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Interfragmentäre Zugschrauben zur Erhöhung der Belastungsstabilität der ESIN-Osteosynthese diaphysärer Femurspiralfrakturen bei Adoleszenten im Kunstknochenmodell
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Veröffentlicht: | 26. April 2013 |
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Einleitung: Die elastisch stabile intramedulläre Nagelung (ESIN) dislozierter Femurfrakturen ist ein etabliertes Verfahren. Limitierungen finden sich jedoch bei größeren Kindern und längeninstabilen Frakturen. In einem validierten Femurspiralfrakturmodell wurden daher Modifikationen mit einer oder zwei interfragmentären Zugschrauben geprüft.
Material und Methoden: Die Konfigurationen umfassten die klassische 2 ESIN-Konfiguration (2C), die Verstärkung der 2C-Konfiguration durch eine laterale interfragmentäre Zugschraube (2CS) sowie 2C mit zwei lateralen interfragmentären Zugschrauben und konsekutiver Entfernung der intramedullären Nägel vor Testung (2S). Die standardisierten Messungen zur 4-Punkt-Biegung (AP,PA,LM,ML), IRO/ARO und Kompression (0°/9°) fanden pro Konfiguration an acht Kunstknochen (Sawbones®, 4.Gen.; Länge 450mm, Markraum 10mm, Spiralfraktur 100mm) statt.
Ergebnisse: Sowohl die Verstärkung mit einer lateralen interfragmentären Zugschraube (2CS) als auch die Modifikation mit zwei Zugschrauben sowie Entfernung der Nägel (2S) zeigten eine signifikant höhere Stabilität (p<0.001) als die 2C-Konfiguration in der 4-Punkt-Biegung [AP: 0.77Nm/mm(2C) vs. 8.41Nm/mm(2CS)/ 15.12Nm/mm(2S); PA: 1.78Nm/mm(2C) vs. 12.65Nm/mm(2CS)/ 17.54Nm/mm(2S); LM: 0.86Nm/mm(2C) vs. 5.53Nm/mm(2CS)/ 9.15Nm/mm(2S); ML: 1.10Nm/mm(2C) vs. 9.69Nm/mm(2CS)/ 12.20Nm(2S)], der Innen- und Außenrotation [IRO: 0.14Nm/°(2C) vs. 6.17Nm/°(2CS)/ 10.61Nm/°(2S); ARO: 0.32Nm/°(2C) vs. 4.10Nm/°(2CS)/ 9.29Nm/°(2S)], sowie der axialen 9°-Kompression [2.18mm(2C) vs. 0.36mm(2CS)/ 0.38mm(2S), p = 0.005]. Die 2S Konfiguration wies bis auf die axiale 9° Kompression in allen Testungen eine signifikant höhere Stabilität als die 2CS-Konfiguration auf. Unter dynamischer axialer 9° Dauerbelastung (250.000 Zyklen, 100-1000N, Frequenz 2.5 Hz = 6 Wochen Belastung mit 30kg) kam es weder in der 2CS- noch der 2S-Konfiguration zu einer Destruktion, während die 2C-Konfiguration nicht dauerhaft belastbar war.
Schlussfolgerung: Eine zusätzliche Zugschraube führte ebenso wie die alleinige Verwendung von zwei Zugschrauben mit der ESIN nur als Repositionshilfe zu einer signifikant erhöhten Stabilität. Die Belastbarkeit dieser Konfigurationen konnte auch unter Dauertestung bestätigt werden. Sollte eine klinische intraoperative Anwendung möglich sein, ergäbe dies für unsere Patienten zwei Vorteile: a) eine frühzeitige Belastbarkeit und b) wäre bei der 2S-Konfiguration (Titanschrauben) keine Metallentfernung mehr erforderlich.