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Wirkende Kräfte im Humeroulnargelenk und am Implantat nach Plattenosteosynthese distaler Humerusfrakturen
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Autoren
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Jan Korner
- AO/ASIF - Forschungsinstitut Davos, Clavadeler Strasse, 7270, Davos, Phone: 0041 81 4142 322, Fax: 0041 81 4142 288; Universität Leipzig, Klinik für Unfall-und Wiederherstellungschirurgie, Leipzig, Deutschland
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H. Lill
- Universität Leipzig, Klinik für Unfall-und Wiederherstellungschirurgie, Leipzig, Deutschland
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E. Schneider
- AO/ASIF - Forschungsinstitut Davos, Davos, Schweiz;
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B. Linke
- AO/ASIF - Forschungsinstitut Davos, Davos, Schweiz;
| Veröffentlicht: | 11. November 2003 |
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Gliederung
Text
Fragestellung
Trotz verbesserter Operationstechniken am Ellenbogengelenk sind die Kenntnisse über intraartikulär auftretende Kraftvektoren gering. Das Ziel der Studie besteht in der Ermittlung der nach Plattenosteosynthese am humeroulnaren Gelenkspalt auftretenden Kräfte. Es soll festgestellt werden, in welchen Belastungsrichtungen das distale Fragment sowie das Implantat im Rahmen der Ellenbogenbeugung bevorzugt beansprucht werden. Dies soll zum besseren klinischen Verständnis des Implantatversagens sowie zur realitätsnahen Planung von biomechanischen Studien am Ellenbogengelenk beitragen.
Methoden
Anhand eines zweidimensionalen Rechenmodells einer plattenosteosynthetisch versorgten distalen Humerusfraktur (AO Klassifikation 13-A3) sowie anatomisch/physiologischen Parametern werden die im Rahmen der Ellenbogenbeugung auftretenden Kräfte im humeroulnaren Gelenkspalt, am Frakturspalt sowie am Implantat ermittelt und graphisch dargestellt.
Ergebnisse
Die Beugung im Ellenbogengelenk führt in Abhängigkeit vom Ellenbogenbeugewinkel zu einer Änderung der Beträge sowie Orientierungen der intraartikulären Kraftvektoren. Am distalen Fragment sowie am Implantat kommt es sowohl zu einer Extensions- und Flexionsbelastung als auch zu einer axialen Kompression. Die grössten Belastungen des distalen Fragmentes sowie des Implantates treten bei einer Ellenbogenbeugung von ca. 75° auf, wobei sich der Betrag der peripher applizierten Kraft (Anheben eines Gegenstandes) im Gelenk nahezu um den Faktor 8 vervielfacht.
Schlussfolgerungen
Bei der Ellenbogenbeugung kommt es in Abhängigkeit vom Beugewinkel zu einer Änderung der Richtungen sowie der Beträge des im humeroulnaren Gelenk auftretenden Kraftvektors. Das distale Fragment sowie das Implantat werden sowohl im Sinne einer Extensions- und Flexionsbelastung sowie einer axialen Kompression beansprucht. Die größten Biegemomente am Implantat treten im Sinne einer Extensionsbelastung auf. Dieses kann insbesondere nach Osteosynthesen am osteoporotischen Patienten mit fraglicher Implantatverankerung die Planung der postoperativen Nachbehandlung beeinflussen. Die Autoren schlussfolgern, dass ein Implantatausbruch bevorzugt durch eine Extensionsbiegebelastung auftritt. Ein Implantatversagen durch axiale Kompression ist eher unwahrscheinlich. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit erleichtern das klinische Verständnis des Implantatversagens nach Osteosynthesen distaler Humerusfrakturen und ermöglichen eine realitätsnahe Planung und Durchführung biomechanischer Studien zur Implantattestung am Ellenbogen.
