gms | German Medical Science

Fragestellung: In den letzten Jahren haben die Sensorfolien der Firma Tekscan die Foliensysteme von Fuji bei Druckmessungen in der Biomechanik zunehmend abgelöst, da mit ihnen dynamische Messungen von Drücken und Kräften möglich sind. Die durchgeführte Untersuchung sollte mögliche Fehlerquellen bei der retropatellaren Anwendung der Tekscanfolien zeigen und ermitteln inwiefern die hierbei auftretenden Scherkräfte zu einer frühzeitigen Abnutzung der Sensorfolie führen. Des weiteren sollte bei Auftreten von Abnutzungserscheinungen errechnet werden ob die hierdurch auftretenden statistischen Fehler mathematisch korrigierbar sind.

Methodik: Zunächst wurden die Folien (Tekscan, Typ 4000) durch verschiedene Zugänge in humane Kniegelenkspräparate eingebracht und befestigt. Die Haltbarkeit dieser Befestigung wurde in einem Kniegelenkskinemator bei verschiedenen Drehmomenten geprüft und so die stabilste Befestigung ermittelt. Im nächsten Schritt wurde an 10 humanen Kniegelenken getestet ob und in welchem Ausmaß sich die erhobenen retropatellaren Messdaten allein durch die mehrfache Belastung unter Scherkräften in 12 Messzyklen bei Drehmomenten von 30 und 40 Nm verändert. Als ein Messzyklus wurde hierbei die Streckung des Kniegelenkes aus 120° Beugung im Kniegelenkskinemator definiert.

Ergebnisse: Die sicherste Befestigung der Sensorfolien konnte durch eine Augmentierung der Folien mit einer 0,2 mm starken Teflonfolie und zirkulär um die Patella ausgeführten Einzelknopfnähten erreicht werden. Eine stabile retopatellare Fixierung durch einen Klebstoff war auch nach Entfettung der Patellarückfläche nicht möglich. Bei medialer Arthrotomie kam es während der Versuche gehäuft zur Patellaluxation, die bei lateraler Arthrotomie nicht auftraten. Die aufgezeichneten retropatellaren maximalen und durchschnittlichen Druck- und Kraftwerte verringerten sich ohne Änderung am Versuchsaufbau allein durch eine Abnutzung der Sensorfolie. Die hierauf zurückzuführenden Änderungen waren je nach Messparameter bereits nach 1-3 Zyklen signifikant (p<0,5). In der weiteren Auswertung konnte nachgewiesen werden, dass diese Änderung über die ersten 12 Zyklen annähernd linear verläuft. Der Determinationskoeffizient der Regessionsgraden lag je nach Parameter bei 0,96 bis 0,99.

Abbildung 1 [Abb. 1]

Schlussfolgerung: Um eine sichere Befestigung der Sensorfolie zu ermöglichen und diese vor stärken Scherkräften zu schützen ist eine Augmentierung mit einer Teflonfolie erforderlich. Eine sichere Fixierung ist nur durch Nähte möglich. Die Folie sollte durch eine 2cm lange laterale Arthrotomie eingebracht werden. Durch auftretende Scherkräfte kommt es zu einer relevanten Abnutzung der Sensorfolien, die im Vorfeld eines Versuches versuchsspezifisch ermittelt und in der Versuchsauswertung berücksichtigt werden muss.