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Der IP-XS-Nagel ist ein intramedulläres Nagelsystem mit einem Außendurchmesser von 4,5 mm. Es handelt sich um einen Vollprofilnagel aus einer Edelstahllegierung mit Verriegelungsmöglichkeiten. Die Verriegelung mit 2,0mm Außendurchmesser Gewindedrähten erfolgt durch die gesamt vorhandene Knochenbreite und bietet somit die maximal mögliche Ausbruchsicherheit. Ursprünglich zur Versorgung von Patella-Frakturen entwickelt, wird das System mehr und mehr zur Behandlung von Frakturen im oberen Sprunggelenk und von Pilonfrakturen eingesetzt. Die vorliegende Studie soll die biomechanische Leistungsfähigkeit des Implantates im Vergleich zur konventionellen Plattenosteosynthese (PO) aufzeigen.

Aufgrund der biologischen Variabilität von humanen Knochen, wurden für den Aufbau synthetische Fibula der Firma Sawbones als Modell verwendet. Insgesamt 18 Knochen wurden entweder osteotomiert oder mit einer Weber B- oder Weber C Fraktur versehen. Jeweils 3 Fibula pro Frakturtyp wurden mit einem Nagel und drei mit Zugschrauben (KFI) und Drittelrohrplatten gemäß dem AO-Manual versorgt. Die Fibula wurden unter einem Winkel von 60° zur Längsachse mit Knochenzement eingebettet, um eine physiologische Belastungsrichtung zu erreichen. Es wurden Versuche unter einer maximalen Krafteinwirkung von 100 N durchgeführt. Höhere Belastungen wurden von der Platte nicht toleriert. Um die auftretende Verformung im Frakturspalt zu ermitteln, wurden dynamische Versuche auf einer servohydraulischen Testmaschine (1 Hz. natürlichen Gangfrequenz) durchgeführt. Da es sich um Traumimplantate und damit um Kurzzeitimplantate handelt, wurden die Probekörper nicht auf Ihre Dauerfestigkeit hin untersucht, sondern versucht das direkt postoperative Verhalten bei sofortiger Beübung durch den Patienten zu simulieren. Die Belastung wurde sinusförmig zwischen 40 N und 100 N aufgebracht. Die Ergebnisse wurden mit einer FEM-Simulation überprüft.

Nach 1000 Zyklen mit 100 N betrug die mittlere Verformung der PO nach Defektosteotomie 1,0 mm, die des XS-Nagels 0,43 mm. Ähnlich Ergebnisse fanden sich auch bei den Weber B- und C- Osteotomien. Über die 1000 Zyklen der Belastung kam es nach PO in allen Gruppen zu einer signifikanten Zunahme der Dislokation. Der Nagel dagegen zeigt signifikant keine Zunahme der Dislokation über die 1000 Zyklen Wechseldruckbelastung. Mit der FEM-Kalkulation konnten die Ergebnisse bestätigt werden. Für die Berechnung der Torquierung zeigten sich bei der PO höhere Werte der Verschiebung gerade in der Frakturzone.

Die Analyse zeigte, daß das XS-Nagel System im Vergleich zur PO der OSG-Fraktur eine höhere Stabilität verleiht, gerade dann je instabiler die Fraktur ist. Auch bei einfachen Weber B-Frakturen hat der Nagel gegenüber der Plattenosteosynthese den Vorteil, daß er eine volle Belastung ermöglicht. Schließlich kann ein notwendiges Weichteilmanagement durch die intraossäre Lage des XS-Nagels erleichtert werden.