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Finite Element-Analyse vier verschiedener Implante zur Stabilisierung einer idealisierten pertrochantären Femurfraktur in zwei verschiedenen Positionen
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Autoren
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P. Helwig
- Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, Department für Orthopädie und Traumatologie, Freiburg, Germany
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G. Faust
- ISD Universität Stuttgart, Stuttgart, Germany
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U. Ulrich
- LASSO Ingenieurgesellschaft mbH, Leinfelden-Echterdingen, Germany
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N. P. Südkamp
- Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, Department für Orthopädie und Traumatologie, Freiburg, Germany
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R. Schneider
- Höchstleistungsrechenzentrum, Stuttgart, Germany
| Veröffentlicht: | 15. Oktober 2009 |
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Gliederung
Text
Fragestellung: Biomechanische Analysen der idealen Platzierung der neueren intramedullären Implantate zur Stabilisierung von pertrochantären Femurfrakturen ist derzeit nicht verfügbar. Das Ziel der hier vorliegenden Studie, ist es festzustellen inwieweit sich vier verschiedene intramedulläre Frakturstabilisierungsimplantate (Gammanagel, Gleitnagel, PFN-A, Targon PF) in jeweils zwei unterschiedlichen Positionen mechanisch unterscheiden.
Methodik: Hierzu wurde ein Oberflächenmodell eines menschlichen Femurs anhand von klinischen CT-Daten erzeugt. Es erfolgte eine Lastapplikation gemäß dem langsamen Gehen unter Berücksichtigung einer limitierten Anzahl von wirksamen Muskelkräften (Lastfall "Duda 5"). Die vier Implantate wurden einmal caudal und einmal möglichst weit cranial in das Femurmodell "implantiert", nachdem eine pertrochantäre Femurfraktur (31-A2.3) modelliert wurde. Es erfolgte die Formulierung einer Punktebewertung einzelner Kriterien um eine heilungsfördernde Situation der verschiedenen Implantate und Positionen quantifzieren zu können.
Ergebnisse und Schlussfolgerungen: Die FE Simulation zeigte eindeutige Unterschiede zwischen den verschiedenen Implantaten im Hinblick auf die Spannungs- und Dehnungs-Verteilung in der Frakturfläche und den von Mises Vergleichsspannungen in den Implantaten selber. Es zeigten sich bessere Frakturheilungsbedingungen in den caudalen Positionen als in den cranialen Positionen. Lediglich der Targon PF demonstrierte in der cranialen Position günstigere Frakturheilungsbedingungen in der cranialen Position. Die Punktbewertung zeigte die ideale Position caudal für den Gammanagel, Gleitnagel und PFN-A. Der Targon PF zeigte gemäß der Punktbewertung leichte Vorteile gegenüber den anderen drei Implantaten in der caudalen Position.
Zusammenfassend konnte gezeigt werden, dass die Position in Abhängigkeit des verwendeten Implantates unterschiedliche Bedeutung hat. Das bedeutet, jedes Implantate hat eine eigene "Fehlertoleranz". Für die drei Implantate mit einem einzelnen Schenkelhalslastträger ist die caudale Position der Vorzug zu geben.
