DWG 2022

17. Deutscher Wirbelsäulenkongress

PD Dr.

Vorsitz

Prof. Dr.

Professor

Die Bedeutung der Röntgen-Funktionsaufnahme in sitzender Inklination in der Diagnostik lumbaler Instabilitäten – ein Vergleich mit seitlichem Röntgen im Stehen und konventionellem MRT

Abstract-Text deutsch Einleitung Bisher gibt es noch keinen Goldstandard in der bildgebenden Diagnostik lumbaler translationaler Instabilitäten. Röntgen-Funktionsaufnahmen im Stehen werden in der klinischen Praxis häufig durchgeführt, sind aber teils schwer reproduzierbar und für schmerzgeplagte Patienten oft nur unzureichend ausführbar. Der Vergleich von MRT-Aufnahmen im Liegen mit neutralen Röntgenaufnahmen im Stehen scheint eine höhere Sensitivität in der Diagnostik zu bieten. Wir möchten zeigen, dass eine Röntgenaufnahme in sitzender Inklination einen zusätzlichen Vorteil bei der Detektion lumbaler Instabilitäten bietet, verglichen mit MRT und Röntgen im Stand. &nbsp; Methode Unsere Arbeit ist eine retrospektive Analyse von Patienten mit nachgewiesener Spondylolisthese, welche ergänzend zur üblichen Röntgenaufnahme im Stand in zwei Ebenen (NRad) und einem MRT im Liegen (SMRI) zwischen 04/2020 und 12/2020 eine Röntgen-Funktionsaufnahme in sitzender Inklination (FRad, Abb. 1) erhalten haben. In jedem betroffenen lumbalen Segment wurde in allen 3 Modalitäten ein Ratio (slip percentage; SP) aus Translation und Wirbelkörperlänge erhoben. Zudem wurde die SP zwischen FRad und MRT sowie zwischen NRad und MRT verglichen, um jeweils die Rate an Instabilitäten (³8% Differenz) festzustellen. Außerdem wurde der Bandscheibenwinkel (disc angle; DA; Winkel zwischen unterer und oberer Endplatte der kranialen und kaudalen Wirbelkörper) zum Nachweis einer sagittalen Rotation gemessen. Das Vorhandensein von Facettengelenkergüssen im axialen MRT wurde insgesamt und in Segmenten mit instabiler Spondylolisthese analysiert. &nbsp; Ergebnisse 155 betroffene Segmente in 98 Patienten (w: n=50; medianes Alter: 73 Jahre) wurden analysiert, das am häufigsten betroffene Segment war L4/5. Die SP war 11.1%±6.5% in SMRI, 11.4%±6.7% in NRad, und 15.5%±7.2% in FRad (p=0.0001). Beim Vergleich von SMRI zu NRad konnten nur 9,7% aller Segmente als instabil identifiziert werden, beim Vergleich von SMRI zu FRad waren es 25.3% aller Segmente (p=0.0005). Der mittlere DA (n=64 Segmente) war 6.4°±4.3° im SMRI, 6.8%±4.1% im NRad, und 3.5%±3.6% im FRad (p&lt;0,0001). In 65% aller Segmente und in 60% der Segmente mit instabiler Spondylolisthese konnten Facettengelenksergüsse nachgewiesen werden. &nbsp; Diskussion Die Röntgen-Funktionsaufnahme in sitzender Inklination kann im Vergleich mit dem liegenden MRT und der konventionellen Röntgenaufnahme im Stand in der Detektion translationaler lumbaler Instabilitäten einen zusätzlichen Vorteil bieten. Es gab in unserer Kohorte keine Korrelation zwischen instabiler Spondylolisthese und vermehrten Facettengelenksergüssen. Abb. 1: Darstellung einer FRad-Röntgenaufnahme (links) nach standardisiertem Protokoll (rechts)Abstract-Text englisch Objective The optimal imaging modality to detect lumbar instability remains controversial. Flexion-extension X-rays are often used in clinical practice, but have their limitations due to poor reproducibility and underestimation of segmental motion in symptomatic patients. Comparison of supine MRI scans with standing radiographs seems to have a higher sensitivity. We hypothesize that the use of a sitting flexion X-ray in addition to MRI/standing radiography offers a benefit to detect lumbar instability. &nbsp; Methods Retrospective analysis of adult patients with known lumbar spondylolisthesis (SL) who received a sitting flexion X-ray (FRad, Fig. 1) according to a standardized protocol in addition to routine standing neutral radiography (NRad) and supine lumbar MRI (SMRI) between 04/2020 and 12/2020. For every lumbar segment with a SL we calculated a ratio (slip percentage; SP) of anterior displacement relative to the length of the caudal vertebral body. The SP was compared between SMRI vs. NRad as well as SMRI vs. FRad to determine the rate of instable (³8% difference) SL. Furthermore, the disc angle (DA; angle between inferior and superior end plates of the cephalad and caudal vertebral bodies) was measured. The presence of facet joint effusions on axial MRI was analyzed overall and in segments with instable SL. &nbsp; Results N=98 patients (f: n=50) with a median age of 73 years were included in the study. N=155 SL segments were analyzed; the most commonly affected segment was L4/5. The overall mean SP was 11.1%±6.5% in SMRI, 11.4%±6.7% in NRad, and 15.5%±7.2% in FRad (p=0.0001). An instable SL was detected in 9.7% of segments when SMRI and NRad was compared, and in 25.3% when SMRI was compared with FRad (p=0.0005). The overall mean DA (n=64 analyzed segments) was 6.4°±4.3° in SMRI, 6.8%±4.1% in NRad, and 3.5%±3.6% in FRad (p&lt;0,0001). In 65% of segments facet joint effusion could be detected overall, and in 60% of patients with instable SL. &nbsp; Conclusion Sitting flexion radiography seems to offer a benefit in addition to comparison of neutral standing X-ray and supine MRI in the detection of lumbar translational instability. Facet joint effusions did not correlate with instability in our cohort. Fig. 1: Exemplary FRad imaging (left) and standardized setup (right)

