L. Bastian

Influence of arginine, omega-3 fatty acids and nucleotide-supplemented enteral support on systemic inflammatory response syndrome and multiple organ failure in patients after severe trauma

This study investigated the influence of an enteral diet supplemented with arginine, omega-3 fatty acids, and nucleotides (Impact, Sandoz Nutrition, Berne, Switzerland) on the incidence of systemic inflammatory response syndrome (SIRS) and multiple organ failure (MOF) in patients after severe trauma. Thirty-two patients with an injury-severity score > 20 were included in this prospective, randomized, double-blind, controlled study. Primary endpoints were the incidence of SIRS and MOF. Secondary endpoints were parameters of acute phase and immune response as well as infection rate, mortality, and hospital stay. For statistical analysis 29 patients (test group n = 16, control n = 13) were eligible. In the test group, significantly fewer SIRS days per patient were found during 28 d. The difference was highly significant between d 8-14 (P < 0.001). MOF score was significantly lower in the test group on d 3 and d 8-11 (P < 0.05). Acute phase parameters showed lower C-reactive protein serum levels (significant on D day 4) and fibrinogen plasma levels (significant on d 12 and 14; P < 0.05). HLA-DR expression on monocytes showed significantly higher fluorescence activity on d 7. No significant difference was found for T-lymphocyte CD4/CD8 ratio, interleukin-2 receptor expression, infection rate, mortality (2/16 vs. 4/13), and hospital stay. The results of the study provide further support for beneficial effects of arginine, omega-3-fatty acids and nucleotide-supplemented enteral diet in critically ill patients.

Entwicklung und Validierung des VAS-Wirbelsäulenscores

ZusammenfassungDas Ziel dieser Arbeit war die Entwicklung und Validierung eines neuen, subjektiven Bewertungsmaßstabes zur Beurteilung des Behandlungsergebnisses (Outcome) bei Patienten mit Frakturen der thorakolumbalen Wirbelsäule.Wir entwickelten den VAS Wirbelsäulenscore, der unersucherabhängig 19 Fragen zu Rückenschmerzen und Funktionsbeeinträchtigungen der Wirbelsäule oder des Rückens anhand visueller Analogskalen (VAS) abfragt. Der Score kann computerunterstützt mit Hilfe einer selbstentickelten Software und eines Digitalisierbretts (Digitizer) ausgemessen und automatisch ausgewertet werden. Der Gesamtscorewert errechnet sich als Mittelwert aller beantworteter Fragen und kann Werte zwischen 0 und 100 annehmen. Als zusätzliches Maß wird der individuelle Scoreverlust als Differenz zwischen der Ergebnis vor dem Unfall und dem Nachuntersuchungsergebnis berechnet. Der Scoreverlust kann ebenfalls Werte zwischen 0 und 100 annehmen.Der neu entwickelte Score wurde zunächst an 136 rückengesunden Probanden als Referenzkollektiv auf das statistische Gütekriterium der Reliabilität überprüft. Es wurde hierfür eine Test-Retest-Untersuchung im Abstand von 24 h durchgeführt. Anschließend überprüften wir die Validität des Scores anhand eines Patientenkollektivs mit Frakturen der thorakolumbalen Wirbelsäule, die zwischen 1994 und 1996 an der Unfallchirurgischen Klinik der Medizinischen Hochschule kombiniert dorso-ventral operiert worden sind.Der durchschnittliche Gesamtscorewert betrug beim Test 91,95 (58–100) und beim Retest 92,10 (58–100) mit einer mittleren individuellen Differenz von 1,037 (0–8). Wir konnten damit eine hohe Reliabilität nachweisen: Die Korrelation zwischen beiden Erhebungen betrug 0,976 (p<0,001) und anhand eines Cronbach-α von 0,9117 konnte eine hohe interne Konsistenz belegt werden.Der durchschnittliche Gesamtscorewert betrug in der Patientengruppe – in annähernder Übereinstimmung mit dem Referenzkollektiv – für den Zustand vor dem Unfall im Mittel 89,60 (21–100). Die Patienten erzielten zum Zeitpunkt der Implantatentfernung ein signifikant (p<:0,001) schlechteres Ergebnis mit 58,25 (13–97). Es kam zwar zu einer signifikanten (p<0,001) Verbesserung des Gesamtscorewerts bis zur Nachuntersuchung auf 66,08 (15–100), dennoch zeigte der Score ein signifikant (p<0,001) schlechteres Ergebnis gegenüber dem Zustand vor dem Unfall an. Der individuelle Scoreverlust betrug im Mittel 24,1 (0–80). Im Patientenkollektiv konnte zu allen Erhebungszeitpunkten eine hohe interne Konsistenz mit einem Cronbach-α > 0,95 nachgewiesen werden.Mit dem neu entwickelten, subjektiven VAS-Wirbelsäulenscore steht ein vom Patienten selbständig auszufüllender, deutschsprachiger Bewertungsmaßstab zur Verfügung, der die empirischen Gütekriterien der Reliabilität und Validität erfüllt. Er bietet sich zur Beurteilung des Outcomes von Patienten an, die aufgrund von Verletzungen der thorakolumbalen Wirbelsäule behandelt wurden. Die mit dem Score erzielten subjektiven Ergebnisse können mit objektiven Parametern korreliert werden. Außerdem bietet der Score die Möglichkeit zum statistisch abgesicherten Vergleich verschiedener Behandlungsmethoden.AbstractThe aim of the study was the development and validation of a new subjective rating scale for assessment of outcome in patients with thoracolumbar fractures and fracture dislocations.The VAS spine score consists of 19 score items, using 100-mm visual analogue scales. The items are answered by the patients independently of rater assessment. To measure the analogue scales and calculate the score, a computer-aided system was evolved consisting of self-developed software and digitizer board. The overall score is the mean of all items answered with values between 0 and 100. The individual score loss is calculated as the difference between the preinjury score and at follow-up with values between 0 and 100. The VAS spine score was tested for reliability with a group of 136 healthy volunteers. We performed a test-retest study with an interval of 24 h. For statistical analysis of the validity, we prospectively followed a group of 53 patients with the new outcome score. We chose patients with injuries of the thoracolumbar spine, all having been operatively treated by combined posterior-anterior stabilization and fusion between 1994 and 1996.In the reference group, the average test score was 91.95 (58–100) and 92.10 (58–100) at retest. The mean individual difference between test and retest scored 1.037 (0–8). A high reliability was proved by a strong correlation with a coefficient of 0.976 (p<0.001). A high internal consistency of the VAS spine score was shown by a Cronbach-α of 0.9117.The mean score for the preinjury status of the patients was comparable to the reference group, amounting to 89.60 (21–100). The mean score at the time of implant removal was significantly (p<0.001) decreased to 58.25 (13–97). Until the time of follow-up a significant (p<0.001) increase was noted, and the group scored 66.08 (15–100) at follow-up. This was a significant (p<0.001) difference compared with the preinjury status. The individual score loss averaged 24.1 (0–80). In the patient group we also noted a Cronbach-α>0.95, indicating a high internal consistency.With the VAS spine score the authors have inaugurated a new tool for outcome measurement in the treatment of patients with thoracolumbar injuries. The study has proved the score to the both reliable and valid. The application of the score is helpful in analyzing the subjective outcome, and the results can be correlated with objective measures. The score is a useful tool for comparative clinical studies, addressing the outcome after different methods of treatment.

