Z Orthop Unfall 2016; 154(03): 269-274
DOI: 10.1055/s-0042-100816
Originalarbeit
Georg Thieme Verlag KG Stuttgart · New York

Der Einfluss des intraoperativen Nervenwurzelmonitorings mit dem INS-1-System (NuVasive) auf das radiologische Outcome bei dorsaler transpedikulärer Instrumentation der Lendenwirbelsäule

The Effect of Intraoperative Screw Monitoring (Root Monitoring) with the INS-1 System (NUVASIVE) on the Radiological Outcome of Dorsal Instrumentation of the Lumbar Spine
G. Bernhardt
1   Zentrum für integrative Traumatologie und Orthopädie, Helios-Klinikum Aue
,
F. Awiszus
2   Klinik für Orthopädie, Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
,
U. Meister
3   Wirbelsäulenchirurgie und Kinderorthopädie, Helios Seehospital Sahlenburg, Cuxhaven
,
C. E. Heyde
4   Orthopädische Klinik und Poliklinik, Universität Leipzig AöR
,
H. Böhm
5   Klinik für Wirbelsäulenchirurgie und Querschnittgelähmte, Zentralklinik Bad Berka GmbH
› Author Affiliations
Further Information

Publication History

Publication Date:
28 June 2016 (online)

Zusammenfassung

Einleitung: Das Ziel der Arbeit war es, den Einfluss eines peripheren Neuromonitorings auf die Implantation von Pedikelschrauben bei lumbalen dorsalen Instrumentationen zu prüfen. Dabei war die angenommene Hypothese, dass der Einsatz des Pedikelmonitorings tatsächlich die Zahl der Schraubenfehllagen verringern kann. Material und Methode: Hierzu wurden prospektiv-randomisiert 22 Patienten eingeschlossen, von denen 10 ein peripheres Neuromonitoring mit dem INS-1-System (NUVASIVE, San Diego, USA) erhielten. Die Schraubenlage wurde postoperativ mittels einer CT-Untersuchung evaluiert. Die Lage der Schraube wurde entsprechend den Kriterien von Berlemann et al. [7] als Beziehung derselben zur Pedikelwand definiert. Gleichzeitig wurden die Implantationswinkel und sekundäre OP-Merkmale analysiert. Ergebnisse: Auf die Abstände des Schraubenmittelpunkts zur Pedikelwand ergaben sich durch das Neuromonitoring keine Einflüsse. Diese waren lediglich von der Implantationsseite (rechts und links) und der Implantationshöhe (kaudale oder kraniale Schraube) abhängig. Bezüglich des Einflusses des Wurzelmonitorings auf die korrekte intrapedikuläre Schraubenlage führte die Arbeit bei der geringen Fallzahl zu keiner validen Aussage. Allerdings wurde zumindest eine Tendenz zur häufigeren Pedikelperforation in der Monitoringgruppe gefunden, welche aber nicht signifikant war. Ebenfalls tendenziell erhöht war der Blutverlust in der Monitoringgruppe. In der Arbeit konnte jedoch gezeigt werden, dass das Wurzelmonitoring einen signifikanten Einfluss auf die Streuung des Transversalwinkels hatte. Diese war erhöht im Vergleich zur Kontrollgruppe. Die Implantationswinkel zeigten ansonsten im Mittel keine Abhängigkeit vom Neuromonitoring. Auch bez. der Operationszeit ergab sich kein Einfluss des Neuromonitorings. Schlussfolgerung: Die Hypothese, dass die Rate an Schraubenfehllagen gesenkt werden kann, konnte durch die vorliegenden Daten nicht bestätigt werden. Der einzige Parameter, welcher durch das Monitoring beeinflusst wurde, war der Transversalwinkel mit einer erhöhten Streuung. Zu schlussfolgern ist, dass wegen der nicht nachgewiesenen Verbesserung der Schraubenlage im Pedikel und sogar einer tendenziell erhöhten Fehllage der Einsatz des Systems nicht uneingeschränkt befürwortet werden kann.

