales physiologisches Altern, mechanische Faktoren wie Trauma und wiederholte Belastung, segmentale Instabilität der Wirbelsäule sowie entzündliche und biochemische Faktoren verändert werden.

Degenerative Bandscheibenerkrankungen
Strukturelle Instabilität und Dysfunktion der Bandscheibe sind wichtige und signifikante Ursachen für Schmerzen im unteren Rücken und können allgemein unter dem Begriff Degenerative Disc Disease (DDD) zusammengefasst werden. Die Pathologie der Bandscheibe spielt eine wichtige Rolle bei der Ursache von Rückenschmerzen. Die Behandlung von Rückenschmerzen kann am effektivsten sein, wenn die Bandscheibenfunktion wiederhergestellt werden kann.

Chronische Kreuzschmerzen
Rückenschmerzen sind die häufigste Erkrankung von Erwachsenen im erwerbsfähigen Alter, von denen in den USA jedes Jahr über 4 Millionen Menschen betroffen sind und die unser Gesundheitssystem mit einer wirtschaftlichen Belastung von bis zu 100 Milliarden US-Dollar belasten.

Während die meisten akuten Episoden von Schmerzen im unteren Rückenbereich auf sich selbst begrenzt sind und gut auf nichtoperative Therapien ansprechen, bleibt die Behandlung chronischer Schmerzen im unteren Rückenbereich eine schwierige Herausforderung für den nichtoperativen und operativen Arzt. Das chirurgische Management chronischer Schmerzen im unteren Rücken umfasst Techniken wie:

• Bandscheibenentfernung (Diskektomie),
  
• Arthrodese (Fusion) der Wirbelsäule mit posterioren, anterioren oder kombinierten Ansätzen,
  
• Intradiskale Eingriffe, einschließlich Injektionen (Nebenhoden), elektrothermische Exposition sowie implantierbare Nervenstimulatoren und Medikamentenspender (Wirbelsäulenpumpen).

Behandlungsvielfalt
Die Vielfalt der Ansätze und die Unterschiede bei den Behandlungsstrategien für Schmerzen im unteren Rücken deuten darauf hin, dass keine einzelne Methode evidenzbasiert unterstützt wird. Während die Rate der Rückenoperationen einschließlich der Wirbelsäulenfusion zwischen 1979 und 1990 um über 600% gestiegen ist, gibt es keine operative Behandlung, die bei Patienten mit chronischen Kreuzschmerzen zuverlässige und reproduzierbare gute Ergebnisse erbracht hätte. Der gemeinsame Nenner ist, dass keine der oben aufgeführten Techniken auf die Wiederherstellung der normalen Struktur und Funktion des betroffenen Bewegungssegments der Wirbelsäule und der Scheibe in der Mitte dieses Bewegungssegments gerichtet ist.

Disc-Wiederherstellung
Ansätze zur Wiederherstellung der Funktion einer degenerierten oder dysfunktionalen Bandscheibe umfassen Techniken zur biologischen Rekonstruktion und Techniken zum Ersetzen einer künstlichen Bandscheibe. Die Abteilung für Wirbelsäulenerkrankungen an der University of California in San Francisco untersucht derzeit die Regeneration von Bandscheiben mithilfe von Techniken der Zell- und Molekularbiologie und die intervertebrale Bandscheibenendoprothetik (künstliche Gelenkbildung) in einem klinischen Versuchszentrum.

Dieser Artikel soll den Hintergrund liefern, der zur Unterstützung einer klinischen Studie geführt hat, sowie die Methodik der Untersuchung.

Hintergrund
Bewegung innerhalb des Bewegungsapparates ist abhängig von funktionellen Gelenken. Gelenkfunktionsstörungen können eine wichtige Ursache für Schmerzen (Arthralgie) und funktionelle Einschränkungen sein. Die Arthrodese (Gelenkbindung) wurde im 19. Jahrhundert vom österreichischen Chirurgen E. Albert (1841-1900) eingeführt.

Das Ziel der Arthrodese (Fusion) ist es, die Bewegung eines Segments oder Gelenks zu eliminieren und dadurch die Schmerzen zu lindern. Die Ergebnisse der Fusion umfassen sowohl das Versagen einer wirksamen Immobilisierung (Pseudoarthrose) als auch die Induktion einer Pathologie in benachbarten Segmenten. Beispielsweise ist die Fusion der Hüfte zur Behandlung von degenerativen Gelenkerkrankungen mit einer hohen Rate sekundärer Erkrankungen des unteren Rückens und des Knies verbunden. Die totale Gelenkarthroplastik von Hüfte und Knie wurde als eine der wirksamsten chirurgischen Eingriffe des 20. Jahrhunderts angesehen, da das Verfahren die Schmerzen eines betroffenen Segments wirksam lindert und benachbarte Segmente oder Strukturen von pathologischen Belastungen oder Belastungen entlastet.

Die Fusion der Wirbelsäule wurde 1911 von F. Albee zur Behandlung von Infektionen und von R. Hibbs zur Behandlung von Deformitäten eingeführt. Die Fusion der Lendenwirbelsäule hat in den letzten 10 Jahren mit der höchsten Rate aller Wirbelsäulenoperationen zugenommen. Die Indikationen, Techniken und Ergebnisse bleiben jedoch umstritten und unklar. Der Bandscheibenersatz ist eine attraktive Alternative zur Fusion der Wirbelsäule mit theoretischen Vorteilen wie der Wiederherstellung der segmentalen Beweglichkeit, der Beseitigung von Schmerzen und der Schonung anomaler biomechanischer Kräfte auf benachbarte Segmente.