Fractures of the thoracolumbar spine Late results and consequences of dorsal instrumentation

SummaryBetween January 1989 and July 1992, 76 patients with thoracolumbar fractures were operatively treated at the Department of Trauma Surgery, Hannover Medical School. After a mean of more than 3 years, 56 of 62 patients (90 %) still alive who had their implants removed were examined. According to the ASIF classification 33 patients sustained type A fractures, 13 type B and 10 type C. Three patients with incomplete paraplegia returned to normal; in one case of complete paraplegia no change occurred. In 40 cases the dorsal instrumentation was combined with transpedicular cancellous bone grafting. The mean operative time totaled 3 h. In this series, two complications (3.6 %) were observed: one iatrogenic vertebral arch fracture without consequences and one deep infection. Compared to the preoperative status, our follow-up examinations demonstrated permanent physical and social sequelae: the percentage of individuals able to do physical labor was reduced by half (22 to 11 patients) whereas the share of unemployed or retired patients doubled (4 to 8 patients). At the time of follow-up examination only 21 of 42 patients continued in sports. The assessment of complaints and functional outcome with the ”Hannover Spinal Trauma Score” reflected a significant difference (P < 0.001) between the status before injury (96.6/100 points) and at the time of follow-up (71.4/100 points).The radiographic assessment in the lateral plane (Cobb technique) demonstrated a significant (P < 0.001) mean restoration from an initial angle of –15.6 ° (kyphosis) to + 0.4 ° (lordosis). Serial postoperative radiographic follow-up showed progressive loss of correction; at follow-up examination we found a mean of 10.1 ° (P < 0.001). Compared to the preoperative deformity a mean improvement of 6.1 ° to an average of –9.7 ° at follow-up examination was noted. The addition of transpedicular cancellous bone grafting did not decrease the loss of correction. CT scans after implant removal were performed in 9 cases: only 3 of 9 patients showed evidence of intervertebral fusion. No correlation could be found between ASIF classification and radiographic outcome. However, the preoperative wedge angle of the vertebral body correlated significantly with the postoperative loss of reduction. Due to disappointing results after dorsal stabilization with transpedicular cancellous bone grafting we recommend a combined procedure with dorsal stabilization and ventral fusion in cases of complete or incomplete burst injury of the vertebral body.ZusammenfassungVon Januar 1989 bis Juli 1992 wurden an der Unfallchirurgischen Klinik der Medizinischen Hochschule Hannover 76 Patienten mit Frakturen der thorakolumbalen Wirbelsäule operiert. Von 62 überlebenden Patienten nach Implantatentfernung konnten nach mehr als 3 Jahren 56 (90 %) nachuntersucht werden. Es handelte sich um 33 A-, 13 B- und 10 C-Verletzungen; 3mal lag ein inkomplettes Querschnittsyndrom vor, das sich vollständig zurückbildete; eine komplette Querschnittläsion besserte sich nicht. Neben einer Instrumentierung mit Fixateur interne wurde in 40 Fällen zusätzlich eine transpedikuläre interkorporelle Spondylodese durchgeführt. Die mittlere Operationszeit betrug 3 h. Es wurden 2 Komplikationen (3,6 %) beobachtet: Ein intraoperativer Wirbelbogenbruch ohne Konsequenz und ein revisionspflichtiger Infekt.Die Spätergebnisse dokumentieren signifikante körperliche und soziale Dauerfolgen im Vergleich zum präoperativen Zustand: Während sich der Anteil der körperlich Arbeitenden halbierte (von 22 auf 11 Patienten), verdoppelte sich die Anzahl der Arbeitslosen und Berenteten (von 4 auf 8 Patienten). Sportliche Aktivitäten übten von ursprünglich 42 Patienten zum Zeitpunkt der Nachuntersuchung nur noch 21 aus. Der als Bewertungsmaßstab vorgestellte „Hannover-Wirbelsäulenscore“ zeigt im Vergleich zum präoperativen Zustand (96,9 von 100 Punkten) eine signifikant geringere Punktzahl (p < 0,001) bei der Nachuntersuchung als Ausdruck bleibender Beschwerden oder Funktionsbeeinträchtigungen (71,4 von 100 Punkten).Röntgenologisch ließ sich mit dem Grund-Deckplatten-Winkel (GDW) eine durchschnittliche Korrektur der initialen Fehlstellung von –15,6 ° Kyphose auf + 0,4 ° Lordose nachweisen (p < 0,001). Bei jeder folgenden Untersuchung fand sich jedoch ein signifikanter Korrekturverlust, der zum Zeitpunkt der Nachuntersuchung im Mittel bei 10,1 ° lag (p < 0,001). Der absolute Wert betrug –9,7 ° und lag damit nur um 6,1 ° besser als der Ausgangsbefund. Einen positiven Effekt der transpedikulären Spongiosaplastik auf den Korrekturverlust konnten wir nicht nachweisen. CT-Untersuchungen nach Implantatentfernung zeigten lediglich bei 3 von 9 Patienten mit transpedikulärer Spongiosaplastik eine knöcherne Durchbauung.Eine Korrelation zwischen dem Frakturtyp nach der AO-Klassifikation und dem radiologischen Spätergebnis konnte nicht nachgewiesen werden; es bestand jedoch ein statistisch signifikanter Zusammenhang zwischen der Schwere der Verletzung der vorderen Säule und dem postoperativen Korrekturverlust.Wegen der enttäuschenden Ergebnisse nach transpedikulärer Spongiosaplastik und dorsaler Instrumentierung empfehlen wir bei Verletzung der vorderen Säule im Sinne eines inkompletten oder kompletten Berstungsbruchs ein kombiniertes dorsoventrales Vorgehen.

