Pilotstudie zur Evaluation der Anwendbarkeit eines DICOM-basierten Datenanalyseprogrammes in Bezug auf das Fusionsverhalten eines interkorporellen Titancages bei Spondylodesen-Operationen an der Lendenwirbelsäule

Pilot study to evaluate the applicability of a DICOM-based data analysis software in terms of fusion assessment of a titanium cage after transforaminal lumbar interbody fusion

  • Zielsetzung: Ziel dieser Studie war die Überprüfung der Machbarkeit einer softwaregestützten radiologischen Evaluation der Cageposition und Quantifizierung einer möglichen Cagemigration und -sinterung anhand computertomographisch gewonnener DICOM-Daten im Rahmen des Heilungsprozesses interkorporell fusionierter Patienten. Zusätzlich dazu wurde eine mögliche Korrelation zum Fusionsverhalten des Cages sowie zum klinischen Outcome der Patienten analysiert. Material und Methoden: In den postoperativen CT Datensätzen von 67 Patienten nach monosegmentaler, dorsal instrumentierter TLIF wurde mithilfe der Software VGStudio Max die Cageposition bestimmt. Eine im postoperativen Verlauf eingetretene Lageänderung ≥ 1 mm bzw. ≥ 3° wurde hierbei als minimale Migration / Sinterung, eine Lageänderung ≥ 3 mm bzw. ≥ 10° als deutliche Migration / Sinterung des Cages gewertet. Um zu prüfen, ob das Migrations- und Sinterungsverhalten einen Einfluss auf die Osteogenese hat, erfolgte auf Basis der von Bridwell et al publizierten Fusionskriterien in den 12 Monate postoperativen CT-Aufnahmen eine Evaluation des Fusionstatus‘. Zur klinischen Beurteilung wurden der Oswestry Disability Index, die Visuelle Analogskala, der Schmerzmittelbedarf und der modifizierte Pationnaire Questionnaire der Patienten ausgewertet. Ergebnisse: Die Messung der Cageposition mittels VGStudio Max ist eine präzise und reliable Methode zur Quantifizierung einer Cagemigration und -sinterung. Insgesamt war bei 85,1% der Patienten eine Migration (61,2% minimal, 23,9% deutlich) und bei 58,2% der Patienten eine Sinterung (32,8% minimal, 25,4% deutlich) des Cages nachweisbar. Radiologische Zeichen einer Pseudarthrose fanden sich bei 5 Patienten (7,5%). Die übrigen 92,5% der Patienten wiesen eine Grad I bzw. II Fusion auf. Cagemigration und -sinterung hatten keinen signifikanten Einfluss auf das Fusionsverhalten und das klinische Outcome. Eine Korrelation zwischen Fusionsergebnis und klinischem Outcome bestand ebenfalls nicht. Schlussfolgerung: Die Inzidenz der Cagemigration ist - unter Berücksichtigung auch geringfügiger Lageänderungen der Cages - deutlich höher als vorbeschrieben. Auf Basis des Migrations- bzw. Sinterungsverhaltens von Cages können jedoch keine Rückschlüsse auf das Fusionsergebnis gezogen werden. Als Kriterium in der Fusionsbeurteilung eignet sich der Nachweis einer Cagemigration bzw. -sinterung daher nicht in dem Ausmaß wie bisher vermutet.
  • Objective: The aim of the present study was to evaluate the feasibility of a software-based radiological measurement of the cage position and to quantify a possible cage migration and subsidence by means of computed tomography DICOM data following lumbar interbody fusion. Besides the impact of cage migration and subsidence on fusion and clinical outcome were analysed. Materials and Methods: Using the software VGStudio Max, postoperative CT datasets of 67 patients treated with monosegmental, posterior instrumented TLIF were analysed regarding the cage position. A displacement of the cage ≥ 1 mm and ≥ 3°, respectively was defined as minimal, a displacement ≥ 3 mm and ≥ 10°, respectively was defined as definite cage migration or subsidence. To investigate the impact of cage migration and subsidence on fusion, 12-month postoperative computed tomography scans were used for assessment of fusion status according to a graduation published by Bridwell et al. Clinical evaluation included the analysis of the Oswestry Disability Index, the visual analogue scale, the pain medicine use and the modified Pationnaire Questionnaire. Results: The measurement of the cage position by use of VGStudio Max proves to be a precise and reliable method to quantify cage migration and subsidence. Postoperative cage migration occurred in 85,1% of all patients (61,2% minimal, 23,9% definite). A subsidence of the cage has been observed in 58,2% (32,8% minimal, 25,4% definite). 5 patients (7,5%) showed radiological signs of a pseudarthrosis. The other 92,5% had evidence of grade I or II fusion. Neither cage migration nor subsidence impacted clinical or radiographic outcomes. No correlation was found between clinical and radiographic outcomes. Conclusion: Considering minimal displacement of cages, the incidence of cage migration is notably higher than described in literature. Since cage migration and subsidence do not influence bony fusion, they are irrelevant in terms of spinal fusion outcomes assessment and thus of a significantly lesser importance than estimated in the recent literature.

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Metadaten
Author:Diana Wehner
URN:urn:nbn:de:hebis:30:3-618806
DOI:https://doi.org/10.21248/gups.56921
Place of publication:Frankfurt am Main
Referee:Marcus Rickert, Thomas J. VoglORCiDGND
Advisor:Marcus Rickert
Document Type:Doctoral Thesis
Language:German
Date of Publication (online):2021/07/25
Year of first Publication:2020
Publishing Institution:Universitätsbibliothek Johann Christian Senckenberg
Granting Institution:Johann Wolfgang Goethe-Universität
Date of final exam:2021/06/21
Release Date:2021/10/13
Page Number:155
HeBIS-PPN:486280349
Institutes:Medizin
Dewey Decimal Classification:6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 61 Medizin und Gesundheit / 610 Medizin und Gesundheit
Sammlungen:Universitätspublikationen
Licence (German):License LogoDeutsches Urheberrecht