Klinischer und radiologischer Vergleich der Wirkung von matrixgebundenen autologen periostalen Zellen und autologer Beckenkammspongiosa auf die monosegmentale lumbale ventrodorsale Spondylodese

Abstract

Trotz moderner und ausgereifter Stabilisierungstechniken und der Anwendung autogener Beckenkammspongiosa bei Spondylodesen kommt es in 10-15 % zu keiner knöchernen Konsolidierung des operierten Wirbelsäulenabschnittes. Des Weiteren resultiert aus dem Zweiteingriff zur Gewinnung des autologen Beckenkammgewebes eine relevante Komorbidität von bis zu 30 %. Hieraus erwächst ein Bedarf an einem in Mengen verfügbaren Knochenersatzmaterials mit einem vergleichbaren Maß an Osteoinduktivität, -konduktivität sowie osteogenem Potential. In dieser Arbeit wurden 24 Patienten mit lumbaler monosegmentaler Wirbelsäulendegeneration mit einer zirkumferenten Spondylodese im betroffenen Segment versorgt. Die Patienten wurden anhand des Cage-Inhaltes randomisiert in 2 Gruppen aufgeteilt. Während die Cages der Gruppe ABS autologe Beckenkammspongiosa enthielten, waren die Cages der Gruppe POZ mit einem mit autologen Periostzellen besiedelten Vlies aus Polyglactin - Polyp-Dioxanon – Fibrin gefüllt. Nach 3, 6, 9 und 12 Monaten fand eine klinische (Oswestry low back pain disability questionnaire, Patientenzufriedenheitsrate, Rate hypothetischer Wiederholung der Operation unter selben Konditionen, Visuelle Analog Skala für Schmerz) und radiologische Reevaluation (konventionelles Röntgen, Extensions-Flexionsaufnahmen, Dünnschicht-CT) der Patienten statt. Nach 6 Monaten konnte im CT und nach 9 Monaten im Röntgen eine signifikant höhere Fusionsrate der Gruppe POZ festgestellt werden. Klinisch-radiologisch wurden keine signifikanten Ergebnisse beobachtet. Nach 12 Monaten betrug die röntgenologische Fusionsrate in der Gruppe ABS 80 % (60 % im CT) und in der Gruppe POZ 90 % (73 % im CT). Weder Implantat- noch Transplantat-bezogene Komplikationen konnten festgestellt werden. Die Anwendung autogener periostaler Zellen auf einem biokompatiblen Trägermaterial zeigte klinisch vergleichbare Ergebnisse zu der von autogener Beckenkammspongiosa. Die höheren Fusionsraten im Nachuntersuchungszeitraum 6 - 9 Monate postoperativ implizieren eine kürzere Konsolidierungszeit. Diese sowie die geringe Komorbidität bei Gewinnung des Periostzell-Transplantates rechtfertigen die klinische Anwendung in Langzeitstudien und die Weiterentwicklung dieser Tissue Engineering-Strategie.

Despite modern stabilization techniques and the use of autologous cancellous bone, bone consolidation does not occur in 10–15% of spinal fusion operations. There is also considerable donor site morbidity. Therefore, there is a definite need for material that has a larger measure of osteoinductivity, osteoconductivity, and osteogenic potential. Methods. In this study, 24 patients with degenerative spinal disease underwent single-level circumferential lumbar fusion. The patients were randomly placed in 2 groups, each with different cage filling (Group 1, autologous iliac crest cancellous bone; Group 2, autologous periosteal cells in a fibrin/polyglactin- poly-p-dioxanone fleece). After 3, 6, 9, and 12 months, the patients underwent clinical (Oswestry Disability Index, patient satisfaction, willingness to undergo the operation again, visual analog scale for pain) and radiological (plain and flexion/extension radiographic and thin-layer computed tomography [CT]) examinations. Results. The 6-month CT scans and 9-month radiographs obtained in Group 2 patients showed a significantly higher rate of fusion than those in Group 1 patients. Aside from this, there were no further significant differences. After 12 months, radiographic results showed a fusion rate of 80% in Group 1 and 90% in Group 2. No implant- or transplantrelated complications were observed. Conclusions. The use of autologous periosteal cells on carrier material with osteoinductive and osteoconductive properties showed comparable results with autologous cancellous bone and better results with regard to consolidation at 6–9 months postoperatively. The shorter consolidation time, as well as lower donor site morbidity, justifies the clinical use and further development of this tissue-engineering strategy.