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Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie
70. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie
92. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie und
47. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie

02. - 06.10.2006, Berlin

Mathematisches Modell zur Bestimmung des Rotationsfehlwinkels bei der supracondylären Humerusfraktur

Meeting Abstract

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  • A. Joist - Klinik für Unfall-, Hand- und Orthopädische Chirurgie, Prosper-Hospital, Recklinghausen, Germany
  • M. Schult - Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Universitätsklinikum, Münster, Germany
  • U. Joosten - Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Marienhospital, Osnabrück, Germany
  • F. Wübbeling - Institut für Numerische und instrumentelle Mathematik, Westfälische Wilhelms-Universität, Münster, Germany

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie. 70. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie, 92. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie und 47. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie. Berlin, 02.-06.10.2006. Düsseldorf, Köln: German Medical Science; 2006. DocE.7.6-424

Die elektronische Version dieses Artikels ist vollständig und ist verfügbar unter: http://www.egms.de/de/meetings/dgu2006/06dgu0189.shtml

Veröffentlicht: 28. September 2006

© 2006 Joist et al.
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Gliederung

Text

Einleitung: Als eine häufige Komplikation nach operativ oder konservativ versorgter kindlicher supracondylärer Humerusfraktur kann ein Cubitus varus verbleiben. Hauptverantwortlich für die Varisierung der Ellenbogenachse ist ein Rotationsfehler. Im seitlichen, radioulnaren Strahlengang ist Ausdruck des Drehfehlers der Rotationssporn. Das Ausmaß dieses Sporns korreliert gut mit dem zunehmendem Fehlwinkel, allerdings ist eine genaue Bestimmung des Winkels nicht möglich und kann nur geschätzt werden. Nur im Computertomogram ist durch eine kongruente Deckung der angrenzenden Schnittebenen die Fehlrotation zu bestimmen. Es wäre daher wünschenswert anhand zweier standardisierter Röntgenaufnahmen durch einfache Messungen ohne großen Aufwand und Strahlenexposition den Rotationswinkel bestimmen zu können.

Methode: Die Querschnittsfläche des Humerus in Höhe der supraycondylären Region kann idealisiert im Schattenriß als Ellipse aufgefaßt werden. Durch Verdrehen dieser beiden Ellipsen mit den Halbachsen a und b mit a > b im Mittelpunkt kann der Überstand γ in der seitlichen Röntgenaufnahme gemessen werden. Ableitung: Eine Ellpise mit Mittelpunkt im Nullpunkt, deren Halbachsen mit den Längen a und b auf den Koordinatenachsen liegen, wird beschrieben durch:

(a cosφ, b sinφ),

0≤&φ≤2π

Eine Drehung um den Winkel φ wird beschrieben durch Linksmultiplikation mit der Matrix

(cos φ sin φ)

(-sinφ cos φ)

Dann ergibt sich der Drehwinkel

φ = arcsin x Wurzel((a2-(a-γ)2/(a2-b2))

An einem Leichenhumerus wird eine Osteotomie in Höhe des supraycondylären Bereiches vorgenommen und anschließend jeweils zwei Röntgenaufnahmen in a.p. und seitlicher Aufnahme in 0°, 30°, 60° und 90° zueinander verdrehter Stellung durchgeführt. Die Meßwerte a, b und γ werden anhand dieser Aufnahmen gemessen und mit der o.g. Formel der Rotationswinkel bestimmt.

Ergebnisse: Die durch das Modell gelieferten Werte stimmen mit den tatsächlichen Rotationswinkeln gut überein. Die Sensitivität in 10-Grad-Abständen liegt im meßbaren Bereich und steigt mit zunehmendem Rotationswinkel.

Schlussfolgerung: Aus geometrischer Sicht ist es grundsätzlich möglich anhand zweier standardisierter Röntgenaufnahmen den Rotationsfehlwinkel durch Messung des Sporns in der seitlichen Aufnahme zu bestimmen. Das Modell ist übertragbar auf alle Knochen, deren Halbachsen die Bedingung a ≠ b erfüllen. Inwieweit dies klinische Relevanz hat müssen weitere Untersuchungen zeigen.