cme-fortbildung dynamische lumbale techniken: erwartungen und evidenz michael stoffel einleitung ein spinales bewegungssegment ist die kleinste funk- tionelle einheit an der wirbelsäule. es besteht aus: ▪ 2 angrenzenden wirbeln, ▪ der dazwischen liegenden bandscheibe, ▪ den facettengelenken, ▪ den umliegenden bändern und muskeln. ein entscheidender vorgang bei der degeneration an der wirbelsäule ist die degeneration und zunehmende höhenminderung der bandscheibe. dadurch ändert sich die biomechanik im bewegungssegment derge- stalt, dass der bewegungsumfang bei krafteinwirkung zunimmt und eine abnormale bewegungsqualität mit abnormaler kraftverteilung zwischen bandscheiben- raum und facettengelenken entsteht [1]. wenn dieser pathologisch erhöhte bewegungsumfang in einem be- wegungssegment zu beschwerden führt (belastungs- abhängiger rückenschmerz und/oder pseudoradikulär ausstrahlender schmerz), spricht man von klinisch rele- vanter instabilität. merke ein spinales bewegungssegment ist die kleinste funktionelle einheit an der wirbelsäule. es besteht aus 2 angrenzenden wirbeln, der dazwischen liegen- abkür zungen asd ddd ipd odi pdn pds anschlusssegmentdegeneration degenerative disc disease interspinous process device oswestry disability index prosthetic disc nucleus pedikelschrauben-basierte dynamische systeme posteriore lumbale interkorporelle fusi- on randomized controlled trial plif rct rom range of motion tdr vas zcq total disc replacement visuell-analoge schmerzskala zürich claudicatio questionnaire den bandscheibe, den facettengelenken und den umliegenden bändern und muskeln. neben degenerativen veränderungen kann auch die operative dekompression (mediale facettektomie, la- minektomie usw.), z. b. zur behandlung eines band- scheibenvorfalls oder einer spinalkanalstenose, zur zu- nahme des bewegungsumfangs und zur klinischen in- stabilität führen. dies betrifft grundsätzlich alle bewe- gungsrichtungen (flexion/extension, seitwärtsbeugen, rotation), ist aber für die rotation am stärksten ausge- prägt [2]. merke klinisch relevante instabilität kann durch degenera- tion der bandscheibe mit höhenminderung oder durch operative verfahren mit gelenkbeteiligung verursacht oder begünstigt werden. da bei der klinischen instabilität die pathologische zu- nahme der beweglichkeit zu schmerzen führt, hat sich seit der mitte des 20. jahrhunderts die spondylodese (synonyme: rigide stabilisierung, fusion, versteifung) als standardtherapie etabliert. hier existieren inzwi- schen verschiedene techniken mit akzeptablen klini- schen ergebnissen (siehe hintergrundbox). die nach- teile der fusion ergeben sich aus dem recht hohen ope- rativen aufwand, bei dem die inzidenz und schwere der komplikationen mit zunehmender komplexität stei- gen, dem pseudarthroserisiko und aus dem transfer von stress auf die benachbarten bewegungssegmente, deren degeneration dadurch beschleunigt wird (an- schlusssegmentdegeneration). mehr als ⅓ der patien- ten leidet 10 jahre nach lumbaler spondylodese unter einer symptomatischen anschlusssegmentdegenera- tion (asd) [3, 4]. hintergrund merkmale der lumbalen spondylodese ▪ vielzahl chirurgischer techniken (dorsolaterale fusion, alif, xlif, tlif usw.) ▪ akzeptable ergebnisse (mean ∆odi: ~20) ▪ keine spezielle technik allgemein überlegen ▪ inzidenz/schweregrad von komplikationen ↑ mit zuneh- mender komplexität stoffel michael. dynamische lumbale techniken: … die wirbelsäule 2017; 01: 1–13 139

ell-analoge schmerzskala (vas), prolo-score und band- scheibenhöhe zeigen konnten [9, 10]. nichtsdestotrotz haben sich diese implantate nie in deutschland als we- sentlicher bestandteil des prozedurenarmamentariums bei der ddd durchgesetzt. ▪ modulare 3-komponenten-prothesen (metallend- platten/kunststoffkern), ▪ metal-on-metal-prothesen (ball-and-socket- prinzip), ▪ compressible-core-prothesen. arthroplastie prinzip, historie und indikation ther apieziele bandscheibenarthroplastie ziel der bandscheibenarthroplastie (synonyme: bandscheibenprothetik, total disc replacement, tdr) ist das entfernen der schmerzgenerieren- den