PMMA versus Titanium Cage after Anterior Cervical Discectomy - A Prospective Randomized Trial

Abstract

Introduction: Nonautologous interbody fusion materials are utilised in increasing numbers after anterior cervical disc surgery to overcome the problem of donor site morbidity of autologous bone grafts. This study investigates the performance of two nonautologous materials, the bone cement Polymethylmethacrylate (PMMA) and titanium cages. This prospective randomised trial, with assessment of the results by an independent observer, evaluates whether a Polymethylmethacrylate (PMMA) spacer or a titanium cage provides a better fusion rate around the implant and a better clinical outcome.

Patients/Material and Methods: Between 2000 and 2002, 115 patients with monoradicular cervical nerve root compression syndrome caused by soft cervical disc herniation were eligible for this study. Myelopathy, excessive osteophyte formation, and adjacent level degeneration were exclusion criteria. A block-restricted randomisation was applied. The 2-year clinical outcome served as the primary endpoint of the study. Clinical outcome was assessed according to the Odom scale by an independent observer at the follow-up examination. Preoperative, postoperative, and follow-up radiographs were taken.

Results: The study was completed by 107 patients (53 with PMMA and 54 with titanium cage). No significant difference between the two groups could be established with respect to the clinical outcome. In each group, 26 patients scored excellent. Good results were found in 19 PMMA patients and 16 titanium cage patients; satisfactory results were found in 8 PMMA patients and 9 titanium cage patients; bad results were found in 3 titanium cage patients. In 47 titanium cage cases (87%), fusion occurred radiologically as bony bridging around the implant. The fusion rate was significantly lower (p=0.011) in the PMMA group, with 35 cases (66%) united at follow-up.

Conclusion: The radiological result of the titanium cage is superior to that of PMMA with respect to the fusion rate. Although the titanium cage achieves a better fusion rate, there is no difference between titanium cages and PMMA with respect to the clinical outcome.

Zusammenfassung

Einleitung: Nichtautologe Fusionsmaterialien werden in zunehmender Zahl in der ventralen Halsbandscheibenchirurgie genutzt, um das Problem der an der Spanentnahmemorbidität zu vermeiden. Wir untersuchten die beiden in unserer Region meist genutzten nichtautologen Materialien, das als Knochenzement bekannte Polymethylmethacrylat (PMMA) verglichen mit einem Titancage. Diese prospektiv randomisierte Studie mit Auswertung durch einen unabhängigen Untersucher soll feststellen, ob mit der Implantation eines Titancages nach ventraler Entfernung der Halsbandscheibe eine bessere Fusionsrate und ein besseres klinisches Resultat als mit einem Polymethylmethacrylat- (PMMA)-Interponat erreicht werden.

Patienten/Materialien und Methoden: Zwischen 2000 and 2002 waren 115 Patienten mit einem monoradikulären zervikalen Nervenwurzelkompressionssyndrom verursacht durch einen weichen Halsbandscheibenvorfall für die Studie geeignet. Zervikale Myelopathie, exzessive Osteophytenbildung und Degeneration der Nachbaretagen waren Ausschlusskriterien. Es erfolgte eine Block-Randomisierung. Primärer Endpunkt der Studie war das klinische 2-Jahresresultat. Das klinische Resultat wurde entsprechend der Odom-Skala durch einen unabhängigen Untersucher klassifiziert. Präoperative, postoperative und Verlaufsröntgenuntersuchungen wurden durchgeführt.

Ergebnisse: Die Studie wurde von 107 Patienten (53 mit PMMA and 54 mit Titancage) vollständig durchlaufen. Im klinischen Resultat konnte kein signifikanter Unterschied zwischen den beiden Gruppen festgestellt werden. In der PMMA-Gruppe erzielten 26 Patienten ein exzellentes Resultat verglichen mit 26 Patienten aus der Gruppe mit Titancage. 19 PMMA- und 16 Titancage-Patienten zeigten ein gutes, 8 PMMA- und 9 Titancage-Patienten ein befriedigendes und 3 Titancage-Patienten hatten ein schlechtes Resultat auf der Odom-Skala. Bei 47 Titancages (87%) trat eine als knöcherne Überbrückung radiologisch nachweisbare Fusion auf. Signifikant niedriger (p=0,011) war die Fusionsrate in der PMMA-Gruppe mit 35 Fällen (66%) knöcherner Überbauung zum Nachuntersuchungstermin.

Schlussfolgerung: Der Titancage ist dem PMMA im radiologischen Resultat überlegen, dies hatte jedoch keinen Einfluss auf das klinische Resultat.

Key words

intervertebral disc - anterior discectomy - cervical spine - Polymethylmethacrylate - titanium cage

Schlüsselwörter

Bandscheibe - ventrale Diskektomie - Halswirbelsäule - Polymethylmethacrylat - Titancage

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