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67. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie
89. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie
44. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie

11. bis 16.11.2003, Messe/ICC Berlin

Vergleichende biomechanische Untersuchung von biointegrierbaren Osteosynthesematerialien aus kompaktem Knochen und Polylaktid im Tierexperiment

Meeting Abstract (DGU 2003)

  • corresponding author Stefan Brunnberg - Klinik für Unfall-, Wiederherstellungs- und Handchirurgie, Philipps-Universität Marburg, Baldingerstraße, 35033, Marburg, Phone: 06421-2866216, Fax: 06421-2866721
  • C. Hofmann - Klinik für Unfall-, Wiederherstellungs- und Handchirurgie, Philipps-Universität Marburg, Baldingerstraße, 35033, Marburg, Phone: 06421-2866216, Fax: 06421-2866721
  • A. Flebbe - Klinik für Unfall-, Wiederherstellungs- und Handchirurgie, Philipps-Universität Marburg, Baldingerstraße, 35033, Marburg, Phone: 06421-2866216, Fax: 06421-2866721
  • M. Schädel-Höpfner - Klinik für Unfall-, Wiederherstellungs- und Handchirurgie, Philipps-Universität Marburg, Baldingerstraße, 35033, Marburg, Phone: 06421-2866216, Fax: 06421-2866721

Deutsche Gesellschaft für Unfallchirurgie. Deutsche Gesellschaft für Orthopädie und orthopädische Chirurgie. Berufsverband der Fachärzte für Orthopädie. 67. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie, 89. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie und 44. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie. Berlin, 11.-16.11.2003. Düsseldorf, Köln: German Medical Science; 2003. Doc03dguD2-1

Die elektronische Version dieses Artikels ist vollständig und ist verfügbar unter: http://www.egms.de/de/meetings/dgu2003/03dgu0227.shtml

Veröffentlicht: 11. November 2003

© 2003 Brunnberg et al.
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Gliederung

Text

Fragestellung

Ermittlung der Änderung der biomechanischen Eigenschaften von Pins aus kompaktem Knochen im Vergleich zu Polylaktid-Pins nach unterschiedlich langen Implantationszeiten mit dem Ziel der Etablierung von kompaktem Knochen als Osteosynthesematerial.

Methoden

Eine tierexperimentelle Studie erfolgte an 48 männlichen Chincilla-Kaninchen, welche in 8 Gruppen zu je 6 Tieren eingeteilt wurden. Implantiert wurden ethylenoxidbehandelte und gammabestrahlte Kompaktapins sowie Polylaktidpins (PLLA) unterschiedlicher Zusammensetzung (Bionx®, Polypin®) mit einem jeweiligen Durchmesser von 2mm. Die Implantation erfolgte in beide Femora und in die Rückenmuskulatur. Untersucht wurden pro Tier 2 Pins im knöchernen Lager und 4 Pins im Weichteilgewebe. Die Explantation erfolgt je nach Gruppe am 1. oder 3.postoperativen Tag sowie nach 1, 2, 4, 8, 16 oder 32 Wochen. Nach Explantation wurde die Pintestung im 3-Punkt-Biegeversuch und Scherversuch an einer Frank-Starling-Prüfmaschine vorgenommen.

Ergebnisse

Pindurchmesser: Infolge Rehydratation kam es zu einer Durchmesserzunahme der ethylenoxidbehandelten Pins, während gammasterilisierte Polylaktid-Pins keine derartigen Veränderungen zeigten. Biegefestigkeit: Die initiale Festigkeit von Knochen- und Bionx-Pins war gleich; die der Polypins 64% geringer. Durch Rehydratation kam es bei den Knochenpins innerhalb eines Tages zu einem Festigkeitsverlust von einem Drittel. Ethylenoxidbehandelte Knochenpins wiesen in den ersten zwei Wochen eine größere Festigkeit als gammasterilisierte Pins auf. Bionx-Pins blieben über 16 Wochen weitgehend stabil und zeigten danach einen deutlichen Festigkeitsverlust. Dagegen zeigten Polypins zu allen Zeiten die schlechtesten Werte. Scherfestigkeit: Innerhalb der ersten 4 Wochen verloren die Knochenpins ein Viertel bis ein Drittel ihrer Festigkeit. Bionx-Pins wiesen die höchste, Polypins zu allen Zeiten die geringste Stabilität auf. E-Modul: Die Steifigkeit von Polylaktidpins war zu allen Zeiten geringer als die der Knochenpins. Letztere zeigten initial einen sehr hohen E-Modul, der durch Rehydratation innerhalb eines Tages um 16% bzw. 27% abfiel. Bis zum Ende der vierten Woche verloren die Knochenpins weiter an Steifigkeit. Die entsprechenden Werte lagen aber immer 30% bis 56% über denen der Bionx-Pins. Polypins wiesen wiederum die geringste Steifigkeit auf.

Schlussfolgerungen

Pins aus Knochenkompakta sind in ihren biomechanischen Eigenschaften Pins aus Polylaktid vergleichbar, teilweise sogar überlegen. Sie zeigen eine bessere elastische Verformbarkeit und lassen keine plastische Verformung zu. Ihre Durchmesserzunahme führt zu einer zusätzlichen Verankerung im knöchernen Lager. Die Ergebnisse des Tierexperimentes sprechen für einen Einsatz von Pins aus Knochenkompakta für die Osteosynthese wenig belasteter Frakturen des Menschen.