Was ist Wirbelsäuleninstrumentierung und Wirbelsäulenfusion?

Wirbelsäuleninstrumente, auch als Wirbelsäulenimplantate, -geräte oder -hardware bezeichnet, verwenden chirurgische Verfahren, um Titan, Titanlegierungen, rostfreien Stahl oder nichtmetallische Geräte in die Wirbelsäule zu implantieren. Die Instrumentierung bietet eine dauerhafte Lösung für die Instabilität der Wirbelsäule. Es gibt viele verschiedene Arten, Formen und Größen von medizinischen Implantaten, die speziell für die Behandlung von Wirbelsäulenerkrankungen bei Menschen jeden Alters entwickelt wurden.

Beispiele für Wirbelsäulenimplantate sind:

• Platten
• Pedikelschrauben
• Erweiterbare Käfige
• Künstliche Scheiben
• Rods
• Anschlüsse
• Interspinöse Stabilisierungsvorrichtungen (so konzipiert, dass sie zwischen Ihre Dornfortsätze auf der Rückseite Ihrer Wirbelsäule passen)
• Anbinden des Wirbelkörpers
• Vorrichtungen zur Fixierung des Iliosakralgelenks (SI)
• Interbody-Geräte (käfigähnliche Strukturen, die Knochen entweder zwischen oder anstelle von Knochen stützen, während durch und um sie neues Knochenwachstum stattfindet)

Bei der Wirbelsäulenfusion werden Knochentransplantate verwendet, um das Zusammenwachsen von zwei gegenüberliegenden Knochenoberflächen zu bewirken. In der medizinischen Terminologie wird die Wirbelsäulenfusion als Arthrodese bezeichnet . Das Knochentransplantat kann dem Patienten während des primären chirurgischen Eingriffs entnommen werden (als autologer Knochen oder Allotransplantatknochen bezeichnet) oder von anderen Personen entnommen werden (als Allotransplantatknochen bezeichnet). Eine weitere Option für einige Patienten, die sich einer Lendenwirbelsäulenoperation (LWS) unterziehen, ist das Bone Morphogenetic Protein (BMP). BMP stimuliert das Wachstum neuer Knochen.

Beispiele für verschiedene Arten von Wirbelsäuleninstrumentierung

Warum Instrumentation und Fusion zusammen ausgeführt werden
Die Instrumentierung wird während der Wirbelsäulenfusion verwendet, da sie zur Aufrechterhaltung der Stabilität der Wirbelsäule beiträgt und gleichzeitig den Prozess der Knochenfusion erleichtert. Diese Verfahren werden zur Wiederherstellung der Stabilität der Wirbelsäule, zur Behandlung von Wirbelsäulendeformitäten (z. B. Skoliose) und zum Behandeln des Brückenraums verwendet, der durch die Entfernung eines Wirbelsäulenelements (z. B. Bandscheibe) während eines Wirbelsäulendekompressionsverfahrens entsteht.

Beide Verfahren wirken zusammen, um die betroffenen Wirbelsäulenebenen zu immobilisieren. Dies bedeutet nicht unbedingt, dass der Patient sich nicht bewegen kann (z. B. sich bücken kann). Viele Patienten berichten, dass sie sich tatsächlich beweglicher fühlen , weil ihre Schmerzen infolge einer Wirbelsäulenfusionsoperation reduziert oder beseitigt wurden.

Stangen und Schrauben sind Instrumentierungsarten.

Mit Instrumenten besteht weniger Bedarf an einer starren externen Wirbelsäulenversteifung nach einer Wirbelsäulenfusion. Ähnlich wie ein Gipsverband die Heilung eines gebrochenen Knochens stabilisiert, stabilisiert die Instrumentierung die 2 Knochenbestandteile einer Fusion, während sie heilen. Die Hardware funktioniert im Grunde genommen wie eine interne Zahnspange. Tatsächlich sind die meisten instrumentierten Wirbelsäulenfusionen so stabil, dass eine Stützung nur aus Komfortgründen empfohlen wird.