Classification of thoracic and lumbar injuries: An analysis of interobserver reliability

SummaryThe purpose of a fracture classification is to help the surgeon to choose an appropriate method of treatment for each and every fracture occuring in a particular anatomical region. The classification tool should not only suggest a method of treatment, it should also provide the surgeon with a reasonably precise estimation of the outcome of that treatment. But to use a classification before its workability has been proved is inapproproiate and can lead to confusion and more conflicting results. Any classification system should be proved to be a workable tool before it is used in a discriminatory or predictive manner. The radiographs of fourteen fractures of the lumbar spine were used to assess the interobserver reliability of the AO classification system. The radiographs and CT scans were reviewed in twenty two hospitals experienced with spinal trauma. The mean interobserver agreement for all fourteen cases was found to be 67 % (41–91 %),when only the three main types (A, B, C) were used. The corresponding kappa value of the interobserver reliability showed a coefficient of 0,33 (range, 0,30 to 0,35). The reliability decreased by increasing the categories. For some injuries the interobserver reliability was found to be over 90 % and also for the recommended therapeutic procedure there was an acceptable agreement. But the decision between an posterior approach alone or an additionally anterior procedure seems to be the most important question in treatment of spinal injuries at that time.ZusammenfassungBevor eine Verletzungsklassifikation als Grundlage für Therapieentscheidungen und zum Vergleich unterschiedlicher Studienkollektive herangezogen werden kann, muß nachgewiesen werden, daß sie reproduzierbar ist (Interobserverreliabilität). Die Anwendung von Klassifikationssystemen ohne den Nachweis einer guten Interobserverreliabilität kann zu widersprüchlichen und verwirrenden klinischen Ergebnissen führen. Röntgenbilder und Computertomogramme von vierzehn Patienten mit Wirbelsäulenverletzungen, die in der Medizinischen Hochschule Hannover von September bis November 1995 operativ behandelt worden sind, wurden von Februar 1996 bis Februar 1999 an 22 Kliniken geschickt, um die Interobserverreliabilität der Klassifikation von Brust- und Lendenwirbelsäulenverletzungen nach Magerl et al. [19] zu untersuchen. Die durchschnittliche prozentuale Übereinstimmung der Klassifikation betrug 67 (41–91)%, wenn nur die Typenklassifikation berücksichtigt wurde (A, B, C). Der korrespondierende ϰ-Wert für alle 14 Verletzungen (Typ) lag bei 0,33 (0,30–0,35). Von einer guten Interobserverreliabilität wird bei ϰ-Werten über 0,61 ausgegangen [18]. Durch die Unterteilung in Gruppen und Untergruppen verringerte sich die prozentuale Übereinstimmung und auch der ϰ-Wert schrittweise. Bei Betrachtung der einzelnen Verletzungsklassifikationen aber konnte teilweise eine sehr hohe prozentuale Übereinstimmung von über 90 % beobachtet werden. Dies war vor allem bei den A3-Verletzungen zu beobachten. Ein noch ungelöstes Problem stellt die präoperative Diagnose der „Distraktionskomponente“ einer Verletzung dar. Hier kann manchmal erst der intraoperative Befund endgültige Klarheit schaffen. Um die Interobserverreliabilität weiter zu verbessern, sollten die definierten Merkmale der einzelen Verletzungstypen noch stärker herausgestellt und beachtet werden. Neben der Klassifikation wurden Fragen zum empfohlenen therapeutischen Vorgehen gestellt. Die Antworten spiegeln eindrücklich wider, daß zur Zeit kein einheitliches Konzept bei der Behandlung von Wirbelsäulenverletzungen existiert. Diese Tatsache betrifft vor allem die Empfehlung zu einem rein dorsalen oder einem kombinierten, dorsoventralen operativen Vorgehen.

