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Fragestellung: Bei osteoporotischen Beckenringfrakturen hängt die Einschätzung der Instabilität und der Operationsmethode von der Erfahrung des Operateurs ab. Ziel unserer Arbeit war es zu untersuchen, ob mit realistischen Finite Elemente (FE) Computermodellen derzeit dem Operateur ein Tool zur Beantwortung og. Probleme in die Hand gegeben werden kann. Dabei wurden zwei Methoden benutzt: 1. die Erstellung eines patientenspezifischen FE Computermodells und 2. die Modifikation eines FE Mastermodells um die patientenspezifische Frakturmorphologie. Die Ergebnisse der numerischen Simulation wurden mit den Egebnissen des klinischen Verlaufs verglichen.

Methodik: Es wurden drei Patientinnen (70, 78, 86 Jahre) mit osteoporotischen Beckenringfrakturen im klinischen Verlauf dokumentiert. Das Körpergewicht, die -grösse, die Frakturmorphologie, das Implantatmaterial, das postoperative Repositionsergebnis und das Implantatverhalten wurden erfasst. Dazu wurden die geometrischen Daten aus CT und konventionellem Röntgen benutzt. Für die numerische Simulation wurde ein knöchern-ligamentäres FE Mastermodell einer 72 Jahre alten Patientin mit 189,883 Knoten verwendet. Im ersten Patientenfall (78 Jahre, AO 61 C 3.2 mit starker Dislokation) wurde die knöcherne Geometrie des postoperativen CT an die des Mastermodells adaptiert (Materialise N.V., Leuven, Belgium, Version 14). Im zweiten (70 Jahre, AO 61 B2.1 ohne Dislokation) und dritten Patientenfall (86 Jahre, AO 61 C 1.2 ohne Dislokation) erfolgte die Anpassung des Mastermodells nur hinsichtlich der Frakturmorphologie (CATIA V5, Dassault Systemes, Véllizy-Villacoublay, FR). Nach Implementierung des Implantatmaterials erfolgte die numerische Simulation unter Benutzung der Kraftvektoren der Arbeitsgruppen um Bergmann unter folgenden Lastfällen: - Aufstehen vom Stuhl, - schnelles Laufen, - Treppensteigen und - Stolpern. Es wurde die Software ANSYS Workbench 14, Ansys Inc., Canonsburg PA, USA benutzt. Zielparameter waren lokale Stresszonen (van Mises) und die Verschiebung von Fragmenten, die mit dem klinischen Verlauf insbesondere des Implantatverhaltens korreliert wurden. Zudem wurde der Zeitbedarf der Modellerstellung und der numerischen Simulation erfasst.

Ergebnisse: Im ersten Patientenfall kam es zu einer Auslockerung des gesamten Implantatmaterials. Die numerische Simulation konnte alle lokale Stresszonen identifizieren und den zeitlichen Ablauf vorhersagen. Selbiges Ergebnis wurde im zweiten Patientenfall mit ähnlichen Auslockerungsverhalten erzielt. Im dritten Patientenfall wurde keine präzise Korrelation von klinischen und numerisch simulierten Daten erreicht. Für den ersten Patientenfall wurden fünf Tage, für den zweiten und dritten acht Stunden benötigt.

Schlussfolgerung: FE Computermodelle können das Implantatverhalten präzise vorhersagen. Jedoch beeinflussen Modellqualität und Zeitbedarf die praktische Anwendung. Weitere klinische Studien sollten folgen, um die Praktikabilität und damit perspektivisch die Patientenqualität zu erhöhen.