Aus der Orthop¤dischen Klinik .N. Nervus Ncm Newtonzentimeter Nn. ... nes dem Nerv zugeh¶rigen

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    Aus der Orthopdischen Klinik

    des St. Josef-Hospitals Universittsklinik

    der Ruhr-Universitt Bochum

    Direktor: Prof. Dr. med. J. Krmer

    Biomechanische Reaktion des Nachbarsegmentes bei Degeneration und

    Fusion an der Halswirbelsule

    Inaugural-Dissertation

    zur Erlangung des Doktorgrades der Medizin

    einer

    Hohen Medizinischen Fakultt

    der Ruhr-Universitt Bochum

    vorgelegt von

    Dirk Trebing

    aus Unna

    2006

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    Dekan: Prof. Dr. med. G. Muhr 1. Referent: Priv. Doz. Dr. med. F. Rubenthaler 2. Referent: Prof. Dr. med. K. Schmieder Tag der mndlichen Prfung: 12.12.2006

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    Inhaltsverzeichnis Seite 1. Einleitung 6 1.1 Anatomie 8 1.1.1 Deskriptive Anatomie 8 1.1.2 Funktionelle Anatomie 14 1.2 Pathologische Vernderungen der 16 unteren zervikalen Bewegungssegmente 1.3 Klinische Definition der Zervikalsyndrome 24 1.4 Operation bei zervikalen Diskopathien 29 1.4.1 Techniken 29 1.5 Ergebnisse der OP-Techniken 34 1.6 Probleme der OP-Techniken 35 2. Fragestellung 37 3. Material und Methoden 37 3.1 Prparation 37 3.2 Versuchsanlage 40 3.3 Messung 44 3.4 Mathematische Methoden 46 4. Ergebnisse 48 4.1 Untersuchung der Extension 48 4.2 Untersuchung der Flexion 51 4.3 Untersuchung der Seitneigung nach rechts 53 4.4 Untersuchung der Seitneigung nach links 55 5. Diskussion 59 6. Zusammenfassung 63

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    Literaturverzeichnis 65 Danksagung 77 Lebenslauf 78

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    Abkrzungsverzeichnis:

    A. Arterie

    Aa. Arterien

    Abb. Abbildung

    a.p. anterior posterior

    bzw. Beziehungsweise

    C zervikales Bewegungssegment

    CT Computertomografie

    DRB Digital rigid body

    F Kraft

    HWS Halswirbelsule

    Li. links

    Lig. Ligamentum

    Ligg. Ligamenta

    LWS Lendenwirbelsule

    M. Musculus

    Mm. Musculi

    MRT Magnetresonanztomografie

    min Minuten

    mm Millimeter

    N. Nervus

    Ncm Newtonzentimeter

    Nn. Nervi

    Nm Newtonmeter

    PC Personalcomputer

    Proc. Processus

    Procc. Processi

    R. Ramus

    Re. rechts

    Rr. Rami

    Tab. Tabelle

    Th thorakales Bewegungssegment

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    1) Einleitung

    Die degenerative Erkrankung der HWS ist eine Erkrankung, welche so-

    wohl die Bandscheiben als auch die knchernen Strukturen betreffen

    kann. Am hufigsten sind die beweglichsten Segmente von C4/5 bis

    C7/Th1 betroffen. Zu den degenerativen Krankheitsbildern zhlen die

    Bandscheibenprotusion, der Bandscheibenvorfall und die Chondrose als

    diskogene Erkrankungen. Zu den knchernen Vernderungen zhlen die

    Osteochondrose, die Unkovertebralgelenkshypertophie und die Wirbelbo-

    gengelenksarthrose (PRESCHER 1998). Die ersten degenerativen Ver-

    nderungen im Sinne einer osteochondrotischen Vernderung treten ab

    der 3. bis 4. Lebensdekade auf, wobei die ersten knchernen Vernde-

    rungen ab der 5. bis 6. Lebensdekade auftreten. Bei der Osteochondro-

    se handelt es sich um einen degenerativen Aufbrauch und damit einher-

    gehende Reaktionen der angrenzenden Wirbelkrperdeck- und Grund-

    platten. Durch die Verschmlerung der Bandscheibe kommt es zu einer

    Lockerung der umgebenden Bandstruktur und die Wirbelkrper knnen

    sich gegeneinander verschieben. Diese Vernderungen werden auch ra-

    diologisch erkennbar und als Rckwrtsgleiten (Retrolisthesis) oder Vor-

    gleiten (Pseudospondylolisthesis) bezeichnet. Durch diese Mehrbean-

    spruchung kann es zu einer Sklerosierung der Grund- und Deckplatten

    kommen, sowie zu knchernen Absttzungsreaktionen welche als Spon-

    dylophyten bezeichnet werden (WEBER et. al 2004, PRESCHER 1998).

