Korrelation zwischen erwarteter und reeller Verlängerung bei extern gesteuerten magnetischen wirbelsäulenaufrichtenden Implantaten im Kindesalter
Correlation between expected and achieved distraction using magnetically controlled growth rods in pediatric spine deformity
by Jasmin Grote née Lachmann
Date of Examination:2020-03-12
Date of issue:2020-03-10
Advisor:Prof. Dr. Anna-Kathrin Hell
Referee:Prof. Dr. Hans-Christoph Ludwig
Referee:Prof. Dr. Thomas Meyer
Persistent Address:
http://dx.doi.org/10.53846/goediss-7904
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Abstract
English
Progressive spine deformity in children often needs surgical treatment. In the last decades several growth-friendly implants have been used for correcting spinal deformity while allowing growth of the spine and chest wall to avoid thoracic- insufficiency- syndrome. Most of these systems (e.g. growing-rods; verticale expandable titanium rib (VEPTR)) require repeated open surgical lengthening procedures every 6 month and have been associated with high complication rates. With the introduction of magnetically controlled growing rods (MCGR; MAGEC®) the number of surgical procedures for children with spinal deformity could be significantly reduced. The purpose of this study was to evaluate the ratio between achieved and expected distraction length of the magnetically controlled growing rods, to identify potential negative risk factors which could prevent the lenghthening process and the overall complication rate. Therefore 802 x-ray images from 41 patients with spine deformity using MAGEC (bilaterally: n=38; unilaterally n=3) were analysed over an medium observation time of about 32,6 month. Children underwent lenghthening procedures every three months, the first procedure taking place 5 months after the insertion. In summary the analysis demonstrates a high ratio (94,4%) between achieved and expected length of magnetically controlled spinal rods. There were no significantly differences between rod length for patients with and without prior surgery. In addition, a positive effect of the rod extensions on the length growth of the spine represented by increasing spinal length. During the observed 802 interventional procedures, 35 complications occured (complication rate about 4,4%). Leading complications were failure of the implant (n=15) and failure to extend the rod (n=13). Ten of the 13 patients (76,9%) were overweight at the time of complication with a BMI on the 90th percentile or higher. Pressure ulcer infections, decubitus after surgery, as well as an unintended extension of the contralateral rod while extending the other rod were diagnosed in patients with a BMI lower than 3rd percentile (67%).
Keywords: pediatric spine deformity; magnetically controlled growing rods; MCGR; achieved distraction length; expected distraction length; spinal length; complication
German
Progressive Wirbelsäulendeformitäten im Kindesalter benötigen häufig eine operative Therapie. Um neben der Korrektur der Wirbelsäulenverkrümmung das Wachstum der im Brustkorb befindlichen Lungen zu ermöglichen und somit die Entstehung eines Thorax-Insuffizienz-Syndroms zu verhindern, sind in den letzten Jahrzehnten verschiedene wachstumsfreundliche Wirbelsäulenimplantate entwickelt worden. Ein erheblicher Nachteil bisheriger Implantatsysteme liegt in regelmäßigen operativen Verlängerungen der Implantate und damit verbunden Komplikationen. Mit der Einführung von extern gesteuerten magnetischen wirbelsäulenaufrichtenden Implantaten, den sogenannten magnetically controlled growing rods (MCGR), konnte die Zahl der operativen Eingriffe für Kinder mit Wirbelsäulendeformität deutlich gesenkt werden. In der vorliegenden Arbeit wurde das Verhältnis des tatsächlichen zum erwarteten Stabauszugs der uni- oder bilateral (n=3; n=38) implantierten MCGR durch Auswertung von 802 radiologischen Bildaufnahmen, die anhand eines Studienkollektivs (n= 41) mit Wirbelsäulendeformitäten unterschiedlicher Ätiologie über einen mittleren Beobachtungszeitraum von 32,6 Monaten angefertigt wurden, evaluiert. Berücksichtigt wurden zudem neben der veränderten Wirbelsäulenlänge das Auftreten von Komplikationen und Identifikation von Risikofaktoren, die zum Versagen der angestrebten Verlängerung führten. Die Stabverlängerungen erfolgten hierbei erstmals fünf Monate nach Implantation und fortlaufend in Drei-Monats-Abständen im ambulanten Rahmen. Die Datenauswertung zeigte eine zuverlässige Wirksamkeit des Behandlungsverfahrens sowohl als primäres als auch sekundäres Verfahren in der Behandlung kindlicher Wirbelsäulendeformitäten. Bei einer Distraktionsrate von 94,4% konnte eine hohe Korrelation zwischen erwartetem und tatsächlichem (in vivo) Stabauszug belegt werden. Zudem wurde ein positiver Effekt der Stabverlängerungen auf das Längenwachstum der Wirbelsäule durch Zunahme der spinalen Länge dargestellt. Bei den im Beobachtungszeitraum von durchschnittlich 32,6 Monaten im Mittel erfolgten neun Distraktionen (1-17) pro Patient (entspricht 802 Interventionen) traten 35 Komplikationen auf, was einer Komplikationsrate von 4,4% entspricht. Am häufigsten konnten hierbei neben einem Implantatversagen (n=15) ein fehlender Auszug des Stabsystems (n=13) dokumentiert werden. Letzteres korrelierte deutlich mit einem BMI >90. Perzentile (76,9% der Fälle). Bei starkem Untergewicht (< 3. Perzentile) hingegen kam es vermehrt zum unbeabsichtigten beidseitigen Stabauszug sowie postoperativen Druckulcera/ Dekubiti (67% der Fälle). Fasst man zusammen, so konnte eine hohe Korrelation zwischen erwarteter und tatsächlicher Verlängerung von extern zu steuernden Implantaten für Kinder mit Wirbelsäulendeformität nachgewiesen werden.
Schlagwörter: Wirbelsäulendeformität im Kindesalter; Skoliose; extern gesteuerte magnetische wirbelsäulenaufrichtende Implantate; erwarteter Stabauszug; reeller Stabauszug; spinale Länge; Komplikationen
