Zusammenfassung
Hintergrund
Entwicklungsgeschichtlich wird der Axis aus 4 Knochenkernen gebildet: 2 kraniale Knochenkerne, welche das Odontoid ausformen, werden von den Knochenkernen des Corpus axis durch die sog. subdentale Synchondrose getrennt. Während der weiteren Entwicklung können Anteile der subdentalen Synchondrose – welche nach bisheriger Vorstellung vollständig schließt – auch im adulten Axis persistieren.
Ergebnisse
Im klinischen Alltag müssen Rudimente der subdentalen Synchondrose bisweilen von einer Fraktur der Densbasis (Typ II gemäß Anderson und D’Alonzo) unterschieden werden. Um die Morphologie der subdentalen Synchondrose sowie des Axis zu charakterisieren, wurde der komplette Axis von 36 Patienten dreier Altersgruppen, welche den natürlichen Alterungsprozess des Skeletts repräsentieren, entnommen und untersucht. Zunächst wurde die Knochendichte (BMD) der Axispräparate mittels peripherer quantitativer Computertomographie (pQCT) bestimmt. Die morphologische Analyse an unentkalkten Präparaten zeigt eine Persistenz der subdentalen Synchondrose bei 87% aller Präparationen. Die histologische Charakterisierung der subdentalen Synchondrose weist auf eine überwiegend knorpelige Matrix hin, in welcher einige nur schwach ausgeprägte ossifizierte Bereiche eingegliedert sind. Histomorphometrisch konnte eine signifikante Verminderung der trabekulären Knochenmasse sowie der Kortikalisdicke im Bereich der Densbasis verglichen mit dem Dens und dem Corpus axis nachgewiesen werden.
Schlussfolgerung
Zusammenfassend wird durch diese Untersuchung die strukturelle Besonderheit der subdentalen Synchondrose hervorgehoben. Neben den bekannten biomechanischen Eigenschaften weisen diese Daten darauf hin, dass die strukturelle Besonderheit der Densbasis des Axis zu einer erhöhten Frakturneigung in dieser Region prädisponieren und zu einer verminderten Frakturheilungspotenz nach Typ-II-Frakturen gemäß Anderson und D’Alonzo beitragen könnte.
Abstract
Background
During development of the axis, four different ossification centers are formed. The two cranial ossification centers are demarcated from the ossification center of the vertebral corpus by a subdental synchondrosis. During further development the subdental synchondrosis – which is thought to close spontaneously – might not close completely, which leads to the necessity for differentiating synchondrotic remnants from a fracture at the base of the dens (type II according to Anderson and D’Alonzo).
Results
To characterize the architecture of the axis with particular attention to the subdental synchondrosis, the axis was harvested from 36 age- and gender-matched patients covering the human aging process from adolescence to senescence. In all specimens bone mineral density (BMD) was measured by peripheral quantitative computed tomography (pQCT). Morphological analysis after undecalcified processing of all specimens revealed a persistency of the subdental synchondrosis in 87% of all patients. Histological characterization of the subdental synchondrosis showed a cartilaginous structure interspersed with focal mineralization. Furthermore, static histomorphometric analysis revealed that trabecular bone volume and cortical thickness were significantly reduced within the base of the axis as compared to the dens and the corpus, respectively.
Conclusion
Taken together, these results provide evidence that the base of the axis is a structurally distinct region. Besides well-recognized biomechanical aspects, these results suggest that the structure of the base of the axis might contribute to the occurrence of fractures of the axis and offer an additional explanation for the observation of nonunion after type II dens fractures.
