Was ist eine instrumentierte Wirbelsäulenfusion?

Instrumentell = mit Hilfe von Instrumenten wie Stäben, Platten, Schrauben, Käfigen und Haken
Wirbelsäule = mit der Wirbelsäule verbunden
Fusion = ein Prozess, bei dem Knochen „verschmelzen“ oder dauerhaft zusammenwachsen

Die instrumentelle Wirbelsäulenfusion ist ein Verfahren, bei dem ein Chirurg Instrumente wie Stäbe, Platten und Schrauben verwendet, um die Knochen in der Wirbelsäule zu verschmelzen oder zusammenzuwachsen.

Eine instrumentelle Wirbelsäulenversteifung wird bei erwachsenen oder pädiatrischen Patienten durchgeführt, wenn die Wirbelsäule durch degenerative Erkrankungen, Deformierungen, Traumata, Tumore oder Operationen geschwächt ist. Ziel des Eingriffs ist die Wiederherstellung der Wirbelsäulenfestigkeit, so dass die Wirbelsäule den normalen Alltagsbelastungen standhalten und auch das Rückenmark und die Nerven vor übermäßigen Kräften schützen kann, die gelegentlich auftreten.

Das Grundprinzip einer Wirbelsäulenversteifung ist die Schaffung einer „Knochenbrücke“, die starken und gesunden Knochen oberhalb des geschwächten Wirbelsäulensegments mit starken und gesunden Knochen darunter verbindet. Um diese Knochenbrücke zu schaffen, platziert der Chirurg Knochentransplantate oder kleine Knochenstücke über den Bereich, in dem eine Fusion gewünscht wird. Das Transplantat kann aus dem eigenen Körper des Patienten (Autotransplantat) oder aus einer Knochenbank (Allotransplantat) stammen.

Im menschlichen Körper gibt es Proteine, die das Wachstum und die Versteifung der Knochen fördern und die Heilung eines Knochenbruchs auf natürliche Weise unterstützen. Diese Proteine, die sogenannten knochenmorphogenen Proteine (BMPs), können auch verwendet werden, um das Zusammenwachsen der Knochen nach einer Wirbelsäulenversteifung zu fördern. Bei einigen Patienten kann der Chirurg Knochenersatzmaterial, Knochenersatzstoffe und Biologika wie demineralisierte Knochenmatrix oder Hydroxylapatit verwenden, um ein starkes Knochenwachstum zu unterstützen.

Bei einer instrumentierten Wirbelsäulenversteifung halten Instrumente – Stäbe, Platten, Schrauben, Käfige und/oder Haken – die Knochen an ihrem Platz, während sie verschmelzen. Die Instrumente bestehen in der Regel aus Titan, rostfreiem Stahl oder Kobalt-Chrom. Die Schrauben oder Haken werden in die geschwächten Wirbel sowie in die benachbarten gesunden Wirbel eingesetzt. Die Schrauben oder Haken dienen als feste Verankerung in der Wirbelsäule. Diese Anker werden dann an Metallstäben befestigt, die die geschwächten Segmente überspannen und eine Metallbrücke bilden. Auf die Stäbe können Kräfte ausgeübt werden, um Deformierungen zu korrigieren und die Wirbelsäule zu begradigen.

Die von den Instrumenten gebildete metallische „Brücke“ verleiht der Wirbelsäule sofortige Festigkeit und Stabilität, ist aber keine langfristige Lösung. Die Instrumente werden nie wieder so stark sein wie am Tag ihrer Implantation. Die normalen Aktivitäten des täglichen Lebens können sie belasten, und schließlich können die Instrumente versagen. Langfristige Stabilität der Wirbelsäule lässt sich am besten durch eine gute Versteifung der Knochen erreichen. Der Prozess der Knochenfusion dauert mehrere Monate bis zu einem Jahr oder mehr bei Patienten mit Fusionen, die sich über mehrere Wirbelsäulensegmente erstrecken.