Spinal fractures in the elderly and their treatment

ZusammenfassungWirbelbrüche nach Bagatelltraumata sind eine häufige Verletzung des alten Menschen. Bis etwa 55 Jahre sind Männer häufiger als Frauen von Wirbelbrüchen betroffen, im höheren Alter trifft das Gegenteil zu. Dabei sind beim alten Menschen typischerweise die obere Halswirbelsäule mit Densfrakturen und die Brust- und Lendenwirbelsäule mit Kompressionsfrakturen betroffen. Densfrakturen sind mit Abstand die häufigste Halswirbelsäulenverletzung beim alten Menschen. Gründe dafür sind die Mikroarchitektur des Axis und eine größere Steifigkeit der Wirbelsäule im Alter. Es handelt sich meist um instabile Typ II-Densfrakturen als Extensionsverletzung, deren Instabilitätsgrad häufig erst durch eine Funktionsuntersuchung unter Bildwandlerkontrolle bestimmt werden kann. Konservative Therapiemöglichkeiten beschränken sich auf stabile Typ III-Verletzungen. Die Behandlung instabiler Frakturen im Halo-Fixateur ist gerade beim alten Menschen mit zahlreichen Risikofaktoren für die Entstehung einer Pseudarthrose verbunden und daher u. E. nicht zu empfehlen. Das operative Verfahren der Wahl ist auch beim alten Menschen die ventrale Zugschraubenosteosynthese. Liegen Kontraindikationen vor, bei nicht ausreichendem Schraubenhalt von ventral oder frühzeitigem Ausbrechen der Schrauben kommt nur eine dorsale Fusion C1/C2, am besten mit transartikulärer Verschraubung, in Frage. 102 Patienten mit Densverschraubung aus dem eigenen Krankengut (1981–1997) waren durchschnittlich 54 Jahre alt, die weiblichen Patienten lagen mit einem durchschnittlichen Alter von 64 Jahren 16 Jahre über dem der Männer. 74 Patienten konnten persönlich nachuntersucht werden, bei 61 von ihnen war die Fraktur verheilt. 11-mal waren zweizeitig dorsale Fusionen notwendig geworden, 2 straffe Pseudarthrosen wurden belassen. Die Entstehung eines Falschgelenks korrelierte nicht mit dem Lebensalter. Bei 3 Patienten mußte ein frühzeitiger Verfahrenswechsel wenige Tage nach dem Ersteingriff wegen eines Ausbruch der Schrauben vorgenommen werden. 2 von ihnen waren 89 und 91 Jahre alt. Thorakolumbale Frakturen bei Osteoporose werden wegen geringer Symptomatik häufig nicht erkannt. Die Abgrenzung frischer Verletzungen zu veralteten Läsionen und tumorösen Veränderungen ist manchmal nur mit einer erweiterten Diagnostik möglich. Neurologische Zusatzverletzungen kommen nur gelegentlich vor. Entsprechend selten sind bei Kompressionsfrakturen (Typ A) Operationsindikationen zu stellen. In einer Sammelstudie der AG Wirbelsäule der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie mit 682 operierten Frakturen des thorakolumbalen Übergangs waren 9 % der Patienten über 60 Jahre und 2 % über 70 Jahre alt. Bei 285 Patienten mit Verletzungen der gesamten thorakolumbalen Wirbelsäule aus dem eigenen Krankengut (9/1994–5/1999) waren lediglich 11 älter als 65 Jahre. Instabile Typ B- und C-Läsionen bedürfen dagegen auch beim alten Menschen einer operativen Stabilisierung. Bisegmentale dorsale Instrumentierungen ohne Abstützung der gebrochenen vorderen Säule führen in der Regel zu einem vollständigen Korrekturverlust und sollten zugunsten längerstreckiger Stabilisierungen mit Wirbelkörperersatz vermieden werden.SummarySpinal injuries referring to banal falls are common injuries in elderly persons. Up to 55 years of age spinal fractures are more frequent in men while its opposite in older persons. There are two typical lesions: odontoid fracture in the upper cervical spine and compression fracture in thoracolumbar spine. Odontoid fracture is the most frequent lesion in cervical spine in the elderly. This is caused by trabecular structure of dens axis and spines stiffness in old age. Instable fractures in extension type II are most common. In many cases the instability of the lesion is hidden and can be first seen in functional examination controlled by x-ray. Conservative treatment is efficient in stable lesions type III while there is a high risk for pseudarthrosis in treatment of instable lesions in elderly with Halo Fixateur e. g. We think that the best operation for these fractures is the anterior screw fixation. If this is not sufficient because of low bone mass or early dislocation of the screws a dorsal fusion C1/C2 with transarticular screwing e. g. should be done. Because of rare symptoms thoracolumbar fractures in osteoporosis are hidden frequently. In many cases its not easy to distinguish acute lesions from healed fractures or tumor lesions. Neurological deficit is rare. Therefore there are just few compression fractures (A type) that have to be treated operatively. Instable lesions type B and C must be operated as well in the elderly as in the young. Because of low bone mass in elderly the dorsal instrumentation should include more than just the two injured segments. An even more adequate stabilisation is done with an additional vertebral replacement.

