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3. Technische Ausrüstung bei Operationen an der Wirbelsäule und am Rückenmark

3.1 Mikroskop

3.2 Mikroinstrumente

3.3 Laser

3.4 Intraoperative Computertomographie (CT)

3.5 Neuro-Navigation

3.6 Implantate als Ersatz für eigenen Knochen

3.1 Mikroskop:

Ein Operationsmikroskop besteht vereinfacht aus einem komplexen Linsensystem, das Gegenstände bis zu 30-fach vergrößert und aus einer sehr starken Lichtquelle (z.Zt. Xenon-Lampe). So ist es möglich trotz sehr kleiner Hautschnitte anatomische Strukturen in der Tiefe schonend mit Mikroinstrumenten darzustellen und zu behandeln. Der Durchmesser eines mikrochirurgischen Operationsbereiches kann zwischen 15 und 40 mm betragen. Ein modernes Operationsmikroskop ermöglicht den dreidimensionalen Einblick außer für den Operateur auch noch für 1-2 assistierende Chirurgen. Zusätzlich können eine Kleinbildkamera und eine Videokamera zur Übertragung des Eingriffes auf einen Fernsehmonitor angeschlossen werden. Seit wenigen Jahren besteht die Möglichkeit, am Mikroskop ein sogenanntes Neuronavigationssystem, d.h. ein Computer-gesteuertes Zielsuchsystem, anzuschließen, um mit größter Genauigkeit den krankhaften Befund darzustellen. Der Preis eines Operationsmikroskops reicht von 50 bis 125 Tausend Euro, mit Navigationssystem jedoch bis zu 400 Tausend Euro (Abb. 7a-b).

Abb. 7a:

Abb. 7b:

Das Operationsmikroskop (7a) ermöglicht es, Eingriffe an der Wirbelsäule über einen nur 15 mm langen Hautschnitt durchzuführen (7b).

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3.2 Mikroinstrumente:

Wenn der operative Zugang zu einem lumbalen Bandscheibenvorfall nur 15 mm beträgt, müssen die chirurgischen Instrumente entsprechend fein konstruiert sein. Die wichtigsten sind der Blutsauger, die bipolare Pinzette (zum Veröden von kleinen Gefäßen) und unterschiedliche Häkchen und Dissektoren, sowie Fasszangen. Mikroinstrumente müssen besonders sorgfältig gereinigt, sterilisiert und gewartet werden. Sie sind auch dem entsprechend teuer: Im Durchschnitt 500 Euro pro Instrument (Abb. 8).

Abb. 8:

Im Uhrzeigersinn: (1) Spekula, (2) Wurzelhaken, (3) Bandscheibenfasszangen, (4) Blutstillungpinzette, (5) unterschiedliche Bohransätze, (6) Dissektoren und
(7) Häkchen.
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3.3 Laser:

Bei dem Laser handelt es sich um einen kalten Lichtstrahl, der die Eigenschaft besitzt, Gewebe zu durchtrennen oder zu verdampfen, ohne dass es mechanisch berührt werden muss. Das Laserzielgerät kann am Mikroskop befestigt werden. Wir verwenden einen CO2-Laser bei Tumoreingriffen im Rückenmark und im Hirnstamm. Der Anschaffungspreis beträgt 15.000 Euro (Abb. 9).

Abb. 9:

Unter dem Mikroskop eröffnetes Rücken-mark mit in der Mitte nicht operablem Fett-Tumor.
Die Geschwulst wurde weitgehend mit dem Laserstrahl "verdampft".

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3.4 Intraoperative Computertomographie (CT):

Gelegentlich kann es bei Tumoreingriffen an der Wirbelsäule erforderlich sein, während der Operation das Ausmaß der Resektion von knöchernen Strukturen zu beurteilen. In unserer Klinik ist einer der vier Operationssäle mit einem Computertomographen ausgestattet, d. h. der Patient kann während des Eingriffes einer computertomographischen Untersuchung unterzogen werden. Nach Auswertung der Bilder kann der Eingriff in gleicher Narkose fortgeführt werden.
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3.5 Neuro-Navigation:

Bei Stabilisierungseingriffen der Wirbelsäule, werden Titanstäbe mittels Schrauben an den Wirbelkörpern befestigt. Die Schrauben werden in die Pedikel, im Querschnitt leicht ovaläre knöcherne Strukturen, eingebracht. Der Durchmesser der Pedikel ist oft nur 1 bis 2 mm größer als der der aufzunehmenden Schraube. Es ist nachvollziehbar, dass es auch in erfahrenen Händen, laut Angaben der Internationalen Literatur, bis zu 21 % Schraubenfehllagen kommen kann. Klinisch relevant zeigt sich jedoch "nur" 1 bis 2 % der Fehllagen.
Wenn vor der Operation die zu befestigenden Wirbelkörper einer speziellen computertomographischen Untersuchung unterzogen werden, ist es möglich die Daten dieser Bildgebung in einem Computer so zu verarbeiten, dass eine Art "Landkarte" am Monitor im Operationssaal dargestellt wird. Nachdem Schrauben und Instrumente markiert werden, ist es anhand der Computerangaben möglich die Schrauben zielgenau in die Pedikel einzuführen. Das System hat Ähnlichkeit mit der Führung von Flugzeugen vom Start bis zum Landepunkt mittels Satelliteninformationen. Deshalb spricht man von einer Navigation im Bereich des Nervensystems, also von Neuro-Navigation. Dieses System belastet während des Eingriffes in keiner Weise den Patienten. Die Anschaffungskosten betragen ca. 300.000 Euro (Abb. 10).

Abb. 10:

Einbringen von Schrauben in den Lendenwirbelkörper (Bildausschnitt links). Die Infrarotkamera, der Monitor und die Markierungselemente der Instrumente (hellblaue Kugeln) sind zu erkennen.

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3.6 Implantate als Ersatz für eigenen Knochen:

Bei bestimmten Eingriffen an der Wirbelsäule ergibt sich die Notwendigkeit, nach Entfernung einer Bandscheibe oder eines Wirbelkörpers den entsprechenden Hohlraum zu "füllen". Dies kann durch ein Knochentransplantat erfolgen, das z.B. durch einen zweiten chirurgischen Eingriff aus dem Beckenkamm des Patienten entnommen wird. Seit etwa 8 Jahren ist es möglich, an Stelle eines Beckenkammspanes, Implantate aus Titan oder aus Kunststoff einzusetzen, die entweder mit patienteneigenem Knochenmehl gefüllt werden, oder bereits vorgefüllt sind.

Vorteile der Implantate sind:

Der Patient kann am Abend des Eingriffes aufstehen, da die Schmerzen der Zweitwunde am Beckenkamm entfallen.
Die biomechanische Qualität der Implantate ist unabhängig von eventuellen Vorerkrankungen, die die Festigkeit des Patientenknochens einschränken können (z.B. Zuckerkrankheit, starker Nikotinkonsum und Knochenschwund) (Abb. 11a-b).

Abb. 11a:

Röntgenaufnahme der Halswirbelsäule von vorne: 2 Bandscheiben sind durch künstliche Implantate ersetzt worden. Oben: Implantat bestehen aus einem Titankäfig, der mit künstlichem Knochen und Knochenmarkzellen des Patienten gefüllt wird. Unten: Käfig aus Kunststoff mit Metallmarkierungen, ebenfalls mit künstlichem Knochen gefüllt.