Discogene Rückenschmerzen

In einer vom Robert-Koch-Institut durchgeführten Krankheitslast-Studie BURDEN 2020 wurden zwischen Oktober 2019 und März 2020 5.009 Erwachsene zur Häufigkeit und Intensität von Rücken- und Nackenschmerzen befragt. Es zeigte sich, dass 61,3 % der Befragten in den letzten zwölf Monaten über Rückenschmerzen klagten.

Schmerzen des unteren Rückens waren etwa doppelt so häufig wie Schmerzen des oberen Rückens, 15,5 % der Befragten berichten von chronischen Rückenschmerzen [1]. Die Ursachen von Rückeschmerzen sind vielfältig. Man unter­scheidet zwischen spezifischen und unspezifischen Rückenschmerzen. In der SK2-Leitlinie zum spezifischen Kreuz- bzw. Rückenschmerz wird als Entität unter anderem das discogene Lumbalsyndrom bei Osteochondrosis vertebralis genannt, d.h. Bandscheiben-bedingte Rückenschmerzen [2].

Dehydrierung der Bandscheibe

Eine Bandscheibe besteht aus dem inneren weichen Gallertkern (Nucleus pulposus) und dem äußeren Faserring (Annulus fibrosus). Die optimale Kombination aus weichem Kern und äußerem Ring übernimmt hierbei die Funktion der Dämpfung. Im Laufe des Lebens dehydriert jedoch der Kern, d. h. er verliert an Wasser und „schrumpft“ (aus einer Weintraube wird eine Rosine). Ursache ist ein Untergang an Chondrozyten, die Chondroitinsulfat und Proteoglykane produzieren. Diese Moleküle haben eine hohe Wasserbindungskapazität. Ein Verlust an diesen Molekülen führt zu einer Dehydrierung/Austrocknung der Bandscheibe, was als Discopathie bezeichnet wird. Der Prozess des Verschleißes ist im MRT gut sichtbar. Zur Beurteilung des Schweregrades einer Discopathie hat sich die modifizierte Einteilung nach Pfirrmann durchgesetzt. Dabei werden 8 Schweregrade unterschieden [3]. In verschiedenen Studien wurde festgestellt, dass eine Discopathie bei Spitzensportlern signifikant häufiger auftritt als bei Nichtsportlern (75 % gegenüber 31 %) [4]. Dabei scheinen Sportarten mit Rotation im Oberkörper (Tennis, Baseball, Golf) und Sportarten mit Neigung zur Hyperlordose (Delphin- und Brustschwimmen) besonders betroffen zu sein, vor allem wenn das Training bereits im frühen Kinder- und Jugendalter beginnt [4 – 6].

Therapieoptionen

Als Erstbehandlungsmaßnahmen für discogene Rückenschmerzen, die zumeist mit reflektorischen Muskelverspannung einhergehen, kommen Krankengymnastik und Schmerzmedika­­-
mente in Frage, aber auch Stoßwelle, Akupunktur etc. Als supportive Therapie eignen sich entzündungshemmende Nahrungsergänzungsmittel wie Omega-­3-Fettsäuren, Curcuma, Ingwer, Chili und Boswellia sowie Spezialpräparate wie Glucosamin, Chondroitin und MSN. Auch Mikronährstoffe, die vor oxida­tiven Stress schützen und Enzyme wie Papain und Bromelain sowie sekundäre Pflanzenstoffe aus der Gruppe der Flavoide und Carotinoide können den Heilungsprozess unterstützen. Für eine Entlastung der Bandscheiben, speziell im geschädigten hinteren Bereich eignen sich entlordosierende Orthesen wie z. B. die Aspen Elite Active +. Dies führt häufig zu einer Besserung der Beschwerden. Wenn die akuten Schmerzen jedoch chronifizieren, ergibt sich die Frage nach weiterführenden Therapien. Dabei wurden verschiedene destruktive intra­discale Verfahren, wie die intradiscal electrothermal therapy (IDET), die Nukleoplastie oder die perkutane endoskopische Laserdiscektomie versucht. Diese zeigten meist nur begrenzten Erfolg, wobei nachteilig ist, dass durch die Destruktion vitale Chondro­zyten eliminiert wurden, was den Verschleißprozess eher beschleunigt [7]. Deshalb werden zunehmend Biologica klinisch getestet, um eine längerfristige Eindämmung der Entzündung und eine gewisse Reparatur der Bandscheibe zu erreichen. In Abhängigkeit vom Schweregrad des Bandscheibenschadens werden biomolekulare, zell-bassierte und Tissue Engineering-Strategien verfolgt [8]. Bei den biolmolekularen Verfahren bestehen die meisten klinischen Erfahrungen mit der intradiscalen Applikation von Platelet-rich plasma (PRP). Das hier verwendete Autologe konditionierte Plasma (ACP) zeichnet sich im Unterschied zu anderen thrombozytenreichen Plasmapräparaten durch eine niedrige Konzentration an weißen Blutkörperchen (z. B. neutrophile Granulozyten) aus, die in hoher Konzentration den Heilungsvorgang behindern können. ACP ist ein Blutkonzentrat, das eine natürliche Zusammensetzung an Wachstumsfaktoren und Zytokinen enthält und derzeit im klinischen Umfeld zur Geweberegeneration und -reparatur weit verbreitet ist. Es hat ein großes Potenzial, die Zellproliferation und die Stoffwechselaktivität von Bandscheibenzellen zu stimulieren. Mehrere Studien haben gezeigt, dass die Injektion von thrombozytenreichen Plasmapräparaten in verschlissene Bandscheiben zur Wiederherstellung struktureller Veränderungen und zur Verbesserung der Matrixintegrität führen kann. Außerdem können sie die Bandscheibenhöhe restaurieren, die Heilung von ringförmigen Einrissen initiieren und anti-­inflammatorisch wirken mit einer ­Herunterregulierung von Entzündungsfaktoren und so zur Schmerz­reduktion und Verbesserung der körperlichen Funktion beitragen [9, 10]. Das thrombozytenreiche Plasmapräparat ACP wird durch Auftrennung des Patientenblutes mittels Zentrifugation gewonnen. Die venöse Blutentnahme erfolgt mit der speziellen ACP-Doppelspritze, welche eine zeitsparende Möglichkeit der sterilen Separation und der Plasmagewinnung mit einer 2- bis 3-fachen Thrombozytenkonzentration innerhalb eines sicheren geschlossenen Systems ermöglicht.

