Beurteilung bandscheibenerhaltender Operationstechniken anhand der Bandscheibenauswölbung
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Die Erhaltung und die Wiederherstellung physiologischer Funktionen der Bandscheibe zählen derzeit zu den wichtigsten Zielen bei der operativen Therapie degenerierter Wirbelsäulenerkrankungen. Bewegungserhaltende Operationsmethoden gewinnen daher, gegenüber der bisher als „Golden Standard“ geltenden Fusionstechnik, immer mehr an Bedeutung. Es wird diskutiert, dass eine physiologische Belastung der Bandscheibe den Regenerationsprozess begünstigen kann. Dies soll durch die Verwendung dynamischer Fixationssysteme erreicht werden. Voraussetzung für die Bearbeitung dieses Projektes war es eine Methode zu entwickeln, mit der die Erfassung lokaler Dehnungen sowie die dreidimensionale Auswölbung an der Bandscheibe möglich waren. Anhand dieser Messdaten konnten einerseits der physiologische Belastungszustand der Bandscheibe und andererseits die Änderung dieses Zustands nach der Applikation verschiedener Implantatsysteme bestimmt werden. Gewonnen wurden diese Daten aus einer In-vitro-Studie, in der vier verschiedene bandscheibenerhaltende Implantate an humane Lendenwirbelsäulenpräparate appliziert wurden. Die Ergebnisse zeigten, dass eine rigide posteriore Stabilisierung die äußere Bandscheibendeformation erheblich einschränkt und dynamische Systeme einen Teil der natürlichen Bandscheibendeformationen erhalten können. Es wurde aber auch gezeigt, dass ein Implantat die Dehnungen entlang der Anulusfaserrichtungen verdoppelte im Vergleich zur Intaktsituation. Weitere In-vitro-Studien ergaben, dass der Bewegungsumfang, die äußere Bandscheibendehnungsverteilung und –auswölbung voneinander unabhängige Parameter sind. Dies galt insbesondere für kombinierte Bewegungen der Wirbelsäulenpräparate. Die daraus entstandene Methode steht uns für zukünftige biomechanische Untersuchungen zur Verfügung und bietet die Möglichkeit weitere Parameter für die Beurteilung bandscheibenerhaltender Implantatsysteme zu verwenden.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- A new laser scanning technique for imaging intervertebral disc displacement and its application for modeling nucleotomy. Clin Biomech (Bristol, Avon)
Heuer, F., Schmidt, H., Claes, L., und Wilke, H.-J.
- A new laser scanning device acquiring intervertebral disc contours in a spine tester. in Jahrestagung der DGfB biomechanica VI. 2007. Koeln
Heuer, F., Schmidt, H., Schmitt, H., Claes, L., and Wilke, H.-J.
- A new laser scanning device acquiring intervertebral disc contours in a spine tester. in SAS. 2007. Berlin, Germany. (Poster)
Heuer, F., Schmitt, H., Claes, L., and Wilke, H.-J.
- Creep associated changes in intervertebral disc bulging obtained with a laser scanning device. Clin Biomech 2007 (Bristol, Avon), 22(7): p. 737-744
Heuer, F., Schmitt, H., Schmidt, H., Claes, L., and Wilke, H.J.
- A method to obtain surface strains of soft tissues using a laser scanning device. J Biomech 2008; 41:2402-2410
Heuer F, Wolfram U, Schmidt H, Wilke HJ
- A new method to obtain surface strains of intervertebral discs using a laser scanner. in European Society of Biomechanics (ESB). 2008. Luzern, Switzerland
Heuer, F., Wolfram, U., Schmidt, H., Claes, L., and Wilke, H.-J.
- Die Evaluation bandscheibenerhaltender Implantate anhand der Auswölbung und äußeren Dehnungsverteilung von Bandscheiben. Deutsche Gesellschaft für Wirbelsäulenchirurgie (DWG) . 2008. Ulm
Heuer, F., Schmidt, H., und Wilke, H.-J.
- Posterior Motion Preserving Implants Evaluated by Means of Intervertebral Disc Bulging and Annular Fiber Strains. ISSLS. 2008. Genf, Switzerland
Heuer, F., Schmidt, H., und Wilke, H.-J.
- Stepwise reduction of functional spinal structures increase disc bulge and surface strains. J Biomech, 2008. 41(9): p. 1953-1960
Heuer, F., Schmidt, H., and Wilke, H. J.
- The Deformation and the Strain Distribution of the Outer Annulus Fibrosus. Dissertation, Ulm. 2008
Heuer, F.
- The relation between intervertebral disc bulging and annular fiber associated strains for simple and complex loading. J Biomech, 2008. 41(5): p. 1086-94
Heuer, F., Schmidt, H., and Wilke, H. J.
- The relation between intervertebral disc bulging and annular fiber associated strains. in European Society of Biomechanics (ESB). 2008. Luzern, Switzerland
Heuer, F., Schmidt, H., and Wilke, H.-J.
- Posterior Motion Preserving Implants Evaluated by Means of Intervertebral Disc Bulging and Annular Fiber Strains. Spine Arthroplasty Society (SAS). 2009. London (Special Poster)
Heuer, F., Schmidt, H., und Wilke, H.-J.
- Wie ändern bandscheibenerhaltende Implantate die Auswölbung und Dehnungsverteilung von Bandscheiben? Deutsche Gesellschaft der Unfallchirurgie (DGU). 2009. Berlin
Heuer, F., Schmidt, H., und Wilke, H.-J.
- Wie ändern posteriore Fixationssysteme das Dehnungsverhalten von Bandscheiben? Deutsche Gesellschaft für Biomechanik (DGfB). 2009. Münster
Heuer, F., Schmidt, H., und Wilke, H.-J.
