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Fragestellung: Keine Untersuchung hat sich bisher mit der Rotationsinstabilität der Marknagelosteosynthesen, und möglicher Einflussparameter (Anzahl der distalen Verriegelungsbolzen, Nageldurchmesser) beschäftigt. Ziel dieser Studie war es die Relevanz der Rotationsinstabilität darzulegen.

Methodik: Es erfolgte die Testung 4 verschiedener Tibaverriegelungsmarknägel (Titan) in jeweils 2 unterschiedlichen Durchmessern: Expert Tibianagel 375 mm Länge, Durchmesser 8 und 10 mm UTN 380 mm Länge, Durchmesser 8 und 10 mm (bd. Nagelsysteme Fa. Synthes) Targon Tibianagel 375 mm Länge, Durchmesser 8 und 10 mm (Fa. Aesculap) TriGen Tibianagel 380 mm Länge, Durchmesser 8,5 und 10 mm (Fa. Smith&Nephew) Die Nägel wurden entsprechend der üblichen Versorgung in Epoxyharz Tibiae eingebracht (3rd. Generation Sawbones, Fa. Sawbone), Länge 410 mm, Markraumdurchmesser 10 mm. 8 cm oberhalb der distalen tibialen Gelenkfläche wurde mit einer Gigglisäge eine Defektfraktur mit einem horizontalen Spalt von 2 mm gesetzt. In Vorversuchen wurde die Test- und Messvorrichtung erprobt und geeicht. Das errechnete Elastizitätsmodul des verwendeten Sawbones zeigte sich hierbei annähernd gleich dem Elastizitätsmodul der humanen Tibia. Die Sawbones wurden in entsprechend vorgefertigten Formen proximal und distal eingegossen und in eine Materialprüfmaschine Zwick Z010 eingespannt. An der distalen Eingussform wurde eine Wägemeßzelle, sowie ein Hebelarm zur Einleitung der Rotationskraft und eine Druckmeßschraube angebracht. In Vorversuchen wurden hier die entsprechende Eichkurven erstellt, so dass über die ermittelten Werte der Wägezelle und die gemessenen Werte der Druckmessschraube das Drehmoment sowie die Auslenkung bzw. die Rotation errechnet werden konnte. Die Einleitung der Kraft erfolgte über die Druckmeßschrauben, im Uhrzeiger- und Gegenuhrzeigersinn. Es wurden jeweils 3 Belastungszyklen durchgeführt. Ein Nagelsystem wurde jeweils mit absteigender Verriegelungsbolzenzahl getestet, d.h. vom stabilen zum instabilen Zustand. Weiterhin erfolgte die jeweilige Messung unter verschiendenen Belastungssituationen mit 100 N axialer Last, 500 N und 1000 N. Zwischen den Zyklen wurde immer eine axiale Vorlast von 5 N eingeleitet. Alle Parameter wurden in standardisierten Protokollen und Tabellen handschriftlich und EDV mäßig festgehalten und erfaßt. Die statistische Auswertung erfolgte mit den Programmen SPSS und Prisma.

Ergebnisse: Im direkten Vergleich zeigten sich die dünneren Marknagelsysteme signifikant instabiler als die dickeren Nägel, weiterhin war das Instabilitätsverhalten direkt abhängign von der Anzahl der verwendeten Verriegelungsbolzen. Durch die axiale Lastaufnahme kam es bei allen Nagelsystemen zu einem signifkanten Anstieg des Steifigkeitskoeffizienten.

Schlussfolgerung: In aller Regel sollten alle distalen Verriegelungsbolzen verwendet werden, ein dickerer Nagel ist in jedem Fall zu bevorzugen. Eine axiale Belastung sollte ebenfalls frühzeitig erfolgen.