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Fragestellung: Es interessierte die Frage, ob Pedikelschrauben ihren Halt überwiegend kortikal oder spongiös finden. Dazu wurde die Bedeutung des Verhältnisses von Pedikel-/Schraubendurchmesser auf die Haltekraft von Pedikelschrauben und der Zusammenhang zwischen Knochenmineraldichte, Insertionsdrehmoment und Verankerungsfestigkeit analysiert.

Methodik: In 22 Kalbspedikeln wurde die spongiöse Knochenmineraldichte (BMD) mittels QCT bestimmt und der isthmische, transversale Pedikeldurchmesser mittels digitaler Schubmesslehre gemessen. Es erfolgte die Einteilung in 3 Gruppen, wobei sich die Gruppen hinsichtlich der BMD nicht signifikant unterschieden (p=0,728), jedoch signifikant unterschiedliche transversale Pedikeldurchmesser aufwiesen (p<0,001). Der durchschnittliche Pedikeldurchmesser in Gruppe 1 lag bei 7,05 mm, in Gruppe 2 bei 9,1 mm und in Gruppe 3 bei 12,3 mm. Die Pedikelschrauben (USS II post. 6.2mm x 30mm) wurden unter Verwendung eines Drehmoment-Schlüssels implantiert. Auf einer Materialprüfmaschine wurden die max. Ausrisskräfte bestimmt. Statistisch wurde eine einfaktorielle Varianzanalyse (ANOVA) sowie eine Korrelationsanalyse durchgeführt.

Ergebnisse: Die durchschnittliche max. Ausrisskraft in Gruppe 1 lag bei 1968 N (+ 363 N), in Gruppe 2 bei 1999 N (+ 534 N), in Gruppe 3 bei 1920 N (+ 558 N) ohne signifikanten Unterschiede zwischen den Gruppen (p=0,954). Das durchschnittliche Insertions-Drehmoment lag in Gruppe 1 bei 4,45 Nm (+ 0,86 Nm), in Gruppe 2 bei 4,69 Nm (+ 1,01 Nm), in Gruppe 3 bei 4,49 Nm (+ 0,90 Nm) ohne signifikanten Unterschied zwischen den Gruppen (p=0,891). Die Bestimmung der isthmischen, Pedikelbreite nach Schraubeninstrumentation zeigte, dass Pedikel mit kleinem Tranversaldurchmesser (Gruppe 1) signifikant von durchschnittlich 7,05 mm auf 8,1 mm nach Schraubenimplantation an Größe zunahmen (p<0,001), während in Gruppe 2 und 3 mit größeren Pedikeldurchmessern keine Veränderung der transversalen Pedikelbreite resultierte. Die max. Ausrisskraft zeigte eine sehr hohe Korrelation mit der Knochenmineraldichte (r=0,92) und dem Insertions-Drehmoment (r=0,96). Das Insertions-Drehmoment zeigte eine sehr hohe Korrelation mit der Knochenmineraldichte [r=0,93).

Schlussfolgerung: Ein unterschiedliches Verhältnis von Schraubengewinde- zu Pedikeldurchmesser hat keinen Einfluss auf die Haltekraft der Pedikelschrauben. Bei einem Pedikelschrauben- / Pedikeldurchmesser - Verhältnis von >90% kommt es zu einer Deformierung und plastischen Ausdehnung des Pedikels mit signifikanter Zunahme des Pedikeldurchmessers, jedoch nicht zu einer Zu- oder Abnahme der Verankerungsfestigkeit. Die Ergebnisse dieser Studie belegen, dass Pedikelschrauben ihren Halt hauptsächlich in der Spongiosa und nicht in der Kortikalis finden. Die sehr hohe Korrelation des Insertionsdrehmomentes mit der Knochenmineraldichte einerseits sowie der max. Ausrisskraft andererseits lässt die intraop. Verwendung eines Drehmoment-Schlüssels als sinnvoll erscheinen.