Eine kadaverische Machbarkeitsstudie der LM-B-Schraube als neuem posterolateralen Verlauf von C1-Lateralmasse zur C2-Wirbelkörper-Fixation

Ein neuer Weg, einen empfindlichen Bereich des Halses zu stabilisieren

Verletzungen hoch im Hals, direkt unter dem Schädel, können lebensverändernd sein. In dieser Region liegen das Rückenmark und wichtige Blutgefäße, die das Gehirn versorgen, sodass Eingriffe dort sehr heikel sind. Die hier beschriebene Studie untersucht einen neuen Pfad zur Platzierung einer stabilisierenden Schraube zwischen dem ersten und zweiten Halswirbel an humanen Spenderpräparaten. Ziel ist es, eine Route zu finden, die vollständig im Knochen verläuft und zugleich ausreichenden Abstand zum Rückenmark und zu einem kritischen Gefäß, der Arteria vertebralis, wahrt.

Warum dieser Halsabschnitt so schwer zu behandeln ist

Die Verbindung zwischen erstem (C1) und zweitem (C2) Halswirbel ist für Beweglichkeit ausgelegt: Sie erlaubt uns zu nicken und den Kopf zu drehen. Dieselbe Beweglichkeit macht die Region jedoch anfällig für schwere Verletzungen bei Hochenergie‑Traumen. Ist dieser Bereich instabil, verbinden Chirurgen C1 und C2 häufig mit Schrauben und Stäben, damit die Knochen verwachsen. Bestehende Techniken funktionieren bei vielen Patientinnen und Patienten gut, können aber riskant sein, wenn Knochenform oder Gefäßverlauf ungewöhnlich sind. Bei manchen verläuft die Arteria vertebralis höher oder weiter innen als üblich, oder die knöcherne Brücke, die Chirurgen normalerweise für die Schraubenplatzierung nutzen würden, ist zu schmal. In solchen Fällen können traditionelle Schraubenwege das Implantat gefährlich nahe an lebenswichtige Strukturen bringen.

Ein anderer Schraubenverlauf

Die Autorinnen und Autoren schlagen einen neuen Schraubenverlauf vor, den sie lateral mass–to–body oder LM-B nennen. Anstatt durch den üblichen knöchernen Korridor in C2 zu führen, beginnt diese Schraube an einem konstanten Punkt auf der Rückseite von C1 – dort, wo sich Bogen, Lateralmasse und prominente Seitenteilung treffen – und verläuft dann nach vorn und unten in den kompakten Mittelteil von C2. Die Idee ist, vollständig im Knochen zu bleiben und einen Weg zu wählen, der oberhalb und abseits des Kanals der Arteria vertebralis verläuft, in dem die Arterie zum Gehirn aufsteigt. Indem sie diesen Pfad präzise definieren, hoffen die Forschenden, die chirurgischen Optionen zu erweitern, wenn Standardrouten durch ungewöhnliche Anatomie blockiert sind.

Prüfung des Weges an Spenderwirbelsäulen

Um zu prüfen, ob dieser Verlauf überhaupt möglich ist, arbeiteten die Forschenden mit vier formalin‐fixierten humanen Halswirbelsäulen von Spendern. Sie setzten LM-B‑Schrauben sowohl rechts als auch links, insgesamt acht Schrauben, und nutzten Live‑Röntgenaufnahmen zur Führung der Platzierung. Anschließend scannten sie die Präparate mit hochauflösender Computertomographie (CT) und erstellten dreidimensionale Modelle. Diese Bilder erlaubten es, die Schraubenverläufe schichtweise nachzuverfolgen, zu prüfen, ob die Schrauben je den Knochen verließen, und zu messen, wie stark sie nach innen und nach unten geneigt werden mussten, um den Wirbelkörper von C2 zu erreichen. In allen Präparaten folgten die Schrauben einem durchgehenden intrakortikalen Verlauf, drangen nicht in den Spinalkanal ein und durchbrachen nicht den knöchernen Kanal, der die Arteria vertebralis enthält.

Was die Messungen zeigen

Die CT‑Rekonstruktionen zeigten, dass der Eintrittspunkt an C1 in jedem Präparat verlässlich zu finden war. Die Schrauben mussten typischerweise etwa ein Drittel eines rechten Winkels sowohl zur Mittellinie als auch in Richtung Füße geneigt werden, um ihr Ziel zu erreichen. Der durchschnittliche Schraubenabschnitt, der vollständig im Knochen lag, war knapp unter 4 Zentimetern lang. Die Forschenden kartierten auch, wie stark der Winkel variieren durfte, bevor die Schraube Gefahr lief, den Spinalkanal oder den Arterienkanal zu berühren, und definierten so ein „sicheres Fenster“ der Richtungen. Obwohl es geringfügige Unterschiede zwischen den Seiten und zwischen den Präparaten gab, erforderte keiner eine Änderung der Grundroute, und es wurden keine kortikalen Durchbrüche oder Gefäßverletzungen beobachtet.

Wie sich das vergleicht und was es für Patientinnen und Patienten bedeuten könnte

Heute stehen Chirurginnen und Chirurgen bereits mehrere Methoden zur Fixation von C1–C2 zur Verfügung, sowohl von vorn als auch von hinten am Hals. Jede Methode hat Kompromisse hinsichtlich Stabilität, Komplexität und Risiko für benachbarte Nerven und Gefäße. Der LM-B‑Verlauf fällt dadurch auf, dass er Schraubenhalt im stabilen Kern von C2 bietet, von einer vertrauten posterioren Exposition ausgeht und die üblichen „Gefahrenzonen“ um Arteria vertebralis und Spinalkanal umschifft. Gleichzeitig ist die erforderliche Abwärtsneigung steil, was bei Patientinnen und Patienten mit kurzem Hals oder auffälligem Schädelbasenverlauf schwer zu erreichen sein kann und möglicherweise eine ausgedehntere Präparation als Standardtechniken erfordert.

Was diese Studie zeigt — und was nicht

Für Nichtfachleute lässt sich zusammenfassen: Diese Arbeit stellt keinen neuen, sofort klinisch einsetzbaren Eingriff vor, sondern kartiert einen vielversprechenden Pfad durch die knöcherne Landschaft im oberen Halsbereich. In dieser kleinen Serie von Spenderpräparaten mit typischer Anatomie erwies sich der LM-B‑Schraubenverlauf anatomisch als machbar: Er blieb in jedem Fall innerhalb des Knochens und außerhalb des Kanals der Arteria vertebralis. Die Studie sagt noch nicht aus, wie stabil diese Konstruktion wäre, wie sie unter realen Belastungen performt oder ob sie sicherer oder besser ist als bestehende Optionen. Zukünftige Untersuchungen müssen deren mechanische Festigkeit testen und die Technik bei lebenden Patientinnen und Patienten evaluieren, insbesondere bei jenen, deren Anatomie die gängigen Verfahren erschwert. Wenn diese Hürden genommen werden, könnte dieser neue Pfad Chirurgen eines Tages ein weiteres Werkzeug zur Stabilisierung einer der empfindlichsten Verbindungen im menschlichen Körper bieten.

Zitation: Topal, B., Güvenç, Y. A cadaveric feasibility study of the LM-B screw as a novel posterolateral C1 lateral mass to C2 vertebral body fixation trajectory. Sci Rep 16, 10601 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-45865-8

Schlüsselwörter: atlantoaxiale Fusion, Arteria vertebralis, Halswirbelsäulenchirurgie, Schraubenfixation, kraniovertebraler Übergang