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Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie
73. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie
95. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie
50. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie und Unfallchirurgie

21. - 24.10.2009, Berlin

Biomechanische Analyse der Verankerungsstabilität unterschiedlicher kanülierter Pedikelschrauben an standardisierten Polyurethanblöcken

Meeting Abstract

  • A. Novo de Oliveira - Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf, Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Hamburg, Germany
  • B. Busse - Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf, Zentrum Biomechanik & Skelettbiologie, Hamburg, Germany
  • A. S. Spiro - Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf, Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Hamburg, Germany
  • M. Amling - Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf, Zentrum Biomechanik & Skelettbiologie, Hamburg, Germany
  • J. M. Rueger - Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf, Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Hamburg, Germany
  • W. Lehmann - Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf, Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Hamburg, Germany

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie. 73. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie, 95. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie, 50. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie. Berlin, 21.-24.10.2009. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2009. DocEF19-270

DOI: 10.3205/09dkou082, URN: urn:nbn:de:0183-09dkou0822

Veröffentlicht: 15. Oktober 2009

© 2009 Novo de Oliveira et al.
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Gliederung

Text

Fragestellung: Die perkutane Verankerung von kanülierten Pedikelschrauben erlaubt heute eine weichteilschonende dorsale Instrumentierung der Brust- und Lendenwirbelsäule. Vielfach handelt es sich bei immer weiter ansteigendem Patientenalter um Patienten, die teilweise eine erhebliche Osteopenie aufweisen. Die Möglichkeit der Zementaugmentation von Pedikelschrauben hilft dabei häufig auch bei schlechter Knochenqualität noch eine sichere Verankerung zu erreichen. Dennoch hat auch die Zementapplikation immer wieder Komplikationen. Ziel unserer Untersuchung war es kanülierte Pedikelschrauben für die perkutane Verschraubung hinsichtlich Ihrer Verankerungsstabilität in standardisiertem Testmaterial unter kontrollierten Bedingungen zu prüfen.

Methodik: Es wurden 75 Testungen mit je 15 axialen Ausrissversuchen von 5 unterschiedlichen kanülierten Pedikelschrauben verschiedener Herstellern durchgeführt. Der Schraubenaußendurchmesser betrug 6–6.5 mm und die Länge 45–50 mm. Als Testmaterial dienten Polyurethanblöcke der Fa. Sawbones™ mit einer Dichte von 0.12 g/cm3, die der Knochendichte osteoporotischen Knochens entspricht. Für die Ausrissversuche wurde eine Universalprüfmaschine der Fa. Zwick mit 5 mm/min Testgeschwindigkeit verwendet. (Abbildung 1 [Abb. 1]).

Ergebnisse und Schlussfolgerungen: Die gemessenen Ausreißkräfte lagen zwischen 260 und 700 N. Die Schraube mit der höchsten Ausreißkraft erreichte 650 N±27 im Median. Niedrigere Ausreißkräfte zeigten 3 Schrauben anderer Hersteller, die im Median zwischen 400–440 N variierten. Die Schraube mit der geringsten Ausreißkraft ergab Werte von 320 N±36 im Median. Die Varianz der Ausreißkräfte und somit der Verankerungsstabilität in Polyurethanblöcken sind im wesentlichen einer unterschiedlichen Gewindegeometrie zu zuschreiben. Dabei wirkte sich eine flachere Gewindesteigung, sowie ein Sägezahnprofil vorteilhaft auf die Schraubenverankerung im Sawbone aus. Weiteren Einfluss auf die Ausreißkräfte haben differierende Innendurchmesser und die Formgestaltung der Schraubenspitze. Die Ergebnisse verdeutlichen die Auswirkungen verschiedener Schraubendesigns auf ihre Verankerungsstabilität in standardisiertem Testmaterial. Weitere Untersuchungen an humanen Leichenwirbelkörpern sollen Aufschluss über die biomechanischen Eigenschaften von Pedikelschrauben geben und somit einen Rückschluss auf die Verankerungsfestigkeit kanülierter Schraubenmodelle in vivo ermöglichen.