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«Die Ballonkyphoplastie führt zu einer bleibenden Schmerzlinderung jedoch nicht zu einer dauerhaften Aufrichtung osteoporotischer ...»

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Aus dem Fachbereich IV

Klinische Medizin

Fachrichtung Neurochirurgie der Universität des Saarlandes

Direktor: Prof. Dr. W. I. Steudel

Die Ballonkyphoplastie führt zu einer bleibenden

Schmerzlinderung jedoch nicht zu einer dauerhaften

Aufrichtung osteoporotischer Wirbelkörperfrakturen

DISSERTATION

Zur Erlangung der Doktorwürde der Medizin

der

MEDIZINISCHEN FAKULTÄT

DER UNIVERSITÄT DES SAARLANDES

vorgelegt von Hans-Christian Friedrich geb. am 24.11.1975 in Gera Inhaltsverzeichnis

1. Zusammenfassungen

1.1. Zusammenfassung

1.2. Summary

2. Einleitung

2.1. Allgemeines zur Bedeutung und Behandlung osteoporotischer Wirbelkörperfrakturen

2.2. Problematik

2.3. Indikationen 2.3.1. osteoporotische Frakturen 2.3.2. neoplastische Frakturen 2.3.3. traumatische Frakturen

2.4. Kontraindikationen 2.4.1. Relative Kontraindikationen 2.4.2. Absolute Kontraindikationen

2.5. Diagnostik 2.5.1. Anamnese 2.5.2. klinische Untersuchung 2.5.3. Konventionelle Röntgendiagnostik 2.5.4. Computertomographie 2.5.5. Magnetresonanztomographie 2.5.6. Szintigraphie

2.6. Frakturtypen 2.6.1. Frakturbegriff 2.6.2. Traumatische Frakturtypen 2.6.2.1. Typ-A-Verletzungen 2.6.2.2. Typ-B-Verletzungen 2.6.2.3. Typ-C-Verletzungen 2.6.3 Pathologische Frakturtypen

3. Material und Methodik

3.1. Beschreibung des Standardoperationsverfahrens 3.1.1. Lagerung und Anästhesie 3.1.2. Zugangsweg und radiologisches Monitoring 3.1.3. Operationsablauf

3.2. Art und Inhalt der Untersuchungen sowie Zeitpunkte der Datenerfassung

3.3. Ein- und Ausschlusskriterien 3.3.1. Einschlusskriterien 3.3.2. Ausschlusskriterien 3.3.3. Standardisierter Behandlungsablauf 3.3.4. Ballonspitzendrücke und injiziertes Zementvolumen 3.3.5. Messfehlerbestimmung 3.3.6. Statistik

4. Ergebnisse

4.1. Epidemiologische Daten

4.2. Frakturverteilung

4.3. Analgetischer Therapieeffekt

4.4. Ergebnisse der Wirbelkörpermessungen

4.5. Statistische Auswertung

5. Diskussion

5.1 Ziel der Studie

5.2 Ergebnisse

5.3 Vergleich mit anderen

5.4 Einschränkungen und andere Aspekte

5.5 Schlussfolgerung

6. Verzeichnisse

6.1 Abkürzungsverzeichnis

6.2 Literaturverzeichnis

7. Publikation

8. Danksagung

9. Lebenslauf

1. Zusammenfassungen

1.1. Zusammenfassung Einleitung: Die Ballon-Kyphoplastie (BKP) hat sich in den letzten Jahren aufgrund der durch sie erzielbaren drastischen Schmerzreduktion zu einem Standardverfahren in der Behandlung osteoporotischer Sinterungsfrakturen thorakolumbaler Wirbelkörper (WK) bei älteren Patienten entwickelt. Überdies führt die BKP zur zumindest partiellen Wiederaufrichtung des sagittalen Profils der Wirbelkörper und somit auch der Wirbelsäule. Bis heute ist jedoch nicht eindeutig geklärt, ob diese nachweisliche initiale Aufrichtung auch über einen längeren Zeitraum hinweg Bestand hat.

Ziel: Ziel der vorliegenden Arbeit war es, herauszufinden wie sich Wirbelkörperprofil und das Profil der betroffenen Bewegungssegmente über einen Zeitraum von einem Jahr verhalten und ob ein Korrekturverlust auftritt. Des Weiteren sollte parallel dazu die Schmerzsituation der betreffenden Patienten beobachtet werden.

Methodik: Durchführung einer unizentrischen, prospektiven, nicht kontrollierten, nicht randomisierten Studie über 71 mit BKP behandelten Patienten, die an einer im Bewegungssegment singulären, osteoporotischen WK-Kompressionsfraktur litten.

Die Operationen erfolgten sämtlich durch einen einzelnen Operateur. Folgende radiographische Parameter wurden untersucht: Beck Index, Kyphosewinkel des betroffenen WKs (Cobb-Winkel) sowie monosegmentaler und bisegmentaler Kyphosewinkel.