Nichtoperative Behandlung von Verletzungen der thorakolumbalen Wirbelsäule

ZusammenfassungMit einer retrospektiven Studie zur konservativen und damit häufigsten Therapie bei Verletzungen der thorakolumbalen Wirbelsäule sollte ein umfassendes Behandlungs- und Spätergebnis der a) rein funktionellen Behandlung und b) geschlossenen Reposition mit anschließender Ruhigstellung im Gipsmieder erhoben werden.Im Durchschnitt betrug der Nachuntersuchungszeitraum der 43 Patienten mit A- und B-Verletzungen 16,3 Jahre und zeigte eine Zunahme von 5,2° röntgenologischer Kyphosierung gegenüber dem Unfallzeitpunkt, wobei das Ergebnis nach funktioneller Behandlung und Gipsmiederbehandlung röntgenologisch gleich war. Das klinische Outcome wurde anhand validierter psychometrischer Fragebögen (SF-36, FSR, VAS-Wirbelsäulenscore) erhoben. Bei nichtoperativer Behandlung muss ein signifikanter Korrekturverlust zusätzlich zur traumatischen Fehlstellung hingenommen werden. Messbare körperliche und soziale Langzeitfolgen sind nach Typ-A-Verletzungen zu erwarten. Es zeigte sich kein Zusammenhang zwischen röntgenologischen und funktionellen Ergebnissen.AbstractNon-operative treatment of thoracolumbar fractures remains the standard treatment option for stable and slightly unstable spinal injuries at the level of the lower thoracic and lumbar spine. The purpose of the present retrospective study was to determine the outcome and long-term results of patients treated conservatively using either one of the two major non-operative treatment modalities: (1) functional, or (2) closed reduction and immobilisation by cast.The average follow-up time for the 43 patients reviewed was 16.3 years. They showed a radiologic increase in the average kyphosis angle of 5.2° compared to the time of injury. No difference was noted between early functional therapy and treatment with closed reduction and immobilisation by cast. Patients with initial neurologic impairment showed a significant improvement (P<0.05) in their neurologic status during the follow-up period. Results of validated psychometric questionnaires (SF-36, FSR, VAS-Spinescore) showed the characteristic pattern of a population with chronic back pain. In conclusion, a radiologic increase in the traumatic kyphotic deformity in patients with a non-operative treatment protocol has to be expected. Measurable negative physical and social long-term consequences can be anticipated after sustaining a type-A fracture of thoracolumbar vertebral bodies. Any correlation between radiologic and functional results has not been observed.

Prinzipien der Kallusdistraktion

ZusammenfassungDie Kallusdistraktion basiert auf dem Prinzip, durch kontinuierliche Distraktion eines sich bildenden Kallus Knochengewebe zu regenerieren. Sie hat sich als Standardverfahren bei ausgedehnten Beinverkürzungen sowie langstreckigen Knochendefekten etabliert. Die Behandlung ist aufwändig und komplikationsträchtig und bedarf einer exakten Planung, Operationstechnik sowie sorgfältigen Nachbehandlung. Externe Fixateure sind universell einsetzbar, verursachen durch die Weichteiltransfixation allerdings Pininfekte, Schmerzen und Bewegungseinschränkungen mit entsprechender Limitierung der Aktivität. Sie werden daher vorzugsweise bei erhöhtem Infektrisiko, simultaner Verlängerung mit kontinuierlicher Achsenkorrektur und bei offenen Wachstumsfugen eingesetzt. Beim Monorail-Verfahren wird die Fixateurtragedauer verkürzt, indem die Kallusdistraktion mit einem Fixateur externe über einen Marknagel erfolgt, und der Fixateur nach Abschluss der Distraktion entfernt wird. Die intramedulläre Schienung schützt das Kallusgewebe vor Refrakturen und Achsenabweichungen. Neu entwickelte Verlängerungsnägel ermöglichen nunmehr eine vollständig interne Kallusdistraktion und eine rasche Wiederaufnahme täglicher Aktivitäten. In dieser Übersichtsarbeit werden Prinzipien der Kallusdistraktion, Komplikationsmöglichkeiten sowie deren Management dargestellt.AbstractCallus distraction is based on the principle of regenerating bone by continuous distraction of proliferating callus tissue. It has become the standard treatment of significant leg shortening and large bone defects. Due to many problems and complications, exact preoperative planning, operative technique and careful postoperative follow-up are essential. External fixators can be used for all indications of callus distraction. However, due to pin tract infections, pain and loss of mobility caused by soft tissue transfixation, fixators are applied in patients with open growth plates, simultaneous lengthening with continuous deformity corrections, and increased risk of infection. Distraction over an intramedullary nail allows removal of the external fixator at the end of distraction before callus consolidation (monorail method). The intramedullary nail protects newly formed callus tissue and reduces the risk of axial deviation and refractures. Recently developed, fully intramedullary lengthening devices eliminate fixator-associated complications and accelerate return to normal daily activities. This review describes principles of callus distraction, potential complications and their management.

