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Fragestellung: Winkelstabile Platten werden sehr erfolgreich und demzufolge immer häufiger im Frakturmanagement eingesetzt. Biomechanische Studien haben gezeigt, dass eine winkelstabile Verriegelung zwischen Schraube und Platte vorteilhaft für die Osteosynthesestabilität ist. Es besteht die Hypothese, dass durch Angulierung der winkelstabilen Schrauben diese Stabilität noch gesteigert werden könnte. Die Fragestellung dieser Studie war, ob die Angulierung von Schrauben die maximale Auszugskraft eines winkelstabilen Schrauben-Platten-Konstruktes erhöht.

Methodik: Aus Rinderfemurkondylen wurden 24 Proben bestehend aus jeweils zwei Spongiosablöcken (30x40x15mm³) hergestellt. Es wurden 3 homogene Gruppen gebildet nachdem die mittlere Knochenmineraldichte (BMD) jeder Probe mit pQCT bestimmt wurde. Die 3 Gruppen wurden mit eigens hergestellten Platten und je zwei winkelstabilen Schrauben (Ø 5mm) unterschiedlicher Angulierung instrumentiert: 1) 0° (normal zur Plattenebene), 2) 10° und 3) 20° nach aussen anguliert. Die Schrauben waren durch die kompletten Spongiosablöcke gesetzt (15mm). Auf einer Materialprüfmaschine wurden die Platten-Schrauben-Konstrukte mit 5mm/min aus den Proben gezogen wobei Kraft und Weg des Aktuators mit 10Hz aufgezeichnet wurden. Die statistische Auswertung der maximalen Auszugskraft erfolgte über einer Varianzanalyse mit BMD als Kovariaten. Zudem wurde für jede Gruppe der Pearson Korrelationskoeffizient r_P zwischen BMD und maximaler Auszugskraft bestimmt.

Ergebnisse: Die maximale Auszugskraft war in der Gruppe mit 20° nach aussen angulierten Schrauben signifikant kleiner als in beiden anderen Gruppen (jeweils p<0.001). Zwischen den Gruppen mit 0° und 10° angulierten Schrauben gab es diesbezüglich keine signifikanten Unterschiede. In jeder Gruppe gab es sehr starke Korrelationen zwischen BMD und maximaler Auszugskraft: r_P=0.936 (0°), r_P=0.983 (10°) und r_P=0.960 (20°).

Schlussfolgerung: Die Ergebnisse dieser Studie konnten nicht bestätigen, dass eine Angulierung winkelstabiler Schrauben von bis zu 20° zu einer Erhöhung der maximalen Auszugskraft von Schrauben-Platten-Konstrukten führt. Vielmehr liegt der Schluss nahe, dass die maximale Auszugskraft mit zunehmender Angulierung sinkt. Eine Erklärung hierfür könnte sein, dass bei angulierten Schrauben die Last an der in Auszugsrichtung unten gelegenen Schraubenoberfläche nicht mehr effektiv übertragen werden kann. Im Zusammenspiel mit zusätzlich auftretenden Kompressionskräften an der in Auszugsrichtung oben gelegenen Schraubenoberfläche könnte dies zu einem vorzeitigen Versagen am Schrauben Knochen-Interface führen.