Freie Themen

Special-ePoster

Verschiedene Techniken der minimal-invasiven computernavigierten Osteosynthese in der Behandlung von Sakrumfrakturen – eine retrospektive Single-Center-Kohortenstudie

Abstract-Text deutsch Einleitung: Die Inzidenz osteoporotischer Frakturen des Kreuzbeins nimmt aufgrund des demografischen Wandels zu. Mit der Entwicklung der Computernavigation wurden minimalinvasive Techniken verfügbar. Ziel dieser Studie ist es, das chirurgische Ergebnis und das Komplikationsprofil minimalinvasiver computernavigierter Techniken bei der Behandlung von Sakrumfrakturen zu evaluieren. Methoden: Die Aufzeichnungen aller Patienten, die zwischen 2018 und 2021 eine minimalinvasive computernavigierte Ostheosynthese von Frakturen des Sakrums erhielten, wurden analysiert. Patientengeschichte, Frakturmorphologie und -ätiologie, klinischer Status sowie chirurgische und radiologische Daten jedes Patienten wurden ausgewertet. Die Frakturen wurden anhand des Fragility Fractures Of The Pelvis Score (FFP) klassifiziert. Die Patienten wurden nach der angewandten Technik gruppiert: (1.) monoportale iliosakroiliakale Schrauben, 2.) biportale bilaterale iliosakrale Schrauben, 3.) Kombination von 1.) und 2.)). Endpunkte waren die Mobilität bei Entlassung und im Verlauf, die Schraubenlockerungsrate sowie die chirurgische Revisionsrate. Ergebnisse: Das Durchschnittsalter der 128 eingeschlossenen Patienten betrug 81 Jahre. Von den 103 (80,5 %) weiblichen und 25 (19,5 %) männlichen Patienten erlitten 82 (64 %) ein Niedrigrasanz- und 7 (5,5 %) ein Hochrasanztrauma. Atraumatische Frakturen lagen in 39 (30,5 %) Fällen vor. Osteoporotische Frakturen stellten die Hauptindikation (94,5 %) dar. Alle Patienten litten unter immobilisierenden Schmerzen. Hauptfrakturtyp war FFP2 (47 %), gefolgt von FFP3 (27 %) und FFP4 (18 %). 48 Patienten (35,5%) wurden in Gruppe 1, 33 Patienten (29,8%) in Gruppe 2 und 47 Patienten (36,7%) in Gruppe 3 eingeschlossen. Die durchschnittliche Schnitt-Naht-Zeit betrug 62 Minuten (Gruppe 1: 52 Minuten (30-91 Minuten); Gruppe 2: 82 Minuten (45-140 Minuten); Gruppe 3: 62 Minuten (35-103 Minuten)). Die geplanten 1-Jahres-Kontrolltermine wurden von 66,4% der Patienten wahrgenommen. Dokumentierte Schraubenlockerungen traten in 11 (9,4%) Fällen auf (Gruppe 1: 7 Fälle (14,6%); Gruppe 2: 2 Fälle (13,6%); Gruppe 3: 2 Fälle (6,4%)). Im Vergleich zum präoperativen Zustand war die Mobilität bei Entlassung und bei der Nachuntersuchung bei 100 % der Patienten verbessert. Die Gesamtrevisionsrate betrug 6,25%. Diskussion: Die hier vorgestellten verschiedenen Techniken der computernavigierten Osteosynthese von Sakrumfrakturen haben sich als sichere und praktikable minimalinvasive Verfahren mit einem ausgezeichneten postoperativen Ergebnis und einer insgesamt niedrigen Komplikationsrate erwiesen. Was die Schraubenlockerung während der Nachsorge betrifft, sind weitere Untersuchungen erforderlich, um Risikofaktoren zu ermitteln.Abstract-Text englisch Introduction: The incidence of osteoporotic fractures of the sacrum is increasing due to the demographic change. With the evolution of computer navigation minimally invasive techniques became available. Aim of this study is to evaluate the surgical outcome and complication profile of minimally invasive computer navigated techniques in the treatment of fractures of the sacrum. Methods: Records of all consecutive patients receiving minimally invasive computer-navigated osteosynthesis of fractures of the sacral bone between 2018-2021 were analyzed. Medical history, fracture morphology and etiology, clinical status and surgical as well as radiographic data of each patient were retrospectively assessed. Fractures were classified using the Fragility Fractures of the pelvis score (FFP). Patients were grouped according the applied technique: (1.) monoportal iliosacroiliac screws, 2.) biportal bilateral iliosacral screws, 3.) combination of 1.) and 2.)). Endpoints were mobility at discharge and follow up visit, screw loosening and surgical revision rate. Results: Mean age of the 128 patients included in this study was 81 years. Of the 103 (80.5%) female and 25 (19.5%) male patients 82 (64%) suffered from low and 7 (5.5%) from high energy trauma. Atraumatic fractures were present in 39 (30,5%) cases. Accordingly, osteoporotic fractures were the main indication (94.5%). All patients suffered from immobilizing pain. Main fracture type was FFP2 (47%) followed by FFP3 (27%) and FFP4 (18%). 48 patients (35,5%) were included in group 1, 33 patients (29,8%) in group 2 and 47 patients (36,7%) in group 3. Overall average incision-suture time was 62min ranging from 30-140min (group 1: 52min (30-91min); group 2: 82min (45-140min); group 3: 62min (35-103min)). Scheduled 1-year follow up appointments were kept by 66.4%. Documented screw loosening occurred in 11 (9.4%) cases (group 1: 7 cases (14.6%); group 2: 2 cases (13.6%); group 3: 2 cases (6.4%)). Compared to preoperative status, mobility at discharge and at follow up was improved in 100% of patients. The overall revision rate was 6.25%. Discussion: The different techniques of computer-navigated sacral fracture osteosynthesis presented here have proven to be safe and feasible minimally invasive procedures with an excellent postoperative outcome and a low overall complication rate. Concerning screw loosening during follow up, further investigation is required to identify risk factors.

