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Fragestellung: Die Tibiafrakturvesorgung mit konventioneller Marknagelverriegelung (Spiel zwischen Bolzen und Nagelloch) ist umso problematischer je weiter die Fraktur distal gelegen ist. Aufgrund des reduzierten Kontaktes zwischen Markkanal und Nagel im distalen Fragment kommt der Stabilität der Bolzenverriegelung im Nagel besondere Bedeutung zu. Eine winkelstabile Bolzenverriegelung könnte daher speziell bei distalen und osteoporotischen Tibiafrakturen vorteilhaft sein. Allerdings verändert eine winkelstabile Verriegelung auch die Lastübertragung zwischen Knochen und Nagel, welches Auswirkungen auf den Versagensmodus haben könnte. Diese in vitro Studie untersucht welchen Einfluss die winkelstabile Bolzenverriegelung auf die Osteosynthesestabilität und den Versagensmodus des Konstruktes hat.

Methodik: Bei 8 humanen Tibiapaaren wurde mit pQCT im distalen, metaphysären Bereich die Knochenmineraldichte bestimmt. Die Knochen jeden Paares wurden zwei Gruppen zugeordnet: 1) Expert Tibia Nail (Synthes Inc.) mit konventioneller Verriegelung; 2) Expert Tibia Nail mit winkelstabiler Verriegelung. Die winkelstabile Verriegelung wurde durch sich aufweitende Peek-Hülsen realisiert. Nach unaufgebohrter Instrumentierung mit 9mm Nägeln wurde zur Simulation einer AO 43-A1.3 Fraktur ein Osteotomiespalt 10mm proximal der distalen Bolzen gesetzt. Die Tibiae wurden einer sinusförmigen, axialen und torsionalen Belastung mit schrittweiser Lasterhöhung bis zu einer maximalen Zyklenzahl von 250000 ausgesetzt. Während der Testung wurden in regelmässigen Abständen Röntgenbilder gemacht. Zur Bestimmung der Frakturspaltbewegung wurde ein video-optisches Bewegungsanalysesystem eingesetzt. Der Versagensmodus und die Anzahl der Zyklen bis zum Versagen wurden dokumentiert.

Ergebnisse: Das Versagen erfolgte in den meisten Fällen durch einen Bruch des proximalsten der distalen Bolzen (winkelstabil: n=6, konventionell: n=4). Die Zyklenanzahl bis zum Versagen war zwischen den Gruppen nicht signifikant unterschiedlich (p=0.426). Die winkelstabile Verriegelung führte bei Knochen mit geringer Knochendichte (<0.3g/cm³) und bei Knochen mit grösserer Distanz zwischen Nagel und Markkanal zu einer Reduktion der Frakturspaltbewegung.

Schlussfolgerungen: Bei schlechter Knochenqualität und geringem Kontakt zwischen Nagel und Markkanal im distalen Segment führt die winkelstabile Bolzenverriegelung zu einer Erhöhung der Osteosynthesestabilität. Art und Dauer bis zum Konstruktversagen ist trotz geändertem Lastübertragungsprinzip bei beiden Verriegelungssystemen ähnlich und ist durch einen Bruch eines distalen Bolzen bedingt.