Vertikal expandierbare Titan-Rippenprothese
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LoslegenEnglisch: vertical expandable prosthetic titanium rib, VEPTR
Definition
Die vertikal expandierbare Titan-Rippenprothese, kurz VEPTR, ist ein implantierbares Medizinprodukt aus Titan, das bei Kindern mit schweren Thoraxdeformitäten und Skoliosen eingesetzt wird. Es dient primär der Behandlung des Thoraxinsuffizienzsyndroms und ermöglicht als wachstumslenkendes Verfahren eine Stabilisierung der Deformität, ohne das Längenwachstum von Wirbelsäule und Thorax durch eine frühzeitige Spondylodese zu blockieren.[1]
Hintergrund
Das VEPTR wurde von dem US-amerikanischen Kinderorthopäden Robert M. Campbell Jr. gemeinsam mit dem Kinderchirurgen Melvin Smith entwickelt. Die erste Implantation erfolgte 1989 in San Antonio (Texas).[2]
Grundlage ist das von Campbell geprägte Konzept des Thoraxinsuffizienzsyndroms, definiert als Unfähigkeit des Thorax, eine normale Atmung und ein normales Lungenwachstum zu gewährleisten. Unbehandelt drohen bei betroffenen Kindern eine restriktive Ventilationsstörung, pulmonale Hypertonie, Cor pulmonale und respiratorische Insuffizienz mit letalem Verlauf.[1] Ziel der operativen Behandlung ist es, den gestauchten Hemithorax zu verlängern und zu erweitern, das Thoraxvolumen zu vergrößern und die thorakale Symmetrie über das Wachstum zu erhalten.
Aufbau
Das VEPTR besteht aus gebogenen Titanstäben, die über eine innere und eine äußere, teleskopartig ineinander verschiebbare Schiene verfügen und mit einer speziellen Klammer in der gewünschten Länge verriegelt werden. Die Verankerung am Skelett erfolgt über Rippenkrallen sowie über Haken an Wirbelbögen oder am Becken. Durch die Teleskopkonstruktion lässt sich die Länge des Implantats im Verlauf des kindlichen Wachstums schrittweise vergrößern.
Konfigurationen
Je nach Deformität und verfügbaren Verankerungspunkten kommen drei Grundkonfigurationen zum Einsatz:
| Konfiguration | Verankerung (proximal → distal) | Typische Anwendung |
|---|---|---|
| Rippe-zu-Rippe | proximale → distale Rippe | einseitige Thoraxkonstriktion, Rippenfusionen |
| Rippe-zu-Wirbelsäule | proximale Rippe → Lendenwirbelsäule | fehlende untere Rippen, bis in die LWS reichende Krümmung |
| Rippe-zu-Becken | proximale Rippe → Os ilium | fehlende inferiore Rippen, Beckenschiefstand, unzureichende lumbale Verankerung |
Die Konfiguration wird individuell an die zugrunde liegende Fehlbildung angepasst.[1][3]
Funktionsprinzip
Das VEPTR wirkt nach dem Prinzip der Distraktion. Der eingeengte Hemithorax wird aufgedehnt und in seiner Länge der Gegenseite angeglichen, wodurch das für die Lunge verfügbare Volumen zunimmt. Im Unterschied zur klassischen Wirbelsäulenversteifung bleibt das Restwachstum der Wirbelsäule weitgehend erhalten, da keine primäre Fusion erfolgt. Die erreichte Korrektur muss durch wiederholte Verlängerungseingriffe an das fortschreitende Wachstum angepasst werden.[2]
Indikationen
Das VEPTR ist für skelettal unreife Patienten mit schweren, progredienten Deformitäten von Thorax und/oder Wirbelsäule indiziert. Typische Einsatzgebiete sind:
- Thoraxinsuffizienzsyndrom infolge fusionierter oder fehlender Rippen
- kongenitale Skoliose mit begleitender Thoraxdeformität
- früh beginnende Skoliose
- neuromuskuläre und syndromale Skoliosen
- hypoplastische Thoraxsyndrome, z.B. Jeune-Syndrom, Jarcho-Levin-Syndrom und Ellis-van-Creveld-Syndrom
- Flail Chest sowie Zustand nach Thoraxwandresektion (z.B. bei Tumoren)
Für neuromuskuläre Skoliosen wird das System zunehmend auch als rein spinal verankerter Wachstumsstab-Konstrukt verwendet.[4]
Operatives Vorgehen
Die Implantation erfolgt über eine erweiterte Thorakotomie. Am Apex der Deformität wird eine transversale Osteotomie durch die fusionierten Rippen angelegt, wodurch sich der Hemithorax aufdehnen lässt. Anschließend wird das VEPTR an den Verankerungspunkten fixiert und auf die gewünschte Länge distrahiert. Hybridkonstrukte werden in proximal-distaler Richtung eingebracht, um eine Verletzung intrathorakaler Strukturen zu vermeiden.[5]
Intraoperativ wird ein Neuromonitoring mit somatosensibel evozierten Potenzialen durchgeführt. Nach der Erstimplantation sind wiederholte Verlängerungsoperationen erforderlich, üblicherweise etwa alle sechs Monate bis zum Erreichen der Skelettreife. Im Verlauf können so bis zu zehn Eingriffe notwendig werden.[6] Nach Wachstumsabschluss kann eine definitive Spondylodese angeschlossen werden.
