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Fragestellung: Die Beurteilung der Frakturheilung nach Osteosynthesen erfolgt derzeit nahezu ausschließlich radiologisch. Im Rahmen eines Forschungsprojekts, gefördert durch die Deutsche Gesetzliche Unfallversicherung wurde unter Verwendung moderner Mikroelektronik ein telemetrisch transkutan die Implantatbelastung übertragendes Fixateur interne-System entwickelt. Es war zu untersuchen, welche klinische Relevanz die mit diesem System ermittelten Messwerte besitzen.

Methodik: Femur-Fixateur interne-Systeme (Tifix^®) wurden mit einer Miniatur-Telemetrieelektronik von 12mm x 12mm x 3mm Größe instrumentiert. Praeklinisch wurden Biokompatibilität und Funktionalität der Elektronik tierexperimentell an 6 Schafen nachgewiesen.

Das intelligente Implantat wurde bei 7 Patienten mit mehrfach erfolglos voroperierten Pseudarthrosen des Oberschenkels eingesetzt. In 2-wöchigen Abständen erfolgten telemetrische Messungen und 4-wöchentlich wurden Röntgenkontrollen durchgeführt. CT-Untersuchungen des Pseudarthrodenbereichs erfolgten nach 12 und ggf. 16 Wochen. Jeweils in der Früh- und Spätphase der Behandlung wurden darüber hinaus während physiotherapeutischer Übungen die Implantatbelastung gemessen.

Ergebnisse: Alle 7 Behandlungen konnten erfolgreich abgeschlossen werden. Die Heilung stellte sich in den Messungen bereits deutlich vor ersten radiologischen Konsolidierungszeichen dar. In der Regel war eine Beurteilung des Kallus aufgrund der irregulären Form des Pseudarthrosenspaltes nativradiologisch schwierig. Die entsprechend durchgeführten CT-Untersuchungen bestätigten in allen Fällen die Erkenntnisse der telemetrischen Messungen.

In zwei Fällen konnte durch Verwendung des System eine Operation vermieden werden. Es handelte sich um Verläufe ohne radiologische Zeichen einer knöchernen Konsolidierung nach 6 Monaten. Die telemetrischen Messwerte zeigten jedoch eine zunehmende Stabilität. Auf eine Reoperation wurde deshalb verzichtet, die knöcherne Heilung im weiteren Verlauf erreicht.

Es zeigte sich, dass physiotherapeutische Übungen zu schädlichen Uberlastungen führen können. Geht man von einer erlaubten Extremitätenbelastung von 10Kg aus, so zeigten sich bei einer maximalen Muskelanspannung sowie beim Heben des gestreckten Beines als Medianwerte 3,6-fach, bei Übungen mit Beugung des Kniegelenkes 2,1-fach und bei vorsichtigen Übungen mit Rotationskomponente 1,3-fach höhere Belastungen der Osteosyntheseplatte.

Schlussfolgerungen: Mit dem entwickelten intelligenten Fixateur interne-System lassen sich die Fraktur-/Pseudarthrosenheilung überwachen, die Belastungssteigerung optimieren und Bewegungsabläufe mit schädliche Überlastungen identifizieren. Neben der dadurch erreichbaren Sicherheit für Arzt und Patient wird das System eine Reduzierung der Röntgenbelastung ermöglichen. Unser Ziel ist ein routinemäßiger Einsatz intelligenter Osteosynthesesysteme.