Fallbericht

29-jähriger Freizeitsportler (Fußball) klagte über Rückenschmerzen. Trotz konservativer Therapie mit Physiotherapie und Schmerzmedikation zeigten die Beschwerden keine Besserungstendenz. Der Patient klagte über belastungsabhängige Schmerzen der Stärke 6 auf der Numerical Rating Scale (NRS) von 1 – 10. Entsprechend wurde die Indikation zum MRT gestellt. Dieses zeigte eine Discopathie Grad 4 in Höhe LWK 4/5 und 5/SWK1 entsprechend dem modifiziertem Pfirrmann Score [3]. Zudem bestand in Höhe LWK 4/5 eine High-intensity Zone (HIZ) vom posterioren Fisssur-Typ (Abb. 1). High-intensity-Zonen sind ein Phänotyp, der sich als hyperintense Region der Bandscheibe im T2-gewichteten (T2W) MRT darstellt und als potenzieller bildgebender Biomarker zur Identifizierung symp­tomatischer Bandscheiben beschrieben wurde [11]. Unserseits wurde daraufhin eine provocative Discographie in Höhe LWK 4/5 und 5/SWK1 durchgeführt. Die Punktion der Bandscheibe erfolgte in der sogenannte „Trajectory view“ oder „coaxial view“. Der Patient befindet sich in Bauchlage. Durch eine Rolle wird die Lendenwirbelsäule entlordosiert. Dann erfolgt die Markierung des Eintrittspunktes für die Kanüle. Dafür wird der Bildwandler in Richtung auf die Bandscheibenmitte positioniert. Dazu werden im anterior-posterioren (ap) Strahlengang Grund- und Deckplatte parallel zueinander eingestellt. Dann wird der Bildwandler um ca. 45° seitlich geschwenkt, sodass der Annulus im dorsalen Bereich in dem sogenannten Sicherheits-Dreieck von Parviz Kambin erreicht wird (Abb. 2). Wir benutzen für die Punktion koaxiale interventionelle Kanülen der Größe 23G/0,6, 100 mm oder 21G/0.8, 120 mm. Diese erlauben eine gute Führung und das Risiko einer Nervenverletzung kann durch die dünne Kanüle deutlich reduziert werden. Es wird eine Antibiotikaprophylaxe mit einer IV Gabe von 1 g Ampicillin 30 min vor der Punktion durchgeführt. Die Punktion erfolgt unter sterilen Kautelen. Die Lage der Kanüle wird im ap- und seitlichen Strahlengang kontrolliert. Bei korrekter Kanülenlage in Bandscheibenmitte erfolgt die Applikation von Kontrastmittel über einen Injek­tionsdruckmonitor zur semiquantita­tiven Messung des Eröffnungsdrucks. Je nach Druck werden ca. 1 – 1,5 ml Kontrastmittel intradiscal appliziert. Dies führt zu einer weiteren Druckerhöhung und bei positivem ­Ergebnis zu dem ­typischen „Memory pain“, d. h. dem Schmerz, den der Patient sonst auch bei entsprechenden Schmerzattacken verspürt (Abb. 3). Das Kontrastmittel sollte nicht nach außen abfließen, d. h. der Faserring sollte geschlossen sein, damit auch das ACP intradiscal verbleibt. 