Wenn eine gute Fusion erreicht ist, sind die Instrumente nicht mehr notwendig. In der Regel werden sie jedoch an Ort und Stelle belassen, um zusätzliche Operationen zu vermeiden. (In den wenigen Fällen, in denen keine gute Fusion erreicht wird, bewertet der Chirurg den spezifischen Fall und erstellt einen individuellen Plan für die weitere Behandlung).

Wann wird dieser Eingriff durchgeführt?

Eine instrumentierte Wirbelsäulenversteifung kann zur Behandlung mechanischer Schmerzen (Schmerzen durch ein bewegliches Gelenk) oder bei Erkrankungen oder chirurgischen Eingriffen durchgeführt werden, die ansonsten die Stabilität der Wirbelsäule beeinträchtigen würden.

• Mechanische Schmerzen: Wenn der Schmerz durch die Bewegung eines Wirbelsäulengelenks entsteht, kann die Beseitigung der Bewegung in diesem Gelenk den Schmerz beseitigen. Die instrumentierte Wirbelsäulenversteifung ist jedoch nicht die erste Wahl bei der Behandlung mechanischer Schmerzen. Oft können nicht-operative Maßnahmen wie Physiotherapie, die dem Patienten helfen, die Muskeln des unteren Rückens und der Bauchdecke zu stärken, von großem Nutzen sein. Es ist wichtig, sich darüber im Klaren zu sein, dass die instrumentelle Wirbelsäulenversteifung ein größerer chirurgischer Eingriff ist, mit allen Risiken und Erholungsphasen, die ein solcher Eingriff normalerweise mit sich bringt. Außerdem kann die Versteifung der Knochen in der Wirbelsäule eine zusätzliche Belastung für die Wirbelsäulenabschnitte oberhalb und unterhalb der Versteifung darstellen. Mechanische Schmerzen, die mit einer Versteifung behandelt werden, können einfach wieder auftreten, wenn andere Wirbelsäulensegmente belastet werden.
• Krankheiten, die die Stabilität der Wirbelsäule beeinträchtigen können: Degenerative Erkrankungen wie Spondylolisthesis, Wirbelsäulendeformitäten wie Skoliose oder Traumata wie eine Odontoidfraktur können die Wirbelsäule instabil machen. Um die Stabilität der Wirbelsäule wiederherzustellen, kann eine instrumentierte Wirbelsäulenversteifung durchgeführt werden.
• Chirurgische Eingriffe, die die Stabilität der Wirbelsäule beeinträchtigen können: Nach vielen Operationen zur erfolgreichen Behandlung von Tumoren, Traumata, Fehlbildungen oder degenerativen Erkrankungen wird eine Wirbelsäulenversteifung durchgeführt, um die Stabilität der Wirbelsäule wiederherzustellen.

Wie jede andere Operation hat auch eine instrumentierte Wirbelsäulenversteifung ihre Vor- und Nachteile. Im Vergleich zu einer nicht-instrumentierten Wirbelsäulenversteifung hat eine instrumentierte Wirbelsäulenversteifung einige klare Vorteile und einige potenzielle Nachteile.

Zu den Vorteilen einer instrumentierten Wirbelsäulenfusion gehören:

• Sofortige Stabilität der Wirbelsäule
• Erhöhte Rate der Knochenfusion
• Korrektur der Wirbelsäulendeformität
• Vorbeugung weiterer Deformität

Zu den möglichen Risiken einer instrumentierten Wirbelsäulenfusion gehören:

• Erhöhtes Infektionsrisiko oder andere Komplikationen
• Erzeugung von Steifheit, die eines Tages zu weiteren mechanischen Problemen führen kann
• Erhöhter Zeitaufwand im Operationssaal
• Erhöhte Weichteilzerstörung und damit möglicherweise postoperative Schmerzen

Wie wird dieses Verfahren durchgeführt?

Dieser Eingriff wird unter Vollnarkose durchgeführt, d.h. der Patient ist bewusstlos und spürt während des Eingriffs keine Schmerzen.