strukturen der bandscheibe und das wie- derherstellen der ehemaligen bandscheiben- höhe, deren winkel und funktion. sie werden kinematisch kategorisiert als constrained, semiconstrained oder unconstrained entsprechend ih- rer fähigkeit, segmentale bewegung zu begrenzen oder zuzulassen verglichen mit normalen physiologi- schen parametern (▶ tab. 1). einzige indikation zur implantation einer lumbalen bandscheibenprothese ist der therapierefraktäre dis- kogene kreuzschmerz, bei dem die degenerativen ver- änderungen in der bandscheibe (degenerative disc disease, ddd) intradiskalen entstehung von schmerzen führen. der intradiskale schmerz ist abzu- grenzen von einem schmerz, der im facettengelenk entsteht und durch facettengelenkinfiltration tran- sient gelindert oder aufgehoben werden kann. zur die anfänge des beweglichen bandscheibenersatzes liegen in den 1950er-jahren und waren von frustranen ergebnissen geprägt. einen ganz entscheidenden ent- wicklungsschritt stellt die sb-charité-prothese dar, die von schellnac u. büttner-janz 1982 entwickelt und von zippel 1984 erstmals implantiert wurde. sie bestand aus polyethylen (uhmwpe = ultra-high-molecular weight polyethylene) zwischen metallenen endplatten. anfängliche proble- me durch materialmigration und -ermüdung haben zu weiterentwicklungen und seit 1987 zur sb charité iii geführt [11], die inzwischen über 7000 mal weltweit implantiert und in vielen studien evaluiert worden ist. einem beweglichen kern aus inzwischen stehen prothesen mit 3 verschiedenen de- signs zur verfügung (▶ tab. 1): im vordergrund „facettenge- ein lenk“schmerz stellt eine kontraindikation für eine bandscheibenprothese dar. stehender cave die degenerative bandscheibenerkrankung (ddd) mit therapierefraktärem diskogenen kreuzschmerz ist die einzige indikation zur lumbalen bandschei- benprothese. signifikanter „facettengelenk“schmerz stellt eine kontraindikation dar. der „typische“ patient für eine bandscheibenprothese kommen nur patienten infrage mit „diskogenem“ rückenschmerz, also einem schmerz, der in der bandscheibe entsteht. dieser ist häufig durch rumpfrotation und flexion zu provozieren ▶ tab. 1 auswahl verschiedener lumbaler prothesen. produkt hersteller kinematik biomechanik biomaterialien charité m6-l acroflex mobidisc prodisc-l maverick flexicore depuy spine, rahnham, ma unconstrained metall/polymer cocrmo-endplatten, uhmwpe-kern spinal kinetics, sunnyvale, ca unconstrained metall/polymer titan-hülle, polycarbonaturethan und polyethylen-anulus (gewebt) depuy spine, rahnham, ma unconstrained metall/polymer titan-endplatten, polyolefin-kern mobidisc lumbar disc, ldr usa, austin, tx depuysynthes spine, west chester, pa unconstrained metall/polymer cocrmo-endplatten, uhmwpe-kern semiconstrained metall/polymer cocrmo-endplatten, uhmwpe-kern medtronic, memphis, tn semiconstrained metal-on-metal stryker spine, allendale, nj constrained metal-on-metal cocrmo cocrmo cocrmo: cobalt-chrom-molybden uhmwpe: ultra-high-molecular weight polyethylen stoffel michael. dynamische lumbale techniken: … die wirbelsäule 2017; 01: 1–13 141

eine metaanalyse von 2013 bestätigt die überlegenheit der bandscheibenprothese zur behandlung des rü- ckenschmerzes (vas). die rate an komplikationen war mit 5,8 % niedriger als nach fusion (10,8 %). reopera- tionen waren mit 5,2 % (tdr) bzw. 6 % (fusion) ver- gleichbar häufig notwendig. das bewegungsausmaß (range of motion, rom) war nach tdr im normalen be- reich geblieben [17]. merke prothesendesign hat laut studienlage keinen einfluss auf das klinische ergebnis. bandscheibenarthroplastie: mittel- bis langfristige ergebnisse die meisten prospektiven, randomisierten studien um- fassen einen nachbeobachtungszeitraum von 2 jahren, was u. a. an den forderungen der us-amerikanischen zulassungsbehörde fda liegt. siepe u. mitarb. haben prospektiv die ergebnisse von 181 patienten nach pro- disc-ii-implantation gesammelt (nachbeobachtung: 5 – 10,8 jahre). dabei zeigt sich, dass die signifikante verbesserung des rückenschmerzes (vas) und des odi postoperativ über die gesamte nachbeobachtung erhalten