Ergebnisse: Nach BKP resultierte eine signifikante Schmerzreduktion von durchschnittlich 7,11 (präoperativ) zu 1,73 (postoperativ) auf der VAS-Skala. Dieser Effekt zeigte sich auch nach einem Jahr mit 1,58 VAS-Punkten persistent. Die BKP führte ebenso zu einer Verbesserung aller radiographischer Messgrößen unmittelbar postoperativ. Der Beck Index verbesserte sich von 0,71 zu 0,83. Der Cobb-Winkel der frakturierten WK verringerte sich von 11,4° auf 6,8°. Monosegmentaler und bisegmentaler Kyphosewinkel verringerten sich von 8,12° auf 4,9° beim erstgenannten und von 6,9° auf 4,5° beim letzteren. Nach Ablauf eines Jahres verzeichneten wir einen signifikanten Korrekturverlust. Der Beck Index sank auf 0,72, der Cobb-Winkel vergrößerte sich wieder auf 10,8°, der mono- und bisegmentale Kyphosewinkel auf 8,8° und 8,3°.

Schlussfolgerung: Die BKP führt zu einer sofortigen und bleibenden Schmerzregredienz, jedoch nicht zu einer dauerhaften Wiederaufrichtung singulärer, osteoporotischer WK-Frakturen und des sagittalen Wirbelsäulenprofils.

1.2. Summary

Introduction: Balloon-Kyphoplasty (BKP) has been established as a standard procedure for treatment of osteoporotic compression fractures of the spine in elderly patients, as it results in pain relief in most of the patients. Moreover, BKP may result in a partial realignment of the sagittal shape of the vertebra and the spine. However, it is unclear whether BKP may result in long term improvement of the sagittal alignment of the spine.





The Aim of the current study was to investigate if there is a significant loss of correction within the sagittal alignment of the human thoracolumbar spine following Balloon Kyphoplasty.

Methods: Unicentric, prospective, not controlled, not randomised study, enrolling 71 patients treated for one level osteoporotic compression fractures by Balloon Kyphoplastie at one single institution by one single surgeon. We checked the following radiographic outcome parameters: Beck`s ratio, the kyphosis angle of the treated vertebra, the angle of kyphosis including the treated vertebra and the adjacent disc (monosegmental angle), the angle of kyphosis including the treated segment, the adjacent disc as well as the adjacent vertebra (bisegmental angle).

Results: BKP resulted in a significant pain relief from 7.11 to 1.73 on VAS-scale immediately after procedure. The effect persisted after one year with 1.58 on VASpoints. BKP also led to an improvement of each radiographic outcome parameter immediately after surgery. Beck`s-ratio was improved from 0.71 to 0.83. The Cobb`sangle of the relevant vertebral bodies decreased from 11.4° to 6.8°. Monosegmental and bisegmental kyphosis-angles decreased in the former case from 8.12° to 4.9° and in the latter case from 6.9° to 4.5°. Within one year, however, there was a significant loss of correction in each radiographic parameter analysed. Beck`s-ratio decreased to 0.72; Cobb`s-angle increased to 10.8°; the mono- and bisegmental kyphosis angle to 8.8° and 8.3°.

Conclusion: BKP results in a immediate and permanent pain relief following treatment of one level osteoporotic compression fractures but it does not result in a permanent realignment of the thoraco-lumbar spine.

2. Einleitung:

2.1. Allgemeines:

Osteoporotische Frakturen stellen für die Betroffenen eine dramatische Zäsur in der bis dahin oftmals eher unbemerkt verlaufenden Grunderkrankung dar. Betroffen von solchen Frakturen sind, entsprechend dem Auftreten der Osteoporose, überwiegend ältere Patienten. In der Gruppe der 50-80-jährigen liegt in Europa die Prävalenz der osteoporotischen Wirbelkörperfraktur bei 12 % an der Gesamtbevölkerung [60].

Gesundheitsökonomisch ist die Bedeutung osteoporotischer Frakturen immens.

Rund 10 Mrd. Euro verursacht die Betreuung von Osteoporosepatienten in Deutschland insgesamt pro Jahr, mit steigender Tendenz [74]. Allein die durch osteoporotische Frakturen verursachten Krankheitskosten liegen laut bone EVA Studie bei jährlich ca. 5,4 Mrd. Euro [34].

Das Achsenskelett und hierbei speziell die Brust- und Lendenwirbelsäule sind nach Van der Klift et al. statistisch gesehen am häufigsten von osteoporotischen Frakturen betroffen [73]. Weitere Prädilektionsstellen befinden sich an langen Röhrenknochen, hauptsächlich dem Schenkelhals und dem distalen Radius.

In der bereits erwähnten Altersgruppe der 50-80-jährigen liegt die Inzidenz für eine osteoporosebedingte Wirbelkörperfraktur bei 1,1% bei Frauen und bei 0,6% bei Männern [22].

