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German Congress of Orthopedic and Trauma Surgery (DKOU 2017)

24.10. - 27.10.2017, Berlin

Biomechanische Untersuchung von verschiedenen Osteosyntheseverfahren bei Schaftfrakturen des Os metatarsale

Meeting Abstract

  • presenting/speaker Matthias Trost - St. Josef-Hospital Bochum, Orthopädische Universitätsklinik der Ruhr-Universität Bochum, Bochum, Germany
  • Matthias Knieps - Universitätsklinikum Köln, Klinik und Poliklinik für Orthopädie und Unfallchirurgie, Köln, Germany
  • Michael Hackl - Universitätsklinikum Köln, Klinik und Poliklinik für Orthopädie und Unfallchirurgie, Köln, Germany
  • Sönke Frey - St. Josef-Hospital Bochum, Orthopädische Universitätsklinik der Ruhr-Universität Bochum, Bochum, Germany
  • Martin Scaal - Institut für Anatomie II der Universität zu Köln, Köln, Germany
  • Lars Peter Müller - Universitätsklinikum Köln, Klinik und Poliklinik für Orthopädie und Unfallchirurgie, Köln, Germany
  • Jens Dargel - Universitätsklinikum Köln, Klinik und Poliklinik für Orthopädie und Unfallchirurgie, Köln, Germany
  • Sascha Gick - St. Vinzenz Hospital Köln, Klinik für Unfallchirurgie, Orthopädie und Handchirurgie, Köln, Germany

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2017). Berlin, 24.-27.10.2017. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2017. DocWI47-550

doi: 10.3205/17dkou434, urn:nbn:de:0183-17dkou4343

Published: October 23, 2017

© 2017 Trost et al.
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Fragestellung: Schaftfrakturen des Os metatarsale können abhängig vom Ausmaß der Dislokation konservativ oder operativ behandelt werden. Für die operative Therapie werden verschiedene Osteosyntheseverfahren angewendet: Kirschner-Draht, Titanium Elastic Nail (TEN) oder Platte. Mit Illuminoss steht seit einigen Jahren ein neues intramedulläres Verfahren zur Verfügung, das am Os metatarsale bisher nicht genutzt wird. Ziel dieser Studie war es, die Stabilität dieser Osteosyntheseverfahren bei Schaftfrakturen des Os metatarsale in vitro zu vergleichen.

Methodik: Für die Studie wurden 72 Ossa metatarsalia II bis V von frisch gefrorenen humanen Fußpaaren verwendet und mittels DEXA die Knochendichte bestimmt. Es wurde eine Schaftfraktur mit einer Säge erzeugt und osteosynthetisch mit einem 1,6 mm Kirschner-Draht, einem 1,5 mm TEN (Firma DePuy Synthes), einer 2,4 mm 6-Loch-Platte (Firma Arthrex) oder Illuminoss 7 x 50 mm (Firma Illuminoss Medical) versorgt. Der Kopf der Ossa metatarsalia wurde mit einer Materialprüfmaschine (Z010, Firma Zwick Roell) in Cantilever Anordnung in einem statischen Versuch mit 2 mm/min bis zum Versagen belastet (je Implantat n = 12). Die Osteosynthese mit einer Platte oder Illuminoss wurde zudem in einem zyklischen Versuch unter Belastung von 0 bis 20 N für 1000 Zyklen (10 mm/s, nach 1000 Zyklen 2 mm/min bis Versagen) untersucht (je n = 12).

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Die Knochendichte unterschied sich zwischen den Gruppen nicht signifikant beim statischen (p = 0,54) und beim zyklischen Versuch (p = 1). Die mittlere Versagenskraft beim statischen Versuch betrug beim Kirschner-Draht 17 N (± 9 N), beim TEN 13 N (± 4 N), bei der Platte 73 N (± 25 N) und bei Illuminoss 34 N (± 6 N) (p < 0,01). Diese war bei der Platte und Illuminoss signifikant höher als beim TEN und bei der Platte signifikant höher als beim Kirschner-Draht (alle p < 0,01). Beim zyklischen Versuch zeigte sich ein mittlerer Versagenszyklus von 1000 (± 0) bei der Platte und 961 (± 135) bei Illuminoss (p = 0,76). Die mittlere Versagenskraft nach zyklischer Belastung betrug bei der Platte 73 N (± 27 N) und bei Illuminoss 48 N (± 16 N) (p = 0,03).

Es konnten Unterschiede bezüglich der Stabilität zwischen den untersuchten Verfahren zur Osteosynthese einer Schaftfraktur des Os metatarsale festgestellt werden. Die höchste biomechanische Belastbarkeit zeigte sich bei der Platte, die geringste bei Kirschner-Draht und TEN. Das neue intramedulläre Implantat Illuminoss liegt bei der biomechanischen Belastbarkeit zwischen der Platte auf der einen Seite sowie Kirschner-Draht und TEN auf der anderen Seite. Der Operateur kann bei der Osteosynthese einer Schaftfraktur des Os metatarsale auf verschiedene Verfahren zurückgreifen, die sich in ihrer Stabilität, aber auch in ihrer Invasivität beim Einbringen deutlich unterscheiden. Für den Patienten muss individuell das passende Osteosyntheseverfahren ausgewählt werden.