Navigation/Robotik

Myelopathien durch Spinale Duradissektionen

Abstract-Text deutsch Einleitung: Dissektionen zwischen innerem und äußerem Durablatt führen durch Eindringen von Liquor über einen nahezu immer ventral gelegenen Defekt des inneren Durablattes zu einer vor allem ventral lokalisierten Kompression des Rückenmarks mit der Folge einer Myelopathie. Abgesehen von traumatischen Einrissen des inneren Durablattes ist die Genese dieser Duradefekte bei den übrigen Patienten unklar. Große Duradefekte können zu einer Herniation des Rückenmarks führen. Bei ausgedehnten Dissektionen sind zudem spinale Liquorunterdrucksyndrome und superfizielle Siderosen möglich. &nbsp; Material/Methode: Seit 2003 wurden 49 Patienten mit Duradissektionen prospektiv erfaßt und nachverfolgt. Männer überwogen Frauen 2:1, durchschnittliches Alter 45+/-14 Jahre, mittleres Follow-Up 4 Jahre. Neben der Kernspintomographie, die meist nur die Dissektion zeigte, war für die operative Behandlung die Lokalisation des Defektes im inneren Durablatt Voraussetzung. Dies erfolgte durch ein postmyelographisches CT in Bauchlage. Klinische Verläufe wurden mit Scores für individuelle Symptome erfaßt, Raten für progressionsfreie Verläufe nach dem Kaplan-Meier-Verfahren bestimmt. &nbsp; Ergebnisse: Bei 16 der 49 Patienten war die Dissektion mit einer Rückenmarksherniation in den Duradefekt verbunden. Bei 18 Patienten konnte eine traumatische Genese des Defektes gesichert werden. Bei Patienten mit klinischen Zeichen einer Myelopathie wurde in 27 Eingriffen der Duradefekt operativ verschlossen, davon bei 8 Patienten vorher ein herniertes Rückenmark in den Spinalkanal reponiert. &nbsp;Bei 4 Patienten gelang eine exakte Lokalisation mit suffizientem Verschluß des Defektes erst beim zweiten operativen Versuch. In der postoperativen Kernspinkontrolle zeigte sich bei erfolgreichem Verschluß des Defektes eine Rückbildung der Dissektion innerhalb weniger Tage. Postoperativ besserte sich die vorbestehende Myelopathie nur bei zwei Patienten. In den übrigen Fällen wurde lediglich der weitere Progress der Myelopathie verhindert. Progressions-freie Verläufe ergaben sich für 64% aller operierten Patienten für zehn Jahre. Postoperative klinische Verschlechterungen ergaben sich bei insuffizientem Verschluß des Duradefektes bereits innerhalb von einem Jahr nach dem Eingriff. Im Langzeitverlauf trat dann keine Dissektikon mehr auf, wenn der Defekt intraoperativ verschlossen und die Dissektion im initialen postoperativen MRT kollabiert war. &nbsp; Diskussion: Duradissektionen sind eine seltene Ursache einer vorwiegend thorakalen Myelopathie, wenn Liquor über einen langen Zeitraum zwischen beide Durablätter gelangt und dadurch das Rückenmark von ventral komprimiert wird. Bei großen Duradefekten kann eine Myelonherniation hinzukommen. Eine dauerhafte Stabilisierung der Neurologie setzt die exakte Lokalisation gefolgt von einem erfolgreichen Verschluß des Defektes im inneren Durablatt voraus, gegebenenfalls in Verbindung mit der Reposition eines hernierten Rückenmarks in den Duralsack.Abstract-Text englisch Introduction: Dissections between inner and outer layer of the spinal dura are the result of a ventral defect of the inner dura layer leading to accumulation of cerebrospinal fluid (CSF) with the effect of a ventral compression of the spinal cord and development of a myelopathy. Apart from traumatic injuries of the inner dura layer the etiology of this disorder is unclear. &nbsp;Large defects may lead to spinal cord herniations, while extensive dissections may cause spinal low pressure syndromes or superficial siderosis. &nbsp; Material/Methods: 49 patients with dissections of the spinal dura were encountered since 2003, analyzed and followed prospectively. Males outnumbered females 2:1 with a mean age of 45+/-14 years and an average&nbsp; follow-up of 4 years. While the dissection was well demonstrated on MRI, localization of the defect in the inner dura layer for surgical planning required a postmyelographic CT in prone position. The clinical course was documented with scores for individual symptoms, rates for progression-free survival were determined by Kaplan-Meier-statistics. &nbsp; Results: In 16 of 49 patients the dissection was combined with a spinal cord herniation into the underlying defect. In 18 patients the defect was the result of a traumatic indident. In patients with signs of a myelopathy, 27 operations aimed to close the dura defect, with reposition of a herniated spinal cord in 8 of these operations. A precise localization and sufficient closure of the defect required repeat operations in &nbsp;4 patients. If the closure was successful, a collapse of the dissection was apparent on MRI within a few days after surgery. Postoperative improvements of a myelopathy were observed in 2 patients only, stabilization of the clinical course preventing a further deterioration was the commonest postoperative result for these patients. A progression-free survival for 10 years was obtained for 64% overall. If postoperative deteriorations were observed, they occured within one year and indicated an insufficient closure of the defect. No dissection reappeared long-term once the defect had been closed sufficiently and the dissection had regressed on the initial postoperative MRI. &nbsp; &nbsp; Discussion: Dissections of the spinal dura are a rare cause of myelopathy which tends to affect the thoracic cord predominantly as CSF accumulates between both dura layers over a long time resulting in ventral cord compression. &nbsp;Large defects may be associated with spinal cord herniation. Sustained stabilization of the clinical course requires the precise localization and sufficient closure of the defect in the inner dura layer and reposition of the spinal cord into its normal anatomical position in patients with associated spinal cord herniation.