bleibt, ebenso wie die patientenzufriedenheit (86,3 % zufrieden/hoch zufrieden) bei einer komplikati- onsrate von 14,4 % und einer revisionsrate von 7,2 % im gesamten nachbeobachtungszeitraum [18]. fazit zusammenfassend zeigt sich eine überlegenheit der bewegungserhaltenden bandscheibenpro- thetik im kurzfristigen vergleich (2 jahre) zur konservativen therapie mit rehabilitation und zur spondylodese (level-i-evidenz). die klini- schen ergebnisse zeigen sich mittelfristig (5 – 10 jahre) stabil (level-ii-2-evidenz). dynamische stabilisierung ther apieziele dynamische stabilisierung ziel der dynamischen stabilisierungstechniken ist, durch von dorsal eingebrachte implantate die abnormale kraftverteilung auf bandscheibe und facettengelenke infolge der segmentdegenera- tion zu reduzieren („load sharing”) unter erhalt einer restbeweglichkeit. die bandscheibe wird intakt gelassen. zusatzinfo evidenzqualität entsprechend der u.s. preventive services task force ▪ level i: evidenz aus mindestens einer gut gestalteten randomisierten, kontrollierten studie ▪ level ii-1: evidenz aus gut gestalteten kontrollierten studien ohne randomisierung ▪ level ii-2: evidenz aus gut gestalteten kohorten- oder fall- kontrollstudien, vorzugsweise aus mehr als einem zentrum oder forschungsgruppe ▪ level ii-3: evidenz aus mehreren zeitreihenanalysen mit oder ohne intervention. tiefgreifende ergebnisse aus unkontrol- lierten studien können auch als level ii-3 angesehen werden ▪ level iii: meinungen respektierter persönlichkeiten, basie- rend auf klinische erfahrung, beschreibende studien oder berichte von expertenkomitees man unterscheidet: ▪ pedikelschrauben-basierte verfahren, ▪ interspinöse spreizer, ▪ facettengelenkersatzverfahren. da der operative schritt des ausräumens der band- scheibe und des füllens mit fusionsmaterial fehlt, hat man sich eine verringerung der operativen komplika- tionen erhofft. eine pseudarthrose kann, da es sich um keine fusionierende technik handelt, nicht entstehen. durch erhalt einer restbeweglichkeit im indexsegment – also dem operierten segment – soll stress auf die an- grenzenden bewegungssegmente verringert werden und so die anschlusssegmentdegeneration im ver- gleich zur spondylodese minimiert werden. merke von der dynamischen stabilisierung erhofft man sich eine verringerung des op-risikos und der anschluss- segmentdegeneration. cave kontraindikation für alle arten von dynamischen sta- bilisierungsverfahren sind strukturelle insuffizienzen, wie knöcherne tumoren, frakturen oder osteopo- rose. pedikelschrauben-basierte dynamische stabilisierung prinzip, historie und indikation das erste bekannte dynamische stabilisierungsverfah- ren wurde von henry graf entwickelt (1992), ist als graf-ligamentoplastie bekannt geworden, stellt die erste pds-generation dar und die basis für viele späte- re konstrukte. über pedikelschrauben und geflochtene polypropylen-bänder werden die facettengelenke des indexsegments in kompression „verriegelt“ mit dem stoffel michael. dynamische lumbale techniken: … die wirbelsäule 2017; 01: 1–13 143

▶ abb. 3 kontraindikationen zur pds. a lyse → rigide stabilisierung. b zwei bewegungssegmente → rigide stabilisierung. fast so stark wie durch einen rigiden fixateur interne [22]. achtungszeit auch im publizierten rahmen nach fusion liegt [27]. bothmann u. mitarb. berichten in einer prospektiven studie über 54 patienten (follow-up 16 monate), de- nen wegen spinalkanalstenose (41 %), ddd (28 %), spondylolisthese grad i (26 %) oder segmentaler insta- bilität (6 %) dynesis implantiert worden ist. bei 81 % er- folgte zusätzlich eine nervendekompression, bei 15 % eine posteriore lumbale interkorporelle fusion (plif). schmerzen konnten signifikant reduziert werden, 72,5 % beurteilten ihr ergebnis als gut oder exzellent. aller- dings mussten 27,5 % operativ revidiert werden wegen postoperativen komplikationen (schraubenbruch/-lo- ckerung, anschlusssegmentdegeneration) [23]. ähnliche revisionsraten (19 %) wurden von grob u. mit- arb. (50 patienten, retrospektiv, 2 jahre follow-up, in- dikationen: ddd- und