Die wachsende Wirbelsäule

Ralf Stücker, Carol Claudius Hasler

• Verlag: De Gruyter
• Jahr: 2017
• ISBN:
  9783110462241
• Auflage: 1
• Thema: Medizin
• Thema: Orthopädie

Die Entscheidung für oder gegen einen Eingriff an der kindlichen Wirbelsäule – egal ob konservativ oder operativ – hängt von vielen Faktoren ab: Um welche Deformität handelt es sich, und wie progredient ist sie? Gibt es neurologische oder respiratorische Probleme?

In diesem Buch stellen führende Experten alle Möglichkeiten der Diagnostik sowie der konservativen und innovativen operativen Therapie von Wirbelsäulendeformitäten dar. Die Erkrankungen werden im Kontext der Besonderheiten der kindlichen Wirbelsäule und deren embryonaler Entwicklung beschrieben. Abgerundet wird das Buch durch Kapitel zur klinischen Untersuchung, bildgebenden Verfahren, psycho-sozialen Aspekten und Compliance-Problemen bei der Korsettversorgung.

Ein praxisorientiertes Nachschlagewerk für alle an der interdisziplinären Behandlung von Wirbelsäulendeformitäten im Wachstumsalter beteiligten Ärzte, Pflegende und Therapeuten.

Andreas Prescher

1Embryologie, Frühentwicklung und Wachstum der Wirbelsäule

Die Entwicklungsgeschichte ist die wahre Lichtträgerin für Untersuchungen über organische Körper.

K. E. von Baer (1828)

Die Kenntnis der komplizierten und immer noch nicht in allen Details geklärten Entwicklungsvorgänge der menschlichen Wirbelsäule ist für den Arzt durchaus von Bedeutung, da sich aus dem Entwicklungsgang zahlreiche anatomische Varianten und auch Fehlbildungen problemlos erklären lassen. Seit der schon klassisch zu nennenden Arbeit von Herbert Junghanns (1936) mit dem Titel „Offene Fragen aus dem Gebiet der Wirbelsäulenentwicklung und der Wirbelsäulenfehlbildungen“ [1] ist unsere Kenntnis erheblich fortgeschritten, wobei sich auch ganz neue Arbeitsfelder ergeben haben. Trotzdem sind auch nach vielen innovativen Arbeiten [2–7], um nur einige zu nennen, immer noch nicht alle Probleme gelöst und es bietet sich ein immer noch lohnendes Forschungsfeld. Dabei haben sich die Untersuchungen von morphologischen Fragestellungen zu Fragestellungen molekularer und genetischer Mechanismen und Regulationen verschoben, die vielfach an Modellorganismen experimentell untersucht werden [8]. So wurde z. B. die bedeutende Rolle der Hox-Gene für die Wirbelsäulenentwicklung erkannt [9]. Von einem umfassenden Verständnis der Entwicklung der Wirbelsäule sind wir jedoch immer noch weit entfernt. Hierzu müssen zukünftig auch verstärkt vergleichend-anatomische Tatsachen und paläontologische Fakten aus der Fossilgeschichte berücksichtigt werden, wie es von Fleming et al. [10] in ihrem aktuellen Review angemahnt wird. An dieser Stelle kann nur eine stark vereinfachte Darstellung der Entwicklung der Wirbelsäule gegeben werden, die das für den praktisch tätigen Mediziner wichtige Tatsachenmaterial in einer Auswahl berücksichtigt und leider muss an dieser Stelle auch das weite und sehr wichtige Feld der Wirbelsäulenfehlbildungen unbearbeitet bleiben.

Die Wirbelsäulenentwicklung läuft prinzipiell in drei Stadien ab:

1. Mesenchymstadium,
2. Stadium der Knorpelbildung und
3. Stadium der Knochenbildung.

1.1Mesenchymstadium (sive Blastemstadium)