    Desweiteren kann sich in diesem Bewegungssegment eine kyphotische

    Stellung einstellen und die angrenzenden Segmente werden zum Aus-

    gleich zu einer kompensatorischen Hyperlordose gezwungen. Die neu

    gewonnene Verschieblichkeit wird aber auch zum Problem der kleinen

    Wirbelgelenke und Unkovertebralgelenke. Durch die Verschiebungen

    werden sie inkongruent und neigen zu degenerativen Arthrosen den so-

    genannten Spondylarthrosen oder Unkovertebralarthrosen. Aufgrund der

    anatomischen Nhe der Procc. uncinati zum Foramen transversarium und

    den zervikalen Nervenwurzeln knnen diese Strukturen durch eine dege-

    nerative Vernderung beeintrchtigt werden (TANAKA et. al. 2000,

    TAYLOR et. al. 2000, EBRAHEIM et. al. 1998). Aber auch durch Verle-

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    gung von Bandscheibenmaterial, vor allem durch Anteile des Nucleus

    pulposus, kann es zu Beeintrchtigungen der Nervenwurzel oder des R-

    ckenmarks kommen. Der zervikale Bandscheibenvorfall ist im Vergleich

    zum lumbalen Bandscheibenvorfall seltener und tritt erst spter auf

    (WEBER et al. 2004, IWAMURA et al. 2001, TAYLOR et al. 2000,

    NISHIZAWA et al. 1999). Durch den Wasserverlust des Gallertkerns

    (Nucleus pulposus) geht die Pufferwirkung der Bandscheibe verloren. Der

    Faserring kann dadurch rissig werden und bekommt Lcken aus denen

    Anteile des Nucleus pulposus austreten knnen (KUMARESAN et al.

    2001). Aus diesen oben genannten degenerativen Vernderungen kn-

    nen klinische Syndrome entstehen. Dem lokalen Zervikalsyndrom kn-

    nen muskulre Ursachen zugrunde liegen wie muskulre Verspannungen

    im Nackenbereich (Muskelhartspann). Aber auch arthrotische Vernde-

    rungen der Wirbelbogengelenke knnen durch Reizung der Nn. Occipita-

    les lokale Schmerzen verursachen. Neben dem lokalen Zervikalsyndrom

    unterscheidet man das Zervico-zephale Syndrom (Zervikozephalgie)

    und das Zerviko-Brachialsyndrom (Zervikobrachialgie) (PERSSON et

    al. 1999). Unter dem Zerviko-zephalen Syndrom versteht man den Kopf-

    schmerz, welcher auch migrneartig hervortreten kann sowie Schwindel-

    attacken. Gelegentlich kann es auch zu Seh- und Hrstrungen kommen.

    Als mgliche Ursache dafr wird die Verengung der A. vertebralis ange-

    fhrt (STREK et al. 1998). Hufig kommt es bei Hyperextensions- und

    Rotationsbewegungen zu den genannten Symptomen. Das Zerviko-

    Brachialsyndrom ist durch wirbelsulenbedingte, in den Arm ausstrahlen-

    de Schmerzen characterisiert. Die Schmerzen strahlen entsprechend ei-

    nes dem Nerv zugehrigen Dermatom aus. Klinisch findet man dazu pas-

    send eine Abschwchung der entsprechenden Reflexe oder motorische

    Abschwchung der zugehrigen Muskulatur. In der folgenden Arbeit wur-

    den 11 formalinfixierte Halswirbelsulenprparate in einer Versuchsanla-

    ge untersucht. Im Fordergrund standen die biomechanischen Vernde-

    rungen des benachbarten Bewegungssegmentes zunchst bei Degenera-

    tion einer Bandscheibe und anschlieend nach Fusion eines Bewegungs-

    segmentes. Durch Einleitung reiner Momente wurde die Beweglichkeit

    des benachbarten Segmentes in den jeweiligen Zustnden untersucht um

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    Rckschlsse auf die im klinischen Alltag gesehene verstrkte Degenera-

    tion eines Segmentes nach Fusion oder Degeneration des Nachbarseg-

    mentes zu erhalten.

    1.1 Anatomie

    1.1.1) Deskriptive Anatomie

    Die Halswirbelsule besteht aus den Wirbelkrpern C1 C7, den Zwi-

    schenwirbelscheiben, dem Bandapparat und der die HWS umgebenden

    Muskulatur.

    Die Wirbelkrper, Corpora vertebrales, haben einen fr die HWS typi-

    schen Aufbau. Die Wirbelkrper sind klein, rechteckig und sattelfrmig.

    Hauptschlich besteht der Wirbelkrper aus einer Substantia spongiosa

    und wird von einer sehr dnnen Substantia corticalis bedeckt. Die krania-

    le Begrenzung der Wirbelkrper wird Deckplatte genannt und luft jeweils

    in transversaler Richtung konkav und nach lateral in die Hakenfortstze,

    Unci corporum, aus. Diese Hakenfortstze gehen mit dem darberliegen-

    den Wirbelkrper eine gelenkartige Verbindung ein, es entstehen die so

    genannten Unkovertebralgelenke. Entwicklungsgeschichtlich sind die

    Unci corporum als Teile der Wirbelbgen aufzufassen.

    Die untere Begrenzung der Wirbelkrper wird Grundplatte genannt. Zent-

    ral tritt an den Endflchen der Wirbel die porse Grenzflche der Spongi-

    osa zu Tage, welche von einer hyalinen Knorpelplatte, der Wirbelkrpe-

    repiphyse bedeckt wird. Der ringfrmig verkncherte Anteil der Wirbelkr-

    perepiphyse ist als Randleiste mit dem brigen Krper synostosiert.

    Nach dorsal setzt sich der Wirbelkrper in den Wirbelbogen, Arcus ver-

    tebralis, fort. Im Bereich der HWS hat der Wirbelbogen eine dreieckige

    Form. Der Wirbelbogen bildet das Foramen vertebrale, indem das R-

    ckenmark mit seinen Huten verluft.

    Der Wirbelbogen hat insgesamt 7 Fortstze:

    1 Processus spinosus ( Dornfortsatz )

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    2 Processus transversi ( Querfortstze )

    und je 2 Processus articulares superiores + inferiores

    ( 2 obere und untere Gelenkfortstze )

    Die Querfortstze stehen normalerweise mit den Rippen in ge