Bio­me­cha­nik und Pathome­cha­nik der lum­ba­len Wirbelsäule

Ein­lei­tung

Die gesun­de Wir­bel­säu­le ist in der Fron­tal­ebe­ne und in der axia­len Ebe­ne ortho­grad aus­ge­rich­tet. Die Krüm­mun­gen des sagit­ta­len Pro­fils lie­fern die not­wen­di­ge Elas­ti­zi­tät und Belast­bar­keit für den auf­rech­ten Stand und Gang. Jedes ein­zel­ne Wir­bel­seg­ment, bestehend aus Wir­bel­kör­per – Band­schei­be – Wir­bel­kör­per, ermög­licht durch sei­ne dif­fe­ren­zier­te Form somit eine Beweg­lich­keit in unter­schied­li­chem Aus­maß. Jede Stö­rung des Gefü­ges führt daher zwangs­läu­fig zu einem patho­lo­gi­schen Bewe­gungs­mus­ter. Bei einer aszen­die­ren­den oder deszen­die­ren­den Betrach­tungs­wei­se wird der lum­bo­sa­kra­le Über­gang zu einem „locus mino­ris resis­ten­tiae“ ¹. Dies wird beson­ders anhand der Häu­fig­keit der lum­ba­len „Band­schei­ben­lä­sio­nen“ schmerz­lich bewusst. Damit ver­langt die Behand­lung von Ado­les­zen­ten­sko­lio­sen eine genaue Betrach­tung die­ses mecha­nisch stark belas­te­ten Seg­men­tes am lum­bo­sa­kra­len Über­gang. Die typi­sche idio­pa­thi­sche Sko­lio­se zeigt eine rechts­kon­ve­xe tho­ra­ka­le Haupt­krüm­mung mit kra­nia­ler und kau­da­ler Aus­gleichs­krüm­mung. Eine Kor­rek­tur der Haupt­krüm­mung führt gleich­zei­tig auch zu einer Krüm­mungs­re­duk­ti­on der angren­zen­den Regio­nen. Bei lum­ba­len Sko­lio­sen sind die Kor­rek­tur­ef­fek­te bei der Kor­sett­be­hand­lung viel schwe­rer vor­her­seh­bar. Die­ser Bei­trag ver­sucht Ursa­chen für die ein­ge­schränk­te Kor­ri­gier­bar­keit lum­ba­ler Sko­lio­sen aufzuzeigen.

Die Durch­sicht der Sko­lio­se-Klas­si­fi­ka­ti­on kann dar­auf redu­ziert wer­den, dass der lum­bo­sa­kra­le Über­gang sich „lot­recht“ oder „schräg“ ein­ge­stellt dar­stellt (Abb. 1). Wird die Sko­lio­se auf eine mecha­ni­sche Ursa­che redu­ziert, so wird der „Euler buck­ling mode“ (= „Euler-Bie­ge­test“) zu einem anschau­li­chen Erklä­rungs­mo­dell. Die­ser besagt, dass die Krüm­mungs­form eines axi­al belas­te­ten Stabs von sei­ner Fixie­rung abhän­gig ist (Abb. 2) ². Unter die­ser Betrach­tung muss dem lum­bo­sa­kra­len Über­gang, also der „Fixie­rung“ der Wir­bel­säu­le am Becken, als Sko­lio­se­ur­sa­che ver­mehr­te Auf­merk­sam­keit geschenkt wer­den. Die als Ber­to­lot­ti-Syn­drom oder „LSTV“ („lum­bo­sa­cral tran­si­tio­nal ver­te­brae)“ bekann­te lum­bo­sa­kra­le Über­gangs­stö­rung in der Klas­si­fi­ka­ti­on nach Cas­tell­vi tritt damit in den Fokus des Inter­es­ses (Abb. 3).

Metho­de

Für die vor­lie­gen­de Arbeit wur­den Sko­lio­se­pa­ti­en­ten aus der Kor­sett-Ambu­lanz mit radio­lo­gi­schem Ver­dacht auf eine LSTV einer wei­ter­füh­ren­den MRI-Unter­su­chung zuge­führt. Als Ver­dachts­mo­men­te wur­den die radio­lo­gi­schen Kri­te­ri­en der Cas­tell­vi-Klas­si­fi­ka­ti­on her­an­ge­zo­gen, d. h. Ver­brei­te­rung des Pro­ces­sus trans­ver­sus von > 19 mm bis hin zur knö­cher­nen Ver­schmel­zung von L5 mit S1. Alter­na­tiv ist auch eine Lum­ba­li­sa­ti­on von S1 (frei­er oder nur par­ti­ell ver­schmol­ze­ner S1 mit S2) zu differenzieren.

