Als Skiving bezeichnet man in der Wirbelsäulenchirurgie das ungewollte Abgleiten oder die Richtungsabweichung eines Bohrers, einer Ahle oder einer Schraube von der geplanten Trajektorie beim Auftreffen auf eine knöcherne Oberfläche. Das Phänomen ist insbesondere bei der Anwendung von Navigationssystemen und der roboterassistierten Chirurgie von klinischer Relevanz[^1].
Hintergrund
In der navigierten und vor allem in der roboterassistierten Wirbelsäulenchirurgie verlässt sich der Operateur auf eine präoperativ oder intraoperativ geplante Trajektorie. Da Roboterarme und Führungshülsen eine gewisse mechanische Elastizität („Compliance“) aufweisen, kann es beim Auftreffen auf schräge oder sehr harte Knochenareale zu einer lateralen Ablenkung kommen, noch bevor das Instrument die Kortikalis penetriert.
Mechanismus
Das Skiving entsteht durch ein Zusammenspiel physikalischer Faktoren:
Auftreffwinkel: Je spitzer der Winkel zwischen dem Instrument und der knöchernen Oberfläche, desto höher ist die Wahrscheinlichkeit, dass die Querkraft die Normalkraft übersteigt und das Instrument abrutscht.
Knochendichte: Sklerosierte Knochenareale erhöhen den Widerstand. Das Instrument sucht sich den Weg des geringsten Widerstands, was oft parallel zur Kortikalis verläuft.
Hebelarm und Flexibilität: Lange, dünne Bohrer oder Führungsdrähte (K-Drähte) neigen eher zum Verbiegen (Deflektion) als starre Instrumente.
Roboter-Toleranz: Jedes robotische System hat eine bauartbedingte mechanische Toleranz. Bei zu hohem Druck kann der Arm minimal nachgeben.
Klinische Relevanz
Skiving ist eine der Hauptursachen für die Fehlplatzierung von Pedikelschrauben trotz korrektem technischem Setup.
Präventionstrategien
Um Skiving-Effekte zu minimieren, können verschiedene Techniken angewandt werden:
Vorbereitung der Eintrittsstelle
Die effektivste Methode ist das Schaffen einer flachen „Eintrittszone“. Mit einem Hochgeschwindigkeitsfräser wird die schräge Kortikalis an der geplanten Eintrittsstelle so geebnet, dass das nachfolgende Instrument senkrecht auf eine plane Fläche trifft.
Trajektorienanpassung
Anpassung des Eintrittspunkts in der Planungssoftware auf eine weniger steile Anatomie.
Stabilisierung
Die Führungshülse des Roboters oder Navigationssterns sollte so nah wie möglich an den Knochen herangeführt werden, um den freien Hebelarm des Bohrers zu minimieren.
Es kann helfen den Bohrer wenige Millimeter in der Bohrhülse zurückzuziehen und den Bohrer mit der maximalen Drehzahl an den Knochen heranzuführen, anstatt das Bohren erst auf dem Knochen zu beginnen.