Myelopathie

Ergebnisse einer biomechanischen Pilotstudie zur Ermittlung des ROM vor und nach dorsaler Korrekturspondylodese mittels dreidimensionaler Echtzeit-Darstellung&nbsp;unter Verwendung von Dehnungs-Messstreifen

Abstract-Text deutsch Einleitung In einer Pilotstudie werden die dreidimensionale Beweglichkeit der Lendenwirbelsäule in Echtzeit (als Range-of-motion Analyse, ROM, Messung in °) vor und nach dorsaler Korrekturspondylodese bei Patienten mit idiopathischer adoleszenter Skoliose untersucht.&nbsp; Methode&nbsp; In dieser Studie werden über 12 Monate numerische Werte (ROM in °) der Lendenwirbelsäule bei Patienten nach dorsaler Korrekturspondylodese sowohl im prä-/post OP und 1 Year Follow Up (1 YFU) Vergleich als auch im Vergleich zu gesunden Probanden erhoben.&nbsp; Ein- und Ausschlusskriterien operativ behandelte Patienten im Alter zwischen 10 und 18 Jahren mit idiopathischer Skoliose und Operationsindikation.&nbsp; Vergleichsgruppe mit gesunden Probanden im Alter zwischen 10 und 18 Jahren ohne Wirbelsäulendeformität&nbsp; Biomechanische Messung und Ablauf Messung mit computergestützter Erfassung der Bewegungsausmaße in Winkelgraden der Wirbelsäule (ROM-Analyse) mittels flexibler Sensorstreifen mit Dehnungsmessstreifen. Hierbei werden Flexion, Extension, Lateralflexion rechts und links und Rotation rechts und links erfasst.&nbsp; Ergebnisse Zum aktuellen Zeitpunkt befinden sich in der Gruppe der präoperativen Messungen 8 Patienten (5w, 3m) mit einem Durchschnittsalter von 16,1 Jahren. Im 1 YFU sind aktuell 7 Patienten (4w, 3m) mit einem Durchschnittsalter von 16,4 Jahren erfasst. In der Vergleichsgruppe der gesunden Patienten ohne Wirbelsäulenverkrümmung sind zum Stichtag 30.06.2022 15 Probanden (Durchschnittsalter 13,7 Jahre) erfasst.&nbsp; <table border="1" cellspacing="0" cellpadding="0"> <tr> <td width="135" valign="top"></td> <td colspan="5" width="397" valign="top"> Patientengruppe </td> <td width="117" valign="top"> Vergleichsgruppe </td> </tr> <tr> <td width="135" valign="top"></td> <td width="75" valign="top"> preOP (ROM in °) </td> <td width="72" valign="top"> postOP (ROM in °) </td> <td width="71" valign="top"> 1 YFU (ROM in °) </td> <td width="89" valign="top"> Veränderung pre OP - post OP in ° </td> <td width="91" valign="top"> Veränderung pre OP - 1 YFU in ° </td> <td width="117" valign="top"> ROM in ° </td> </tr> <tr> <td width="135" valign="top"> Flexion </td> <td width="75" valign="top"> 47 </td> <td width="72" valign="top"> 20 </td> <td width="71" valign="top"> 37 </td> <td width="89" valign="top"> 28 </td> <td width="91" valign="top"> 11 </td> <td width="117" valign="top"> 68 </td> </tr> <tr> <td width="135" valign="top"> Extension </td> <td width="75" valign="top"> 39 </td> <td width="72" valign="top"> 16 </td> <td width="71" valign="top"> 18 </td> <td width="89" valign="top"> 23 </td> <td width="91" valign="top"> 21 </td> <td width="117" valign="top"> 62 </td> </tr> <tr> <td width="135" valign="top"> Left Lateral Flexion </td> <td width="75" valign="top"> 32 </td> <td width="72" valign="top"> 12 </td> <td width="71" valign="top"> 26 </td> <td width="89" valign="top"> 20 </td> <td width="91" valign="top"> 6 </td> <td width="117" valign="top"> 41 </td> </tr> <tr> <td width="135" valign="top"> Right Lateral Flexion </td> <td width="75" valign="top"> 31 </td> <td width="72" valign="top"> 14 </td> <td width="71" valign="top"> 25 </td> <td width="89" valign="top"> 17 </td> <td width="91" valign="top"> 6 </td> <td width="117" valign="top"> 46 </td> </tr> <tr> <td width="135" valign="top"> Left Rotation </td> <td width="75" valign="top"> 38 </td> <td width="72" valign="top"> 12 </td> <td width="71" valign="top"> 23 </td> <td width="89" valign="top"> 26 </td> <td width="91" valign="top"> 16 </td> <td width="117" valign="top"> 43 </td> </tr> <tr> <td width="135" valign="top"> Right Rotation </td> <td width="75" valign="top"> 53 </td> <td width="72" valign="top"> 19 </td> <td width="71" valign="top"> 30 </td> <td width="89" valign="top"> 34 </td> <td width="91" valign="top"> 23 </td> <td width="117" valign="top"> 54 </td> </tr> </table> Unmittelbar postoperativ zeigte sich insgesamt (Addition aller Winkelgrade) eine Reduktion der Beweglichkeit um ca. 60%. Dabei wies die Rotation die höchsten Veränderungen auf:&nbsp; Linksrotation -26°, Rechtsrotation -34°. In der Nachuntersuchung nach einem Jahr verblieb in der Winkeladdition eine Reduktion der ROM um 34%. Auch die Lordose im Stand wies ein Jahr nach der OP eine Reduktion auf, die im Mittel 5 Grad betrug.&nbsp;In der Nachuntersuchung nach einem Jahr verblieb in der Winkeladdition eine Reduktion der Rom um 34%.&nbsp;Der Vergleich zu gesunden Probanden zeigt einen Unterschied vor allem in Extension und Flexion.