Fragestellung Es existieren kaum non-invasive, strahlungsfreie Methoden zur Messung der kontinuierlichen dynamischen Beweglichkeit der Wirbelsäule. Die biomechanischen Vorgänge der Wirbelsäulenbeweglichkeit sind noch nicht vollends verstanden. Gegenstand der Studie war es, einen Vergleich der klinischen Resultate und Veränderungen des Bewegungsumfanges nach dorsaler lumbaler Stabilisierung mit einem non-invasiven Verfahren darzustellen. Anschließend wurden diese Ergebnisse mit radiologischen Parametern verglichen. Methoden 37 Patienten (Alter: 65,1 +-11,3 Jahren; w : m 20:17; BMI: 28,8 +-4,7) mit höhergradigen degenerativen Wirbelsäulenerkrankungen wurden eingeschlossen, die mit einer mono- (27) oder bisegmentalen (10) dorsalen Stabilisierung der Wirbelsäulensegmente L5/S1:8, L4/5:26, L3/4:9, L2/3:3 und L1/2:1 behandelt wurden. Präoperativ wurden radiologische Scores für lumbale Lordose, Lumbar Tilt, Sakral Tilt und sakrale Inklination erhoben. Der Muskelquerschnitt der Rückenmuskulatur wurde anhand präoperativer MRT-Bilder gemessen. Die degenerative Verfettung wurde mittels Dichtemessung mit einer Computersoftware bestimmt und nach einem quantitativen Score bewertet (1-4). Visuelle Analog Scala (VAS), SF-36, Oswestry-Disability-Index (ODI) und Roland-Morris Disability Questionnaire (RMQ) wurden präoperativ, 4 und 8 Wochen postoperativ erhoben. Der lumbale Bewegungsumfang (5 Wiederholungen von Flexions- und Extensionsbewegungen) wurde präoperativ, sowie 4 und 8 Wochen postoperativ nach der TLIF-Operation gemessen. Dies erfolgte mit in 7 Segmenten aufgeteilte Messstreifen (Anfang bei Segment L5/S1), die mit Tape auf dem Rücken der Patienten befestigt wurden. Validität und Reliabilität des Messsystems wurde mit dem Vicon-System abgeglichen und bestätigt. Ergebnisse Die angegebene Schmerzintensität war mit 3,6 Punkten (4 Wochen postoperativ) und 3,16 Punkten (8 Wochen postoperativ) signifikant (p-Wert <0.05) zum präoperativen Wert (6,01) reduziert. ODI und SF-36 (PCS-Wert) verbesserten sich um - 6,65/4,01 Punkte nach 4 und - 17,36/5,32 Punkten nach 8 Wochen deutlich zu den Werten vor der Operation. Die Winkel des sakralen Tilt, der lumbalen Lordose und lumbar Tilt erhöhten sich um 0,21° bzw. 0,57° bzw. 0,56°, die sakrale Inklination verminderte sich um 3,19°. Das MRT zeigte einen durchschnittlichen Muskelquerschnitt von 24.7 cm² (+-10,4 cm²) mit 1,5-fach höheren Dichtewerten (Referenz: Iliopsoas, Muskelfläche 10.8 cm² +-5 cm²). Die mittlere degenerative Verfettung lag bei 1,62 (+-0,65). Die LWS- Gesamtbeweglichkeit ergab prä- zu 4 und 8 Wochen postoperativ keine signifikanten Änderungen. Korrelationen zwischen prä- und postoperativen klinischen Parametern, radiologischen Scores, degenerativer Muskelverfettung und der ROM konnten nicht nachgewiesen werden. Schlussfolgerung Die klinischen Ergebnis-Scores nach der Operation waren signifikant verbessert. Der Bewegungsumfang der LWS hat sich nach der Operation nicht verändert. Die Bewegungsmessungen mit einem non-invasiven Gerät (Epionics SPINE) zeigten zuverlässige und quantitative Werte, eine einfache klinische, non-invasive Anwendbarkeit und eine gute Beurteilung der zeitlichen Veränderung der lumbalen Beweglichkeit.
Inroduction: Load distribution following lumbar spinal fusion surgery continues is controversially discussed. Clinical and biomechanical studies evidenced higher mobility and load elevation in adjacent levels. Non-invasive radiation free methods to evaluate in-vivo spinal motion rarely exist. Objective of this study was the comparative analysis of the clinical outcome with changes of the range of motion (ROM) following lumbar spinal fusion surgery using a non-invasive measurement device. Methods: 37 patients (age: 65.1 +- 11.3, ♀:♂ 20:17, BMI: 28.8 +- 4.7) with higher grade lumbar osteochondrosis that where treated with mono- (27) or bisegmental (10) interbody fusions (TLIF) of the levels L5/S1:8, L4/5:26, L3/4:9, L2/3:3 and L1/2:1 were included. In preoperative x-rays and MRI the lumbar spinal lordosis, spinal tilt, sacral inclination and sacral tilt were measured. Paraspinal fatty degeneration was densitometrically quantified by computerized image analysis using a qualitative score (grade 1-4). Visual analogue scale (VAS), SF-36, Oswestry-Disability-Index (ODI) and Roland-Morris Disability Questionnaire (RMQ) were evaluated pre-, 4 and 8 weeks postoperatively. The lumbar spinal range of motion (5 repetitions of flexion and extension) was recorded pre-, 4 and 8 weeks after surgery using one superficial fixed measuring strap including 7 sensors (starting on segment L5/S1). Validity and reliability of the introduced device was previously proven by a comparison with the motion capturing system Vicon. Results: Pain as indicated by the VAS was significantly reduced from 6.01 before the operation to 3.6 points (4 weeks) and 3.16 points (8 weeks). ODI and SF-36 improved to - 6.65/4.01 points after 4 and - 17.36/5.32 points after 8 weeks, respectively. Sacral tilt, lumbar lordosis and tilt increased by 0.21°, 0.57 ° and 0.56°, sacral inclination decreased by 3.19°. MRI showed mean paraspinal muscle cross sectional area of 24.7 +-10.4 cm² with 1.5-fold higher density values (reference: iliopsoas muscle area 10.8 +-5 cm²). Mean fatty degeneration was grade 1.62 (+-0.65). Overall ROM of the lumbar spine did not change significantly at 4 and 8 weeks following surgery. No significant correlation was found between ROM, pre-/postoperative VAS, ODI, SF-36, fatty muscle degeneration and x-ray scores. Disscussion + Conclusion: Following fusion clinical outcome scores were significantly improved according to previously published literature results. Overall ROM did not change following surgery. Measurement of the ROM with the non-invasive device (Epionics SPINE) showed reliable and quantitative ROM values and simple clinical application, allowing serial non-invasive investigations and assessing temporal profile of changes in postoperative lumbar spinal motion.
