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Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie
72. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie, 94. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie und 49. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie und Unfallchirurgie

22. - 25.10.2008, Berlin

Das Femur – ein Bündelpfeiler

Meeting Abstract

  • B. Heimkes - Ludwig-Maximilians-Universität, Klinikum Großhadern, Orthopädische Klinik und Poliklinik, München, Germany
  • T. Skuban - Ludwig-Maximilians-Universität, Klinikum Großhadern, Orthopädische Klinik und Poliklinik, München, Germany
  • A. Baur-Melnyk - Ludwig-Maximilians-Universität, Klinikum Großhadern, Institut für Radiologie, München, Germany
  • T. Vogel - Orthopädische Universitätsklinik, St. Josef Hospital, Bochum, Germany
  • S. Renner - Technische Universität München, Lehrstuhl für Statik, München, Germany

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie. 72. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie, 94. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie, 49. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie. Berlin, 22.-25.10.2008. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2008. DocWI72-550

Die elektronische Version dieses Artikels ist vollständig und ist verfügbar unter: http://www.egms.de/de/meetings/dkou2008/08dkou453.shtml

Veröffentlicht: 16. Oktober 2008

© 2008 Heimkes et al.
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Gliederung

Text

Fragestellung: Die klassische Biomechanik geht davon aus, dass sowohl der Schenkelhals als auch der Femurschaft im Stehen und Gehen biegebeansprucht sind und folgert daraus, dass im Schenkelhals Zugtrajektorien vorliegen müssen. Seit 1993 wurden in der zugänglichen Literatur vier in der Konzeption unterschiedliche Gegenmodelle beschrieben, die das Vorliegen von femoralen Zugtrajektorien in Frage stellen.

Ziel der vorliegenden Arbeit ist es:

1.
Die Femurbelastung dreidimensional im zeitlichen Verlauf des Gangzyklus darzustellen und
2.
die bisher beschriebenen Trajektorienverläufe am koxalen Femurende mit einer neuartigen Methode zu überprüfen und zu deuten.

Methode: Die das Femur belastenden Kräfte wurden mit dem virtuellen Ganganalyseprogramm AnyBody dreidimensional fortlaufend bestimmt, verschiedene interessierende Modifikationen des Programms wurden durchgerechnet. An 10 Leichenfemora wurde mit Hilfe der in der Architektur verwandten Software ALLPLAN eine radiologisch- approximative Trabekelanalyse (RATA) durchgeführt.

Ergebnisse: Femurbelastung: Das koxale Femurende wird beim Gehen durch zwei Kraftvektoren belastet. Der Kraftfluss der Hüftresultierenden Rh entspricht hierbei einem relativ schmalen Kegel, der in der Frontalebene zwischen 4,9 Grad und 14,8 Grad zur Vertikalen oszilliert. Der Trochanter major wird in der Standbeinphase des Gehens von einer Trochanterresultiernden Rt belastet, die konstant Druck von dorso-kranial-lateral ausübt. In Betrag und Richtung entscheidend wirken hierbei die am Trochanter major wirksamen Kniextensoren, die mit den kleinen Glutäen eine gegenziehende Muskelschlinge bilden. Die Trochanterresultierende Rt oszilliert in der am stärksten beanspruchenden "loading response" des Gangzyklus mit Winkeln zwischen 23,4 Grad und 69,4 Grad zur Vertikalen. Bei einem Individuum mit einem die Hüfte belastenden Körperteilgewicht von 53,9 kg beträgt der Betrag der Hüftresultierenden Rh in der "loading response" durchschnittlich 206,5 kg, der analoge Wert der Trochanterresultierenden beträgt 107,1 kg (entsprechend 51,8 % der Hüftresultierenden).

Trabekelanalyse: Die bisher als Zugtrajektorien angesehenen Bündel des koxalen Femurendes verlaufen nicht bogenförmig, sondern mit deutlichem Knick entsprechend der Form eines Hockeyschlägers. Die beiden Schenkel des Hockeyschlägers orientieren sich senkrecht zu den Oszillationsrichtungen der Hüftresultierenden Rh und der Trochanterresultierden Rt.

Schlussfolgerung: Vergleicht man den Kraftfluss der Hüft- und Trochanterresultierenden in der virtuellen Ganganalyse mit den Trabekelrichtungen des koxalen Femurendes, dann muss man den Schluss ziehen, dass die bisher als Zugtrajektorien angesehenen Trabekel des koxalen Femurendes auf örtliche Druckspannung zurückzuführen sind. Das Femur insgesamt ist damit weniger als Krankonstruktion anzusehen, die Lastverteilung entspricht eher derjenigen eines asymmetisch druckbelasteten Bündelpfeilers einer gotischen Kathedrale.