Experimentelle Ergebnisse legen einen kausalen Beitrag der lumbalen Torsion an der Genese degenerativer Bandscheibenveränderungen mit der möglichen Folge der Instabilität, Spondylolisthese oder Spinalkanalstenose nahe. Allerdings ist selbst unter experimentellen Bedingungen eine vollständige Beschreibung der Torsionsbewegung noch nicht gelungen. In dieser Studie wurde die kinematische Antwort lumbaler Bewegungssegmente auf die Einleitung einer Torsion unter axialer Kompression in verschiedenen Ausgangspostionen (Flexion,Extension) untersucht. Bewegungsumfang (ROM) und Rotationsachse (HAM) wurden analysiert. Es ergab sich kein Unterschied bezüglich der ROM unter Vorlast in Neutralstellung gegenüber der Kombination Vorlast-Flexion. Signifikant reduziert war die ROM dagegen unter Kompression-Extension sowohl für 3 Nm (11% Reduktion) als auch für 6 Nm (19% Reduktion). Ohne Vorlast konnte die durchschnittliche Position der HAM in der Transversalebene der Bandscheibe im hinteren Drittel kontralateral zum Torsionsmoment bestimmt werden. Unter Extension ergab sich eine diskrete Tendenz zur weiteren Dorsalverlagerung. Die kinematischen Daten wurden mittels einer computerisierten Animationstechnik anhand der 3-D Rekonstruktion des jeweils getesteten Wirbelsäulenpräparats visualisiert. Diese Methode der Informationsverarbeitung kann dazu verwendet werden um physiologische und pathologische Bewegungsmuster zu diskriminieren bzw. statistisch zu evaluieren. In der klinischen Umsetzung würde so die Möglichkeit bestehen, konservative oder chirurgische Behandlungskonzepte zu spezifizieren und Indikationen zu präzisieren. Auf dem Gebiet der Entwicklung neuer Instrumentationskonzepte ermöglicht die Methode, etwa die erforderlichen Eigenschaften einer semiflexiblen Instrumentation zu quantifizieren.
Analysis of lumbar motion patterns is usually restricted to sagittal plane flexion and extension. Multidirectional motions, such as those, resulting from axial torsion, cannot be recorded by standard radiology. Experimental data suggest that lumbar torsion contributes to lumbar disc degenerative changes, such as instability, spondylolisthesis and spinal canal stenosis. However, even under experimental conditions, characterization of lumbar torsion has not yet been achieved. In this study, the kinematic response to axial torsion with superimposed axial compression (200 N), compression-flexion (3 and 6 Nm) and compression-extension (3 and 6 Nm) was investigated in cadaveric lumbar functional spinal units. Range of motion (ROM), and helical axes of motion (HAM), were analyzed. There was no difference in ROM between no preload, pure compressive and flexion-compression preload conditions. The ROM was significantly reduced by both extension-compression preload conditions (11% reduction for 3 Nm and 19% reduction for 6 Nm of extension) compared to the pure compressive preload. For no-preload, the average HAM position in the transverse plane of the intervertebral disc was near the posteriormost part of the disc and located laterally on the side contralateral to the applied torsional moment. In the transverse plane, the HAM position showed a discrete trend towards the posterior part of the specimens during extension. Kinematic data were visualized using computer animation techniques and CT-based reconstructions of the respective specimens. This information may be used for identifying and characterizing physiologic and pathologic motion and for specifying conservative and surgical treatment concepts and, thus, in proving the indication for spinal fusion or in evaluating the effect of future semi- flexible instrumentation.