Dieses Manöver wurde in unserem Fallbeispiel durchgeführt und dadurch konnte die Bandscheibe als Schmerzgenerator identifiziert werden. Die Verteilung des Kontrastmittels im hinteren Abschnitt des Annulus ist typisch, da dort die Defekte lokalisiert sind (Abb. 3). Da der Patient sowohl in Höhe LWK 4/5 als auch LWK5/SWK1 positiv auf die provocative Discographie reagiert hatte, wurde die Indikation zur Applikation von ACP in beide Bandscheiben gestellt. Die Punktion der Bandscheiben erfolgte hierfür in der zuvor beschriebenen Technik. Zur Kontrolle der Kanülenposition wurden geringe Mengen Kontrastmittel (0,2 – 0,3 ml) appliziert und anschließend druckabhängig bis maximal 20 PSI ca. 1.0 – 2,0 ml ACP (Abb. 4). Das führte erwartungsgemäß zu einer Schmerzprovokation. Der Patient sollte sich danach ca. eine Stunde im Behandlungsraum auf dem Rücke liegend erholen und konnte dann in Begleitung die Praxis verlassen. Während dieser Zeit gerinnt das ACP und verankert sich in der Bandscheibe. Wir führten drei Injektionen im Abstand von einer Woche durch. Da die ACP-Therapie eine immunmodulatorische Therapie ist, zeigen sich Verbesserungen frühestens sechs Wochen nach Initiierung der Behandlung. Unser Patient stellte sich drei Wochen nach der letzten Injektion vor und berichtete über eine deutliche Reduktion der Schmerzen um ca. 50 % (NRS 3), wobei die Schmerzen häufig erst nach längerer Belastung auftraten. Er konnte auch wieder das Training aufnehmen. Es wurde begleitend eine Physiotherapie zur Verbesserung der Rumpfstabilität durchgeführt.

Fazit

Die bisherigen Studien und unsere eigenen Erfahrungen zeigen, dass die intradiscale Injektion von thrombozytenreichen Plasmapräparaten, wie ACP zur Behandlung von Patienten mit Rückenschmerzen infolge degenerierter Bandscheiben (Discopathie) sicher und machbar ist. Diese Therapie scheint besonders für junge Erwachsene und Erwachsene im mittleren Alter geeignet zu sein, wenn die Discopathie noch mäßigen Grades ist (bis Pfirrmann 5). Es zeigte sich auch, dass eine signifikante Wirkung frühestens nach 6 – 8 Wochen einsetzt und eine weitere Verbesserung bis 6 Monate nach Therapiebeginn möglich ist.

Literatur

[1] Robert Koch Institut. Journal of Health Monitoring|2017/2|Gesundheitsverhalten.
2017;(2): 1–120. Available from: https://www.rki.de/DE/Content/Gesundheitsmonitoring/
Gesundheitsberichterstattung/GBEDownloadsJ/JoHM_2017_02_Gesundheitsverhalten.pdf?__blob=publicationFile

[2] S. Kroppenstedt, A. Halder. Spezifischer Kreuzschmerz [Internet]. 2017. Available from: https://www.awmf.org/leitlinien/detail/ll/033-051.html

[3] Griffith JF, Wang YXJ, Antonio GE, Choi KC, Yu A, Ahuja AT, et al. Modified Pfirrmann grading system for lumbar intervertebral disc degeneration. Spine. 2007;32(24).

[4] Hangai M, Kaneoka K, Hinotsu S, Shimizu K, Okubo Y, Miyakawa S, et al. Lumbar intervertebral disk degeneration in athletes. American Journal of Sports Medicine. 2009;37(1):149–55.

[5] Ong A, Anderson J, Roche J. A pilot study of the prevalence of lumbar disc degeneration in elite athletes with lower back pain at the Sydney 2000 Olympic Games. British Journal of Sports Medicine. 2003;37(3):263–6.

[6] Fiani B, Jarrah R, Wong A, Alamah A, Runnels J. Repetitive Traumatic Discopathy in the Modern-Era Tennis Player. Cureus. 2020;12(8). [7] Singh K, Ledet E, Carl A. Intradiscal therapy: a review of current treatment modalities. Spine [Internet]. 2005 Sep 1;30(17 Suppl):S20-6.

[8] Moriguchi Y, Alimi M, Khair T, Manolarakis G, Berlin C, Bonassar LJ, et al. Biological Treatment Approaches for Degenerative Disk Disease: A Literature Review of in Vivo Animal and Clinical Data. Global Spine Journal. 2016;6(5):497–518.

[9] Hirase T, Jack II RA, Sochacki KR, Harris JD, Weiner BK. Systemic Review: Is an Intradiscal Injection of Platelet-Rich Plasma for Lumbar Disc Degeneration Effective? Cureus. 2020;12(6):6–13.

[10] Akeda K, Ohishi K, Masuda K, Bae WC, Takegami N. Intradiscal Injection of Autologous Platelet-Rich Plasma Releasate to Treat Discogenic Low Back Pain : A Preliminary Clinical Trial. 2017;11(3):380–9.

[11] Teraguchi M, Cheung JPY, Karppinen J, Bow C, Hashizume H, Luk KDK, et al. Lumbar high-intensity zones on MRI: imaging biomarkers for severe, prolonged low back pain and sciatica in a population-based cohort. Spine Journal [Internet]. 2020;20(7):1025–34.