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Biomechanischer Vergleich verschiedener Schraubendesigns zur Korrektur der schweren Spreizfussdeformität anhand der Ludloff Osteotomie
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Veröffentlicht: | 23. Oktober 2013 |
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Fragestellung: Die Ludloff Osteotomie, eine häufig verwendete Osteotomie zur Korrektur von schweren Spreizfussdeformitäten, wird von einem Risiko der postoperativen dorsale Angulation wegen Schraubenlockerung und Instabilität begleitet. Zur Osteosynthese sind verschiedenen Schraubendesigns möglich, obwohl weder ein klinischer noch biomechanischer Vergleich vorliegt. Ziel dieser biomechanischen Studie war es die relative Dauerfestigkeit, die dorsal Angulation und den Bruchmodus der Ludloff-Osteotomie mit 2 Kortikalisschrauben oder 2 versenkbaren Kompressionsschrauben zu analysieren und zu vergleichen.
Methodik: 20 synthetische Composite Metatarsale 1 (Sawbone 4th generation) wurden getestet. Nach durchgeführter standardisierter Ludloff Osteotomie wurden 10 mit 2 Kortikalisschrauben und 10 mit 2 versenkbaren Kompressionschrauben fixiert. Der plantare Aspekt des Metatarsalköpfchens wurde in vertikaler Richtung mit einer maßgeschneiderten Vorrichtung und einem Hebelarm von 55mm belastet. Zyklische Ermüdungstest (1 Hz) wurden unter zunehmender axialer Belastung durchgeführt. Das untere Lastniveau lag bei 2 N. Das anfängliche obere Lastniveau lag bei 20 N und wurde alle 200 Zyklen um 20 N erhöht. Als Versagen wurde eine dorsale Angulation des distalen Fragments von 10 ° definiert. Die primäre Konstruktsteifigkeit wurde zwischen 10 und 40 N bestimmt, weiter wurde die Konstruktionssteifigkeit nochmals aus dem jeweils letzten Zyklus vor dem Versagen berechnet. Die Bruchlast, die Zyklenanzahl und die Steifigkeiten zwischen den 2 Gruppen wurde analysiert, und mit ungepaarten Student und gepaarten t-Tests statistisch ausgewertet. Die Kaplan-Meier Überlebenskurven wurde für die beiden Gruppen berechnet.
Ergebnisse: Eine statistisch signifikanter Unterschied (p <0,05) wurde zwischen den beiden Schraubentypen für alle Parameter gefunden. Die Kortikalisschrauben übertraf die versenkbaren Kompressionsschrauben bei der maximalen Zyklenanzahl (Mittelwert 2332 vs 1632), der Versagenslast (Mittelwert 240 N vs 180 N), der Anfangssteifigkeit (Mittelwert 220 N / mm vs 121 N / mm) und der Steifigkeit vor dem ersten Bruch (Mittelwert 166 N / mm vs 118 N / mm). Alle Werte waren statistisch signifikant.
Schlussfolgerung: Die biomechanische Bewertung der Fixierung zeigte, dass der erste Mittelfußknochen als Hebelarm wirkt und die Schrauben als Drehpunkt wirken. Wenn die Last ausreichend ist, bricht entweder der Knochen um den Drehpunkt (also im Bereich der Schrauben) oder die Schraube lockert aus. Interessant und überraschend ist die Tatsache, dass die Kortikalisschrauben im Vergleich zu den kopflosen Schrauben in allen gemessenen Parameter deutlich besser waren. Der Operateur sollte diese wichtige Erkenntnis Rechnung tragen, speziell bei der Auswahl eines Implantats für diese Osteotomie.