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Fragestellung: Die Implantation von Hüftgelenks-Totalendoprothese is mit über 230.000 pro Jahr die zweit häufigste orthopädische Operation in den USA. Bei 0,1% bis 4,5% dieser Patienten kommt es statistisch zu periprothetischen Frakturen, welche eine besondere Herausforderung an den Operateur hinsichtlich der Stabilisierung bieten. Periprothetische Frakturen im Bereich der Prothesenspitze (Vancouver Typ B1) stellen dabei die überwiegende Mehrheit.

Der Zweck dieser biomechanischen Studie war es die Stabilität und Belastbarkeit von 3 unterschiedlichen Befestigungsmethoden eines winkelstabilen Plattensystems für periprothetische proximale Femurfrakturen zu testen und das zu bevorzugende Konstrukt zu identifizieren.

Methodik: In fünfzehn (15) mittlere Erwachsenen synthetische Femurknochen wurden unzementierte Hüft-Schäfte implantiert. Anschließend erfolgte eine schräge Osteotomie im Bereich der Schaftspitze um eine periprothetische Fraktur Typ Vancouver B1 zu simulieren. Die Frakturversorgung wurde mit einer "non-contact" überbrückenden periprothetischen proximalen Femurplatte (Zimmer, Inc., Warsaw, IN) durchgeführt. Drei unterschiedliche proximale Befestigungsmethoden wurden getestet: Gruppe 1, bicorticale Schrauben; Gruppe 2, monocorticale Schrauben in Kombination mit einem Cerclage-Kabel; and Gruppe 3, drei Cerclage-Kabel. Distal erfolgte die Fixierung in allen Gruppen mit bicorticalen Schrauben. Die Testung wurde mit einer biomechanischen Test Maschine in drei unterschiedlichen Belastungsmodalitäten (axiale Kompression, laterale Biegung und Torsion/sagittale Biegung) begonnen. Anschließend erfolgte eine 10.000fache zyklische axiale Belastung mit 10.000. Abschließend wurden alle Knochen erneut in den drei unterschiedlichen Belastungsmodalitäten getestet und die Maximalbelastung für Torsion/sagittale Biegung ermittelt.

Ergebnisse: Gruppe 1 zeigte eine signifikant größere Maximalbelastung und eine erhöhte Steifigkeit für Torsion /sagittale Biegung im Vergleich zu Gruppe 2 und 3. Nach der zyklischen Belastung fand sich in Gruppe 2 eine signifikant höhere axiale Steifigkeit verglichen mit Gruppe 1 und 3. Bezüglich der lateralen Biegsamkeit zeigte sich kein Unterschied zwischen den Gruppen. Die mittlere absorbierte Energie während der zyklischen Testung war signifikant geringer in Gruppe 2 verglichen mit den Gruppen 1 und 3.

Schlussfolgerung: Bicorticale fixierte Schrauben erreichten in dieser Studie die höchste Maximalbelastung sowie die höchste Steifigkeit für Torsion/sagittale Biegung. Für Cerclage-Kabel Fixierungen erhöhen zusätzliche monocorticale Schrauben die axiale Festigkeit. Die proximale Fixierungsmethode hatte keinen Einfluss auf die laterale Biegung.