Vergleich radiologischer Verfahren zur präoperativen Beurteilung der Verankerungsfestigkeit von Wirbelsäulenimplantaten

M. Schwitalle; P. Eysel; A. Eckardt; A. Oberstein; H. v Zitzewitz

doi:10.1055/s-2007-1015472

RöFo - Fortschritte auf dem Gebiet der Röntgenstrahlen und der bildgebenden Verfahren, Table of Contents

Rofo 1997; 166(6): 535-538
DOI: 10.1055/s-2007-1015472

Originalarbeit

Vergleich radiologischer Verfahren zur präoperativen Beurteilung der Verankerungsfestigkeit von Wirbelsäulenimplantaten

Radiological approaches to preoperative assessment of screw fixation strength in spine fusionsM. Schwitalle¹ , P. Eysel¹ , A. Eckardt¹ , A. Oberstein² , H. v. Zitzewitz²

¹Orthopädische Klinik (Direktor: Prof. Dr. med. J. Heine)
²Radiologische Klinik (Direktor: Prof. Dr. med. M. Thelen) Klinikum der Johannes Gutenberg-Universität, Mainz

Abstract

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Zusammenfassung

Ziel: Die vorliegende Untersuchung soll prüfen, welches radiologische Verfahren am ehesten zur präoperativen Beurteilung der Verankerungsfestigkeit von Wirbelsäulenimplantaten geeignet ist. Material und Methode: Die Knochendichte bzw. -struktur von 50 humanen Leichenwirbelkörpern wurde durch Zwei-Energie-Röntgenabsorptiometrie (Dual X-ray Absorptiometry = DXA), Quantitative Computertomographie (QCT) und T₂*-Relaxationszeit (MRT) bestimmt (Vergleichsverfahren). Anschließend wurden die Wirbelkörper mit VDS-Schrauben instrumentiert und deren Verankerungsfestigkeit durch Auszugsversuche simuliert (Referenzverfahren), um die Ergebnisse jedes radiologischen Verfahrens mit den Meßwerten der Auszugsversuche zu korrelieren. Ergebnisse: Die größte Korrelation zeigte sich für die Spongiosadichtemessung im QCT (r = 0,72; p< 0,001) und die Knochendichtemessung in der DXA (r = 0,70; p<0,001). Für den Kehrwert der T₂*-Relaxationszeit (r = 0,55; p< 0,001) und die Kortikalis-QCT dagegen konnte nur ein geringer bzw. kein linearer Zusammenhang zur Auszugskraft gefunden werden. Schlußfolgerungen: Knochendensitometrische Verfahren wie QCT und DXA sind zur präoperativen Beurteilung der Verankerungsfestigkeit von Wirbelsäulenimplantaten am ehesten geeignet.

Summary

Purpose: To compare three techniques with regards to their ability to estimate pull out strength of spinal fusion hardware. Material and methods: VDS-screw fixation strength in 50 human cadaveric vertebral bodies was approximated by means of pullout force measurement. Bone quality was assessed by Dual X-ray Absorptiometry (DXA), Quantitative Computed Tomography (QCT) and T₂*-relaxation time. For each of these techniques, correlation with axial pull out force strength was investigated. Results: Highest correlation was found for cancellous bone density measured by QCT (r = 0.72; p< 0.001), immediately followed by DXA (r = 0.70; p < 0.001), which involves all bone components. Inverted T₂*-relaxation time (r = 0.55; p<0.001) and cortical bone density (QCT) correlated just slightly with pull-out force strength. Conclusions: Absorptiometrical techniques like QCT and DXA are most appropriate to estimate VDS-screw fixation strength preoperatively.

Schlüsselwörter:

Knochendichtemessung - Zwei-Energie-Röntgenabsorptiometrie - Quantitative Computertomographie - T₂* -Relaxationszeit

Key words:

Bone mineral density - Dual x-ray absorptiometry - Quantitative computed tomography - T₂*-relaxation time

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