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Biomechanische Belastungsversuche am distalen Femur: Ein Stabilitätsvergleich der retrograden Nagelosteosynthese mit der polyaxial, winkelstabilen Plattenosteosynthese
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Published: | October 23, 2013 |
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Fragestellung: Die operative Versorgung instabiler, osteoporotischer Frakturen ist aufgrund zumeist mangelhafter Knochenqualität anspruchsvoll. Eine oftmals bestehende postoperative Unfähigkeit des geriatrischen Patienten zur Ent- bzw. Teilbelastung stellt eine zusätzliche Herausforderung dar.
Neben intramedullären Kraftträgern stehen mit der neuesten Generation polyaxialer, winkelstabiler Plattenosteosynthesen viel versprechende extramedulläre Verfahren zur Versorgung dieser Frakturen zur Verfügung. Entsprechend den unterschiedlichen chirurgischen Schulen finden beide Implantatformen in Deutschland breite Anwendung.
Ziel der vorliegenden Studie ist der Vergleich dieser beiden Versorgungskonzepte hinsichtlich ihrer Belastbarkeit.
Methodik: 8 Paar, formalinfixierte Leichenfemora (Ø 79 Jahre) wurden vom ummantelnden Weichteilgewebe befreit. Mittels pQ-CT Messung konnte bei allen Knochenpaaren Osteoporose nachgewiesen werden. Nach radiologischer Kontrolle zum Ausschluss von Osteolysen, wurde ein standardisiertes Frakturmodel (AO 33-A3) mit einer Defektzone von 2cm etabliert. Jedes Femurpaar wurde nach entsprechender Randomisierung entweder mit einem retrograden Femurnagel oder einer polyaxial, winkelstabilen Plattenosteosynthese durch einen Studienoperateur versorgt. Nach Einbettung der Femurkondylen in Technovit erfolgten mit einer Belastungsmaschine (Fa. Instron 5566) zyklische Belastungsversuche. Gemäß einem standardisierten Protokoll wurde die Druckkraft nach 500 Zyklen in Schritten um 500N bis zu einer maximalen Belastung von 5000N gesteigert.
Als Kriterien welche zum Versuchsabbruch führten wurden ein Abfall der Druckkraftrate von 80% bzw. eine Druckverformung von > 3cm definiert.
Ergebnisse und Schlussfolgerung: Alle Osteosynthesen hielten mindestens einer Druckkraft von 2500N stand. Im Druckkraftbereich von 4000-5000N kam es bei jeweils 5 Nägeln und Platten zum Osteosyntheseversagen. Bei 3 von 8 Nägeln bzw. einer von 8 Platten kam es auch bei der Maximalbelastung von 5000N zu keinem Osteosyntheseversagen. Abgesehen von den 4 Femura ohne Osteosyntheseversagen war immer der plötzliche Abfall der Druckkraftrate, mit Ausriss der Schrauben im proximalen Anteil, Grund für den Versuchsabbruch.
Die mittlere plastische Verformung (0,29mm vs. 0,76mm bei 2500N) war, wie auch die Druckverformung (1,99mm vs. 3,99mm bei 2500N), bei der Nagelosteosynthese verglichen zur Plattenosteosynthese geringer. Eine biomechanische Überlegenheit eines der beiden Osteosyntheseverfahren konnte anhand unserer Studie nicht nachgewiesen werden. Sowohl die Nagel- als auch die Plattenosteosynthese am distalen Femur ermöglicht eine ausreichende Druckbelastung.