Jährlich treten ca. 70.000 osteoporotische Wirbelkörperfrakturen in Deutschland auf [59].

Die anhaltende, zermürbende Schmerzsymptomatik führt bei vielen Betroffenen zu stark verminderter Mobilität bis hin zur Bettlägerigkeit und resultierend hochgradig eingeschränkter Lebensqualität [12, 29, 68].

Therapeutisch stehen unterschiedliche Konzepte bzw. Verfahren zur Wahl.

Angefangen von der seit Jahrzehnten praktizierten konservativen Therapie durch Analgesie und Bettruhe bzw. Korsettbehandlung zur Mobilisation, bei vorausgesetztem Vorliegen einer stabilen Wirbelkörperfraktur und dem Fehlen neurologischer Komplikationen, bis hin zu aufwendigen stabilisierenden Instrumentationen. Letztere sind jedoch bei dem betroffenen, oft multimorbiden Patientengut im hohen Lebensalter, kaum mehr verantwortbar. Auch ist die Fixationsfähigkeit von Implantaten im osteoporotisch veränderten Knochen generell deutlich herabgesetzt.

Abbildung 1: oben: normale Knochen- Abbildung 2: Abwärtsspirale nach architektur, unten: osteoporotische osteoporotischer Wirbelkörperfraktur Trabekelrarefizierung (aus: Hoc, S. (aus: S. Becker et al. Journal für Dtsch Arztebl 2003; 100(49): A-3260) Mineralstoffwechsel 1/2004) Seit der Erstbeschreibung einer Vertebroplastie im Jahre 1984 durch Galibert et al.

[26] haben sich in den letzten Jahren zunehmend perkutane Augmentationstechniken an der Wirbelsäule etabliert, bei denen in einem minimalinvasiven Eingriff Knochenzement in die entsprechenden Wirbelkörper injiziert wird. Hierdurch kann eine schnelle innere Stabilisierung der frakturierten Wirbelkörper, einhergehend mit einer deutlichen Beschwerdereduktion bei den betroffenen Patienten erreicht werden. Bei der sogenannten Vertebroplastie wird unter relativ hohem Druck visköser PMMA-Zement in die entsprechenden Wirbelkörper injiziert [26]. Nachdem auf diese Weise anfänglich zunächst nur Wirbelkörperhämangiome behandelt wurden, erfolgte allmählich die erfolgreiche Therapieausweitung der Methode auf maligne Wirbelkörperprozesse und schließlich auch auf osteoporotische Sinterungsfrakturen. Eine Weiterentwicklung der Methode stellt die sogenannte Kyhoplastie oder Ballonkyphoplastie dar, bei der spezielle Ballons in den Wirbelkörper eingebracht und aufgedehnt werden, was zur Bildung eines Hohlraumes führt, der anschließend druckkontrolliert mit wiederum zumeist PMMAZement ausgefüllt wird. Der Vorteil dieser Methode ist die Möglichkeit, den komprimierten Wirbelkörper nicht nur durch Zementinstillation zu stabilisieren, sondern ihn zuvor partiell durch die Ballonexpansion wiederaufrichten zu können [9].

Hierdurch kann der frakturbedingten Kyphosierung und konsekutiven Statikverschlechterung des entsprechenden Wirbelsäulenabschnitts entgegengewirkt werden. Die erste Operation dieser Art wurde durch Mark Reiley, MD im Jahre 1998 in den USA durchgeführt [75].

Abb. 3: Schematische Darstellung der Schrittabfolge einer Kyphoplastie (Nach Medtronic, Inc., Kyphon Products Division, Sunnyvale, USA)

2.2. Problematik:

Typische osteoporotische Wirbelkörperfrakturen sind gekennzeichnet durch einen Deck- oder Grundplatteneinbruch mit Verminderung der Wirbelkörperhöhe und zumeist resultierender keilförmiger Deformierung. Hierdurch wiederum resultiert eine stärkere Krümmung der Wirbelsäule nach ventral (Kyphosierung) und somit auch eine Schwerpunktverlagerung in gleicher Richtung. Nach Rohlmann et al. nimmt daher das von der Wirbelsäule aufzunehmende Flexionsmoment bei Eintritt einer solchen Kyphosierung zu [66]. Es wird berichtet, dass das Risiko bei einer vorbestehenden kyphotischen Deformität eine weitere symptomatische Fraktur zu erleiden, um den Faktor 2 – 2,8 zunimmt [64]. Definiert wird hierbei die osteoporotische Deformität als eine Verringerung der Wirbelkörperhöhe um mindestens 15-20%. In einer anderen Studie stieg bei Frauen im Folgejahr nach einer erlittenen Wirbelkörperfraktur das Risiko für eine erneute Wirbelkörperfraktur auf das Vierfache an [46].



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