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Fragestellung: Mechanische Bedingungen beeinflussen entscheidend die Frakturheilung. Interfragmentäre Bewegung (IFM) wird durch Frakturgeometrie, Fixationssteifigkeit und Belastung mitbestimmt. Moderate Axialbewegung bei minimaler Scherung scheint die Frakturheilung zu verbessern während überhöhte oder zu kleine Bewegung abträglich ist. Neue Stabilisationskonzepte streben gleiche Kompression über den gesamten Frakturspalt an, beispielsweise durch winkelstabile Platten (LP) und flexible Schrauben. Unsere Hypothese ist, dass allein durch die Schraubenbelegung optimale mechano-biologische Bedingungen im Frakturspalt festgelegt werden können.

Methodik: Tomographie- und Gangdaten eines Patienten wurden genutzt um ein Finite-Elemente-Modell mit physiologischer Belastung zu generieren. Ein transverses Osteotomiemodell (10 mm Gap, 68 mm prox. der lateralen Kondyle) des Femur wurde erzeugt und mit einer LP (316 mm, 4.5 mm LCP DF) fixiert. Zwei Schraubentypen (Kopfverriegelungsschraube (LS), dynamische LS (DLS)) wurden in verschiedenen Platzierungen im prox. Fragment getestet. Die Belegung im dist. Fragment war für alle Szenarien identisch (Tabelle 1 [Tab. 1], Abbildung 1 [Abb. 1]).

IFM lateral/medial, Schraubenbeanspruchung (max. von Mises-Spannung) und Knochenbeanspruchung (max. Hauptdehnung) wurden erfasst durch Mann-Whitney-U verglichen. Drei typische Konfigurationen (Tabelle 1 [Tab. 1]: B1, C3, C6) wurden als Referenz gewählt und Ergebnisse werden relativ zum Referenzmittelwert angegeben.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Verschiedene Schraubenplatzierungen beeinflussen IFM signifikant (p<.001, Tabelle 2 [Tab. 2]).

Lateral und medial ist der Einfluss verschiedener LS-Platzierung ähnlich. Nutzung von DLS statt LS ergibt signifikante Unterschiede der IFM lateral (p< .001, max.+31.6%) aber kaum medial (>-2.9%) und gleichmäßigeren Spaltschluss. Schraubenbeanspruchung wird tendenziell am kleinsten für 2 offene Schraubenlöcher prox. der Fraktur. Knochenbeanspruchung verringert sich signifikant (p<.001) durch DLS statt LS.

Unsere Ergebnisse zeigen den Einfluss der Schraubenbelegung auf mechanische Bedingungen im Frakturspalt. Die Referenzbelegungen haben sich als relevante Optionen gegenüber den anderen getesteten Konfigurationen erwiesen. Es besteht ein signifikanter Unterschied der IFM und Knochenbeanspruchung mit DLS gegenüber LS. Verbesserung der Schraubenplatzierung mit konventionellen Implantaten scheint weitgehend ausgeschöpft. Unsere Ergebnisse legen nahe, dass 2 offene Schraubenlöcher über einer distalen Femurfraktur zu einer mechanisch optimalen Frakturfixation führen.