In bestimmten Fällen dekomprimiert der Chirurg vor der Wirbelsäulenversteifung das Rückenmark oder die Nervenwurzeln, um Schmerzen zu lindern und beschädigtes Gewebe zu entfernen. Bei Patienten mit Deformationen wie Skoliose oder Kyphose können unsere Chirurgen einen Teil der Wirbelsäule entfernen, um die Deformation zu lockern oder zu lösen, so dass die Wirbelsäule neu ausgerichtet werden kann.

Die Wirbelsäulenversteifung kann auf jeder Ebene der Wirbelsäule durchgeführt werden: Halswirbelsäule, Brustwirbelsäule, Lendenwirbelsäule oder Kreuzbein. Bei einigen Patienten mit Schwäche oder Instabilität auf der höchsten Ebene der Wirbelsäule kann die Fusion bis zur Schädelbasis reichen, eine so genannte okzipito-zervikale Fusion. Im unteren Teil der Wirbelsäule kann die Fusion auch bis zum Becken ausgedehnt werden, eine so genannte spino-pelvine Fusion.

Bei posterioren Fusionen, also Fusionen von der Rückseite der Wirbelsäule aus, werden häufig Instrumente verwendet, die Pedikelschrauben genannt werden. Dabei handelt es sich um spezielle Knochenschrauben, die in die Pedikel, dicke, stabile Knochenabschnitte an der Rückseite der Wirbelsäule, implantiert werden. Pedikelschrauben sorgen nicht selbst für Stabilität, sondern dienen als Befestigungspunkte für die Stäbe, die als nächstes eingesetzt werden und die „Spannweite“ der Metallbrücke bilden.

Anteriore Fusionen oder Fusionen an der Vorderseite der Wirbelsäule finden in der Regel dort statt, wo eine Bandscheibe entfernt wurde (ein Verfahren, das Diskektomie genannt wird) oder ein Wirbelkörper entfernt wurde (eine Korpektomie). Da der vordere Teil der Wirbelsäule einen Großteil des Körpergewichts trägt, müssen die Implantate in diesem Bereich besonders stabil sein. Üblich sind handgefertigte Implantate aus Titan, Kohlefaser oder Polyetheretherketon (PEEK). Diese Implantate sind oft in der Mitte offen und können mit Knochentransplantat oder Knochenersatzmaterial gefüllt werden. Das Knochentransplantat im Inneren der Vorrichtung kann dann mit den darüber und darunter liegenden Wirbeln verwachsen. Manchmal wird bei einer anterioren Fusion auch ein massives Knochenstück als Implantat verwendet. Platten und Schrauben können helfen, jede Art von anteriorem Implantat zu stützen und es an seinem Platz zu halten, während die Knochen heilen. Beispiele für anteriore Fusionsoperationen sind die anteriore zervikale Diskektomie, die anteriore zervikale Korpektomie, die anteriore lumbale interkorporelle Fusion (ALIF) und die extreme laterale interkorporelle Fusion (XLIF). Viele dieser Verfahren können in der Wirbelsäulenklinik am Neurologischen Institut von New York minimalinvasiv durchgeführt werden.

Zirkumferentielle Fusionen betreffen sowohl die Vorder- als auch die Rückseite der Wirbelsäule. An der Brust- und Lendenwirbelsäule kann eine zirkumferentielle Fusion manchmal durch einen Schnitt an der Rückseite der Wirbelsäule durchgeführt werden. In anderen Fällen werden zwei separate Eingriffe durchgeführt, einer von vorne und einer von hinten. Diese beiden Eingriffe können am selben Tag, während derselben Narkosezeit (konsekutive Eingriffe) oder an verschiedenen Tagen (gestaffelte Eingriffe) durchgeführt werden. Beispiele für zirkumferentielle Fusionen, die durch die Rückseite (posterior) der Wirbelsäule durchgeführt werden, sind die transforaminale interkorporelle lumbale Fusion (TLIF), die Pedikel-Subtraktionsosteotomie (PSO) und die Wirbelsäulenresektion (VCR).