In der embryonalen Frühentwicklung ist die Rumpfanlage in kraniokaudaler Richtung segmental gegliedert, wobei die einzelnen Segmente als Somiten bezeichnet werden. Im weiteren Gang der Entwicklung differenzieren sich diese Somiten in Dermatome, Myotome und Sklerotome (Abb. 1.1a). Die Sklerotome bestehen aus Mesenchymzellen und bilden die Grundlage für die Skelettentwicklung. Diese Mesenchymzellen wandern schließlich aus, umschließen die axialen Strukturen (Neuralrohr, Chorda), und bilden das paraxiale Mesenchym (Abb. 1.1b). Dieses liegt lateral in der Nachbarschaft des Myotoms und bildet medial die ungegliederte, mesenchymale Einscheidung der Chorda dorsalis, die Perichordalröhre. Entscheidend ist jetzt, dass sich die laterale und mediale Partie (Perichordalröhre) des paraxialen Mesenchyms unterschiedlich weiterentwickeln. Die lateralen Partien zeigen bald eine Differenzierung in einen kranialen und einen kaudalen Abschnitt (Abb. 1.1c). Der kraniale Teil ist locker gebaut, wohingegen der kaudale deutlich kompakter erscheint. Aus dem lockeren kranialen Gebiet entwickelt sich dann das perinervale Bindegewebe für die Spinalnerven und für das Spinalganglion, sodass dieses Material gar keinen Beitrag zur Wirbelentwicklung liefert [6]. Der kaudale, verdichtete Bereich hingegen bildet die Wirbelbögen und die Rippen. Im Bereich der Perichordalröhre werden Gewebeverdichtungen sichtbar, die als Bandscheibenanlagen anzusehen sind und eine Segmentierung erzeugen. Die zwischen den Bandscheibenanlagen liegenden Abschnitte der Perichordalröhre bilden die Wirbelkörper mit deren definitiver Abgrenzung die endgültige Gliederung der Wirbelsäulenanlage abgeschlossen ist. Schließlich vereinigt sich noch die kaudal gelegene Wirbelbogenanlage mit der kranial davon positionierten Wirbelkörperanlage (Abb. 1.1d).

Abb. 1.1: (a) Schematischer Transversalschnitt durch einen menschlichen Embryo Stadium 12 (4 mm). Die auswandernden Mesenchymzellen (Pfeile) umschließen das Neuralrohr und die Chorda. Es wird das ungegliederte paraxiale Mesenchym gebildet. 1: Neuralrohr, 2: Chorda dorsalis, 3: Sklerotom, 4: Myotom, 5: Dermatom, 6: Aorta. (b) Ungegliedertes paraxiales Mesenchym (blau). 1: Chorda dorsalis, 2: Myotom, 3: Intersegmentalgefäße. (c) Differenzierung im lateralen Bereich des paraxialen Mesenchyms: lockere kraniale und verdichtete kaudale Partie. 1: Chorda dorsalis, 2: Anlage des Discus intervertebralis, 3: lockere Partie mit Anlage des Spinalnerven und des Spinalganglions, 4: kaudale Verdichtung mit Anlage des Wirbelbogens und der Rippe, 5: Myotom. (d) Anschluss der kaudalen Partie (Wirbelbogen und Rippe) an den kranial gelegenen Wirbelkörper und die Bandscheibe. 1: Chorda dorsalis, 2: Discus intervertebralis, 3: Spinalnerv/Spinalganglion, 4: Anlage Wirbelbogen und Rippe, 5: Anlage Wirbelkörper, 6: Myotom. (Die Abb. 1.1a–d wurden nach Vorlagen von Christ (1990) gezeichnet.)

In älteren Darstellungen der Wirbelsäulenentwicklung, auch heute noch weit verbreitet, findet sich immer noch die Hypothese der sog. Neugliederung der Wirbelsäule, ein Begriff, der erstmals von Remak (1855) eingeführt wurde und später einige Modifikationen erfuhr, die von Baur [11] übersichtlich zusammengestellt wurden. Für die Neugliederung ist es wichtig, dass die Wirbelkörperanlage durch eine Spaltbildung, die Intervertebralspalte (von Ebner), geteilt wird. Es bildet sich eine untere, verdichtete Hälfte und eine obere locker gebaute. Anschließend kommt es zur Trennung und segmentübergreifenden Neuverschmelzung benachbarter Partien. Dieser Vorgang wird als „Neugliederung“ bezeichnet und soll insbesondere dafür notwendig sein, dass die Muskelsegmente ihren richtigen Ansatz an den Wirbelkörpern erreichen [11]. Das Konzept der Neukombination von benachbarten Sklerotomabschnitten wird jedoch von verschiedenen Autoren infrage gestellt [6, 7, 11, 12] und kann heute, besonders durch die Untersuchungen Verbouts [5–7] als überholt angesehen werden. Es konnte nämlich gezeigt werden, dass die Wirbelkörper mit ihren Fortsätzen und auch die Bandscheiben an ihrem definitiven Platz entstehen und keine Wanderung, Resegmentation oder Neugliederung stattfindet. Auch besteht für solche Phänomene, entgegen alten Auffassungen, keine funktionelle Notwendigkeit.

