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Neue expandible Marknägel propagieren, auch ohne Verriegelung den verriegelten Marknägeln in der Behandlung diaphysärer Fraktur hinsichtlich der Stabilisierungspotenz ebenbürtig zu sein. Dies hätte den Vorteil einer vereinfachten Implantationstechnik, aber auch eines geringeren Weichteiltraumas. Die Expansion beruht auf einer druck-gesteuerten, ventil-kontrollierten Auffüllung des gefalteten, dünn-wandigen Stahlnagel mittels Ringerlösung, wodurch sich der Nagel den inneren Konturen der Markhöhle anpassen und verklemmen soll. Kann durch diese Technologie tatsächlich eine gleichwertige Stabilisierung diaphysärer Frakturen erfolgen, wie sie von verriegelten Marknägeln bekannt ist?

Als Frakturmodell diente die Humerusquerfraktur in Schaftmitte, welche durch Querosteotomie mit 3mm-Spalt in 8 Paaren frisch entnommener Leichenhumeri erfolgte. Paarweise randomisiert wurden jeweils 8 expandible Humerusmarknägel (Fixion IM Nail) und 8 Humerusverriegelungsmarknägel (UHN) durch den retrograden Zugang implantiert. Die Implantations-, Expansions- und Verriegelungstechnik wurde nach Herstellerangaben durchgeführt. Die in PMMA-Köcher fixierten Humeri wurden in einer servopneumatischen Materialprüfmaschine (SincoTec) geprüft. Die Belastung erfolgte über Torsion in der Humerusachse (TOR) mit sinusförmigen Zyklen von 0,5 bis 6,5 Nm in einer Frequenz von 0,1 Hz, sowie über Biegung in mediolateraler (B_ML), anterioposteriorer (B_AP), lateromedialer (B_LM) und posterioanteriorer Richtung (B_PA) unter einer Vorrichtung der Vier-Punkte-Biegung durch eine zentrale Kraft mit sinusförmigen Zyklen von 10 bis 1000 N und einer Frequenz von 0,1 Hz. Die statistische Berechnung erfolgte mit dem nicht-parametrischen Vorzeichentest.

Die Biegesteifigkeit aus B_ML und B__LM wurden zu lateral (B_LAT), aus B_AP und B_PA zu frontal (B_FRO) in die Endparameter als Mittelwerte zusammengefasst. Hierbei ergab sich für den expandiblen Nagel eine laterale Biegesteifigkeit (B_LAT) von 0,73 (±0,24) KN/mm und eine frontale Biegesteifigkeit (B_FRO) von 0,67 (±0,26) KN/mm. Für den Verriegelungsnagel zeigte sich eine laterale Biegesteifigkeit (B_LAT) von 0,63 (±0,16) KN/mm und eine frontale Biegesteifigkeit (B_FRO) von 0,58 (±0,16) KN/mm. Hierbei ist p=0.289 (B_LAT) bzw. p=0.070 (B_FRO). Bezüglich der Torsionssteifigkeit fanden sich folgende Werte: expandibler Nagel 0,13 (±0,26) Nm/° und Verriegelungsnagel 0,43 (±0,13) Nm/°. In diesem Fall war p=0.008.

Beide Nagelsysteme zeigen im implantierten Zustand ein ähnliches Verhalten unter Biegekräften, die Unterschiede sind nicht signifikant. Bei der Torsionsbelastung zeigt sich eine signifikant niedrigere Torsionssteifigkeit des implantierten und expandierten Nagels. Gerade bei torsionsinstabilen Querfrakturen des Humerus stellt die expandible Marknagelung keine Alternative zur Verriegelungsmarknagelung dar. Bei 12-A2/A3-Frakturen sind Pseudarthrosen zu erwarten.