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Einleitung: Bei den meisten degenerativen Erkrankungen der HWS stellt die Fusion die Standardoperation dar. Ziel der vorliegenden Studie ist der biomechanische Vergleich zwischen zervikaler Fusion, Bandscheibenprothetik und dynamischer Stabilisierung sowie die Untersuchung des Einflusses der Versorgung auf die benachbarten Segmente.

Material und Methoden: Fünf ovine zervikale Polysegmente C2-5 wurden mittels Roboter mit einem Moment von ±2 Nm und einer Follower Load von 120 N belastet. Getestet wurde in den Bewegungen Flexion/Extension, lateraler Beugung und axialer Rotation. Es wurden zunächst der intakte und dann der operativ versorgte Zustand in der Etage C3/4 mit dem dynamischem Implantat DCI™, anschließend mit implantierter Bandscheibenprothese und zuletzt mit simulierter Fusion mittels Titancage und Platte untersucht. Um den Einfluss der Versorgung auf die benachbarten Segmente untersuchen zu können, erfolgte die Auswertung gemäß der „Hybrid Test Method“. Die Auswertung umfasst die Parameter der totalen Range of Motion, der intersegementalen Range of Motion (iROM), der Neutralen Zone und der intradiskalen Drücke (IDP).

Ergebnisse: In der Flexion/Extension stabilisierte das DCI nach Implantation das betroffene Segment dynamisch mit verbleibender Restbeweglichkeit (iROM_C3/4 -20%). In den benachbarten Segmenten kam es zu keiner signifikanten Änderung der Kinematik (iROM_C2/3 -7%, iROM_C4/5 15%). Die Prothese erhielt weitestgehend den physiologischen Bewegungsumfang in den drei Etagen ohne signifikante Änderung der iROM. Nach Fusion reduzierte sich die iROM_C3/4 signifikant (p=0,043) um -93%. Im kranialen Segment C2/3 war die Änderung der iROM mit 99% ebenfalls signifikant (p=0,043). In lateraler Beugung wurde das betroffene Segment durchs DCI signifikant (iROM_C3/4 -66%, p=0,043) stabilisiert ohne signifikante Änderung der Kinematik und IDPs in den Nachbarsegmenten. Die Prothese konnte auch in der lateralen Beugung weitgehend den physiologischen Bewegungsumfang in den drei Segmenten wiederherstellen. Die Fusion reduzierte die iROM_C3/4 signifikant (-89%) ohne signifikante Änderung der Kinematik in den angrenzenden Segmenten.

Schlussfolgerung: Anhand der gewonnenen Erkenntnisse nimmt aus biomechanischer Sicht das DCI™-Implantat an der HWS eine Stellung zwischen Fusion und Bandscheibenprothese ein. Insbesondere könnten die Facettengelenksarthrose und kyphotische Deformität als Kontraindikation zum arthroplastischen Ersatz eine klinische Anwendung des dynamischen DCIs™ sein.