Die minimalinvasive dorsolaterale Schädigung der ovinen Bandscheibe als Schädigungsmodell degenerativer Wirbelsäulenveränderungen

Abstract

Einleitung: In der vorgelegten Studie wurde ein Schädigungsmodell an der Lendenwirbelsäule des Schafes entwickelt, um die Situation eines dorsolateralen Bandscheibenvorfalles zu simulieren und dessen Auswirkungen auf die mögliche Degeneration der geschädigten Bewegungssegmente zu untersuchen. Methodik: 18 Schafe wurden randomisiert in 2 Gruppen unterteilt, die sich nur durch die Standzeit nach der zweiten von zwei Operationen unterschieden, und die perkutan minimalinvasiv über dorsolaterale Zugänge auf die lumbalen Bewegungssegmente operiert wurden. In beiden Gruppen wurde das Bandscheibengewebe mittels einer Fasszange für Gewebebiopsien mechanisch geschädigt, indem ein Teil des Bandscheibenkerngewebes entfernt wurde. Die sich entwickelnde Schädigung der Bandscheibe wurde in einem darauffolgenden Eingriff mittels einer Discographie untersucht. In jedem Tier wurde randomisiert eine Nativbandscheibe festgelegt, die nicht geschädigt wurde. Nach der Discographie wurden die Tiere nach 6 bzw. 12 Monaten euthanasiert und sowohl die geschädigten als auch die nativen Bandscheiben in der Micro- Computertomographie hinsichtlich der Bandscheibenhöhe und die Bewegungssegmente hinsichtlich des Vorhandenseins degenerativer Veränderungen untersucht. Ergebnisse: Jeweils 18 geschädigte und nicht geschädigte Bandscheiben und Bewegungssegmente konnten ausgewertet werden. Dabei war in der 6-Monatsgruppe in der sagittalen Micro-Computertomographie eine signifikante Abnahme der Bandscheibenhöhe der geschädigten Bewegungssegmente gegenüber den nativen Segmenten zu ermitteln; diese Höhenminderung schritt in der 12-Monatsgruppe - nicht signifikant - fort. Die Erfassung der degenerativen Veränderungen in den geschädigten Bewegungssegmenten offenbarte eine deutliche Zunahme der pathomorphologischen Degenerationszeichen in der 12-Monatsgruppe gegenüber der 6-Monatsgruppe. In der 6-Monatsgruppe waren nur bei einem Tier an den nicht geschädigten Bewegungssegmenten Degenerationszeichen zu ermitteln; in der 12-Monatsgruppe an den nicht geschädigten Segmenten bei keinem Tier. Schlussfolgerung: Das beschriebene Tiermodell führt als standardisiertes minimalinvasives Schädigungsmodell an der ovinen Bandscheibe zu degenerativen Veränderungen, wie sie auch an humanen Wirbelsäulen nach Bandscheibenvorfällen zu beobachten sind. Somit kann das Modell zur Testung regenerativer und systemischer Therapieverfahren genutzt werden.

Introduction: The aim of this study is to develop a damage model in the ovine lumbar spine to simulate a posterolateral disk herniation and examine its degenerative impact on the damaged motion segments. Methodology: The sample population of 18 sheep was randomly divided into two groups, differing only in the postoperative duration until culling (6 month, 12 month). All animals underwent percutaneous, minimally invasive surgery via a posterolateral approach to the lumbar motion segments. In both groups, the intervertebral disc was mechanically damaged by removing a piece of the nucleus pulposus via grasping forceps for tissue biopsy. The resulting damage to the intervertebral disk was investigated by discography in a subsequent operation. Each animal was assigned a randomly-determined native disc to remain undamaged. After discography, the animals were euthanized 6 or 12 months after the first surgery and their lumbar spines excised. Both the injured and native intervertebral discs were examined by micro-computed tomography with respect to the disc height and degenerative changes in the motion segments. Results: All 36 intervertebral discs and motion segments (18 damaged, 18 undamaged) were successfully harvested and evaluated. A statistically significant decrease in the disc height of the damaged motion segments compared to the native segments was seen in the 6-month group; although this height reduction was also seen in the 12-month group, it was not significant. Investigation of degenerative changes in the affected motion segments revealed a significant increase in pathomorphological signs of degeneration in the 12-month group compared with the 6-month group. Additionally, in the 6-month group, signs of degeneration in the native motion segments could only be seen in a single animal; meanwhile none 12-month group animals showed native segment degeneration. Conclusion: The described animal model represents a standardized, minimally invasive damage model of the ovine intervertebral disc and its degenerative changes, as also observed in human spines affected by herniated discs. Therefore, this model is valid for testing renewable and systemic therapies aimed at mitigating this degeneration.