Nach der Implantation der Instrumente verwendet der Chirurg Knochentransplantate, um die Knochen zu verbinden, die später miteinander verschmelzen sollen. Autotransplantat kann von Knochen stammen, der während der Operation entnommen wurde, oder es kann aus dem Beckenkamm (Hüftknochen) des Patienten entnommen werden, da hier in der Regel ohne Probleme Knochen entnommen werden kann. Das Allotransplantat kann von einer Knochenbank bezogen werden. Die Fusion des Transplantats kann durch eine konzentrierte Form einer Substanz namens BMP (bone morphogenic protein) unterstützt werden. BMP wird vom Körper selbst produziert und kann manchmal die Knochenfusion unterstützen. Es können auch andere biologische Materialien verwendet werden, um die Heilung der Knochenfusion zu unterstützen.

Die Chirurgen der Wirbelsäulenklinik am Neurologischen Institut setzen routinemäßig fortschrittliche Techniken und Technologien wie Bildführung, Robotik und intraoperatives CT-Scannen mit dem O-Arm ein, um die Präzision, Sicherheit und Effektivität der Wirbelsäulenversteifung bei unseren Patienten zu erhöhen.

Wie sollte ich mich auf diesen Eingriff vorbereiten?

Sichern Sie sich, dass Sie Ihren Arzt über alle Medikamente informieren, die Sie einnehmen, einschließlich rezeptfreier Medikamente und Nahrungsergänzungsmittel, insbesondere Medikamente, die Ihr Blut verdünnen können, wie Aspirin. Ihr Arzt kann Ihnen empfehlen, die Einnahme dieser Medikamente vor dem Eingriff abzusetzen. Um es Ihnen zu erleichtern, sollten Sie alle Ihre Medikamente vor der Operation aufschreiben.

Teilen Sie Ihrem Arzt mit, ob Sie auf Medikamente, Nahrungsmittel oder Latex (einige Operationshandschuhe bestehen aus Latex) allergisch sind.

Nikotin hat einen erheblichen Einfluss darauf, wie die Knochen nach dem Eingriff zusammenwachsen werden. Um die besten Aussichten auf ein positives Ergebnis zu haben, sollten Sie lange vor dem Eingriff mit dem Rauchen aufhören. Wenn Sie derzeit rauchen oder andere Tabakprodukte konsumieren, sprechen Sie mit Ihrem Neurochirurgen darüber, mit dem Rauchen aufzuhören.
Entfernen Sie am Tag des Eingriffs jeglichen Nagellack oder Acrylnägel, tragen Sie kein Make-up und legen Sie allen Schmuck ab. Wenn Sie über Nacht bleiben, bringen Sie eventuell benötigte Gegenstände wie Zahnbürste, Zahnpasta und Zahnersatz mit.

Was ist nach dem Eingriff zu erwarten?

Bei richtig ausgewählten Patienten ist die Wirbelsäulenfusion mit ausgezeichneten Ergebnissen verbunden; über 90 Prozent der Patienten erreichen eine solide Fusion und ziehen erheblichen Nutzen aus dem Eingriff.

Um die Wahrscheinlichkeit einer erfolgreichen Fusion zu erhöhen, kann der Chirurg versuchen, Risikofaktoren zu beseitigen oder zu verringern, die die Wahrscheinlichkeit einer fehlgeschlagenen Fusion erhöhen können. Rauchen, schlecht eingestellter Diabetes, chronische Steroideinnahme, entzündungshemmende Medikamente (z. B. Aspirin) oder andere Therapien, die die Immun- oder Entzündungsreaktion des Körpers herabsetzen, können das Risiko einer fehlgeschlagenen Versteifung, auch Nonunion oder Pseudoarthrose genannt, erhöhen. Nach der Operation werden regelmäßige Röntgenaufnahmen oder sogar CT-Scans durchgeführt, um den Fortschritt der Knochenfusion zu beurteilen.

Vorbereitung auf Ihren Termin

Die Doktoren Paul C. McCormick, Michael G. Kaiser, Peter D. Angevine, Alfred T. Ogden, Christopher E. Mandigo, Patrick C. Reid und Richard C. E. Anderson (Pädiatrie) sind Experten für instrumentierte Wirbelsäulenfusionen.