&nbsp;Kritikpunkte sind aktuell die geringe Anzahl der untersuchten Patienten und Probanden. Daher sind die Ergebnisse als vorläufig zu betrachten. Auch die Messtechnik ist noch nicht marktreif, zeigt aber reproduzierbare Ergebnisse. Abstract-Text englisch introduction In a pilot study, the three-dimensional mobility of the lumbar spine is examined in real time (as a range-of-motion analysis, ROM, measurement in °) before and after posterior correction spondylodesis in patients with idiopathic adolescent scoliosis. method In this study, numerical values (ROM in °) of the lumbar spine in patients after dorsal correction spondylodesis are recorded in pre-/post-op and 1 year follow-up (1 YFU) comparison as well as in comparison to healthy volunteers over a period of 12 months. Inclusion and Exclusion Criteria • Surgically treated patients between the ages of 10 and 18 years with idiopathic scoliosis and indication for surgery. • Control group of healthy subjects aged 10-18 years with no spinal deformity Biomechanical measurement and procedure Measurement with computer-assisted recording of the extent of movement in degrees of angle of the spine (ROM analysis) using flexible sensor strips with strain gauges. Here, flexion, extension, lateral flexion right and left and rotation right and left are recorded. Results At the current time there are 8 patients (5w, 3m) with an average age of 16.1 years in the group of preoperative measurements. In the 1 YFU there are currently 7 patients (4w, 3m) with an average age of 16.4 years. As of June 30, 2022, 15 subjects (average age 13.7 years) were included in the comparison group of healthy patients without spinal curvature. <table border="1" cellspacing="0" cellpadding="0"> <tr> <td width="135" valign="bottom"></td> <td colspan="5" width="397" valign="bottom"> patient group </td> <td width="117" valign="bottom"> comparison group </td> </tr> <tr> <td width="135" valign="bottom"></td> <td width="75"> preOP (ROM in °) </td> <td width="72"> postOP (ROM in °) </td> <td width="71"> 1 YFU (ROM in °) </td> <td width="89"> Change pre OP - post OP in ° </td> <td width="91"> Change pre OP - 1 YFU in ° ROM in ° </td> <td width="117"> ROM in ° </td> </tr> <tr> <td width="135" valign="bottom"> Flexion </td> <td width="75" valign="bottom"> 47 </td> <td width="72" valign="bottom"> 20 </td> <td width="71" valign="bottom"> 37 </td> <td width="89" valign="bottom"> 28 </td> <td width="91" valign="bottom"> 11 </td> <td width="117" valign="bottom"> 68 </td> </tr> <tr> <td width="135" valign="bottom"> Extension </td> <td width="75" valign="bottom"> 39 </td> <td width="72" valign="bottom"> 16 </td> <td width="71" valign="bottom"> 18 </td> <td width="89" valign="bottom"> 23 </td> <td width="91" valign="bottom"> 21 </td> <td width="117" valign="bottom"> 62 </td> </tr> <tr> <td width="135" valign="bottom"> Left Lateral Flexion </td> <td width="75" valign="bottom"> 32 </td> <td width="72" valign="bottom"> 12 </td> <td width="71" valign="bottom"> 26 </td> <td width="89" valign="bottom"> 20 </td> <td width="91" valign="bottom"> 6 </td> <td width="117" valign="bottom"> 41 </td> </tr> <tr> <td width="135" valign="bottom"> Right Lateral Flexion </td> <td width="75" valign="bottom"> 31 </td> <td width="72" valign="bottom"> 14 </td> <td width="71" valign="bottom"> 25 </td> <td width="89" valign="bottom"> 17 </td> <td width="91" valign="bottom"> 6 </td> <td width="117" valign="bottom"> 46 </td> </tr> <tr> <td width="135" valign="bottom"> Left Rotation </td> <td width="75" valign="bottom"> 38 </td> <td width="72" valign="bottom"> 12 </td> <td width="71" valign="bottom"> 23 </td> <td width="89" valign="bottom"> 26 </td> <td width="91" valign="bottom"> 16 </td> <td width="117" valign="bottom"> 43 </td> </tr> <tr> <td width="135" valign="bottom"> Right Rotation </td> <td width="75" valign="bottom"> 53 </td> <td width="72" valign="bottom"> 19 </td> <td width="71" valign="bottom"> 30 </td> <td width="89" valign="bottom"> 34 </td> <td width="91" valign="bottom"> 23 </td> <td width="117" valign="bottom"> 54 </td> </tr> </table> Immediately after the operation, there was a total reduction in mobility of around 60% (addition of all angle degrees). The rotation showed the greatest changes: left rotation -26°, right rotation -34°. At the one-year follow-up, a 34% reduction in ROM remained in angle addition. One year after the operation, the standing lordosis also showed a reduction, which averaged 5 degrees. In the follow-up after one year, a 34% reduction in the ROM remained in the angle addition. The comparison to healthy volunteers shows a difference especially in extension and flexion. Points of criticism are currently the small number of patients and subjects examined. The results are therefore to be regarded as preliminary. The measuring technology is also not yet ready for the market, but shows reproducible results.