Abstract

Introduction: Transpedicular screw fixation of spinal segments has been described for a variety of surgical indications and is a key element in spinal surgery. The aim of transpedicular screw fixation is to achieve maximal stability. Screw malposition should be obviated to avoid neurological complications. There are published methods of applying evoked EMG to control screw position in relation to neural structures. These studies demonstrated that an intact bony pedicle wall acts as an electrical isolator between the screw and spinal nerve root. The aim of our study was to evaluate the impact of intraoperative pedicle screw monitoring on screw positioning. Material and Methods: We enrolled 22 patients in this prospective randomised study, who underwent spinal instrumentation after being split into two equal groups. In the first group, dorsal instrumentation was supplemented with intraoperative nerve root monitoring using the INS-1-System (NuVasive, San Diego USA). In the second group, screws were inserted without additional pedicle monitoring. All patients underwent monosegmental instrumentation with “free hand implanted” pedicle screws. 44 screws were inserted in each group. The screw position was evaluated postoperatively using CT scans. The position of the screws in relation to the pedicle was measured in three different planes: sagittal, axial and coronal. The accuracy of the screw position was described using the Berlemann classification system. Screw position is classified in three groups: type 1 correct screw position, type 2 encroachment on the inner cortical wall, type 3 pedicle cortical perforation. Screw angulation and secondary operative criteria were also evaluated. Results: The use of neuromonitoring did not influence the distance between the centre of the screws and the pedicle wall. Distances only depended on the implantation side (right and left) and the height of implantation (caudal or cranial screw). Because of the low number of cases, no conclusion could be reached about the influence of root monitoring on the correct positioning of the screws. There was at least a non-significant trend towards more frequent perforation of the pedicle in the monitor group. In the present study, we showed that root monitoring had a significant effect on the scattering of transversal angles. These were increased compared to the control group. Otherwise, the implantation angle was not shown to depend on the use of neuromonitoring. Neuromonitoring did not influence blood loss or operative time. Discussion: The data did not permit any conclusion as to whether this technique can minimise the frequency of pedicle screw malposition. The four coronal plane distances did not depend on the use of neuromonitoring. The inclination angle was also unaffected by neuromonitoring. The only parameter for which we found any effect was the transverse angle. The mean values were similar in both groups, but the variances were not equal. The effect of monitoring on the only parameter which could not be evaluated by fluoroscopy is thus rather unfavourable.

 
  • Literatur

  • 1 Mulholland RC. Pedicle screw fixation in the spine. J Bone Joint Surg Br 1994; 76?B: 517-519
  • 2 Reichle E, Morlock M, Sellenschloh K et al. Zur Definition der Pedikelfehllage – Primärstabilität und Lockerungsverhalten von Pedikelschrauben in Abhängigkeit von ihrer Lage: spongiöse Verankerung, kortikale Verankerung, Perforation und Fehllage. Orthopäde 2002; 31: 402-405
  • 3 Yuan HA, Garfin SR, Dickman CA et al. A historical cohort study of pedicle screw fixation in thoracic, lumbar and sacral spinal fusions. Spine (Phila Pa 1976) 1994; 19 (20 Suppl.) S2279-S2296
  • 4 Leppanen RE. Intraoperative monitoring of segmental spinal nerve root function with free-run and electrically-triggered electromyography and spinal cord function with reflexes and F-responses. J Clin Monit Comput 2005; 19: 437-461
  • 5 Owen JH, Laschinger J, Bridwell K et al. Sensitivity and specificity of somatosensory and neurogenic-motor evoked potentials in animals and humans. Spine 1988; 13: 1111-1118
  • 6 Rosen CD. Letter to the editor. Spine (Phila Pa 1976) 1991; 16: 599
  • 7 Calancie B, Lebwohl N, Madsen P et al. Intraoperative evoked EMG monitoring in an animal model: a new technique for evaluating pedicle screw placement. Spine (Phila Pa 1976) 1992; 17: 1229-1235
  • 8 Lenke LG, Padberg AM, Russo MH et al. Triggered electromyographic threshold for accuracy of pedicle screw placement: an animal model and clinical correlation. Spine (Phila Pa 1976) 1995; 20: 1585-1591
  • 9 Schlaich N, Fuchs-Buder T. Die Wahl des Stimulationsmusters. Anaesthesist 2000; 49 (Suppl. 01) S11-S13
  • 10 Berlemann U, Monin D, Arm E et al. Planning and insertion of pedicle screw with computer assistance. J Spinal Disord 1997; 10: 117-124
  • 11 Bannasch JH, Rosenkranz T, Niemeyer T et al. Intraoperatives Neuromonitoring bei Korrekturen von Wirbelsäulendeformitäten. Neurophysiol Lab 2011; 33: 104-117
  • 12 Bohnsack M, Rühmann O, Gossé F. Radiologische und computertomographische Beurteilung der Pedikelschraubenlage bei lumbalen Spondylodesen. Z Orthop Ihre Grenzgeb 2001; 139: 26-30
  • 13 Matsuzaki H, Tokuhashi Y, Matsumo F et al. Problems and solutions of pedicle screw plate fixation of lumbar spine. Spine (Phila Pa 1976) 1990; 15: 1159-1165
  • 14 Lonstein JE, Denis F, Perra J et al. Complications associated with pedicle screws. J Bone Joint Surg 1999; 81: 1519-1528
  • 15 Dick W. Innere Fixation von Brust- und Lendenwirbelsäulenfrakturen. In: Burri C, Harder F, Jäger M, Hrsg. Aktuelle Probleme in der Chirurgie und Orthopädie. Bd. 28. Bern, Stuttgart: Huber; 1984
  • 16 Toleikis JR, Skelly JP, Carlvin AO et al. The usefulness of electrical stimulation for assessing pedicle screw placements. J Spinal Disord 2000; 13: 283-289
  • 17 Calancie B, Madsen P, Lebwohl N. Stimulus-evoked EMG monitoring during transpedicular lumbosacral spine instrumentation. Initial clinical results. Spine (Phila Pa 1976) 1994; 19: 2780-2786