Biomechanische Testung verschiedener ventraler Plattensysteme an der bovinen Lendenwirbelsäule

Zusammenfassung

Studienziel: Die primäre Stabilität von ventralen Plattensystemen an der ventralen Lendenwirbelsäule wurde in den letzten Jahren erhöht, zuletzt wurden Spezialplatten für eine endoskopische Technik entwickelt. Ziel der vorliegenden Studie ist es, die Stabilität verschiedener Platten zu analysieren. Methode: Es wurden 30 Segmente der lumbalen Wirbelsäule von 5 - 7 Monate alten Kälbern entnommen. Entsprechend der Empfehlungen des europäischen Standards von Wilke et al. wurden an dem „pure moment apparatus” (PMA) sowie an einer modifizierten Material-Prüfmaschine (MTS) die MACS-Platte, die Centaur-Platte und die Z-Platte getestet. Untersucht wurde die ROM, die neutrale Zone und die Steifigkeit an der PMA bis 10 Nm sowie die Steifigkeit an der MTS bis 1500 N im ALF-Modell. Von allen Präparaten wurde die Knochendichte bestimmt. Signifikanzen wurden mittels der ANOVA und dem LSD-Test ermittelt. Ergebnisse: Alle drei Platten erhöhten die Stabilität der Nativpräparate signifikant in nahezu allen Untersuchungskriterien. Die MACS-Platte erwies sich gegenüber den beiden Vergleichsplatten als gleichwertig oder überlegen mit Ausnahme der Seitneigung, hier war die Z-Platte stabiler. Die Knochendichte der Präparate der drei Untersuchungsgruppen war vergleichbar. Schlussfolgerung: Minimalinvasive ventrale Techniken zur ventralen Instrumentierung von Lendenwirbelsäulensegmenten werden zunehmend verwendet. Die vorliegende Studie konnte beweisen, dass endoskopische einzusetzende Platten wie die MACS den herkömmlichen Platten bezüglich ihrer primären Stabilität zumindest ebenbürtig sind.

Abstract

Aim: The primary stability of ventral fixation systems has been improved over the past years and special implants supporting minimally invasive procedures have been developed. The aim of this study was to analyze the primary stability of several of these implants. Methods: Thirty (30) lumbar segments from 5 to 7-month-old calves were harvested and tested on a pure moment apparatus (PMA) as well as a modified materials testing machine (MTS) according to the European standard recommendations of Wilke et al. Three different implant systems (MACS, Centaur and Z-plate) were included. ROM, neutral zone and stiffness were tested on the PMA up to 10 Nm, stiffness at an eccentric axial load of up to 1500 N was tested on the MTS. Bone density was investigated for all specimens. Statistical analysis was performed by ANOVA and LSD tests. Results: Primary stability was improved by all fixation devices compared to the physiological specimen. The MACS implant was more stable than the Centaur and Z-plate with the exception of in lateral bending [where the Z-plate was stiffer]. Bone density was comparable in the three different experimental groups. Conclusion: Minimal invasive ventral fixation devices are becoming popular. The primary stability of the minimal invasive MACS was comparable to those of other well-known ventral fixation devices of the lumbar spine.

Schlüsselwörter

Primärstabilität - Lendenwirbelsäule - Biomechanik - ventrale Plattensysteme

Key words

Primary stability - lumbar spine - biomechanics - ventral fixation devices

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