Quantifizierung der zervikalen Spinalkanalstenose mittels vollautomatischem 3D-MRT-Segmentierungsalgorithmus

Abstract-Text deutsch Einleitung: Die bildgebende Beurteilung der zervikalen Spinalkanalstenose basiert im klinischen Alltag zumeist auf subjektiven, oberflächlichen Kategorien. Für die optimierte Diagnostik und gezielte Behandlung ist eine präzisere und reproduzierbare Einschätzung wünschenswert. Dazu haben wir eine vollautomatische Quantifizierung der Spinalkanaleinengung über eine Segmentierung des Rückenmark- und Liquorvolumens basierend auf einem 3D-MRT-Datensatz entwickelt. Methode: Es wurden 114 symptomatische Patienten mit vorrangig monosegmentaler Stenose und 88 gesunde Probanden prospektiv mit 3D T2 SPACE MRT der Halswirbelsäule (HWS) untersucht. Mithilfe eines trained deep convolutional neuronal network wurden Liquorraum und Rückenmark vollautomatisch segmentiert und die adapted Maximal Canal Compromise (aMCC) sowie adapted Spinal Cord Occupation Ratio (aSCOR) für alle fünf HWS-Segmente von C2 - C7 berechnet. Evaluationsverfahren und Definition der Scores sind in Abb.1 dargestellt. Drei unabhängige Experten nahmen parallel als Goldstandard die subjektive Klassifizierung der HWS-Segmente in "keine", "relative" oder "absolute" Stenose vor. Ergebnisse: Von insgesamt 1010 ausgewerteten HWS-Segmenten ergab die subjektive Klassifizierung bei 798 (79,0%) "keine" Stenose, 85 (8,4%) eine "relative" und bei 127 (12,6%) Segmenten eine "absolute" Stenose. Assoziiert unterschieden sich die berechneten aMCC- und aSCOR-Werte zwischen diesen Gruppen signifikant (p≤0,001; Abb.2). Im 2. Schritt bestimmten wir Trennwerte mit optimaler diagnostischer Genauigkeit zur Unterscheidung von "keiner" zur "relativen" Stenose bei einem aMCC von 1,18 und aSCOR von 36,9%. Zur Differenzierung der "relativen" und "absoluten" Stenose ergaben sich entsprechend höhere Trennwerte (aMCC=1,54; aSCOR=49,3%; Abb.2). Diskussion: Dieser vollautomatische 3D-MRT-Segmentierungsalgorithmus erreicht eine hohe und zuverlässige Genauigkeit zur Klassifizierung zervikaler Spinalkanalstenosen. Die berechneten Trennwerte können zur radiologischen Quantifizierung des Schweregrades in der klinischen Routine verwendet werden. Eine detailliertere Klassifikation auf Grundlage dieser anatomischen 3D-Daten ist in Entwicklung und soll das Verständnis der lokalen Pathophysiologie und die Korrelation zur klinischen Symptomatik verbessern. Abb.1: Überblick zum vollautomatischen Evaluationsverfahren aus 3D T2 SPACE MRT (A), Segmentierung von Rückenmark (gelb) und Liquorraum (grün) mit Detektion der Wirbelkörper (B), Berechnung der Liquor- und Rückenmarksvolumina im mittleren Drittel jedes Segments (schattiertes Rechteck, C). Rechts: Formel zur Berechnung des aMCC (Liquoranteil des Indexsegments zu beiden umgebenden Segmenten) und aSCOR (Liquoranteil am Gesamtvolumen im Indexsegment). Abb.2: Boxplots für aMCC- und aSCOR-Werte. Der Vergleich mittels Kruskal-Wallis-Test ergab signifikante Unterschiede zwischen allen Gruppen (p≤0,05). Die Trennwerte (rotes Rechteck) wurden mittels ROC-Analyse und Youden's-Index bestimmt.Abstract-Text englisch Objectives: Imaging evaluation of cervical spinal stenosis is based on human subjective classification into poorly delineable categories in clinical routine. However, to reach accurate diagnosis and targeted treatment a more precise and reliable assessment is desirable. Thus, we investigated a fully automated quantification of spinal canal compromise based on 3D T2 MRI segmentation of the spinal cord and CSF volume in correlation with human subjective classification. Methods: 114 symptomatic patients with predominantly mono-level stenosis and 88 healthy volunteers prospectively underwent 3D T2 SPACE MRI of the cervical spine. Based on a trained deep convolutional neuronal network, CSF space and spinal cord were segmented fully automated and the adapted Maximal Canal Compromise (aMCC) and adapted Spinal Cord Occupation Ratio (aSCOR) were calculated for all five cervical segments from C2 to C7. The evaluation procedure and score definition are depicted in Fig.1. Three independent experts performed subjective classification in no stenosis, relative stenosis and absolute stenosis for definition of the ground truth. Results: Of in total 1010 segments evaluated, subjective grading showed no stenosis in 798 (79.0%), relative stenosis in 85 (8.4%) and absolute stenosis in 127 (12.6%) segments, revealing significantly different automatically computed aMCC and aSCOR values within these groups (p≤0.001, Fig.2). In a second step, we calculated cut-offs reaching optimal diagnostic accuracy for separation of no from relative spinal stenosis at an aMCC of 1.18 and aSCOR of 36.9%. For differentiation of relative and absolute stenosis, the parameters showed correspondingly higher cut-offs (aMCC=1.54, aSCOR=49.3%, Fig.2). Discussion: This fully automated 3D MRI segmentation algorithm reached a high and reliable diagnostic accuracy for classification of cervical spinal stenosis. The calculated cut-offs can be used for radiological quantification of the severity of spinal stenosis in clinical routine. An advanced classification for a more detailed description of spinal stenosis based on these 3D anatomical data is now under investigation to improve the understanding of local pathophysiology and correlation to clinical affection. Figure 1: Overview of the fully automated evaluation procedure from 3D T2 SPACE MRI (A), segmentation of spinal cord (yellow) and CSF space (green) with determination of the vertebral bodies (B) and calculation of CSF and spinal cord volumes at the middle third of each evaluated segment (white shaded rectangle, C). Right: formula for aMCC (CSF proportion of the index to both surrounding segments) and aSCOR (proportion of spinal cord and CSF at the index segment). Figure 2: Boxplots for aMCC and aSCOR values. Comparison using Kruskal-Wallis test revealed significant differences between all evaluated groups (p≤0.05). The cut-offs between groups (red rectangle) were determined by ROC analysis and calculation of Youden's index.