Complex injuries of the spine

Summary3 different types of complex spinal trauma are defined: Type I means a multilevel contiguous or non contiguous unstable injury, type II is described as a spinal injury with concommitant thoracic or abdominal lesion, typ III stands for the coincidence of spinal injury and polytrauma. Overlapping of different types occurs. Type I: The incidence amounts according a german multicenter study to about 2,5 %. Multilevel injuries need to be stabilized for a long distance from posterior. With a thoroughful analysis the segments to be fused are determined. Typ II: The leading thoracic injury is a lung contusion which occurs in up to 50 % of the cases. A CT scan of the thorax during the first diagnostic screening is recommended. Early reduction and stabilization from posterior should be aimed at. During the first two weeks anterior procedures are contraindicated. Abdominal injuries are to be found in 3–4 % of all spinal injuries. All organs could be affected. A typical constallation is the “seat-belt syndrome” with lesions of the upper abdominal organs and a flexiondistraction injury of the upper lumbar spine. The main problem is to make the diagnosis of both components initially. Most of the patients may be treated in one operation by first taking care of the abdominal injury and than stabilazing the spine. The prognosis of this combination is favorable. Typ III: In 17–18 % of all polytraumatized patients lesions of the spine are to be diagnosed. From these only one third need surgical care. From 680 patients with operatively treated fractures of the thoracolumbar junction 6,2 % were polytraumatized according to the multicenter study mentioned above. The risk of missing a spinal injury in polytrauma totals approximately 20 %. Surgical stabilization should be performed in the primary phase (day-1-surgery). Additional injuries, potentially time consuming operations with a high blood loss sometimes necessitate a different approach. Non stabilized spinal injuries apparently do not have the same negative effect on the whole organism as long bone fractures. In the early phase of treatment on the C-spine only anterior procedures and on the thoraco-lumbar spine only posterior techniques should be applied.ZusammenfassungDie Autoren definieren 3 Typen einer komplexen Wirbelsäulenverletzung: Typ I bezeichnet langstreckige oder mehretagige instabile Wirbelsäulenverletzungen, Typ II Wirbelsäulenverletzungen mit gleichzeitigen intrathorakalen oder -abdominellen Läsionen und Typ III die Kombination aus einer Wirbelsäulenverletzung und einem Polytrauma. Überlagerungen zwischen den verschiedenen Typen kommen vor. Typ I: Die Häufigkeit beträgt laut einer Sammelstatistik der AG Wirbelsäule der DGU etwa 2,5 %. Betrachtete man nur thorakale Frakturen, dürfte sie allerdings höher liegen. Mehrsegmentale Läsionen erfordern langstreckige Stabilisierungen von dorsal. Durch eine sorgfältige Analyse müssen die zu versteifenden Segmente herausgefunden werden. Typ II: Führende thorakale Begleitverletzung ist die Lungenkontusion in bis zu 50 % der Fälle. Ein thorakales CT wird bei diesen Patienten im Rahmen der Erstdiagnostik empfohlen. Anzustreben ist eine frühzeitige Reposition und Stabilisierung von dorsal. Ventrale Eingriffe sind in der Anfangsphase kontraindiziert. Intraabdominelle Verletzungen kommen bei 3–4 % aller Verletzungen der Wirbelsäule vor. Alle intraabdominellen Organe sowie die Nieren können betroffen sein. Eine typische Konstellation beim „Seat-belt-Syndrom“ ist die Verletzung von Oberbauchorganen und eine Typ-B-Läsion der Wirbelsäule. Die besondere Problematik besteht in der rechtzeitigen Diagnose beider Verletzungskomponenten. Bei den meisten Patienten ist es möglich, einzeitig zunächst die Organverletzung operativ zu behandeln und dann die Wirbelsäule zu stabilisieren. Es handelt sich um eine prognostisch günstige Verletzungskombination. Typ III: 17–18 % aller polytraumatisierten Patienten weisen Verletzungen der Wirbelsäule auf. Davon sind aber nur etwa 1/3 operationspflichtige Läsionen. Von 680 Patienten mit operierten Frakturen des thorakolumbalen Übergangs waren 6,2 % polytraumatisiert (Sammelstudie DGU). Das Risiko, eine Wirbelsäulenverletzung zu übersehen, liegt beim Polytrauma bei etwa 20 %. Besteht eine Operationsindikation, sollte die Wirbelsäule in der Primärphase („day-1-surgery“) angegangen werden. Im Einzelfall muß jedoch von diesem Schema abgewichen werden. Dazu zwingen z. B. andere Verletzungen des Patienten, weitere individuelle Faktoren, ein nicht unerheblicher Zeitbedarf und Blutverlust sowie die Tatsache, daß eine nicht stabilisierte Wirbelsäulenverletzung wohl nicht die gleichen negativen Auswirkungen auf den Organismus hat wie eine unversorgte Fraktur der langen Röhrenknochen. In jedem Fall kommen anfangs an der HWS ventrale Techniken und an der B- und LWS nur dorsale Verfahren in Frage.