Als zusätz­li­ches Kri­te­ri­um für eine wei­ter­füh­ren­de Abklä­rung wur­de die Schräg­ein­stel­lung in der A.-p.-Aufnahme von L5 gegen­über S1 von mehr als 5° Cobb-Win­kel gewählt (Abb. 4). Die gelie­fer­ten ers­ten 12 MRI-Unter­su­chun­gen waren für die gesi­cher­te Fest­le­gung einer LSTV wenig geeig­net. Daher wur­den 12 wei­te­re Unter­su­chun­gen im Sin­ne einer Kon­troll­grup­pe nach vor­de­fi­nier­ten MRI-Auf­nah­me­kri­te­ri­en von einem Rönt­gen­in­sti­tut durch­ge­führt, d. h. eine MRI mit Fokus auf den lum­bo­sa­kra­len Über­gang und einer Dar­stel­lung aller drei Ebe­nen im Raum (sagit­tal, axi­al und koronal).

Ergeb­nis

Die gelie­fer­ten ers­ten 12 MRI-Unter­su­chun­gen waren im Ergeb­nis ernüch­ternd: Nur eine MRI-Unter­su­chung bestä­tig­te eine LSTV Cas­tell­vi IIIa. Die­se Dia­gno­se war aber bereits im Über­sichts­rönt­gen abgrenz­bar; die MRI-Unter­su­chung bedeu­te­te somit nur eine Befund­si­che­rung. Die Beur­tei­lung der gelie­fer­ten MRI-Bil­der brach­te aber wei­te­re Grün­de für die­ses Ergeb­nis ans Tages­licht: In fünf Fäl­len war die MRI-Unter­su­chung so stark ein­ge­blen­det, dass der zu beur­tei­len­de late­ra­le Anteil des Pro­ces­sus trans­ver­sus nicht mehr gesi­chert beur­teil­bar war; in acht Fäl­len wur­den nur axia­le und sagit­ta­le Schich­ten gelie­fert. Die feh­len­den koro­na­len Schich­ten las­sen somit eine Klas­si­fi­ka­ti­on nach Cas­tell­vi gar nicht zu.

In der Kon­troll­grup­pe der MRI-Unter­su­chung nach den vor­ge­ge­be­nen Aus­füh­rungs­kri­te­ri­en (sagit­ta­le, axia­le und koro­na­le Schich­ten mit Fokus­sie­rung auf L5/S1) konn­te bei 12 Pati­en­ten bereits 5‑mal eine lum­bo­sa­kra­le Über­gangs­stö­rung bestä­tigt wer­den (Abb. 5). Ins­ge­samt konn­te bei 6 von 24 Pati­en­ten, ent­spre­chend den Zugangs­kri­te­ri­en, eine LSTV dia­gnos­ti­ziert wer­den (2 × Cas­tell­vi IA, 1 × IB, 2 × IIA und 1 × IIIA).

Schluss­fol­ge­run­gen

Aus die­sem Ergeb­nis las­sen sich die fol­gen­den Schlüs­se ziehen:

Das Ergeb­nis von aktu­ell 58 Pub­Med-Ein­tra­gun­gen („LSTV spi­ne“) zum The­ma der lum­bo­sa­kra­len Über­gangs­stö­rung (LSTV) zeigt, wie wenig Beach­tung die­sem The­ma geschenkt wird. Dies betrifft nicht nur die Kor­sett­be­hand­lung, son­dern darf auch weit­ge­hend ver­all­ge­mei­nert wer­den. Die Anzahl von acht Pub­Med-Ein­tra­gun­gen mit den Stich­wör­tern „buck­ling mode“ und „spi­ne“ bestä­tigt, dass die­se Betrach­tungs­wei­se der Wir­bel­säu­le und der Sko­lio­se nicht prä­sent ist: Es han­delt sich dabei um Bei­trä­ge, die bereits vie­le Jah­re alt sind.

Als nächs­te Erkennt­nis muss fest­ge­hal­ten wer­den, dass die stan­dar­di­sier­te MRI-Unter­su­chung der LWS (Fra­ge­stel­lung: Band­schei­ben­lä­si­on, Insta­bi­li­tät, Steno­se etc.) für die Fra­ge­stel­lung der LSTV nicht geeig­net ist. Eine aktu­el­le Ver­öf­fent­li­chung zeigt wei­te­re dia­gnos­ti­sche Schwie­rig­kei­ten bei der Dia­gnos­tik der LSTV auf. Die „intra- and inter­ob­ser­ver relia­bi­li­ty“ wird als gering erkannt. Damit wird klar, dass nicht nur die Bild­ge­bung bei Ver­dachts­mo­men­ten ver­bes­se­rungs­wür­dig ist, son­dern dass auch die radio­lo­gi­sche Dia­gnos­tik ver­bes­sert wer­den muss ³.