Etablierung eines regenerativen Behandlungskonzepts chronischer nozizeptiver unterer Rückenschmerzen durch neuromuskuläre Instabilität – Krankheitsbild, Patientenidentifikation und Ergebnisse der Behandlung mit restaurativer Neurostimulation (periphere motorische Nervenstimulation am R. dorsalis L2)

Abstract-Text deutsch Einführung Eine neuromuskuläre Dysfunktion mit einhergehender funktioneller Instabilität ist eine bekannte Ursache spezifischer chronischer nozizeptiver unterer Rückenschmerzen (CLBP). Degenerative Veränderungen im Musculus multifidus mit Umbaureaktionen und fettiger Atrophie sind die Folge neurogener Hemmung nach Überlastung oder Trauma. Neurogene Umbaureaktionen lassen sich peripher aber auch zentral nachweisen und beeinflussen sowohl Propriozeption als auch die rechtzeitige muskuläre Stabilisierung des Rumpfes bei Lage-/Lastwechsel, was zu einer konsekutiven Überlastung und fortschreitender Degeneration des knöchernen, ligamentären und diskogenen Gewebes führt. Die restaurative Neurostimulation konnte in einer prospektiven RCT als auch in der klinischen Praxis die Effektivität der Therapie mit einer langfristigen Verbesserung und sicheren Anwendung bestätigen. Methode Im Anschluss an die Marktzulassung des ReActiv8-Systems (Mainstay Medical, Dublin, Irland) in Europa wurde in Deutschland eine prospektive multizentrische Registerstudie durchgeführt. Die Ergebnisse eines Zentrums werden hier mit Blick auf Patientenselektion, Therapieregime incl. post-OP Betreuung und klinischem Outcome ausgewertet. Erfasst wurden NRS, Oswestry-Index (ODI) und Quality of Life (EQ-5D 5L). Die Patientenselektion ist essenziell, um reproduzierbar gute Ergebnisse zu erzielen. Schritt 1 – Detaillierte Anamnese insb. bezogen auf schmerzverstärkende Aktivitäten/Umstände unter Belastung und der stattgehabten Vorbehandlung. Schritt 2 – Sicherstellung eines qualifizierten physiotherapeutischen Trainings zur segmentalen Stabilisierung. Schritt 3 – Klinische Untersuchung mit Prone Instability Test und Rx &amp; MRT-Bildgebung. Ergebnisse Zum Zeitpunkt der Einreichung haben 22 von 24 eingeschlossenen Patienten ein 1 Jahres FU. Das Durchschnittsalter betrug 52(23-82) Jahre mit einer Historie von 5 (0.5-31) Jahren mit CLBP. Zum Zeitpunkt des Einschlusses lag der NRS bei 7.9±0.2, der ODI 42.0±2.6 und der EQ-5D-5L bei 0.461±0.06. Nach 1 Jahr betrug der NRS 3.3±0.5, ODI 25.7±4.0 und EQ-5D-5L 0.745±0.043. Bei 72% der Patienten zeigte sich eine Schmerzreduktion um 50% oder mehr, bei 55 % eine ODI-Verbesserung um 15 Punkte oder mehr. Aufgrund des regenerativen Ansatzes kann mit einer weiteren und anhaltenden Verbesserung gerechnet werden. Diskussion&nbsp;Ein Teil der CLBP Patienten leidet langanhaltend sowie stark einschränkend und spricht nicht auf die bisherigen Behandlungsformen an. Größere operative Maßnahmen versprechen aufgrund der Pathologie keine kausale Therapie oder Erfolg. Diese&nbsp;Behandlung konnte als nicht destruktive, regenerative und minimalinvasive Option eine sichere und anhaltende Verbesserung dieser Patientengruppe erreichen. Die sorgfältige Patientenselektion auch bezüglich der technischen Limits der Therapie bezogen auf die Degeneration ist essentiell. Unter Berücksichtigung dieser Punkte&nbsp;können vergleichbare Ergebnisse&nbsp;wie in der größeren RCT-Studie erreicht werden. Abstract-Text englisch Introduction Neuromuscular instability is a well-recognised cause of a specific phenotype of mechanical chronic low back pain (CLBP). Although the presentation often typified by the presence of degenerative changes to the multifidus, fatty and connective tissue infiltration are a consequence of neural and musculoskeletal processes in response to injury or degeneration. Neurological dysfunction occurs at central and peripheral structures, impacting proprioception and motor planning and structural changes occur in the muscle affecting endurance and coordination.Restorative neurostimulation has been employed to improve clinical outcomes in patients with this type of CLBP and has demonstrated effectiveness and durability in both clinical trials and clinical practice. Method A prospective registry of cases conducted in Germany was established as part of the post market requirements for the use of the ReActiv8 (Mainstay Medical, Dublin, Ireland) device in Europe. Here we review the experience of a single centre including guidelines for patient selection, post-operative care and rehabilitation and clinical outcomes, including numerical rating scale (NRS) for back pain, Oswestry disability index (ODI), quality of life (EQ-5D 5L). Patient selection is critical to ensuring reproducible outcomes and as such a three-step process was introduced; step 1 – detailed history with an emphasis on the activities that change pain levels, step 2 – a review of prior conservative management to ensure that high quality exercise and physical therapy has been completed and step 3 – physical assessment with the prone instability test and MRI review. As such patients were included at this site according to these criteria. Results At the time of submission 22/24 patients have completed 1 year of follow-up after screening through the three-step process. On average these patients had a median age of 52(23-82) years, with a median history of CLBP of 5 (0.5-31) years. At baseline Pain Numerical Rating Score (NRS) was 7.9 ± 0.2, Oswestry Disability Index (ODI) was 42.0±2.6 and EQ-5D-5L was 0.461±0.06. At follow up, Pain NRS was 3.3±0.5, ODI was 25.7±4.0 and EQ-5D-5L was 0.745±0.043. Additionally, 72% of patients experienced a 50% or greater reduction in pain and 55% a more than 15-points improvement in ODI. With a restorative mechanism of action, it can be anticipated that these outcomes will continue to improve over the longer term. Discussion&nbsp;There is a select subset of CLBP patients that experience severe pain and disability resulting from neuromuscular instability. Restorative neurostimulation has demonstrated effectiveness and durability in multiple studies for these patients. These data show that through careful patient selection using a structured approach to ensure both appropriate pathology and failure of appropriate conservative management, that the real-world outcomes are equivalent to stringent RCT criteria and that these outcomes can be routinely obtained.

