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Die biomechanische Testung der dynamischen Kopfverriegelungsschraube (DLS) am 3-Teile Frakturmodel des prox. Humerus
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Veröffentlicht: | 24. April 2015 |
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Einleitung: Die proximale Humerusfraktur ist mit einem Anteil von 5% aller Frakturen eine der häufigsten Frakturen des Menschen und stellt große Herausforderungen an Operateur und Implantate. Trotz vieler Innovationen in der operativen Versorgungstechnik und einer deutlichen Verbesserung der Versorgungsqualität durch die Einführung von winkelstabilen Implantaten müssen hohe Komplikationsraten dokumentiert werden. Die Verankerung der Implantate im Bereich der Humeruskopfes und die Vermeidung eines sekundären Repositionsverlustes und des Schraubenausbruchs sind hierbei als größte Schwierigkeit anzusehen.
Ein neuer Ansatz stellt dabei die dynamische Kopfverrieglungsschraube dar. Sie vermindert die Steifigkeit des sehr rigiden winkelstabilen Schrauben-Platten-Interface und sorgt somit dafür, dass der hohe Steifigkeitssprung von osteoporotischen Knochen zu Platte vermindert wird ohne die Vorteile der Winkelstabilität zu verändern. Die Kräfte werden gleichförmiger auf alle Schrauben verteilt, wodurch das Risiko des Durschneidens der Schrauben durch den Humeruskopf vermindert wird.
Material und Methoden: An einem standardartisiertem 3-part Frakturmodell des proximalen Humerus wurden die biomechanischen Eigenschaften einer winkelstabilen Plattenosteosynthese mit konventionellen Kopfverriegelungsschrauben (Locking Head Screw (LHS) / Philos/ Synthes) zu einer identischen aber dynamischen Plattenosteosynthese ((dynamic locking screw (DLS) / Philos / Synthes) am Cadaver untersucht. 12 Humeruspaare (Durchschnittsalter 72,9; SD 10,84; 8 weibl.; 4 männlich) wurden biomechanisch getestet. Vorab erfolgte eine qCT (GE Lightspeed VCT 16, Milwaukee, USA) um ossäre Pathologien auszuschließen und um die lokale Knochendichte (bone mineral density = BMD) zu bestimmen. An 6 Paaren erfolgte jeweils im Seitenvergleich Rotationstests; an 6 Paaren erfolgte ein Varus-Abkipptest. Die Tests erfolgten in einem biaxialen servo-hydraulischen Versuchsaufbau (Fa. MTS; 858 MiniBionix II, MN, USA).
Ergebnisse: Im Varus-Abkipptest erreichte die Gruppe mit Kopfverriegelungsschrauben 2801 (SD 1674,81) Belastungszyklen bis zum Ausbruch. In der DLS Gruppe wurden 3661 Zyklen (SD 1561,41) bis Ausbruch verzeichnet. Dies korrespondiert mit einer Belastung von 190,07N in der konventionellen Kopfverriegelungsgruppe und 233,90N in der DLS Gruppe.
Im Rotationstest errreichten die konventionllen Kopfverriegelungsschrauben 1084,33 (SD 360,09) Belastungszyklen bis zum Versagen der Osteosynthese. In der DLS Gruppe wurden 1434,33 (SD 677,25) Belastungszyklen erreicht.
Schlussfolgerung: Der biomechanische Vergleich beider Testgruppen zeigte, dass die Versorgung mit DLS einer höheren Anzahl an Belastungszyklen statthielt als die mit konventionellen Kopfverriegelungsschrauben versorgte Gegenseite.