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Vorteile winkelstabiler Osteosynthesen am Röhrenknochen: eine biomechanische Untersuchung
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Veröffentlicht: | 19. Oktober 2004 |
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Gliederung
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Fragestellung
Winkelstabile Osteosynthesen im Schaftbereich werden unter verschiedenen Aspekten diskutiert. Neben Vorteilen bei osteoporotischem Knochen sind dies zum einen die mögliche monocorticale Verankerung und zum anderen die mögliche Verwendung kürzerer Platten mit geringerem Trauma bei der Implantation.
Methoden
An 32 Präparaten aus 8 Paaren humaner Leichentibiae erfolgten Montagen unter Verwendung von Fixateur interne Systemen mit 3 Schrauben pro Frakturseite bicortical winkelstabil (Abstand frakturnahe - frakturferne Schraube 36mm), 2 Schrauben bicortical winkelstabil bei kürzerer Platte (Abstand frakturnahe - frakturferne Schraube 18mm), 3 Schrauben monocortical winkelstabil und zum Vergleich 3 Schrauben bicortical nicht winkelstabil. Unter axialer und Torsionsbelastung wurde bis zum Versagen der Osteosynthese belastet. Alle Anordnungen wurden an Präparaten des gleichen Tibiapaares untersucht (verbundene Stichproben). Eine Wiederholung erfolgte viermal mit Präparaten anderer Tibiapaare.
Ergebnisse
Es zeigte sich, das der Versagensmechanismus zwischen den Montagen prinzipiell unterschiedlich war. Unter axialer zunehmender Belastung zeigte sich bei winkelstabil bicorticaler Montage (3 und 2 Schrauben) eine plastische Verformung der Platte ohne Versagen der Schrauben-Knochen-Verbindung. Demgegenüber kam es zu einem Längsbruch des Knochens entlang der plattennahen Schraubenlöcher sowohl bei monocortikaler als auch bei nicht winkelstabiler Anordnung. Bei den Torsionsmessungen betrug die Festigkeit für 3 Schrauben winkelstabil 28Nm (±3Nm) und bei 2 Schrauben winkelstabil 30 Nm (±2Nm), jeweils mit Übergang in eine plastische Verformung der Platte ohne Versagen der Schrauben-Knochen-Verbindung. Demgegenüber kam es auch hier zu einem abrupten Bruch des Knochens bei monocortikaler Montage und bei nicht winkelstabiler Anordnung bei 24Nm (±3Nm) bzw. 27Nm (±2Nm). Bei den Präparaten, bei denen die Torsionsmessungen erfolgten, war ein Präparat von deutlich schlechterer Knochenqualität (100mg Hydroxylapatit/cm3 gegenüber 171mg ±10mg). Für dieses Präparat lagen die Maximalmomente bei monokortikaler und nicht winkelstabiler Montage bei lediglich 19Nm bzw. 11Nm. Bereits zwei winkelstabile Schrauben führten mit 28Nm auch bei der schlechten Knochenqualität zu nahezu gleichhohen Werten wie bei den Präparaten mit guter Knochenqualität.
Schlussfolgerungen
Winkelstabile bicorticale Montagen ermöglichen eine optimale Knochen-Schrauben-Verbindung, insbesondere auch bei schlechter Knochenqualität. Die Verwendung einer kürzeren Platte mit lediglich 2 Schrauben je Frakturseite erscheint möglich. Die winkelstabile monocorticale Schraubenverankerung versagte im Experiment wie eine nicht winkelstabile Montage.