Systematische immunhistologische Analyse der&nbsp;altersbedingten Veränderungen der extrazellulären Matrix in murinen Facettengelenken und Bandscheibengewebe

Abstract-Text deutsch Einleitung In Rahmen des gewöhnlichen Älterungsverlaufs der Proteoglykan Gehalt und der Wassergehalt reduzieren sich in der extrazellurären Matrix sowohl in der Bandscheibe als auch in dem Knorpel der Facettengelenke. Diese Veränderungen beeinflussen die mechanischen Gewebeeigenschaften und begünstigen die Degeneration. Frühere Studien haben Kollagen und Proteoglykanen, die zwei Hauptbestandteile der ECM, erforscht. Kleinkomponenten- die für die&nbsp; Verbindung der Kollagenfibrillen und für die Anbindung des Kollagennetzwerkes an die Aggrecan Matrix zuständig sowie funktionelle Eigenscahften beinflussen-sind jedoch nicht systematisch erforscht. Material/Methode Facettengelenke und Bandscheibegewebe sind von 6,12, 14 Monaten alten C57BL/6 mäuse gewonnen worden. Nach der Entkalkung erfolgte die Fixierung in Paraffin und&nbsp; 5 µm Schnitte wurden aufbereitet. Es erfolgte die Färbung mit Safranin -O&nbsp; zur Visualisation der Proteoglykanen und der Gewebemorphologie. ECM Komponeneten wurden mit geeigneten Antikörper gegen Kollagen II, VI, IX, XII, thrombospondin-1, -4 and -5 (COMP), matrilin-2 and -3, nidogen-1 and -2, EMILIN-1 and decorin markiert. Ergebnisse Wir beobachteten deutliche und gewebespezifische Veränderungen in der Expression und Lokalisation der Matrix Proteine. In der Facettengelenke von älteren Mäusen , die reduzierte Safranin-O Färbung wies auf die erwartete Proteoglykanverluste hin. Die Expression von Kollagen II und IX war unverändert während die Expression von Kollagen VI und XII war gesteigert. Es zeigte sich eine erhöhte Fluoreszenzintensität von thrombospondin-4, -5, decorin, nidogen-1 and EMILIN-1 in älteren Tiere. Letztere zwei wurden nur perizellulär nachgewiesen. In das Bandscheibengewebe, die Fluoreszenzintensität von allen Thrombospondinen, matrilin-2, EMILIN-1 and nidogen-1 stieg proportional zum Alter während die Fluoreszenzintensitätder Proteoglykanen und sämtlicher Kollagene blieb unverändert. Diskussion&nbsp; Wir haben altersspezifische Veränderungen in der Expression und Lokalisation von kleinen ECM Komponenten festgestellt, vor der Degradation der Hauptbestandteile der Kollagene und der Proteoglykanen. Die Neuanordnung und /oder der Verlust von diesen kleinen Verbindungsmolekulen könnte zur Destabilisierung der höher geordneten Strukturen führen. Diese Hypothese wurde die veränderten mechanischen Eigenschaften und die erhöhte Neigung zur Gewebedenegeneration während des Älterungsprozesses erklären. Abstract-Text englisch PURPOSE With increasing age, the proteoglycan content is reduced and water is lost from the extracellular matrix (ECM) in both intervertebral discs and articular cartilage of facet joints. These changes alter the mechanical properties of the tissue and increase the susceptibility for its degeneration. Previous studies focused on collagens and proteoglycans, the two major ECM components. However, minor components that interconnect collagen fibrils, link the collagen network to the aggrecan matrix and determine functional properties have not been studied systematically. The purpose of this study was to determine if there are any age specific changes in the expression and localization of these minor components. METHODS Facet joints and intervertebral discs(n=5) were harvested from 6, 12 and 14 months old C57BL/6 mice. After decalcification, tissues were embedded in paraffin and sections of 5 μm were prepared. To visualize tissue morphology and proteoglycans, sections were stained with safranin-O. ECM components were detected with specific antibodies directed against collagen II, VI, IX, XII, thrombospondin-1, -4 and -5 (COMP), matrilin-2 and -3, nidogen-1 and -2, EMILIN-1 and decorin. RESULTS AND CONCLUSION We observed distinct and tissue-specific changes in matrix protein expression and localization. In facet joints of older mice, reduced safranin-O staining indicated an expected proteoglycan loss. The expression of collagens II and IX was unchanged while collagen VI and XII expression increased. A higher staining intensity was detected for thrombospondin-4, -5, decorin, nidogen-1 and EMILIN-1 in older animals with the latter two exclusively found pericellularly. In the intervertebral disc, the staining intensity for all thrombospondins, matrilin-2, EMILIN-1 and nidogen-1 increased with ageing even though the staining for proteoglycans and all collagens was not obviously changed at the same time point. We detected age-related changes in expression and localization of minor ECM components prior to the degradation of the major suprastructures consisting of collagens and proteoglycans. The rearrangement and/or loss of minor interconnecting proteins might destabilize higher order structures in the ECM. This would explain altered mechanical properties and an increased susceptibility for tissue degeneration during ageing.

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