Ergebnisse einer biomechanischen Pilotstudie zur Ermittlung des ROM vor und nach dorsaler Korrekturspondylodese mittels dreidimensionaler Echtzeit-Darstellung 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. 

Methode 

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. 

Ein- und Ausschlusskriterien

operativ behandelte Patienten im Alter zwischen 10 und 18 Jahren mit idiopathischer Skoliose und Operationsindikation. 
Vergleichsgruppe mit gesunden Probanden im Alter zwischen 10 und 18 Jahren ohne Wirbelsäulendeformität 

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. 

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. 

	Patientengruppe					Vergleichsgruppe
	preOP (ROM in °)	postOP (ROM in °)	1 YFU (ROM in °)	Veränderung pre OP - post OP in °	Veränderung pre OP - 1 YFU in °	ROM in °
Flexion	47	20	37	28	11	68
Extension	39	16	18	23	21	62
Left Lateral Flexion	32	12	26	20	6	41
Right Lateral Flexion	31	14	25	17	6	46
Left Rotation	38	12	23	26	16	43
Right Rotation	53	19	30	34	23	54

Unmittelbar postoperativ zeigte sich insgesamt (Addition aller Winkelgrade) eine Reduktion der Beweglichkeit um ca. 60%. Dabei wies die Rotation die höchsten Veränderungen auf:  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. In der Nachuntersuchung nach einem Jahr verblieb in der Winkeladdition eine Reduktion der Rom um 34%. Der Vergleich zu gesunden Probanden zeigt einen Unterschied vor allem in Extension und Flexion. 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.

	patient group					comparison group
	preOP (ROM in °)	postOP (ROM in °)	1 YFU (ROM in °)	Change pre OP - post OP in °	Change pre OP - 1 YFU in ° ROM in °	ROM in °
Flexion	47	20	37	28	11	68
Extension	39	16	18	23	21	62
Left Lateral Flexion	32	12	26	20	6	41
Right Lateral Flexion	31	14	25	17	6	46
Left Rotation	38	12	23	26	16	43
Right Rotation	53	19	30	34	23	54

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.