Die Chirurgie der Adoleszentenskoliose im Wandel der Zeit

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Autor:

Prof. Dr. med. Carol-Claudius Hasler

Chefarzt Orthopädie, Universitätskinderspital beider Basel E-Mail: carolclaudius.hasler@ukbb.ch

23.11.2017

Die Skoliose ist ein orthopädischer «Klassiker». Obwohl auch die moderne Chirurgie der idiopathischen Adoleszentenskoliose noch immer dem Prinzip der instrumentierten Fusion folgt, wurden darin in den letzten Jahrzehnten enorme Fortschritte erzielt. Das zunehmende biomechanische Verständnis der komplexen dreidimensionalen Deformitäten, die möglichst kurzen Fusionsstrecken, die unmittelbar erreichte hohe Stabilität mit fast uneingeschränkter Frühmobilisation sowie die mittels bildgestützter Instrumentierung und multimodaler Rückenmarksüberwachung erzielte hohe Sicherheit münden in minimierten Blutverlusten, niedrigen Komplikationsraten und kurzen Rehabilitationszeiten. <div id="keypoints"> <h2>Keypoints</h2> <ul> <li>In der kurzen, rund 60-jährigen Geschichte der instrumentierten Aufrichtung von Skoliosen wurden in Hinblick auf das biomechanische Verständnis, Korrekturoptionen und die Patientensicherheit grosse Fortschritte erzielt.</li> <li>Moderne polysegmentale Pedikelschraubeninstrumentierungen und Osteotomietechniken erlauben effiziente dreidimensionale, fast ausschliesslich einzeitig von dorsal durchgeführte Korrekturen.</li> <li>Skoliosechirurgie ist heute voraussehbar und dank intraoperativer Bildunterstützung und des multimodalen intraoperativen Rückenmarksmonitorings sicher.</li> <li>Stabile Fixierungen ermöglichen schnelle postoperative Mobilisationen, kurze Hospitalisationen sowie die rasche korsettfreie Rückkehr zu Schule und Sport.</li> </ul> </div> Die idiopathische Adoleszentenskoliose, nach der SRS (Scoliosis Research Society) definiert als seitliche strukturelle Wirbelsäulenverkrümmung unklarer Ursache mit einem Cobbwinkel von >10°, kommt bei 0,5–5 % der Jugendlichen vor. Mädchen sind etwa dreimal so häufig betroffen. Je ausgeprägter die Krümmung, desto mehr verschiebt sich dieses Verhältnis, bei einem Cobbwinkel >40° ist es gar 7:1.2, 3 Die Skoliose zählt wie der Klumpfuss und die Hüftdysplasie zu den klassischen Krankheitsbildern der Orthopädie. Bei der Klumpfusstherapie hat die zuvor lange ignorierte Redressionsbehandlung nach Ponseti in den letzten zehn Jahren die chirurgische Therapie fast vollständig verdrängt.4 Auch bei der kongenitalen Hüftdysplasie ist man dank Ultraschalldiagnostik und früher Abspreizbehandlung oder geschlossener Reposition und Retentionsbehandlung ähnlich erfolgreich.5 In der Korsettbehandlung der idiopathischen Adoleszentenskoliose und mit der Intensivbehandlung nach Schroth wurden zwar bei der konservativen Skoliosebehandlung auch Fortschritte erzielt, allerdings bisher ohne erkennbaren Einfluss auf die Operationsrate. Dies liegt an der begrenzten Patientencompliance bei der Korsetttherapie, aber auch an der Tatsache, dass viele Patienten bereits bei Erstkonsultation unter fortgeschrittenen Krümmungen leiden.6, 7 Ab einem Cobbwinkel von 40° besteht nämlich – aufgrund des biomechanisch zunehmenden Einflusses der Schwerkraft – sogar nach Wachstumsabschluss ein Progressionsrisiko. Eine Indikation zur operativen Therapie ergibt sich daher aus