Objective: Early onset scoliosis is defined as a spinal deformity originating in the first 10 years of life. Growth-preserving spinal instrumentation has therefore been designed to preserve growth of spine and chest wall and lungs to avoid serious pulmonary complications after early spine fusion. Indications, surgical technique and results of the vertical expandable prosthetic titanium rib (VEPTR) technique, traditional growing rods (TGR), and magnetically controlled growing rods (MCGR) will be described.
Indications: Indications for VEPTR are so-called mixed congenital deformities (type 3) associated with vertebral malformations in association with chest wall deformities, especially fused ribs. There are also indications for neuromuscular or syndromic early onset scoliosis with bilateral rib-to-ilium constructs. However, most of those deformities are currently treated with either GR or MCGR in most centers. GR and MCGR are currently the treatment of choice for the majority of early onset scoliosis.
Contraindications: There is no indication for growth-preserving strategies if the patients are mature or there is only little growth remaining. In these cases, final fusion should be performed.
Surgical technique: While the VEPTR technique involves an extensive approach with muscular dissections to the thoracic cage including rib osteotomies and thoracotomies, treatment with TGR or MCGR is minimally invasive, only exposing proximal and distal anchor points, leaving most of the spine including the apex undisturbed.
Postoperative management: Early mobilization is usually possible after 24-48 h. Braces may have to be prescribed for patients with osteopenia, noncompliance, or a risk to fall.
Results: Since 2005, more than 200 patients were treated with the VEPTR technique, more than 200 patients with the MCGR technique, and about 30 patients with the TGR technique in our department. Complication rates are high with all techniques including the law of diminishing returns, autofusion, bone anchor-related complications like loosening or migration of implants, failure to distract and proximal junctional kyphosis. In our own series of 13 patients below age 3 years, VEPTR proved to be effective for mixed deformities. In other studies, we were able to show that physiological growth with MCGR can be maintained for 2-3 years but spinal growth declines after that period with acceptable complications. Complication rates in most studies are lower with MCGR compared to TGR and VEPTR. Therefore, it is currently the treatment of choice for most early onset scoliosis patients.
Zusammenfassung: OPERATIONSZIEL: Die Early-Onset-Skoliose wird definiert als eine Wirbelsäulendeformität, die innerhalb der ersten 10 Lebensjahre entsteht. Um schwerwiegende pulmonale Komplikationen durch frühzeitige Spondylodesen zu vermeiden, wurden Operationsverfahren entwickelt, die das Wachstum der Wirbelsäule und von Brustkorb und Lungen erhalten. Indikationen, Operationstechnik und Ergebnisse von Operationen mit „vertical expandable prosthetic titanium rib“ (VEPTR), mit traditionellen „growing rods“ (TGR) und mit magnetisch kontrollierbaren Wachstumsstäben („magnetically controlled growing rods“ [MCGR]) werden beschrieben.
Indikationen: Eine Indikation zur Anwendung des VEPTR-Verfahrens besteht insbesondere bei kongenitalen Skoliosen, die mit Wirbelkörpermalformationen und Brustkorbdeformitäten mit fusionierten Rippen auf der Konkavseite der Krümmung einhergehen (kongenitale Skoliose, Typ 3 „mixed deformities“). Zudem gibt es eine Indikation für neuromuskuläre und Syndrom-assoziierte Skoliosen mit einer beidseitigen Rippen-zu-Becken Instrumentierung („Eiffeltower-construct“). Die meisten dieser Deformitäten werden jedoch derzeit entweder mit TGR oder mit MCGR behandelt, sodass diese Verfahren für die überwiegende Zahl von Early-Onset-Skoliosen eingesetzt werden.
Kontraindikationen: Eine Operation mit mitwachsenden Systemen ist kontraindiziert, wenn das Wachstum abgeschlossen ist oder nur noch ein geringes Restwachstum besteht. In einem solchen Fall sollte eine finale Spondylodese erfolgen.
Operationstechnik: Während das VEPTR-Verfahren eine ausgiebige Freilegung des Brustkorbs über einen transmuskulären Zugang und Thorax- bzw. Rippenosteotomien erfordert, besteht die Operation mit TGR oder MCGR in minimal-invasiven Zugängen zur Wirbelsäule oder zum Rippenthorax, um die Anker zu implantieren, sodass der Rest der Wirbelsäule einschließlich der apikalen Region nicht freigelegt wird.
Weiterbehandlung: Eine frühzeitige Mobilisation nach 24–48 h ist gewöhnlich möglich. Gegebenenfalls sollte bei Patienten mit Osteopenie, unzureichender Compliance oder Sturzgefahr ein Korsett verordnet werden.
Ergebnisse: Seit dem Jahr 2005 wurden in unserer Abteilung mehr als 200 Patienten mit VEPTR, mehr als 200 Patienten mit MCGR und ca. 30 Patienten mit TGR behandelt. Die Komplikationsraten sind bei allen Operationsverfahren hoch, einschließlich kontinuierlicher Reduktion der Verlängerungsmöglichkeiten, Autofusion, Implantatlockerung oder -migration, fehlende oder unzureichende Distraktion und proximale junktionale Kyphose (PJK). In einer eigenen Serie von 13 Patienten im Alter unterhalb von 3 Jahren hat sich das VEPTR-Verfahren für kongenitale Skoliosen Typ 3 („mixed deformities“) als sehr effektiv erwiesen. In anderen Studien konnten wir zeigen, dass das physiologische Wachstum der Wirbelsäule für 2 bis 3 Jahre bei einer akzeptablen Komplikationsrate erhalten werden kann. Danach nimmt die Wachstumsrate jedoch ab. In der Literatur sind Komplikationsraten nach MCGR ebenfalls geringer als nach TGR und VEPTR, sodass dieses Operationsverfahren derzeit das Verfahren der Wahl für die meisten Patienten mit Early-Onset-Skoliose darstellt.
Keywords: Growth preserving surgery; Magnetically controlled growing rods (MCGR); Spinal growth; Traditional growing rods (TGR); Vertical expandable prosthetic titanium rib (VEPTR).
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