Prothetische Vorrichtungen zum Ersetzen der Bandscheibe können grob in Vorrichtungen unterteilt werden, die nur den Kern ersetzen, wobei der Ringraum und die knorpeligen Teile der Endplatte intakt bleiben, und Vorrichtungen, die die gesamte Bandscheibe ersetzen. Derzeit werden in den USA mehrere Geräte klinisch untersucht, beispielsweise das PRODISC® (Spine Solutions, New York, NY, USA).

PRODISC® (Wirbelsäulenlösungen, New York, NY, USA)

CHARITÉ? Künstliche Bandscheibe (DePuy Spine, Inc.)
Foto mit freundlicher Genehmigung von DePuy Spine, Inc.

Die Food and Drug Administration (FDA) hat die CHARITÉ? Künstliche Bandscheibe (DePuy Spine, Inc., Raynham, MA) zur Verwendung bei der Behandlung von Schmerzen, die mit einer degenerativen Bandscheibenkrankheit verbunden sind. Das Gerät wurde für die Verwendung auf einer Ebene in der Lendenwirbelsäule (von L4-S1) für Patienten zugelassen, die nach mindestens sechs Monaten nicht-chirurgischer Behandlung keine Linderung von Rückenschmerzen hatten.

Beide Geräte haben ein Verbunddesign mit einer Endplatte aus Kobaltchromlegierung und einem Polyethylenkern mit ultrahohem Molekulargewicht. Beide Geräte werden seit über 10 Jahren in Europa eingesetzt, mit ähnlichen Ergebnissen in retrospektiven Auswertungen. Bei einer Überprüfung der Patienten mindestens fünf Jahre nach Implantation des Bandscheibenersatzes der SB Charité berichtete Dr. Bradford über gute oder bessere Ergebnisse bei 68% der Patienten. Ebenso ein Rückblick auf die Arbeit von Dr. Marnay und Villette, die PRODISC® bei 64 Patienten mit einer Nachbeobachtungsdauer von mindestens sieben Jahren verwendeten, zeigten eine signifikante Verbesserung der Rücken- und Beinschmerzen (S.

Aktuelle klinische Studien
Die Wirksamkeit des Bandscheibenersatzes wurde in prospektiven, randomisierten Studien nicht nachgewiesen. In den USA beteiligen sich mehrere Zentren für Wirbelsäulenchirurgie mit dem Dynamic Disc Spacer PRODISC® oder SB Charité III an Investigational Device Evaluations (IDEs). In der PRODISC®-Studie werden Prüfpatienten mit Patienten verglichen, die eine kombinierte interkörperliche und posterolaterale Fusion durchlaufen. In der SB Charité III Dynamic Disc Spacer-Studie werden Prüfpatienten mit Patienten verglichen, die mit einem BAK-Gerät Interbody-Fusionen erhalten. Beide Studien wurden mit standardisierten Instrumenten zur Ergebnisbewertung entwickelt, um die Veränderung von Schmerz, Funktion und Wohlbefinden nach der Operation zuverlässig zu bewerten.

Indikationen für den Austausch der Disc
Bei Patienten mit einer degenerativen Bandscheibenerkrankung auf einer oder zwei Ebenen der Wirbelsäule kann ein Bandscheibenersatz angezeigt sein. Patienten können Kandidaten für eine oder beide Studien zum Bandscheibenersatz in den USA sein, wenn sie die folgenden Bedingungen erfüllen:

1) Degenerative Bandscheibenerkrankung in einer oder zwei benachbarten Wirbelschichten zwischen L3 und S1
2) Alter zwischen 18 und 60 Jahren
3) Mindestens 6 Monate konservative Therapie nicht bestanden

Fazit
Der Bandscheibenersatz ist eine chirurgische Technik zur Behandlung von Rückenschmerzen im Zusammenhang mit einer degenerativen Bandscheibenerkrankung. Zu den theoretischen Vorteilen des Bandscheibenersatzes gegenüber der Wirbelsäulenfusion gehören die Erhaltung oder Wiederherstellung der Segmentbewegung in der Wirbelsäule, die Wiederherstellung der Wirbelsäulenarchitektur und der Foraminalhöhe, die Schonung benachbarter Segmente vor abnormalen Belastungen und die Wiederherstellung der normalen Biomechanik über die Lendenwirbelsäule.

Erste Erfahrungen mit Verbundgeräten in Europa legen die Sicherheit und Wirksamkeit dieser Geräte nahe. Eine prospektive randomisierte Studie im Vergleich zur Fusion wird eine Evidenzbasis für die Rolle des Bandscheibenersatzes bei der gegenwärtigen und zukünftigen Behandlung der degenerativen Bandscheibenerkrankung bieten.

Quellen anzeigen

Verweise
Walsh AL et al. Wachstumsfaktoren in degenerierten Bandscheiben. Orthopädische Forschungsgesellschaft, San Francisco, CA 2001.

Hanley EN et al. Lendenarthrodese zur Behandlung von Rückenschmerzen. J Bone Joint Surg 81A (5): 716 & ndash; 730, 1999.

David TH. Bandscheibenprothese: Eine Studie mit 85 Patienten, die nach einer Nachbeobachtungszeit von mindestens fünf Jahren überprüft wurden. Rachis Revue de Pathologie Vertebrale 1999; 11 (Nr. 4-5)