Vergleichende radiologische Untersuchungen zum Einheilungsverhalten intervertebraler Cages mit unterschiedlichem Design im Fusionsmodell der Schafshalswirbelsäule

Abstract

Einleitung: Experimentelle Daten zu Designparametern von Cages fehlen weitgehend. Ziel dieser Untersuchung war es, am Modell der Schafshalswirbelsäule den Effekt von Designparametern (Auflagefläche/Porengröße) auf das Einheilungsverhalten von Cages radiologisch zu untersuchen. Material und Methode: Bei 24 Merino-Schafen wurde eine intervertebrale zervikale Fusion C3/C4 mit 3 verschiedenen Stabilisierungsverfahren (n=8) durchgeführt. Gruppe1: autologer Beckenkammspan; Gruppe2: Syncage-C + autologe Spongiosa; Gruppe3: Harmscage + autologe Spongiosa. Während der Standzeit wurden radiologische Verlaufsuntersuchungen durchgeführt. Nach der 12-wöchigen Standzeit erfolgten funktionsradiologische Untersuchungen sowie computertomographische Untersuchungen am Präparat. Der Status der Fusion wurde anhand eines Fusionsscores bestimmt. Ergebnisse: Im Vergleich zum Beckenkammspan waren beide Cages in der Lage, die Höhe des Bandscheibenraums und den Intervertebralwinkel signifikant besser zu erhalten. Bezüglich der Sinterungsparameter, der radiologischen Funktionsuntersuchungen und des Fusionsscores waren bis auf den Zeitpunkt Woche 1 (Cage im Box-Design mit geringster Sinterung) keine signifikanten Unterschiede zwischen beiden Cages nachweisbar. Bei der Evaluation des Kallusvolumens zeigte sich für den Cage im Zylinder-Design eine größere Kallusformation, als für den Cage im Box-Design. Schlussfolgerung: Innerhalb der ersten 12 Wochen lassen sich nur in der frühen postoperativen Phase designspezifische Unterschiede zwischen beiden Cages nachweisen. Die Ergebnisse dieser Studie zeigen, dass die Auflagefläche für das Sinterungsverhalten eines Cage in vivo nur von untergeordneter Bedeutung ist. Ein signifikanter Einfluss der Porengröße der Cages auf das Einheilungsverhalten konnte radiologisch nicht nachgewiesen werden. Ein Einfluss der Primärstabilität des Implantats auf die Kallusformation kann postuliert werden.Introduction: Experimental data of design parameters of cages are lacking. The purpose of this study was to compare the effect of design parameters (endplate-implant contact area/maximum contiguous pore) on interbody fusion in a sheep cervical spine model by radiological methods. Material and Method: Twenty-four sheep underwent C3-4 discectomy and fusion in which the following were used: Group 1, autologous tricortical iliac crest bone graft (n=8); Group 2, titanium cylinder-design cage + autologous bone graft (n=8); and Group 3, titanium box-design cage filled with autologous bone graft (n=8). During the evaluation period radiography was performed. After the 12 weeks' evaluation period, functional radiographs and quantitative computerized tomography scans were acquired. Status of fusion has been evaluated by means of a fusion score. Results: Over a 12 weeks' period significantly higher values for disc space height and intervertebral angle were shown in cage-treated sheep than in those that received bone graft. Comparing the cage-groups no significant difference could be found in disk-space height, functional radiographic assessment and fusion score except week one. At this time the box-design cage showed significantly better distractive properties. The cylinder-design cage showed significantly higher values for bone callus volume in comparison to the box-design cage. Conclusion: In the 12 weeks' period, no significant design specific differences between both cages could be stated except during the early post-operative period. This study shows that the parameter endplate-implant contact-area was not able to determine subsidence of cages. An influence of maximum contiguous pore on the fusion's result could not be shown by radiological data. Primary stiffness must have an influence on bone callus formation