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Biomechanische Testung einer Hybrid-Doppelplattenosteosynthese vs. winkelstabile Platte bei instabilen proximalen Humerusfrakturen
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Autoren
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Jan Theopold
- Universitätsklinikum Leipzig AöR, Klinik für Orthopädie, Unfallchirurgie und Plast. Chirurgie, Bereich arthroskop. und spez. Gelenkchirurgie/ Sportverltz., Leipzig, Germany
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Stefan Schleifenbaum
- Universitätsklinikum Leipzig AöR, Klinik für Orthopädie, Unfallchirurgie und Plast. Chirurgie, Leipzig, Germany
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Mirijam Müller
- Universitätsklinikum Leipzig AöR, Klinik für Orthopädie, Unfallchirurgie und Plast. Chirurgie, Leipzig, Germany
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Michael Werner
- Fraunhofer Institut, für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik, Dresden, Germany
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Niels Hammer
- University of Otago, Department of Anatomy, Dunedin, New Zealand
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Christoph Josten
- Universitätsklinikum Leipzig AöR, Klinik für Orthopädie, Unfallchirurgie und Plast. Chirurgie, Leipzig, Germany
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Pierre Hepp
- Universitätsklinikum Leipzig AöR, Klinik für Orthopädie, Unfallchirurgie und Plast. Chirurgie, Bereich arthroskop. und spez. Gelenkchirurgie/ Sportverltz., Leipzig, Germany
| Veröffentlicht: | 23. Oktober 2017 |
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Gliederung
Text
Fragestellung: Komplexe proximale Humerusfrakturen stellen, aufgrund von großen metaphysäre Trümmerzonen, eine zunehmende Herausforderung an die Osteosynthese dar. Hierbei fehlt es an guter metaphysäre Substanz zur Verankerung von Osteosynthesen. Hybrid-Doppelplatten wurden bisher nur in kleinen Fallserie beschrieben. Diese biomechanische Analyse untersucht die Stabilität instabiler Humerusfrakturen nach operativer Versorgung mittels Doppelplattenosteosynthese.
Methodik: Für diese Untersuchung konnten 16 gepaarte fresh-frozen Humeri gewonnen werden. Die Humeri wurde auf eine länge von 22cm gekürzt und in einen Zylinder eingebettet. Anschließend wurden die Humeri mit einer transversalen Osteotomie versehen. Alle Humeri wurden primär mit einer monoaxialen winkelstabilen Platte und 5 winkelstabilen Schrauben versorgt. Gruppe A erhielt, als Vergleichsgruppe, zusätzlich 2 Calcar-Schrauben zur medialen Abstützung. Gruppe B wurde mit einer additiven Plattenosteosynthese mittels umgedrehter Drittelrohrplatte im Sulcus bicipitalis versorgt. Die mechanische Untersuchung der Osteosynthesen wurde bei zyklischer axialer Kompression des Humerus durchgeführt. Die Belastung erfolgte in einer Sinusform (1 Hz) zwischen 10 und 250 N bei 5000 Zyklen. Anschließend erfolgte eine Versagensprüfung des Humerus in 0°-Abduktionsstellung.
Ergebnisse: Die zyklischen mechanischen Testungen ergaben für die relative Steifigkeit nach 50 Zyklen für Gruppe A 102,9% und für Gruppe B 141,4%; nach 1000 Zyklen für Gruppe A 182,4% und für Gruppe B 143,8% sowie nach 5000 Zyklen für Gruppe A 126,6% und für Gruppe B 158,4%.
Die Untersuchung des relativen Weges ergaben nach 50 Zyklen für Gruppe A 22,4% und für Gruppe B 27,5%; nach 1000 Zyklen für Gruppe A 49,3% und für Gruppe B 63% sowie nach 5000 Zyklen für Gruppe A 108,3% und für Gruppe B 84,3%. Die Bruchlast für die Gruppe A beträgt 855N und für Gruppe B 1342,2N. Die Verteilung des Versagensverhalten zeigte folgendes auf: Gruppe A: 5 mal Gap closure und 4 mal distales Ausbrechen der Schrauben; Gruppe B: 8 mal Gap closure und 1 mal distales Ausbrechen der Schrauben.
Schlussfolgerung: Die Versagensprüfungen weisen Unterscheide im Bereich der Bruchlast auf. Hier scheint es durch die additve Platte zu einer anderen Kraftverteilung zu kommen, welches zu einem schließen des Osteotomiespaltes (Gruppe B) versus Ausbrechen der Platte (Gruppe A) führt.