Krümmungszunahme, Lotverlust, Rumpfasymmetrie (Taillen«trunk shift», Rippenbuckel, Lendenwulst), Schulterdysbalance und einer sagittalen Profilstörung. Bei progressiver thorakaler Krümmung ist zudem zu beachten, dass auch die kompensatorische lumbale Krümmung zunimmt und daher bei langem Zuwarten die Fusionsstrecke nach lumbal erweitert werden muss, was funktionell relevant ist.8 Ab einem Cobbwinkel von 90° droht zudem eine kardiopulmonale Beeinträchtigung.9, 10 Schmerz hingegen ist nur in Ausnahmefällen der Grund für eine Operation. <h2>Meilensteine in der Skoliosechirurgie</h2> Die Geschichte der Skoliosechirurgie ist nur etwas mehr als 100 Jahre alt. Die erste Publikation stammt vom Amerikaner Russell A. Hibbs, der 1911 eine Serie von drei Patienten publizierte und später durch eine Analyse von 52 Fällen ergänzte, bei denen er eine uninstrumentierte Fusion durchgeführt hatte.11, 12 Während der beiden Weltkriege und während der Wiederaufbauphase nach 1945 fand keine weitere Entwicklung statt. So kam es, dass dieses Verfahren bis Ende der 1950er- Jahre die einzige chirurgische Option darstellte. Im besten Fall konnte die Stellung gehalten werden, die man zuvor durch serielle Gipse erreicht hatte. Doch auch lange Liege- und Ruhigstellungszeiten garantierten keine knöcherne Fusion, sodass sekundäre Deformitäten durch Pseudarthrosen und Verbiegung der Fusionsmasse häufig vorkamen. Erst unter dem Druck der Polioepidemien und angesichts unzähliger Patienten mit lebensbedrohlichen Skoliosen fand der entscheidende Durchbruch zur instrumentierten Korrektur und Stabilisierung statt. Paul Harrington instrumentierte die ersten Patienten Ende der 1950er-Jahre und publizierte seine Daten zu Anfang der 1960er-Jahre.13, 14 Das Grundprinzip der hakenbasierten konkaven Distraktion von Endwirbel zu Endwirbel über einen geraden Stab in Kombination mit konvexer Kompression erzielte bei den ausgeprägten Krümmungen in der Koronarebene eine gute Korrektur, provozierte jedoch auch eine Abflachung des sagittalen Profils mit oft schmerzhaftem Flachrücken («flatback syndrome»).15 Biomechanisch sind Distraktionskräfte bei über 60° Krümmung wirksam. Dieses Prinzip wird auch heute noch bei schweren Skoliosen präoperativ («halotraction») und intraoperativ («skullfemoral traction») erfolgreich angewandt.16–18 Für Korrekturen bei einem Cobbwinkel <60° sind Transversalkräfte nötig, die zum ersten Mal mit segmentalen sublaminären Drähten, welche kontinuierlich über einen Stab verquirlt wurden, ausgeübt wurden (Luque, 1970er-Jahre). Sublaminäre Drähte stellen noch immer eine effiziente und kostengünstige Option dar, bedingen allerdings die Eröffnung des Spinalkanals und das Durchschieben der Drähte zwischen Rückenmark und Laminae. Heutzutage können anstelle von Drähten gewobene Polyesterbänder («universal clamps®») verwendet werden, die deutlich weniger Kontaktstress an der Lamina verursachen und damit höhere Korrekturkräfte ausüben. Dies ermöglicht vor allem in Kombination mit harten CoCr- Stäben auch effiziente Korrekturen von thorakalen Lordosen (Abb. 1).19–21 Das Prinzip der Transversalkorrektur wurde mit dem durch spezielle Pedikelhaken mit Fixationsschräubchen, Laminahaken und Pedikelschrauben versatil gestalteten «Universal Spine System®» (USS, 1990er- Jahre) weiter