ArchivDeutsches Ärzteblatt31-32/2005Zervikale Bandscheibenprothesen

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Zervikale Bandscheibenprothesen

Dtsch Arztebl 2005; 102(31-32): A-2178 / B-1838 / C-1741

Firsching, Raimund; Jöllenbeck, Boris; Hahne, Rainer

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LNSLNS Zusammenfassung
Bandscheibenvorfälle und Osteochondrose der Halswirbelsäule sind im Erwachsenenalter häufig. Der Goldstandard der operativen Therapie bestand bisher in der Entfernung der Bandscheibe und gegebenenfalls der Osteophyten und anschließender Fusionierung der benachbarten Wirbel. Inzwischen sind bewegungserhaltende Bandscheibenprothesen kommerziell erhältlich, die mit zunehmender Häufigkeit eingesetzt werden. Zurzeit fehlen noch Langzeitbeobachtungen, die den Nutzen der Bandscheibenprothesen gegenüber der herkömmlichen Fusionierung belegen. Ebenfalls ist unbekannt, über welchen Zeitraum die Bandscheibenprothesen die Beweglichkeit des operierten Bewegungssegmentes erhalten können. Erste klinische Studien deuten darauf hin, dass das Risiko der Bandscheibenimplantationen nicht höher ist als das Risiko der herkömmlichen Fusionierung nach Entfernung der Bandscheibe. Über einen Zeitraum von zwei Jahren ist der Erhalt der Beweglichkeit der Wirbelsäule nach Bandscheibenimplantation hoch. Die Methode stellt daher eine Therapieoption für die vergleichsweise jüngeren Altersgruppen mit Bandscheibenvorfällen dar.

Schlüsselwörter: Bandscheibenprolaps, chirurgische Therapie, Endoprothetik, Implantation, künstliche Bandscheibe

Summary
Cervical Disc Prostheses
Osteochondrosis or a herniated disc of the cervical spine are common findings in adults. The gold standard of surgical management is the removal of the disc and eventually of the osteophytes and fusion of the adjacent vertebrae. Today artificial discs have become commercially available which allow for preservation of vertebral motion. While these are being inserted with increasing frequency, there are no long term clinical studies as of yet, which could show an advantage of prostheses over conventional fusion. The long term preservation of motion has not been demonstrated yet. First clinical studies indicate no increased risk associated with prostheses. Motion can be preserved for at least two years in most patients. Cervical disc prostheses may be considered an option preferably in younger age groups.

Key words: cervical disk herniation, surgical therapy, endoprothetics, implantation, artificial disk

