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Fragestellung: 2004 wurde der TIFI zur Osteosynthese dorsaler Beckenringfrakturen erstbeschrieben. Um eine bessere Schrauben-Knochen Verankerung insbesondere im osteoporotischen Knochen zu erreichen wurde die Operationstechnik 2015 von Schmitz et al modifiziert. Hierbei werden die Iliumschrauben anstatt in cranio-caudaler (TIFIcc) in dorsoventraler (TIFIdv) Richtung ins Ilium implantiert.

Ziel dieser Studie ist es, den biomechanischen Einfluss der unterschiedlichen Schraubenrichtungen auf Frakturspaltdislokation und Fixateur zu analysieren.

Methodik: In einer Finite-Elemente-Analyse (FEA) wurde ein Computertomogramm (CT) eines Becken segmentiert und eine transforaminale Sakrumfraktur modelliert. Die Implantate wurden entsprechend der TIFIcc / TIFIdv Position implementiert und zwei verschiedene Belastungsfälle simuliert: Gruppe 1 = einbeinige Hüftrotation, Gruppe 2 = einbeinige Kniebeuge. Die maximale Verformung im Frakturspalt und die Spannungsverteilung im Implantat unter Belastung wurden analysiert. Entsprechend der FEA wurden acht humane Kadaverbecken randomisiert den Gruppen zugeordnet. Anschließend wurde jedes Becken geteilt und jede Beckenhälfte randomisiert einer Instrumentation unterzogen. Wurde eine Beckenhälfte mit einem TIFIcc instrumentiert, so wurde die kontralaterale Beckenhälfte mit einem TIFIdv instrumentiert und vice versa. Die hieraus resultierenden je 8 Beckenhälften pro Gruppe wurden biomechanisch in eine Materialprüfmaschine (Abbildung 1 [Abb. 1]) entsprechend der simulierten Belastungsfälle getestet.

Neben der Steifigkeit und der absoluten Kraft [N] die bis zum Versagen des Konstruktes aufgebracht werden musste, wurde die Frakturspaltbewegung optisch gemessen. Die Knochendichte der Kadaver wurde mittels semiquantitativem Mikro-CT am 5. Lendenwirbel bestimmt.

Ergebnisse: FEA: Keine Unterschiede zeigten sich bezüglich der Frakturspaltbelastung. Beim TIFIdv zeigten sich eine geringere Frakturspaltdislokation und eine homogene Spanungsverteilung im Implantat. Biomechanische Testung: Die Analyse der Knochendichte zeigte, dass eine gleichmäßige Verteilung der Becken in den beiden Gruppen bestand. Die Kraftaufnahme beim TIFIdv war in den unterschiedlichen Belastungsfällen höher als die des TIFIcc. Im Belastungsfall Rotation erzielt der TIFIdv eine niedrigere Frakturspaltdislokation, während im Belastungsfall Kniebeuge dies beim TIFIcc auftrat. (Tabelle 1 [Tab. 1]).

Schlussfolgerung: Der TIFIdv scheint biomechanisch dem TIFIcc überlegen, da die Kraftaufnahme des TIFIdv größer als die des TIFIcc ist, wohingegen die Frakturspaltdislokation belastungsfallabhängig ist.