verfeinert. Zusätzlicher Anwenderkomfort sollte mit «side loading» erreicht werden: Dabei wird der Stab nicht von oben in den Haken oder die Schraube gebracht, sondern in eine seitliche Öffnung. Hinsichtlich Krümmungskorrektur, Komplikationen und Patientenzufriedenheit differiert das USS jedoch nicht von dem in den 1980er-Jahren von Yves Cotrel und Jean Dubousset eingeführten CD-System.21 Mit der CD-Strategie wurde die Skoliose erstmals als dreidimensionale Deformität wahrgenommen und eine simultane Korrektur in allen Raumebenen angestrebt.22 Die Stäbe werden in die Deformität gebogen, an strategisch platzierten Lamina- und Pedikelhaken fixiert und anschliessend mit Stabhaltern in die Sagittalebene zurückgedreht (Derotationsmanöver). Obwohl in der Transversalebene im Vergleich zu den heutigen Pedikelschraubensystemen signifikant weniger apikale Derotation nachgewiesen werden kann,23 stellte die CD-Methode aufgrund der Stabilität der Konstruktion mit korsettfreier Nachbehandlung, Verminderung des neurologischen Risikos und des Blutverlustes sowie des biomechanischen Verständnisses einen grossen Fortschritt dar und war lange Zeit die Referenztechnik. Die letzten 20 Jahre waren geprägt von einer weiteren Senkung der Komplikationsrate und einer Verbesserung der Resultate, wie eine kürzlich publizierte Studie belegt, die 1819 Patienten mit idiopathischer Adoleszentenskoliose eingeschlossen hat (Tab. 1):3 <ul> <li>Operationszeit, Blutverlust pro operiertes Niveau und Hospitalisationszeit haben abgenommen.</li> <li>Der Anteil ventraler instrumentierter Fusionen hat abgenommen; dies betrifft auch die früher fast nur von ventral operierten thorakolumbalen Skoliosen (Lenke-Typ V).</li> <li>Die Komplikationsrate hat von 18,7 % auf 5,1 % abgenommen.</li> <li>Der Anteil von Konstrukten mit alleiniger Verwendung von Pedikelschrauben nahm von 0 auf 98 % zu.</li> <li>Thorakoplastiken (Korrekturen des Rippenbuckels) konnten von 76 % auf 20,3 % reduziert werden.</li> <li>Die Patientenzufriedenheit (SRS-Scores) verbesserte sich global und in den Domänen Schmerz, Selbstwahrnehmung und Funktion signifikant.</li> </ul> <h2><img src="/custom/img/files/files_datafiles_data_Zeitungen_2017_Leading Opinions_Ortho_1704_Weblinks_lo_ortho_1704__s29_abb1.jpg" alt="" width="2149" height="854" /></h2> <img src="/custom/img/files/files_datafiles_data_Zeitungen_2017_Leading Opinions_Ortho_1704_Weblinks_lo_ortho_1704__s30_tab1.jpg" alt="" width="1417" height="2475" /> <h2>Komplikationen</h2> Bedeutende Komplikationen führen zu einer Reoperation, sind lebensbedrohend oder haben eine Rückenmarks- oder Nervenläsion zur Folge. Bei mehr als 2000 Patienten, welche zwischen 1995 und 2014 wegen einer Skoliose von durchschnittlich 56° operiert wurden, traten in 2,6 % der Fälle perioperative und in 4,1 % postoperative Komplikationen auf, wobei diese Raten über den 20-jährigen Zeitraum abnahmen. Bei 5 % der Patienten mit hinterer Instrumentierung wurde zuerst ein sogenanntes «anterior release», das heisst eine Diskusentfernung über einen transthorakalen Zugang zur Verbesserung der Beweglichkeit, durchgeführt. Damit verdoppelt sich die Komplikationsrate auf über 5 % . Mit den heutigen Pedikelschraubenfixationen und Osteotomietechniken ist dies nur noch in Ausnahmefällen indiziert, was die Komplikationen