Bandscheibenvorfälle der Wirbelsäule sind im Erwachsenenalter häufig. 1996 betrug die Zahl der stationär durchgeführten Operationen intervertebraler Diskopathien etwa 49 000. Dies entspricht einer Inzidenz von 60,8 Eingriffen pro 100 000 Einwohnern. Hierin sind die Bandscheibenvorfälle der Halswirbelsäule anteilig mit enthalten, ihre genaue Zahl wurde bisher jedoch nicht erfasst (17). Das Verhältnis zervikaler Bandscheibenvorfälle zu lumbalen Bandscheibenvorfällen beträgt in der eigenen Klinik 1 : 3. Die operative Behandlung zervikaler Bandscheibenvorfälle begann 1922 mit einer ersten Operation durch Elsberg (9), einem Schüler Mikulicz, der erfolgreich transdural einen Vorfall C6/7 entfernte. In den nächsten Jahren folgten Einzelbeschreibungen (1, 7, 19).
Nach dem Zweiten Weltkrieg berichtete Cloward 1958 über einen ventralen Zugang zur Halswirbelsäule, eine ventral angelegte Bohrung in zwei Wirbelkörpern und den Wiederverschluss der dazwischen liegenden Bandscheibe mit einem am Beckenkamm entnommenen Knochendübel. Zeitgleich publizierten Smith und Robinson Erfahrungen mit dem ventralen Zugang zur Halswirbelsäule, der gezielten vollständigen Entfernung der betroffenen Zwischenwirbelscheibe und der Fusionierung der anliegenden Wirbel. Diese Methode erwies sich auch in klinischen Studien an größeren Fallzahlen als praktikabel (21). Die Einführung dieses Verfahrens in Deutschland wurde wesentlich durch Grote (13) gefördert. Bis heute gilt der ventrale Zugang und die Entfernung der Bandscheibe mit nachfolgender Fusionierung der anliegenden Wirbel als Goldstandard (2, 20), und ist das weltweit am häufigsten verwendete Verfahren an der Halswirbelsäule. Dabei wird in den meisten Fällen für die entfernte Bandscheibe ein Platzhalter aus unterschiedlichen Materialien, zum Beispiel Knochenzement oder Metall, eingefügt (10, 15, 23). Untersuchungen nach zervikaler Fusionierung ergaben Hinweise auf eine vermehrte Belastung und Degeneration der den fusionierten Wirbeln benachbarten Bewegungssegmente (14). Bei anlagebedingten Blockwirbeln findet man oft klinisch relevante Bandscheibenvorfälle in den benachbarten Segmenten. In Langzeitverlaufsstudien über einen Zeitraum von zehn Jahren wurde nach zervikaler Bandscheibenoperation mit Fusionierung in 2,9 Prozent der Fälle über klinisch auffällige Spondylosen und Osteochondrosen pro Jahr berichtet, von denen zwei Drittel operativ behandelt wurden (11). Wenngleich nur ein bestimmter Teil der Patienten mit radiologischen Zeichen der Wirbelsäulendegeneration Symptome entwickeln, die eine Operation rechtfertigen, wäre bei circa 20 von 100 Patienten innerhalb von zehn Jahren mit einer zweiten Bandscheibenoperation der Halswirbelsäule zu rechnen.
Über einen Zeitraum von 8,6 Jahren wurden in den einer Fusionierung anliegenden Bewegungssegmenten in 92 Prozent der Fälle radiologische Zeichen einer zunehmenden Degeneration und einer Hypermobilität gefunden (11). Untersuchungen an Leichen ergaben in den einer Fusionierung benachbarten Zwischenwirbelräumen bei Anteflexion und Retroflexion des Kopfes Druckbelastungen, die um 73 Prozent höher lagen als in Vergleichsmessungen ohne Fusionierung (6, 8). Diese Beobachtungen lassen es grundsätzlich wünschenswert erscheinen, bei einer Bandscheibenoperation an der Wirbelsäule den Verlust der Beweglichkeit des operierten Segmentes zu vermeiden. !
Seit 35 Jahren sind verschiedene Modelle künstlicher Bandscheibenimplantate für die Wirbelsäule entworfen worden, die zunächst die Serienreife erlangten (18). Sowohl für die Halswirbelsäule als auch für die Lendenwirbelsäule stehen seit einigen Jahren kommerziell unterschiedliche Modelle zur Verfügung, die nun mit zunehmender Häufigkeit implantiert werden. Das erste zervikale Bandscheibenimplantat aus rostfreiem Stahl wurde 1991 eingesetzt (5), von diesem wiederholt verbesserten „Frenchay“-Modell wurden weltweit circa 300 Stück implantiert. Mit der weiteren Entwicklung der Materialien steht seit 2001 ein Modell aus zwei flachen Titanhalbschalen, die sich um einem Polyurethankern bewegen, zur Verfügung (Abbildung 1) (3). Diese „Bryan-Prothese“ ist bisher weltweit mehr als 5 500 mal implantiert worden. Von diesen wurde in elf Fällen eine nachfolgende Explantation aus unterschiedlichen Gründen, die in keinem Fall dem Implantat selbst zugerechnet wurden, bekannt (2). Anhand von Untersuchungen an sechs dieser explantierten Prothesen und vorhergehender Tierversuche kann von einer mechanischen Mindesthaltbarkeit des Implantats in Bezug auf den Abrieb von mehr als 40 Jahren ausgegangen werden.