Komplikationen
Das VEPTR-Verfahren ist mit einer vergleichsweise hohen Komplikationsrate assoziiert, die derjenigen anderer distraktionsbasierter Verfahren entspricht. Zu den relevanten Komplikationen zählen:
- Infektionen (oberflächlich und tief)
- Migration oder Dislokation der Verankerungen
- Rippenfrakturen
- Materialversagen, z.B. Stabbruch
- Weichteilerosionen durch Druck des Implantats
- Läsion des Plexus brachialis durch proximale Distraktion
- heterotope Ossifikationen
- zunehmende Einsteifung des knöchernen Thorax mit reduzierter Atemexkursion
Ein initialer Zugewinn an Lungenfunktion wird aufgrund der progredienten Thoraxeinsteifung im weiteren Wachstum häufig nicht dauerhaft aufrechterhalten.[1]
Kontraindikationen
- Hyperkyphose > 70° nach Cobb
- osteoporotischer Knochen
- fehlende belastbare proximale Rippenverankerung
- unzureichende Weichteildeckung
Ein höheres Alter mit nur noch geringem Restwachstum gilt als relative Kontraindikation.[7]
Alternativen
Als weitere wachstumslenkende Non-Fusion-Verfahren stehen zur Verfügung:
- traditionelle Wachstumsstäbe
- magnetgesteuerte Wachstumsstäbe, die ambulant und ohne Narkose extern verlängert werden können
- Shilla-Technik
- Vertebral Body Tethering
- Hemivertebra-Resektion bei umschriebenen kongenitalen Fehlbildungen
Magnetgesteuerte Systeme vermeiden die wiederholten Verlängerungsoperationen und werden daher bei geeigneter Indikation zunehmend bevorzugt.[6]
Rechtlicher Status
Das VEPTR erhielt am 23. August 2004 die Zulassung der US-amerikanischen Food and Drug Administration (FDA) im Rahmen einer Humanitarian Device Exemption (HDE, H030009) zur Behandlung des Thoraxinsuffizienzsyndroms bei skelettal unreifen Patienten. 2014 wurde das System (VEPTR/VEPTR II) über das 510(k)-Verfahren zugelassen und war damit das erste Wirbelsäulenimplantat mit einem solchen Wechsel des regulatorischen Status.[2]
Quellen
- ↑ 1,0 1,1 1,2 1,3 Parnell SE, Effmann EL, Song K, Swanson JO, Bompadre V, Phillips GS. Vertical expandable prosthetic titanium rib (VEPTR): a review of indications, normal radiographic appearance and complications. Pediatr Radiol. 2015.
- ↑ 2,0 2,1 2,2 Children's Hospital of Philadelphia. Vertical expandable prosthetic titanium rib (VEPTR). 2014.
- ↑ U.S. Food and Drug Administration. Vertical Expandable Prosthetic Titanium Rib – Summary of Safety and Probable Benefit (H030009). 2004.
- ↑ White KK, Song KM, Frost N, et al. VEPTR growing rods for early-onset neuromuscular scoliosis: feasible and effective. Clin Orthop Relat Res. 2011.
- ↑ Campbell RM Jr, Smith MD, Hell-Vocke AK. Expansion thoracoplasty: the surgical technique of opening-wedge thoracostomy. J Bone Joint Surg Am. 2004;86-A(Suppl 1):51–64.
- ↑ 6,0 6,1 Deutsches Ärzteblatt. Skoliose: Magnetgesteuerte Implantate wachsen mit dem Kind. 2012.
- ↑ Studer D et al. Die operative Behandlung von Skoliosen mit dem „vertical expandable prosthetic titanium rib" (VEPTR). Oper Orthop Traumatol. 2010. Volltext.