deutlich verringert.24 Perioperative Probleme sind vor allem Wundheilungsstörungen und tiefe implantatassoziierte Infekte (1 % ), neurologische Ausfälle (0,5 % ), Implantatlockerungen und -fehllagen (0,4 % ) sowie pulmonale und gastrointestinale Probleme (0,6 % ). Stabbrüche und sekundäre Korrekturverluste waren in den Anfangsjahren der Skoliosechirurgie ohne Instrumentierung mit 19–44 % fast die Regel und kamen auch nach Harrington-Instrumentierungen noch häufig vor (1,6–9 % ). Mit den heutigen Techniken sind sie jedoch sehr selten geworden. Die meisten Probleme haben mit der Verbreitung der Pedikelschraubenfixationen abgenommen, jedoch können auch neue beobachtet werden: Die sogenannte «proximal junctional kyphosis» (PJK) beschreibt eine postoperativ zunehmende Kyphosierung im ersten kranialen Anschlusssegment. Risikofaktoren, die zur Entstehung beitragen, sind: ausgeprägte vorbestehende Kyphose der Brustwirbelsäule, zu ehrgeizige Korrektur derselben, oberster instrumentierter Wirbel (UIV) kaudal des oberen Endwirbels der Krümmung (UEV) und zu wenig Stabbiegung kranial.25 Präventiv wirken die Erhaltung der Ligg. supra- und interspinalia sowie der Facettengelenke im obersten instrumentierten Segment. Möglicherweise ist auch die Verwendung einer Pedikelhaken- Transversushakenklammer («soft landing ») von Vorteil, da sie im Gegensatz zu winkelstabilen Pedikelschrauben im obersten instrumentierten Segment etwas Kyphosierung zulässt. In unserer eigenen Serie mit derartigen Hybridkonstruktionen haben wir bei idiopathischen Skoliosen nie eine PJK beobachtet. Ein ähnliches Phänomen wird in der Frontalebene im kaudalen Anschlusssegment beobachtet und «adding-on» genannt. Beides, PJK und «adding-on», sind wohl Tribute an die effizienteren Korrekturen und die rigideren Konstrukte, führen jedoch selten zu Reoperationen. Moderne Skoliosechirurgie muss alle Bereiche der Rumpfmorphologie inklusive Schultern und Becken adressieren und die potenten Instrumente, Implantate und Operationstechniken «à la carte» einsetzen, um eine optimale, statisch und funktionell ergonomische, dreidimensionale Rumpfbalance und -ästhetik zu generieren. Selbstredend muss daher der Patient präoperativ in all seinen Facetten, inklusive der psychosozialen Aspekte, seiner Bedürfnisse in Beruf und Sport, des Muskel- und Bandstatus etc., erfasst werden. Aus biomechanischer Sicht ist es erstrebenswert, die Belastung der kaudalen, nicht instrumentierten Segmente indirekt mit der Korrektur der Primärkrümmung zu normalisieren. MRT-Untersuchungen durchschnittlich 36 Jahre nach Harrington- Instrumentierung belegen die Korrelation zwischen dem Ausmass der lumbalen Restkrümmung und dem Auftreten von degenerativen Veränderungen.26 Studien nach Korrektur mit moderneren, stabileren Systemen geben Hinweise darauf, dass die Disci unter der postoperativen Horizontalisierung des ersten kaudalen Anschlusssegmentes besser hydriert sind als bei nicht operierten fortgeschrittenen Skoliosen.27, 28 Degenerative Veränderungen wurden nach Harrington-Instrumentierung tatsächlich häufiger beobachtet als nach Instrumentierung mit neueren Systemen (CD, USS), wobei noch nicht klar ist, ob nur der unterschiedliche Beobachtungszeitraum (23 vs. 8–13 Jahre) oder die Technik per se ausschlaggebend ist.21, 29, 30 <h2>Resultate und Patientenzufriedenheit nach Skolioseoperationen</h2> Bis vor Kurzem standen das Ausmass der Korrektur in der Frontalebene und die Zahl der Komplikationen im Vordergrund der Evaluation. Mit der zunehmenden Erfassung der assoziierten Lebensqualität mittels sogenannter «health related quality of life scores» (HrQoL) wie des skoliosespezifischen SRS-22 hat eine längst fällige Erweiterung um die Sicht der Patienten stattgefunden. Damit kann im Vergleich zum präoperativen Status zwei Jahre nach Skolioseoperationen eine signifikante Verbesserung des Gesamtscores nachgewiesen werden.31 Die grösste Veränderung lässt sich in den Bereichen Selbstwahrnehmung und äussere Erscheinung erzielen.32 Rückenschmerzen scheinen mehr als 20 Jahre postoperativ kein Problem darzustellen. Es besteht zudem keine Korrelation zwischen degenerativen Veränderungen in der Bildgebung und Schmerzen. Weniger als 2 % der Operierten fühlen sich in ihren Aktivitäten stark beeinträchtigt, bei den Übrigen war die Lebensqualität vergleichbar mit jener der übrigen Bevölkerung.33 Es gilt allerdings zu bedenken, dass in diesen Langzeitstudien Daten von Patienten eingeflossen sind, welche in den 1970er-Jahren nach nicht mehr praktizierten Methoden behandelt wurden, und dass ein Beobachtungszeitraum von 20 Jahren bei einer durchschnittlichen weiteren Lebenserwartung von circa 70 Jahren nach einer Skolioseoperation immer noch relativ kurz ist.33–35 Es lässt sich keine klare Korrelation zwischen dem Ausmass der Restdeformität, den Komplikationen, dem kosmetischen Resultat und der Sicht der Patienten (Funktion, Beruf, Sport, ästhetisches Empfinden, Schmerz etc.) nachweisen.36, 37 Der gewählte Score, das Alter, aber auch das Geschlecht beeinflussen das Resultat. So diskriminiert zum Beispiel der «spinal appearance questionnaire» (SAQ) differenzierter, indem sich eine Korrelation zwischen dem Ausmass der Restkrümmung und der Wahrnehmung der Patienten manifestiert.38 Grundsätzlich ist unklar, inwiefern es sich bei den Ergebnissen bezüglich Lebensqualität um direkte chirurgische Therapieeffekte oder allenfalls auch um Coping- Effekte handelt, welche sich aus dem individuellen biopsychosozialen Muster und dem zeitspezifischen gesellschaftlichen Kontext ergeben.39 Die Tatsache, dass es heute keine Verläufe nicht operierter Patienten mit progressiver Skoliose mehr zu beobachten gibt, stellt eine weitere Einschränkung dar. Angesichts der gesteigerten ästhetischen und funktionellen Ansprüche der heutigen Patienten dürfen wir jedoch annehmen, dass der natürliche Verlauf einer zunehmenden Skoliose heute noch weniger akzeptabel wäre als früher.9 <h2>Schlussfolgerungen</h2> Vieles hat sich gewandelt, aber Rippsteins Feststellung, dass es sich bei der idiopathischen Skoliose um ein interessantes und schwieriges Problem handelt, gilt uneingeschränkt weiter.1 Die in den letzten beiden Jahrzehnten erzielten Fortschritte ermöglichen ein besseres Verständnis der dreidimensionalen skoliotischen Deformität sowie der veränderten Statik und Biomechanik sowie eine multiplanare, sichere Korrektur unter Verwendung moderner Pedikelschraubensysteme und eines multimodalen intraoperativen Monitorings. Zukünftige Themen wie Bedeutung und Korrektur des meist lordotischen sagittalen Profils, Erkenntnisse über