Der Bewegungsabrieb selbst wird prothesenintern aufgefangen und führt nicht zu Fremdkörperreaktionen (2). Die Titanoberfläche verbindet sich, wie von anderen Implantaten bekannt, gut mit Knochen. In dem die Oberflächenform der Prothese passgenau in anliegenden Deckplatten eingeschliffen wird, sitzt die unter leichter Vorspannung eingesetzte Prothese – die in unterschiedlichen Größen verfügbar ist – so fest, dass keine Fixierung mittels Schrauben, Zement oder dergleichen mehr erforderlich ist. Luxationen der Prothesen durch Unfälle sind bisher nicht bekannt geworden.
Klinische Studien
Da die Bandscheibenprothesen erst seit kurzem zur Verfügung stehen, sind klinische Verlaufsbeobachtungen rar. Über das seit 1991 erhältliche „Frenchay“-Implantat liegt eine zweijährige Verlaufsbeobachtung mit günstigen Ergebnissen vor. Das Modell ist nicht selbsthaltend, wurde mehrfach verändert und hat bisher keine breite Anwendung gefunden (25). Über die am weitesten verbreitete „Bryan“-Prothese liegt ein Bericht aus einer Multicenterstudie vor (12), mit einer Verlaufsbeobachtung über maximal zwei Jahre von 103 Patienten mit jeweils einer Prothese und 43 Patienten mit jeweils zwei Prothesen.
Einige an dieser Studie teilnehmenden Zentren hatten hier noch geringe Fallzahlen beigesteuert. Die Ergebnisse ließen keine Risiken erkennen, die höher lagen als bei der bisherigen Standardoperation mit Entfernung der Bandscheibe und anschließender Fusionierung. In einer ersten prospektiven „Single-Center“-Studie berichteten Jöllenbeck et al. 2004 über 50 Verläufe mit einer Beobachtungszeit von bis zu zwei Jahren. Auch in dieser Studie wurde keine Gefährdung der Patienten festgestellt; eine Luxation oder Entzündung oder Fehlfunktion des Implantates wurde in den Verlaufsbeobachtungen nach der Entlassung nicht bemerkt. Zum Zeitpunkt der Entlassung war die Beweglichkeit aller Prothesen mit einer mittleren Bewegung von 7,8° (2° bis 11°) erhalten (Abbildung 2), nach sechs Monaten lag die mittlere Beweglichkeit bei 7,3° (zwischen 2° bis 14°).
Ausblick
Ein Langzeitnutzen der Bandscheibenprothese gegenüber der Fusionierung ist zurzeit nicht erwiesen. Der Verlust der Beweglichkeit in einem Bewegungssegment der Halswirbelsäule durch die herkömmliche Fusionierung stellt eine klinisch-praktisch kaum bemerkbare Einschränkung dar. Es ist ebenfalls nicht erwiesen, sondern nur Spekulation, ob die Fusionierung eines Bewegungssegmentes auf lange Zeit zu einer erhöhten Degeneration der mehr belasteten Nachbarsegmente führt. Möglicherweise neigen Patienten mit Degeneration eines Bewegungssegmentes anlagebedingt zur nachfolgenden Degeneration eines weiteren Segmentes, auch ohne Fusionierung. Eine aussagekräftigere randomisierte prospektive Studie mit hinreichenden Fallzahlen über mehrere Jahrzehnte zu dieser Frage erscheint nicht praktikabel. Unklar ist derzeit des Weiteren, wie hoch der Anteil des Beweglichkeitsverlusts der Prothese nach mehr als zweijährigem Verlauf ist.
Zurzeit wird über einen Erhalt der Beweglichkeit in den ersten zwei Jahren nach Implantation einer Prothese von 90 Prozent berichtet (12, 16).
Einzelne Beobachtungen über den Verlust der Beweglichkeit liegen vor (22). Andererseits kann ein Nachteil der Prothesen an der Halswirbelsäule gegenüber der Fusionierung bisher ebenfalls nicht beobachtet werden. Da die Beweglichkeit der Halswirbelsäule im jüngeren Lebensalter größer ist als im höheren, und im Senium im Regelfall nur noch eine minimale Bewegung erhalten ist, stellt die zervikale Bandscheibenprothese eine Therapieoption dar für jüngere Patienten. Alle Patienten, die eine Bandscheibenprothese erhalten, sollten sorgfältig nachuntersucht werden, bis verlässliche Langzeitergebnisse vorliegen.


Manuskript eingereicht: 20. 12. 2004, revidierte Version angenommen: 4. 2. 2005

Die Autoren erklären, das kein Interessenkonflikt im Sinne der Richtlinien des International Committee of Medical Journal Editors besteht.

zZitierweise dieses Beitrags:
Dtsch Arztebl 2005; 102: A 2178–2180 [Heft 31–32]
Anschrift für die Verfasser:
Prof. Dr. med. Raimund Firsching
Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
Leipziger Straße 44
39120 Magdeburg
E-Mail: raimund.firsching@medizin.uni-magdeburg.de
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