Vergleichende biomechanische Kompressionsversuche mit einem neuen Wirbelkörperersatzimplantat

ZusammenfassungDie Autoren stellen ein neues Wirbelkörperersatzimplantat aus Titan (Synex™) vor. Das Implantat soll bei Verletzungen der thorakolumbalen Wirbelsäule mit Zerstörung der vorderen Säule, bei posttraumatischen Fehlstellungen sowie Tumoren eingesetzt werden, wobei es durch ein dorsales oder ventrales stabilisierendes Implantat zu ergänzen ist. Nach der Platzierung von Synex™ in der Wirbelsäulenläsion wird es distrahiert und soll so einen festen Sitz mit axialer Belastbarkeit ohne die Gefahr sekundärer Dislokation oder Korrekturverlustes gewährleisten. Fragestellung. Wir führten vergleichende Kompressionsversuche mit Synex™: und MOSS™ (“Harms-Korb”) an humanen Wirbelkörperpräparaten von L1 durch, um die Höhe der übertragenen Kompressionskräfte an der Grenzfläche zwischen Implantat und Wirbelkörperdeckplatte zu ermitteln und ein zu rasches Einsinken des Implantates in vivo auszuschließen. Methodik. Von 12 humanen Wirbelkörperpräparaten (L1) wurde zunächst mittels DEQCT die Knochendichte (BMD) bestimmt und die Präparate auf 2 gleiche Gruppen verteilt. In einer Universalprüfmaschine wurden die Deckplatten der in Hartgips eingebetteten Präparate mit einer konstanten Geschwindigkeit von 5 mm/min mit Synex™ oder MOSS™ komprimiert. Über das Implantatende wurde die Kompressionskraft F und zurückgelegte Strecke s gemessen und ein kontinuierliches Kraft-Weg-Diagramm aufgezeichnet. Ergebnisse. In der Gruppe S (Synex™) war die durchschnittliche Maximalkraft (Fmax) tendenziell höher mit 3396 N gegenüber 2719 N (nicht signifikant). Die Strecke smax bis zum Erreichen von Fmax war mit Synex™ halb so lang und signifikant (p<0,001) kürzer mit 2,9 mm gegenüber 5,8 mm. Die Kompressionskraft F war nach s=1 mm, 1,5 mm und 2 mm doppelt so groß in Gruppe S, der Unterschied war signifikant (p<0,05). Dabei konnte eine signifikante (p<0,001) Korrelation (R=0,89) zwischen Fmax und BMD nachgewiesen werden. Schlussfolgerungen. Synex™ ist nach den Kompressionsversuchen mindestens ebenso wie MOSS™ zur ventralen Abstützung an der thorakolumbalen Wirbelsäule geeignet. Eine mögliche Konsequenz der signifikant höheren durchschnittlichen Kompressionskraft im Bereich zwischen 1 und 2 mm wäre ein geringeres Einsinken des Implantates mit geringerem Korrekturverlust.AbstractThe authors present a new titanium implant for replacement of the vertebral body (Synex™). Possible indications would be fractures or dislocations with destruction of the anterior column, posttraumatic kyphosis as well as tumors in the throracolumbar spine. The construction has to be completed by a stabilizing implant. For best fit and contact to adjacent end-plates Synex™ is distractable in situ. The possibility of secondary dislocation or loss of correction should thereby be minimised. Objectives. We performed comparative compression tests with Synex™ and MOSS™ (“Harms mesh cage”) on human cadaveric specimens of intact vertebrae (L1). The aim of the study was to measure the compressive strength of the vertebral body end-plate in uniaxial loading via both implants to exclude a caving of Synex™ in vivo. Methods. 12 human cadaveric specimens of intact vertebrae (L1) were divided in 2 similar groups (matched pairs) according to bone mineral density (BMD), determined using DE-QCT. The specimens were loaded with axial compression force at a constant speed of 5 mm/min to failure and the displacement was recorded with a continuous load-displacement curve. Results. The mean ultimate compression force (Fmax) showed a tendency towards a higher result testing Synex™ with 3396 N versus 2719 N (non significant). The displacement until Fmax was 2.9 mm in group S (Synex™), which was half as long as in group M (5.8 mm). The difference was significant (p<0.001). The compression force was twice as high and significantly (p<0.05) higher with Synex™ at a displacement of 1 mm, 1.5 mm and 2 mm. A significant (p<0.001) correlation (R=0.89) between Fmax and BMD was found. Conclusions. Synex™ was found to be at least comparable to MOSS™ for suspensory replacement of the vertebral body at the thoracolumbar spine. A possible consequence of the significantly higher mean compression forces between 1 and 2 mm displacement might be a decreased segmental deformation or loss of correction.

Posterior instrumentation and transpedicular interbody fusion. Clinical and radiological results with utilization of CT scans after implant removal

