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Zielsetzung und Fragestellung: Ankylosierende spinale Erkrankungen wie die Spondylitis ankylosans und die diffuse idiopathische skelettale Hyperostose führen zu einer progressiven Ossifikation, die eine massive Reduktion der biomechanischen Belastbarkeit der Wirbelsäule zur Folge hat. Zudem ist das Frakturrisiko bereits bei Bagatelltraumen signifikant erhöht. Obwohl die zugrunde liegenden Ursachen unterschiedlich sind, resultiert in beiden Fällen eine biomechanisch instabile Wirbelsäule. Hyperextensionsverletzungen bedürfen in der Regel einer operativen Stabilisierung, welche aufgrund komplexer Frakturverhältnisse mit einer hohen Komplikationsrate einhergeht. In der Regel wird eine kombinierte ventral-dorsale Instrumentierung eingesetzt, jedoch liegen keine belastbaren biomechanischen Vergleichsdaten für alleinige ventrale Verfahren vor. Ziel der vorliegenden Studie war die Untersuchung der Stabilität verschiedener ventraler Instrumentierungen im Vergleich zur Kombinationsmethode am standardisierten Modell.

Material und Methoden: Es wurden 21 humane Halswirbelsäulenpräparate (C3–Th1) untersucht, deren Knochendichte mittels quantitativer CT bestimmt wurde. Die Präparate wurden drei Gruppen zugeordnet: (1) ventral-dorsal (VD): dorsale Fixation C4–C7 (Massa lateralis Schrauben), ventral C5–C6 (Plattensystem), (2) ventral_short (VS): alleinige ventrale Instrumentierung C4–C7 mit Plattensystem (Schrauben ≤18 mm), (3) ventral_long (VL): ventrale Instrumentierung C4–C7 mit Plattensystem (Schrauben >18 mm). Zur Simulation einer diskoligamentären Instabilität auf Höhe C5/6 wurde ein standardisierter Frakturschnitt durch eine simulierte, ossifizierte vordere Bandstruktur (Glasfaserschicht), die Bandscheibe und das hintere Längsband vorgenommen. Anschließend erfolgte eine biomechanische Testreihe mit Flexibilitätsprüfung und vier zyklischen Belastungsstufen in drei Bewegungsebenen (Flexion/Extension, Lateralflexion, Rotation). Die intersegmentalen Bewegungen wurden mit einem Bewegungserfassungssystem (Zebris) erfasst.

Ergebnisse: Eine Repeated-Measures-ANOVA ergab, dass die Gruppe VD mit etwa 20% der Ausgangsbeweglichkeit die höchste Stabilität aufwies. Es konnte festgestellt werden, dass sowohl VL als auch VS signifikant höhere Restbeweglichkeit aufwiesen (30% bzw. 40%). Eine weitere Analyse ergab, dass sich VL und VS untereinander nicht signifikant unterschieden (VD vs. VL: p=0.0376; VD vs. VS: p=0.0147). Unter zyklischer Belastung wurde in allen Gruppen eine moderate Zunahme der Beweglichkeit beobachtet, ohne dass signifikante Unterschiede festgestellt werden konnten.

Diskussion und Schlussfolgerung: Längere Schrauben führten tendenziell zu mehr Stabilität, ein signifikanter biomechanischer Vorteil zeigte sich jedoch nicht. Ihre Wahl bleibt daher eine operative Feinabstimmung. Die kombinierte ventral-dorsale Versorgung erzielte erwartungsgemäß die höchste Stabilität. Aufgrund des höheren Risikos stellt sich jedoch die klinische Frage, ob bei geeigneter Indikation nicht auch eine alleinige ventrale Versorgung ausreichend sein kann.