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Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2012)

23.10. - 26.10.2012, Berlin

Einfluss der Prüfbedingungen auf den Effekt einer winkelstabilen Verschraubung bei der Plattenosteosyntheses am distalen Humerus

Meeting Abstract

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  • presenting/speaker Peter Augat - Berufsgenossenschaftliche Unfallklinik Murnau, Institut für Biomechanik, Murnau, Germany
  • Rainer Penzkofer - Berufsgenossenschaftliche Unfallklinik Murnau, Institut für Biomechanik, Murnau, Germany
  • Simone Wurm - Berufsgenossenschaftliche Unfallklinik Murnau, Unfallchirurgie, Murnau, Germany
  • Sven Hungerer - Berufsgenossenschaftliche Unfallklinik Murnau, Unfallchirurgie, Murnau, Germany

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2012). Berlin, 23.-26.10.2012. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2012. DocWI44-437

DOI: 10.3205/12dkou233, URN: urn:nbn:de:0183-12dkou2336

Veröffentlicht: 2. Oktober 2012

© 2012 Augat et al.
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Gliederung

Text

Fragestellung: Bei der biomechanischen Prüfung für die Zulassung oder Indikationserweiterung osteosynthetischer Implantate stellt sich immer die Frage nach adäquaten Prüfbedingungen. Ziel dieser Untersuchung war es den Einfluss der Faktoren Knochenmodell, Belastungsrichtung und mechanischer Prüfgröße auf das Ergebnis einer Implantatprüfung zu untersuchen. Als Implantatprüfung verwendeten wir den Vergleich winkelstabiler versus konventioneller Plattenosteosynthese am distalen Oberarm.

Methodik: Für diese Studie stand uns ein Osteosynthesesystem für den distalen Humerus zur Verfügung (Variax; Stryker), welches sowohl mit konventionellen als auch mit winkelstabilen Schrauben verwendet werden kann [1]. Als Frakturmodell diente eine komplexe bikondyläre Trümmerfraktur des distalen Radius (AO 13 C2.3) (Abbildung 1 [Abb. 1]).

Die Variation der Prüfbedingungen erfolgte durch die Bildung von sechs verschiedenen Prüfkombinationen (Tabelle 1 [Tab. 1]).

Getestet wurden die Osteosynthesekonstrukte auf einer hydraulischen Materialprüfmaschine (Instron Typ 8874) mit optischem Bewegungsanalysesystem (Pontos, GOM). Der statistische Vergleich zwischen konventioneller und winkelstabiler Verschraubung erfolgte mit dem Students t-Test.

Ergebnisse und Schlussfolgerungen: Knochenmodell: Im Modell des Kunstknochens konnte kein mechanischer Unterschied zwischen einer konventionellen und einer winkelstabilen Versorgung festgestellt werden (p>0,5). Im Humanknochen dagegen zeigte sich die winkelstabile Verschraubung mechanisch überlegen (p>0,02).

Belastungsrichtung: Auf Grund der Geometrie des Versuchsaufbaus ergaben sich deutliche Unterschiede in den Absolutwerten der Steifigkeiten zwischen Extension und Flexion. Diese waren für die Belastung des Kunstknochens (Faktor 5) stärker ausgeprägt als beim Humanpräparat (Faktor 2). Die Art der Verschraubung (winkelstabil vs. Konventionell) hatte nur einen Einfluss bei Belastung in Extension (p<0,05) nicht aber in Flexion (p>0,7).

Prüfgröße: Die signifikanten Unterschiede, die im Humanpräparat gefunden wurden, zeigten einen mechanischen Vorteil der winkelstabilen Versorgung bezüglich der Steifigkeit (+17%) und noch ausgeprägter bezüglich der Festigkeit (+35%; p<0,05).

Die Wahl der biomechanischen Prüfbedingungen kann die Ergebnisse von Implantattests drastisch beeinflussen. Dies kann nicht nur zu massiven Unterschieden in den numerischen Ergebnissen, sondern im ungünstigen Fall auch zur Verschleierung eines evtl. vorhandenen Unterschiedes zwischen Implantatkonfigurationen oder typen führen [2]. Neben der Durchführung von Implantattests unter multiplen Prüfbedingungen können Vereinheitlichungen von Testverfahren zu einer Minimierung von Fehlaussagen bei biomechanischen Implantattests beitragen.


Literatur

1.
Penzkofer R, Hungerer S, Wipf F, von Oldenburg G, Augat P. Anatomical plate configuration affects mechanical performance in distal humerus fractures. Clin Biomech. 2010;25(10):972-8.
2.
Edwards WB, Troy KL. Simulating distal radius fracture strength using biomechanical tests: a modeling study examining the influence of boundary conditions. J Biomech Eng. 2011;133(11).