Veränderungen der Biomechanik der operierten Wirbelsäule während des Alterungsprozesses sowie verbesserte Kenntnisse über Patientenbedürfnisse und Lebensqualität werden weitere Fortschritte bringen (Abb. 2). Es bleibt aber letztlich die Hoffnung, dass kurative Massnahmen (Gentherapie, Medikamente) zur Verfügung stehen werden, welche – im Gegensatz zur operativen Versteifung grosser Teile der Wirbelsäule – die Funktion vollumfänglich erhalten können. Aktuell ist dies allerdings leider noch nicht der Fall, da selbst die vor wenigen Jahren mit grossem Enthusiasmus eingeführten Gentests zur Voraussage des Progressionsrisikos keinen Durchbruch gebracht haben.40, 41 <img src="/custom/img/files/files_datafiles_data_Zeitungen_2017_Leading Opinions_Ortho_1704_Weblinks_lo_ortho_1704__s31_abb2.jpg" alt="" width="1417" height="1191" /> <a class="literatur" data-toggle="collapse" href="#collapseLiteratur" aria-expanded="false" aria-controls="collapseLiteratur" >Literatur</a> <div class="collapse" id="collapseLiteratur"> 1 Rippstein J: Rev Med Suisse Romande 1963; 83(4): 372- 99 2 Konieczny MR et al.: J Child Orthop 2013; 7(1): 3-9 3 Lonner BS et al.: Spine 2017 Jul 18 [Epub ahead of print] 4 &Scaron;vehlik M et al.: Gait Posture 2017; 58: 346-51 5 Schams M et al.: Eur J Pediatr 2017 Jul 17 [Epub ahead of print] 6 Thompson RM et al.: J Bone Joint Surg Am 2017; 99(11): 923-8 7 Hasler CC et al.: J Child Orthop 2010; 4(3): 211-8 8 Lee MC et al.: Spine 2013; 38(22): E1405-10 9 Nachemson A: Acta Orthop Scand 1968; 39(4): 466-76 10 Pehrsson K et al.: Thorax 1991; 46(7): 474-8 11 Hibbs RA: Ann Surg 1911; 53(3): 404-7 12 Jónsson B: Acta Orthop Scand Suppl 1953; 14: 1-139 13 Harrington PR: J Bone Joint Surg Am 1962; 44-A: 591-610 14 Harrington PR: South Med J 1963; 56: 1367-77 15 Farcy JP, Schwab FJ: Spine 1997; 22(20): 2452-7 16 Da Cunha RJ et al.: Spine 2015; 40(3): E154-60 17 Jhaveri SN et al.: Eur Spine J 2009; 18(3): 352-6 18 Yang C et al.: Eur J Spine 2017; 26(7): 1810-6 19 Luque ER: Clin Orthop Relat Res 1982; (163): 192-8 20 Ilharreborde B et al.: Spine 2010; 35(3): 306-14 21 Remes V et al.: Spine 2004; 29(18): 2024-30 22 Cotrel Y, Dubousset J: Rev Chir Orthop Reparatrice Appar Mot 1984; 70(6): 489-94 23 Wajanavisit W et al.: J Med Assoc Thai 2009; 92( Suppl 5): S95-101 24 Bartley CE et al.: J Bone Joint Surg Am 2017; 99(14): 1206-12 25 Lonner BS et al.: Spine Deform 2017; 5(3): 181-8 26 Akazawa T et al.: Spine 2017 [Epub ahead of print] 27 Nohara A et al.: Spine 2017 [Epub ahead of print] 28 Nohara A et al.: Spine Deform 2015; 3(5): 462-8 29 Helenius I et al.: Spine 2002; 27(2): 176-80 30 Mariconda M et al.: Eur J Spine 2005; 14(9): 854-61 31 Carreon LY et al.: Spine 2011; 36(12): 965-8 32 Roberts DW et al.: Spine 2011; 36(1): E53-9 33 Danielsson AJ et al.: Eur J Spine 2001; 10(4): 278-88 34 Danielsson AJ, Nachemson AL: Spine 2003; 28(18): E373-83 35 Poitras B et al.: Spine 1994; 19(14): 1582-8 36 Wilson PL et al.: Spine 2002; 27(18): 2036-40 37 Gotze C et al.: Spine 2002; 27(13): 1456-63; discussion 63-4 38 Carreon LY et al.: Spine 2011; 36(18): E1240-4 39 Mayo NE et al.: Spine 1994; 19(14): 1573-81 40 Tang QL et al.: Spine 2015; 40(8): 537-43 41 Burger EL, Perry J: Spine Deform 2014; 2(4): 239-40 </div>

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