stenoseassoziierte instabilität) berichtet. während 67 % der patienten einen verringer- ten rückenschmerz und 64 % einen verringerten bein- schmerz angaben, berichteten 33 % über unverändert starke oder stärkere rückenschmerzen oder ausstrah- lende schmerzen [24]. mögliche erklärung dafür ist die zunahme des bewegungsausmaßes (rom) im kra- nialen anschlusssegment bei krafteinwirkung nach ri- gidem fixateur oder dynesis [25]. dynesis additiv zur routinesequesterektomie erbrachte keinen klinischen benefit im langzeitverlauf von 10 jahren [26]. neuere studien zeigen hingegen tendenziell bessere ergebnisse. so erzielten hoppe u. mitarb. (39 patien- ten, 7,2 jahre follow-up) nach monosegmentaler stabi- lisierung l4 /5 und bilateraler dekompression bei symptomatischer degenerativer olisthese eine recht profunde schmerzbesserung (rückenschmerz: 89 %, beinschmerz: 86 %). 21 % der patienten brauchten eine weitere operation, was bei dieser langen nachbeob- ebenso erzielten payer u. mitarb. bei 30 patienten nach monosegmentaler dynesis-implantation (degenerative olisthesis und stenose) eine profunde verbesserung von bein-/rückenschmerz und odi bis 2 jahre nach operation. dabei fand sich bei 2 patienten eine schrau- benlockerung und bei 3 patienten eine symptomati- sche anschlussdegeneration. allerdings beobachteten die autoren auch eine fusionierung der facettengelen- ke des indexsegments, was einer dauerhaften mobilität ein ende setzt [28]. fazit zusammenfassend zeigen mehrere dynesis-pu- blikationen eine hohe rate an schraubenlocke- rung oder -bruch, manche sogar eine zunahme der präoperativen beschwerden. mögliche ursa- chen sind die hohe steifigkeit des systems und die daraus resultierende zunahme des bewe- gungsumfangs im anschlusssegment. mittelfris- tig kommt es zur facettengelenkfusion im index- segment. patientenselektion scheint von großer bedeutung zu sein. beim cosmic posterioren dynamischen system (fa. ulrich medical) sind die pedikelschrauben mit einer kal- ziumphosphatschicht (bonit) beschichtet, die das ein- wachsen in den knochen fördern soll. die schraube ist mit dem schraubenkopf über ein scharniergelenk ver- bunden, was eine restbeweglichkeit in flexion und ex- tension ermöglicht. biomechanische untersuchungen haben gezeigt, dass das bewegungsausmaß in flexion/ extension und rotation dem normalzustand ähnelt, an- ders als nach rigider fixierung. die rotationsachse stoffel michael. dynamische lumbale techniken: … die wirbelsäule 2017; 01: 1–13 145

zu der arbeitshypothese, dass das einbringen von ipds während einer dekompression oder band- scheibenoperation das klinische ergebnis verbes- sert, gibt es mehrere monozentrische kohortenstu- dien mit geringer patientenzahl, die keinen vorteil durch die ipds zeigen konnten. kantelhardt u. mitarb. untersuchten 2010 die nach- haltigkeit des ipd-effekts und fanden, dass bereits 6 monate nach einbringen eines in-space 50 % der pa- tienten wieder an den präoperativen symptomen litten [37]. fazit zusammenfassend existiert level-i-evidenz, dass x-stop bei claudicatio spinalis im kurzfristigen verlauf zu einer besseren beschwerdelinderung führt als die konservative therapie, und dass eine stabilisierung mit coflex vergleichbar effektiv bei stenose und olisthesis ist wie die dorsolaterale fusion, allerdings mit höherer reoperationsrate. zu den sonstigen indikationen gibt es bisher kei- ne klaren hinweise in der literatur, die den nut- zen der ipd beweisen. ipd sind kein nachhaltiges verfahren. facettengelenkersatz die rationale dieser konstrukte entspricht im wesent- lichen der pedikelschrauben-basierter dynamischer systeme, der mechanismus der „dynamik” ahmt ana- tomisch die facettengelenke nach. es existieren derzeit 2 systeme: ▪ tops (total posterior solution system, fa. premia spine, israel), ▪ tfas (total facet arthroplasty system, fa. archus orthopaedics, redmond, ma). zu tops wurde eine phase-iii-studie durchgeführt, de- ren endgültigen ergebnisse bisher nicht veröffentlicht wurden. eine ide-studie zu tfas wurde 2009 aus finan- ziellen gründen gestoppt, hierzu existieren