Ohne Fusion platzierte Instrumente können zu Hardwarefehlern führen. Alle Metall-Ermüdungserscheinungen mit sich wiederholender Beanspruchung. Ständige Beanspruchung eines Implantats, die nicht durch ein festes Knochenwachstum (geheilte Fusion) gesichert ist, kann zum Herausziehen der Schrauben oder sogar zum Bruch des Metalls führen. Dies kann zum Bruch von Schrauben, Stangen und sogar zum vollständigen Zusammenbruch des Konstrukts führen. Folglich ist eine solide Knochenfusion entscheidend für die ordnungsgemäße Heilung einer Wirbelsäulenfusion.

Faktoren wie Osteoporose und Rauchen beeinträchtigen bekanntermaßen die Knochenheilung und den Erfolg der Fusion. Es ist wahrscheinlicher, dass diese Patienten eine Pseudofusion (falsche Fusion) haben, die zu anhaltenden Schmerzen an der Operationsstelle und zum Versagen des Implantats / Geräts führen kann. Ein Knochenwachstumsstimulator kann vom Chirurgen verschrieben werden, um Fusionsprobleme zu vermeiden.

Ein altes Konzept, das neu gemacht wurde: Geschichte der Wirbelsäuleninstrumentierung
Wirbelsäuleninstrumentierung und Fusion sind keine neuen chirurgischen Konzepte. Dr. Paul Harrington entwickelte in den späten 1950er Jahren die Wirbelsäuleninstrumentierung.

Während dieser Zeit entwickelten viele Kinder mit Kinderlähmung Wirbelsäulenfehlbildungen. Um diese Kinder zu behandeln, entwickelte Dr. Harrington das erste Instrumentensystem für die Wirbelsäule (Harrington Instrumentation). Die Stäbe wurden an zwei Enden mit Haken an der Wirbelsäule befestigt. Die Position der Wirbelsäule wurde unter Verwendung einer Vorrichtung vom Tackling-Typ eingestellt. Durch Dr. Harringtons Erfahrung wurde festgestellt, dass die Fusion eine notwendige Ergänzung zur Instrumentierung darstellt. Die Fusion ist bis heute ein wesentlicher Bestandteil der instrumentellen Verfahren.

Ein Beispiel für Wirbelsäulenkäfige, die nach einer Diskektomie implantiert wurden.

In den 1960er Jahren gewann die Instrumentierung an Bedeutung, als die Ärzte die Vorteile für die Patienten erkannten und fast 50 Möglichkeiten fanden, Harringtons ursprüngliches System zu modifizieren. Knochenschrauben und Gewindeverkabelung wurden entwickelt. In den 1970er Jahren verwendete Dr. Eduardo Luque glatte, biegbare Stangen und Drähte, um die Wirbelsäule zu stabilisieren.

In den 1980er Jahren entwickelte sich die Instrumentierung zu einem dreidimensionalen Ansatz für die Wirbelsäulenkorrektur. Stangen, Haken und Schrauben wurden optimiert, um den individuellen Bedürfnissen der Patienten gerecht zu werden, und der Chirurg musste die Implantate nicht mehr vor Ort anpassen.

Heutzutage entwickelt sich die Wirbelsäuleninstrumentierung weiter, da die Technologie die Bearbeitung, Biomechanik und Verwendbarkeit dieser Implantate verbessert. Entwicklungsbereiche umfassen kleinere Geräte mit niedrigem Profil, um die Beschwerden des Patienten zu verringern. Viele Implantate können während minimal invasiver Wirbelsäulenansätze implantiert werden, und bioabsorbierbare Implantate können sich auflösen, nachdem die Knochenfusion stattgefunden hat.

In einigen Fällen sind starre Titan- oder Metallimplantate zu stark und können in den Knochen erodieren. Infolgedessen werden einige Implantate jetzt aus Polymeren hergestellt, die den Eigenschaften des Knochens ähnlicher sind.

Fortschritte im 3D-Druck haben uns auch einen Blick in die Zukunft der Wirbelsäulenimplantate ermöglicht. Wirbelsäulenchirurgen haben den 3D-Druck bereits in den Anfängen erfolgreich eingesetzt, um Wirbelsäuleninstrumente für komplexe Fälle mit höchster Präzision maßzuschneidern.