Bei der LSTV Cas­tell­vi II bis IV han­delt es sich um eine knö­cher­ne Fehl­bil­dung, die sich zwangs­läu­fig einer Kor­sett­kor­rek­tur wider­setzt. Die Klas­si­fi­ka­ti­on Cas­tell­vi I mit nur Ver­brei­te­rung und/oder Dys­pla­sie des Pro­ces­sus trans­ver­sus (> 19 mm Brei­te) lässt eine Kor­rek­tur erwar­ten, ist jedoch wegen der dia­gnos­ti­schen Unge­nau­ig­keit auf­grund einer Brei­ten­an­ga­be des Pro­ces­sus trans­ver­sus für eine dia­gnos­ti­sche Unschär­fe ver­ant­wort­lich. Auch die Dif­fe­ren­zie­rung zwi­schen einer Fehl­bil­dung Cas­tell­vi I und einer sko­lio­se­be­ding­ten Kon­takt­flä­che des Pro­ces­sus trans­ver­sus mit dem Os sacrum bleibt unbeantwortet.

Die genann­ten Erkennt­nis­se sind für den Ortho­pä­die-Tech­ni­ker nicht beein­fluss­bar. Das Pro­blem der ein­ge­schränk­ten Kor­ri­gier­bar­keit einer lum­ba­len Krüm­mung im Rah­men der Kor­sett­be­hand­lung bleibt jedoch beim Ortho­pä­die-Tech­ni­ker. Es ist somit ein Erklä­rungs­mo­dell, wes­halb bei eini­gen Pati­en­ten die Kor­rek­tur­er­geb­nis­se im Kor­sett nicht befrie­di­gend sind. Auch die Bezeich­nung „idio­pa­thi­sche Sko­lio­se“ ist damit nicht mehr gerecht­fer­tigt – mit allen Kon­se­quen­zen bis hin zu der Fra­ge, ob im Ein­zel­fall eine Kor­sett­in­di­ka­ti­on über­haupt gege­ben ist.

Fazit

Jede ein­ge­schränk­te Kor­ri­gier­bar­keit einer lum­ba­len Krüm­mung ver­langt nach einer wei­ter­füh­ren­den MRI-Unter­su­chung des lum­bo­sa­kra­len Über­gan­ges nach stan­dar­di­sier­ten Kri­te­ri­en mit Dar­stel­lung aller drei Ebe­nen im Raum. Jede LSTV muss daher als Fehl­bil­dungs­sko­lio­se ange­se­hen und behan­delt wer­den. Damit gel­ten die Kor­sett­kor­rek­tur­kri­te­ri­en der idio­pa­thi­schen Sko­lio­se nicht mehr. Dies betrifft nicht nur die Kor­rek­tur, son­dern auch die Progredienzwahrscheinlichkeit.

Der Autor:
Dr. Franz Landauer
Uni­ver­si­täts­kli­nik für Orthopädie
und Trau­ma­to­lo­gie der PMU/SALK
Müll­ner Haupt­str. 48
A‑5020 Salz­burg
f.landauer@salk.at

Begut­ach­te­ter Beitrag/reviewed paper

1. Konin GP, Walz DM. Lum­bo­sa­cral tran­si­tio­nal ver­te­brae: clas­si­fi­ca­ti­on, ima­ging fin­dings, and cli­ni­cal rele­van­ce. AJNR Am J Neu­ro­ra­di­ol, 2010; 31 (10): 1778–1786
2. Mea­kin JR, Huk­ins DW, Aspden RM. Euler buck­ling as a model for the cur­vat­u­re and fle­xi­on of the human lum­bar spi­ne. Proc Biol Sci, 1996; 22; 263 (1375): 1383–1387
3. Khal­sa AS, Mun­dis GM Jr, Yagi M, Fess­ler R, Bess S, Hoso gane N, Park P, Than K, Dani­els A, Iorio J, Ledes­ma J, Tran S, East­lack RK. Varia­bi­li­ty in Asses­sing Spi­no­pel­vic Para­me­ters with Lum­bo­sa­cral Tran­si­tio­nal Ver­te­brae: Inter- and Intra-obser­ver Relia­bi­li­ty among Spi­ne Sur­ge­ons. Spi­ne (Phi­la Pa 1976), 2017. doi: 10.1097/BRS.0000000000002433 [ahead of print]