Pseudarthrosen nach Densfrakturen – ein prädiktives Modell zur Therapiewahl mit retrospektiver multi-center Strategie

Abstract-Text deutsch

Die Identifikation von Risikofaktoren für die Entwicklung von Denspseudarthrosen könnte es den behandelnden Ärzt*innen ermöglichen die patient*innenorientierte Therapie, unter Abwägung der Risiken frühzeitig nach dem Trauma einzuleiten.

Ziel dieser Studie war es, die Therapiemethode (operativ vs. konservativ) bei Densfrakturen hinsichtlich des Risikos der Entwicklung einer Pseudarthrose zu untersuchen.

Die Studie basiert auf einer retrospektiven Analyse von routinemäßig erhobenen Daten bei einem Kollektiv von 419 Patient*innen mit Densfrakturen die in vier Kliniken in Österreich und Deutschland behandelt wurden.

Es wurden potenzielle Faktoren für die Entwicklung einer Pseudarthrose in fünf-fach kreuzvalidierte extreme gradient boosted (XGBoost) Modelle, sowie in binäre logistische Regressionsmodelle inkludiert. Die im Folgenden aufgeführten unabhängigen Variablen wurden in die Modelle integriert: Alter, Geschlecht, Frakturdislokation, Verletzungsmuster (Hoch- und Niederenergie Trauma), Frakturklassifikation (Anderson II vs. III), Vorhandensein von Komorbiditäten (Charlson comorbidity index) und Behandlungsmethode (konservativ, ventrale oder dorsale Schraubenosteosynthese mit einer oder zwei Schrauben und Cervico-occipitale Fusion). Die verschiedenen Modelle wurden anhand der Fläche unter der Grenzwertoptimierungskurve (AUROC) miteinander verglichen.

In der Kohorte hatten 189 (45%) Patient*innen sechs Monate nach Trauma eine radiologisch gesicherte Pseudarthrose. Die Rate der Pseudarthrosen war bezüglich der Behandlungsgruppen signifikant unterschiedlich (p<0.001), mit der höchsten Pseudarthroserate bei den konservativ behandelten Patient*innen. Keine signifikanten Ergebnisse hinsichtlich der Pseudarthrosenrate wurden zwischen den einzelnen teilnehmenden Kliniken gefunden (p>0.05). Die Faktoren Alter, Frakturklassifikation und Behandlungsmethode zeigten den größten Beitrag im XGBoost Modell.

Höheres Alter, Anderson II Frakturen, konservative Behandlung und ventrale Stabilisierung mit einer Schraube zeigten sich als Hauptrisikofaktoren für die Entwicklung einer Denspseudarthrose.

Abstract-Text englisch

The underlying aim of this study is to assess the impact of treatment (operative vs. conservative) on osseous union and to identify potential risk factors for odontoid fracture nonunion.

This study is based on a multi-center retrospective analysis of routinely collected data.

A total of 415 individuals who sustained odontoid fracture and were treated in either of four tertiary referral centers in --- blinded --- were included in the study.

The following variables were included in the analysis: age, gender, loss of reduction, mechanism of injury (high vs. low energy), fracture classification (Anderson II vs. III), presence of comorbidities (Charlson comorbidity index), and treatment (conservative, anterior screw fixation with one or two screws, posterior C1/C2 spondylodesis, cervico-occipital fusion).

We included potential contributing factors for fracture nonunion in cross-validated extreme gradient boosted (XGBoost) and binary logistic regression models aiming to identify risk factors for nonunion. Performances of the different models were compared using the area under the receiver operating characteristic curve (AUROC).

In our cohort, 187 (45%) had radiologically confirmed dens nonunion six months post-injury. Rates of nonunion were significantly different between the treatment groups (p<0.001) with the highest rate in the conservatively treated group. No significant differences in nonunion rates were found between anterior screw fixation and conservative management (p>0.05). The factors age, fracture classification, conservative treatment, and cervico-occipital fusion showed the highest model contributions in the XGBoost.

Higher age, Anderson type II fractures, and conservative treatment are the main risk factors for odontoid nonunion. Anterior screw fixation did not differ significantly from conservative treatment in terms of fracture union of the odontoid.