SummaryThe aim of this retrospective study was to determine the late result after operative treatment of acute thoracolumbar fractures and fracture dislocations. 29 patients, treated between 1988 and 1995 at the Department of Trauma Surgery, Hannover Medical School with posterior stabilization and interbody fusion with transpedicular cancellous bone grafting, were reexamined 3 1/2 years after surgery. The incorporation and effect on the fusion was analyzed with spiral CT scan after implant removal and the patients were seen for clinical and conventional radiologic examination. We treated 24 type A, 4 type B and 1 type C lesion according to the Magerl classification. 27 patients were stabilized with an internal fixator, 2 with a plate system. The mean operative time totalled 2:50 hours, the intraoperative fluoroscopy time averaged 4:07 minutes and a mean blood loss counted 376 ml. 4 patients out of 6 with an incomplete neurologic lesion (Frankel/ASIA D) improved to Frankel/ASIA grade E. 2 complications were observed: 1 delayed wound healing and 1 venous thrombosis with secondary pulmonary embolism. Compared to the preoperative status our follow-up examinations demonstrated permanent social sequelae: The percentage of individuals able to do physical labor was reduced (15 to 5 patients; p < 0.01) whereas the share of unemployed or retired patients increased (2 to 12 patients; p < 0.01). The assessment of complaints and functional outcome with the “Hannover Spinal Trauma Score” reflected a significant difference (p < 0.001) between the status before injury (96.6/100 points) and at the time of follow-up (64.4/100 points). The correlation between the “Hannover Spinal Trauma Score” and the finger-ground-distance was found to be significant (Coefficient rSpearman = –0.71; p < 0.01).The radiographic assessment of the segmental kyphosis (Cobb technique) demonstrated a significant (p < 0.001) mean restoration from an initial angle of –15.2 ° (kyphosis) to –3.4 ° (kyphosis). Serial postoperative radiographic follow-up showed progressive loss of correction; at follow-up examination we found a mean of 7.8 ° (p < 0.005). In 16 patients with an additional posterior fusion with autogenous bone grafting an analogous loss of correction was noted. CT scans after implant removal demonstrated an interbody fusion and incorporation of the transpedicular bone graft in 10 (34 %) patients. In another 10 (34 %) patients the CT scans proved the interbody fusion at the anterior and posterior wall of the vertebral body via direct contact due to collaps of the disc space. In these patients the bone graft was not incorporated and no central interbody fusion could be found. In 9 (31 %) patients neither interbody fusion nor incorporation of the transpedicular graft was achieved. A frequent interbody fusion could not be achieved with the technique of transpedicular bone grafting. In case of incomplete or complete thoracolumbar burst fractures the authors recommend a combined operation with restoration of the anterior column with a strut graft or body replacement.ZusammenfassungAnhand einer retrospektiven Studie sollte das Spätergebnis nach operativer Behandlung frischer, traumatischer Verletzungen der thorakolumbalen Wirbelsäule untersucht werden; 29 Patienten aus den Jahren 1988–1995 wurden durchschnittlich 3 1/2 Jahre nach dorsaler Stabilisierung und transpedikulärer interkorporeller Spongiosaplastik nachuntersucht. Die Einheilung und Veränderungen der Spongiosaplastik wurden mit Hilfe einer Spiralcomputertomographie nach Implantatentfernung analysiert. Außerdem untersuchten wir die Patienten klinisch und röntgenologisch nach. Von den 24 A-, 4 B- und 1 C-Verletzung nach der Magerl-Klassifikation waren 27 Patienten mit einem winkelstabilen Fixateursystem und 2 mit winkelinstabilen Platten stabilisiert worden. Die mittlere Operationszeit betrug 2:50 h, die intraoperative Durchleuchtungszeit 4:07 min und der Blutverlust 376 ml. Von 6 inkompletten Querschnittläsionen (Frankel/ASIA D) bildeten sich 4 vollständig zurück. Es wurden 2 nicht revisionspflichtige Komplikationen beobachtet: 1 Wundheilungsstörung und 1 Thrombose mit nachfolgender Lungenembolie. Der Vergleich des Zustandes vor dem Unfall und bei der Nachuntersuchung offenbarte soziale Dauerfolgen: Während der Anteil körperlich Arbeitender abnahm (von 15 auf 5 Patienten; p < 0,01), vergrößerte sich die Anzahl der Arbeitslosen oder Berenteten (von 2 auf 12 Patienten; p < 0,01). Bei der Nachuntersuchung erzielten die Patienten im Hannover Wirbelsäulenscore durchschnittlich 64,4 von 100 Punkten gegenüber 96,6 Punkten (p < 0,001) für den Zustand vor dem Unfall als Ausdruck bleibender Beschwerden und Funktionsbeeinträchtigungen. Es konnte ein statistisch signifikanter (p < 0,01) Zusammenhang zwischen dem Hannover Wirbelsäulenscore und dem Finger-Boden-Abstand nachgewiesen werden (Korrelationskoeffizient rSpearman = –0,71). Die kyphotische segmentale Fehlstellung, gemessen als Grunddeckplattenwinkel (GDW) wurde operativ von –15,2 ° auf –3,4 ° korrigiert (p < 0,001). Bis zur Nachuntersuchung trat ein signifikanter (p < 0,005) Korrekturverlust von 7,8 ° (66 %) auf ein Endergebnis von –11,2 ° ein. Der röntgenologische Verlauf unterschied sich nicht bei den 16 Patienten, die neben der transpedikulären Spondylodese eine dorsale interlaminäre Spongiosaplastik erhalten hatten. Bei 10 (34 %) Patienten konnte mit der CT-Untersuchung nach Implantatentfernung eine knöcherne Einheilung der Spongiosa mit interkorporeller Fusion festgestellt werden. Bei weiteren 10 (34 %) Patienten war eine Spondylodese im Bereich der Vorder- und/oder Hinterwand des Wirbelkörpers durch Höhenminderung des Zwischenwirbelraums nachweisbar, jedoch ohne knöchernen Einbau oder Anschluß der transpedikulär eingebrachten Spongiosa. Bei 9 (31 %) Patienten war keine interkorporelle Spondylodese und kein knöcherner Anschluß der Spongiosaplastik erzielt worden. Eine interkorporelle Spondylodese war mit der transpedikulären Spongiosaplastik damit nur unsicher zu erzielen und die Autoren empfehlen daher bei Verletzungen der vorderen Säule im Sinne eines inkompletten oder kompletten Berstungsbruches ein kombiniertes Vorgehen mit Wiederherstellung durch ein tragfähiges Transplantat oder Implantat.