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Fragestellung: Frakturen des Oberschenkelhalses sind trotz verbesserter Implantat-Systeme mit einer hohen Morbidität und hohen Komplikationsraten verbunden- insbesondere bei hüftkopferhaltendem Vorgehen. Eine Schlüsselrolle für die biomechanische Belastbarkeit spielt dabei die Verankerung des Kraftträgers im Knochen. Klingensysteme welche in den Knochen eingeschlagen werden und durch Verdichtung der Spongiosa zu einem besseren Halt führen sollen, zeigen eine erhöhte Rotationsstabilität, gleichzeitig aber auch eine geringere Ausreißfestigkeit oder eingeschränkte Möglichkeiten einer intraoperativen Frakturkompression. In Form des Rotationsstabilen Schraubankers (RoSA) hat man versucht, die Vorteile von Schraube und Klinge für eine optimale Implantat-Verankerung zu kombinieren.

Ziel dieser Studie war die biomechanische Evaluation von Schrauben-, Klingen- sowie Schraubanker-Systemen hinsichtlich Steifigkeit und Versagenslast, sowie Rotations-, Sinterungs- und Migrationsmomenten in einem instabilen Frakturmodell nach Pauwels 3.

Methodik: In jeweils 6 biomechanischen Sawbones (4. Generation) wurde entweder eine DHS-Schraube, eine DHS-Klinge oder der Rotationsstabile Schraubanker (RoSA) implantiert. Mittels einer passgenauen Gipsschablone wurde zur Sicherstellung absolut identischer Bedingungen eine Schenkelhalsosteotomie im Winkel von 70° zur Horizontalen durchgeführt sowie ein inferiorer und posteriorer Knochenkeil entfernt (AO/OTA 31-B2). Anschließend wurden die Femora unter zyklischer Belastung, beginnend bei 300N und unter konsekutiver Krafterhöhung in 300N Schritten (jeweils 2000 Zyklen, 0,5Hz) bis zum Versagen belastet. Nach jeder Kraftstufe erfolgte eine visuelle sowie radiologische Vermessung. Anschließend wurden die Versagensmechanismen und Versagenslasten evaluiert sowie Steifigkeit, Rotation, Sinterung und Migrationsbewegungen verglichen.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Hinsichtlich der Versagenslast offenbarten sich deutliche Unterschiede zwischen den getesteten Systemen, wobei mit dem RoSA im Mittel 5000N (± 727N), mit der DHS-Klinge 3850N (± 122N) und mit der DHS-Schraube 3050N (± 351N, p = ,002) erreicht wurden. Die Klingen- und Schrauben-Systeme versagten meist durch einen Repositionsverlust mit exzessiver Fragmentdislokation, wohingegen der Schraubanker unter hohen Lasten zu einem Cut-out Versagen neigte. Bei 1800N Belastung, was in etwa der auftretenden Kraft beim normalen Gang entspricht, waren Rotation (DHS-Schraube 14° vs. DHS-Klinge 7° vs. RoSA 2°; p = ,003) und Schenkelhalsverkürzung mit dem RoSA signifikant geringer und die Steifigkeit höher (p = ,002). Hinsichtlich der Migration zeigten sich erst bei höheren Lasten (2700N) Unterschiede, wobei die DHS-Schraube die größte axiale und kraniale Migrationstendenz zeigte.

Die Kombination einer Schraube mit einer Klinge als innovatives Schraubanker-System verbessert die Implantatverankerung und bietet biomechanische Vorteile für die Osteosynthese bei instabilen Schenkelhalsfrakturen, welche nicht der prothetischen Versorgung zugeführt werden.