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Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2016)

25.10. - 28.10.2016, Berlin

Der Einfluss der Osteosyntheseaugmentation mittels Calciumphosphatzement auf die Stabilität am Implantat-Knochen-Interface – eine biomechanische Studie am 3-Part-Humeruskopf Frakturmodell

Meeting Abstract

  • presenting/speaker Elia Langenmair - Klinikum der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, Klinik für Orthopädie und Unfallchirurgie, Freiburg, Germany
  • Dag Grünewald - Klinikum der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, Klinik für Orthopädie und Unfallchirurgie, Freiburg, Germany
  • Norbert P. Südkamp - Klinikum der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, Klinik für Orthopädie und Unfallchirurgie, Freiburg, Germany
  • Peter Helwig - Klinikum der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, Klinik für Orthopädie und Unfallchirurgie, Freiburg, Germany
  • Lukas Konstantinidis - Klinikum der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, Klinik für Orthopädie und Unfallchirurgie, Freiburg, Germany

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2016). Berlin, 25.-28.10.2016. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2016. DocPO21-695

doi: 10.3205/16dkou665, urn:nbn:de:0183-16dkou6650

Veröffentlicht: 10. Oktober 2016

© 2016 Langenmair et al.
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Gliederung

Text

Fragestellung: Proximale Humerusfrakturen stellen eine häufige osteoporotische Frakturentität dar. Sekundäre Frakturdislokationen infolge eines Cut outs bei osteoporotischer Knochenqualität werden in bis zu 10% der Fälle beobachtet. Zur Stabilitätssteigerung hat sich die Augmentation von Osteosynthesen mit Polymethylmetacrylat (PMMA) entwickelt. Materialspezifische Probleme bleiben jedoch weiter ungelöst. Aufgrund günstiger Materialeigenschaften könnte Calciumphosphatzement (CPC) eine biologische Alternative zur Augmentation osteoporotischer Frakturen darstellen.

Ziel der Studie ist daher die dynamische biomechanische Evaluation eines pastösen anwendungsfertigen CPC bei der Augmentation eines intramedullären Marknagels an einem Humeruskopf-3-Part Frakturmodell.

Methodik: An 8 Paaren humaner Leichenknochen erfolgte die osteosynthetische Stabilisierung eines standardisierten Humeruskopf-3-Part Frakturmodells mit dem Marknagel Targon PH (Aesculap) unter Verwendung von 3 Schrauben. Das Implantat wurde randomisiert in je einem Knochen der vorliegenden Paare mit CPC augmentiert. Für die Augmentation wurden kanülierte Schrauben mit seitlichen Öffnungsschlitzen angefertigt und hierüber der Gewindeteil zementiert (1ml CPC/Schraube). Nach Aushärten des CPC wurden die Humeri dynamisch axial belastet (servohydraulische Prüfmaschine Amsler 10, Zwick&Roell). Es erfolgte eine progrediente Belastungssteigerung unter ultraschallbasierter Bewegungsanalyse sowie eine Aufzeichnung der Gesamtdeformation. Die Belastungserprobung erfolgte bis zum Implantatversagen, welches durch eine Zunahme der Fragmentdislokation > 5 mm (Kalottenfragment gegenüber Schaft) im Vergleich zu der vorausgegangenen Bewegungsanalyse (100 Belastungszyklen zuvor) definiert war.

Der Vergleich normalverteilter Proben wurde mit dem T-Test für unabhängige Stichproben durchgeführt, bei nicht normalverteilten Proben erfolgte der Vergleich mittels Mann-Whitney U-Tets. Korrelationsanalysen erfolgten bei Normalverteilung mittels Spearman's Rho.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Es bestand kein signifikanter Unterschied der Knochendichte im Vergleich der augmentierten und nicht augmentierten Gruppe (p=0.57). Die augmentierte Gruppe erzielte signifikant mehr Zyklen bis zum Implantatversagen (p=0.03). Demgegenüber war die Winkeldislokation bei 400N (größte einwirkende Kraft vor Beobachten des ersten Implantatversagens) in den augmentierten Proben signifikant geringer (p<0.01). Die Winkeldislokation zeigte innerhalb der nicht augmentierten Gruppe eine signifikante, starke negative Korrelation mit der Knochendichte (p<0.01, r=0.96), dieser negative Effekt einer verminderten Knochendichte wurde bei CPC-Augmentation nicht beobachtet (p=0,66 r=-0,20).

CPC stellt eine mögliche Alternative zur Implantataugmentation osteoporotischer Humeruskopffrakturen dar. Perspektivisch gilt es die getroffenen Beobachtungen biomechanisch in vivo zu bestätigen.