nur prälimi- näre subgruppenergebnisse. und zur behandlung des rückenschmerzes bei ver- meintlichem facettengelenksyndrom eingesetzt. klinische ergebnisse ▪ neurogene klaudikation: hierzu existieren 2 pro- spektive randomisierte kontrollierte multicenter- studien (randomized controlled trial, rct) und eini- ge kohortenstudien. dabei fand sich in dem rct von zucherman eine signifikante verbesserung der neu- rogenen klaudikation (nach zürich claudicatio questionnaire, zcq) im vergleich zur konservativen therapie bei patienten (n = 100, durchschnittsalter 70 jahre) mit mono- oder bisegmentaler stenose 2 jahre nach studieneinschluss [33]. in dem rct von anderson u. mitarb. wurden 75 patienten mit dege- nerativer olisthesis und klaudikation eingeschlos- sen, davon wurden 42 mit x-stop behandelt, der rest konservativ. auch hier zeigte sich nach 2 jahren eine signifikante verbesserung der zcq-werte nach x-stop, nicht aber nach konservativer therapie. ein klinischer erfolg (overall clinical success) trat nur bei 63 % der x-stop-patienten und 13 % der konservativ therapierten patienten auf [34]. jenseits der tatsache, dass bei klinisch signifikanter klaudikation die konservative therapie keine adä- quate vergleichsgruppe darstellt (equipoise-prinzip: gleichwertigkeit aller studienarme mit dem thera- piestandard), zeigen die studien wesentliche limi- tationen. so ist die angewendete blockrandomisa- tion selektionsanfällig, das outcome beider studi- engruppen signifikant schlechter als erwartet und die ergebnisse eines zentrums signifikant besser als die aller anderen. björn u. mitarb. haben einen rct (n = 100) zu x-stop bei klaudikation, die durch flexion regredient ist, im vergleich zur operativen dekompression veröffent- licht (follow-up 2 jahre) [35]. beide behandlungs- arme profitierten signifikant von der therapie und zeigten keine statistischen unterschiede nach 2 jah- ren (zcq, vas, sf-36). allerdings mussten sich 26 % der x-stop-patienten, aber nur 6 % der dekompres- sionspatienten einer weiteren operation unterzie- hen, was signifikant war. ▪ stabilisierung nach dekompression: hierzu gibt es eine fda-zulassungsstudie (ide) mit 322 patienten, bei der patienten mit stenose und degenerativer olisthese nach laminektomie entweder mit coflex interspinös stabilisiert wurden (n = 215) oder durch dorsolaterale fusion und instrumentation (n = 107). beide gruppen zeigten eine signifikante besserung im odi, vas, zcq. die coflex-gruppe schnitt signi- fikant besser bez. op-zeit, blutverlust, dauer des krankenhausaufenthalts und der zcq-zufriedenheit ab. die fusionsgruppe musste sich seltener einer reoperation unterziehen (14,1 % vs. 5,9 %, nicht sig- nifikant) [36]. stoffel michael. dynamische lumbale techniken: … die wirbelsäule 2017; 01: 1–13 147

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punkte sammeln auf cme.thieme.de fortsetzung ... frage 8 welche aussage zu pedikelschrauben-basierte dynamische stabilisierung trifft zu? a henry graf ist einer der pioniere. b die graf-ligamentoplastie kann nicht zur neuroforamen- einengung führen. c der typische patient darf keine spinalkanalstenose haben. d der typische patient darf keine spondylolisthese meyer- ding i haben. e das dynesis-system ist ähnlich rigide wie ein fixateur interne. frage 9 welche aussage zur dynamischen stabilisierung ist falsch? a eine restbeweglichkeit im bewegungssegment ist erwünscht. „load sharing” ist erwünscht. sie wird nicht bei strukturellen insuffizienzen angewandt. b c d ziel ist, die abnormale krafteinwirkung auf bandscheibe und facetten zu reduzieren. schellnack u. büttner-janz sind deren pioniere. e frage 10 welche aussage zu interspinösen spreizern ist falsch? a sie wirken auch durch distraktion des hinteren faserrings. b c sie können zur kyphosierung führen. sie eignen sich zur stabilisierung nach bandscheiben- operation oder stenose. d sie werden in flexibel, semiflexibel und nicht flexibel eingeteilt. sie zeichnen sich nicht durch klinische nachhaltigkeit aus. e stoffel michael. dynamische lumbale techniken: … die wirbelsäule 2017; 01: 1–13 151