1.2Stadium der Knorpelbildung

In der weiteren Entwicklung (bei ca. 12 mm SSL) beginnt die Knorpelbildung in der mesenchymalen Wirbelsäulenanlage. Dabei bilden sich ein die Chorda dorsalis umfassender Knorpelkern und ein bilateral angelegter, dorsolateral der Rückenmarksanlage positionierter Bogenkern. Im nächsten Schritt verwachsen diese drei Knorpelzentren zu einer einheitlichen knorpeligen Wirbelsäulenanlage, wobei der Bogenschluss in der Mediansagittalen erst noch längere Zeit unvollständig bleibt. In dieser Lückebefindet sich eine bindegewebige Membran, die als Membrana reuniens dorsalis bezeichnet wird. Der Verschluss der dorsalen Bogenspalten beginnt dann im 3. Embryonalmonat im Bereich der thorakalen Wirbelsäule und schreitet nach kranial und kaudal fort. Die Ausbildung des zirkumchordalen Knorpelkerns hat Auswirkungen auf die Morphologie der Chorda (Abb. 1.2a–c). Im Bereich des Knorpelkerns wird die Chorda dorsalis massiv zusammengepresst, sodass die Chordazellen als inkompressible Kugeln in den Bereich der späteren Bandscheibe verlagert werden (Abb. 1.2b). Im Bereich des zukünftigen Wirbelkörpers bleibt nur die jetzt leere Chordascheide (Chordascheidenstrang) liegen (Abb. 1.2c), wohingegen sich die Zellen im Bereich der späteren Bandscheibe sammeln und eine spindelförmige Auftreibung der Chorda, die sog. intervertebrale Chordaanschwellung, bilden, welche in der Chordahöhle liegt. Der Zellreichtum des Chordasegments ist durch die passive Verlagerung von Zellen aus dem Wirbelkörperbereich durch Druckwirkung zu erklären. Nach den Untersuchungen von Prader [13] bleibt die Zellzahl nämlich konstant und Mitosen konnten ebenfalls nicht nachgewiesen werden. Für die Bildung der Chordasegmente ist es wichtig, dass die unelastische Chordascheide im Bereich der zukünftigen Bandscheibe rechtzeitig aufgelöst wird, sodass die aus dem Wirbelkörperbereich herausgepressten Chordazellen auch einen entsprechenden Raum besetzen können. Das Chordasegment wird schließlich durch interzelluläre Einlagerung von Schleimmassen in ein Chordaretikulum aufgelöst, das als Platzhalter für den Nucleus pulposus fungiert [2] (Abb. 1.2c). Aus diesen Befunden geht die große Bedeutung der Chorda dorsalis für...

Inhaltsverzeichnis

• Cover
• Titelseite
• Impressum
• Vorwort
• Inhalt
• Autorenverzeichnis
• 1 Embryologie, Frühentwicklung und Wachstum der Wirbelsäule
• 2 Die klinische Untersuchung der Wirbelsäule und Messtechniken
• 3 Bildgebende Verfahren – Aufnahmetechniken, Indikationen und Befunderhebungen
• 4 Das sagittale Profil
• 5 Psychosoziale Aspekte bei Patienten mit Wirbelsäulendeformitäten
• 6 Rückenschmerzen im Kindes- und Jugendalter
• 7 Early-Onset-Skoliose – Begriffsdefinition, Ätiologie, Differenzialdiagnose, Prognose
• 8 Fehlbildungen der Wirbelsäule
• 9 Säuglingsasymmetrie und Säuglingsskoliose
• 10 Atemfunktion, Lungen- und Thoraxentwicklung
• 11 Die idiopathische Early-Onset-Skoliose – konservative Behandlung
• 12 Non-Fusion-Techniken basierend auf aktiver Distraktion – VEPTR, Growing Rod, MAGEC-Indikationen, Modulationen, Ergebnisse
• 13 Non-Fusion-Techniken basierend auf Wachstumslenkung
• 14 Anomalien der Neuroachse als Ursache für Skoliose
• 15 Neuro- und Myopathien als Ursache für Skoliose
• 16 Syndromale und exotische Skoliosen: Diagnostik, Prognose, Therapieoptionen
• 17 Wirbelsäulendeformitäten bei Neurofibromatose Typ 1 und Marfan-Syndrom
• 18 Wie effektiv ist die konservative Therapie bei neuro-muskulären Skoliosen?
• 19 Grundsätze der operativen Therapie von neuromuskulären Skoliosen
• 20 Zukunftsperspektiven
• Stichwortverzeichnis