Literatur
Amling M, Hahn M, Wening VJ et al. (1994) The microarchitecture of the axis as the predisposing factor for fracture of the base of the odontoid process. J Bone Joint Surg Am 76: 1840–1846
Amling M, Pösl M, Wening VJ et al. (1995) Structural heterogeneity within the axis: the main cause in the etiology of dens fractures. J Neurosurg 83: 330–335
Anderson LD, D‘Alonzo RT (1974) Fractures of the odontoid process of the axis. J Bone Joint Surg Am 56: 1663–1674
Appuzo ML, Heiden JS, Weiss MH et al. (1978) Acute fractures of the odontoid process: an analysis of 45 cases. J Neurosurg 48: 85–91
Blauth M, Schmidt U, Otte D et al. (1996) Fractures of the odontoid process in small children: biomechanical analysis and report of three cases. Eur Spine J 5: 63–70
Blauth M, Richter M, Kiesewetter B et al. (1999) Operative versus non operative treatment of odontoid non unions. How dangerous is it not to stabilize a non-union of the dens? Chirurg 70: 1225–1238
Böhler J (1982) Anterior stabilization for acute fractures and non-unions of the dens. J Bone Joint Surg Am 64: 18–27
Castellana C, Kósa F (1999) Morphology of the cervical vertebrae in the fetal-neonatal human skeleton. J Anatomy 194: 147–152
Clark CR, Igram CM, El-Khoury GY et al. (1988) Radiographic evaluation of cervical spine injuries. Spine 13: 742–747
Connolly B, Emery D, Armstrong D (1995) The odontoid synchondrotic slip: an injury unique to young children. Pediatr Radiol 25: 129–133
Dunn ME, Seljeskog EL (1986) Experience in the management of odontoid process injuries: an analysisof 128 cases. Neurosurgery 18: 306–310
Ehara S, El-Khoury GY, Clark CR (1992) Radiologic evaluation of dens fracture. Role of plain radiography and tomography. Spine 17: 475–479
Gebauer M, Lohse C, Barvencik F et al. (2006) Subdental synchondrosis and anatomy of the axis in aging: a histomorphometric study on 30 autopsy cases. Eur Spine J 15: 292–298
Hadley MN, Browner C, Sonntag VKH (1985) Axis fractures: a comprehensive review of management and treatment in 107 cases. Neurosurgery 20: 911–916
Hart R, Saterbak A, Rapp T et al. (2000) Nonoperative management of dens fracture nonunion in elderly patients without myelopathy. Spine 25: 1339–1343
Keller J, Mosdal C (1990) Traumatic odontoid epiphysiolysis in an infant fixed in a child’s car seat. Injury 21: 191–192
Korres DS, Chlores GD, Themistocleous GS (2006) Factors associated with nonunion in conservatively-treated type-II fractures of the odontoid process. J Bone Joint Surg Br 88: 137
Lennarson PJ, Mostafavi H, Traynelis VC et al. (2000) Management of type II dens fractures: a case-control study. Spine 25: 1234–1237
McGrory BJ, Klassen RA, Chao EY et al. (1993) Acute fractures and dislocations of the cervical spine in children and adolescents. J Bone Joint Surg Am 75: 988–995
Nachemson A (1960) Fracture of the odontoid process of the axis. A clinical study based on 26 cases. Acta Orthop Scand 29: 185–217
Nepper-Rasmussen J (1989) CT of dens axis fractures. Neuroradiology 31: 104–106
Ochoa G (2005) Surgical management of odontoid fractures. Injury 2: 54–64
Ogden JA (1984) Radiology of the postnatal skeletal development. XII. The second cervical vertebra. Skeletal Radiol 12: 169–177
Parfitt AM, Drezner MK, Glorieux FH et al. (1987) Bone histomorphometry: standardization of nomenclature, symbols, and units. Report of the ASBMR Histomorphometry Nomenclature Commitee. J Bone Min Res 6: 595–610
Puttlitz CM, Goel VK, Clark CR et al. (2000) Pathomechanisms of failures of the odontoid. Spine 25: 2868–2876
Reindl R, Sen M, Aebi M (2003) Anterior instrumentation for traumatic C1-C2 instability. Spine28: 329-333
Sasso RC (2001) C2 dens fractures: Treatment options. J Spin Disord 14: 455–463
Schiff DC, Parke W (1973) The arterial supply of the odontoid process. J Bone Joint Surg Am 55: 1450–1456
Vining DJ, Benzel EC, Orrison W (1992) Childhood odontoid fractures evaluated with computerized tomography. J Neurosurg 77: 795–798
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Gebauer, M., Barvencik, F., Beil, F.T. et al. Die subdentale Synchondrose. Unfallchirurg 110, 97–103 (2007). https://doi.org/10.1007/s00113-006-1201-7
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DOI: https://doi.org/10.1007/s00113-006-1201-7