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EbM – Evidenzlevel: C: Evidenz (noch) nicht abschließend bewertbar, Gegenstand weiterer Untersuchungen (z.B. weder nachgewiesener Nutzen noch mögliche Schädigung).

Fragestellung: Die pedikelbasierte Stabilisierung der Wirbelsäule gehört heute zu den Standardverfahren in der Wirbelsäulenchirurgie. Zur Beurteilung der Knochenqualität stehen dem Operateur präoperativ nur wenig Möglichkeiten zur Verfügung, um Rückschlüsse auf die Qualität des Knochens zu ziehen. Daher war das Ziel der vorliegenden Arbeit zu überprüfen, inwieweit radiologische Parameter, wie Hounsfieldunits (HU) oder Pedikeldurchemesser mit dem Insertionsdrehmoment korrelieren und dieses ein Implantat versagen vorhersagen kann.

Material: Es wurden 13 Lendenwirbelkörper von ausschließlich männlichen Spendern radiologisch mittels Computertomographie (CT) untersucht. Die mittlere Knochendichte betrug durchschnittlich 101,2 HU (SD 31,6). Der durchschnittliche Pedikelinnendurchmesser betrug 8,74 mm (SD 1,62), und der außen Durchmesser betrug 12,99 mm (SD 1,73). Nach Präparation und Einbettung wurden Pedikelschrauben in beide Pedikel mittels eines elektrischen Drehmomentschraubendrehers (Akku-Pistole-EC-Schrauber mit Drehmomentsensor HAST Technik, Efringen-Kirchen, Deutschland) eingebracht und dabei das Drehmoment stetig dokumentiert. Nach Fixierung der Grundplatte des Wirbelkörpers im Kunststoffblock erfolgte die Messung in der Testmaschine (Zwick/Roell Z010, Fa. Zwick Roell, Ulm, Deutschland). Alle Proben wurden zyklischen biomechanischen Tests mit einem unteren Intervall von 25 N bis -25 N in aufsteigenden Zyklen unterzogen. Ein Versagen des Implantates wurde definiert als eine Bewegung der Schraubenköpfe ≥ 5 mm und/oder ein Reißen der Kraftabschaltschwelle von 40% Fmax.

Ergebnisse: Es zeigte sich ein signifikanter Zusammenhang zwischen dem maximalen Insertions Drehoment (MIT) während der ersten Hälfte des Eindrehens (H1) und den Hounsfield units (p= 0,045). Auch das durchschnittliche Insertions Drehmoment (AIT) in der zweiten Hälfte, wie auch über die gesamte Länge korrelierte signifikant mit den HU (p= 0,023). Bei der Versagensanalyse zeigte sich eine hoch signifikante positive Korrelation des AIT isoliert sowohl für H1, als auch H2 mit der Schraubenfestigkeit. Je höher das jeweilige AIT, desto höher die Last (load to failure; p(H1)=0,000; p(H2)=0,000) und Anzahl der Zyklen (cycles to failure; p(H1)=0,002; p(H2)=0,009) bis zur Schraubenlockerung. Hinsichtlich des MIT zeigt sich ebenfalls eine hoch signifikant positive Korrelation für H1 mit der Schraubenfestigkeit (p=0,001). Das MIT von H2 korreliert jedoch nicht signifikant hinsichtlich der Anzahl der Zyklen bis zur Lockerung. Die gemessenen Pedikeldurchmesser korrelieren weder im Innen- noch im Außendurchmesser mit den Insertionsdrehmomenten.

Schlussfolgerung: Es besteht eine signifikante Korrelation zwischen den Insertionsdrehmomenten und den bestimmten HU. Als Marker für die Schraubenfestigkeit eignet sich insbesondere die AITs von H1 und H2. Die durchschnittlichen und maximalen Drehmomente über den gesamten Schrauben Verlauf sowie die Pedikeldurchmesser sind hingegen wenig nützlich.