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Biomechanische Untersuchung von verschiedenen Osteosyntheseverfahren bei der tibiotalokalkanealen Arthrodese
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Veröffentlicht: | 6. November 2018 |
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Fragestellung: Für die tibiotalokalkaneale Arthrodese werden verschiedene Osteosyntheseverfahren angewendet: Nagel, Platte oder Schrauben. Mit Illuminoss steht seit einigen Jahren ein neues intramedulläres Verfahren zur Verfügung, das am Sprunggelenk bisher nicht genutzt wird. Ziel dieser Studie war es, die Stabilität dieser Osteosyntheseverfahren bei der tibiotalokalkanealen Arthrodese in vitro zu vergleichen.
Methodik: Für die Studie wurden 24 frisch gefrorene humane Unterschenkelpräparate verwendet und mittels DEXA die Knochendichte bestimmt. Eine tibiotalokalkaneale Arthrodese wurde durchgeführt mit: Gruppe 1 (n = 6) retrograder Nagel (Trigen Hindfoot Fusion Nail 10 x 200 mm, Firma Smith & Nephew), Gruppe 2 (n = 6) laterale Platte (Peri-Loc Ankle Fusion Plating System 120 mm, Firma Smith & Nephew), Gruppe 3 (n = 6) drei 6,5 mm Spongiosa-Schrauben (Teilgewinde, Firma Synthes), Gruppe 4 (n = 6) Illuminoss 13 x 180 mm (Firma Illuminoss Medical). Die Sprunggelenke wurden mit einer Materialprüfmaschine (Z010, Firma Zwick Roell) in einem zyklischen Versuch in Plantarflexion und Dorsalextension belastet (±125 N für 1500 Zyklen, danach ±250 N für 3500 Zyklen; Geschwindigkeit: 10 mm/s; Versagen: 10 mm Verformung).
Ergebnisse und Schlussfolgerung: Die Knochendichte unterschied sich zwischen den Gruppen nicht signifikant (p = 0,61). Der mittlere Versagenszyklus betrug beim Nagel 4191 (± 1982), bei der Platte 3553 (± 1603), bei den Schrauben 3725 (± 2021) und bei Illuminoss 2132 (± 1531) (p = 0,10). Das mittlere Bewegungsausmaß bei zyklischer Belastung mit 125 N betrug beim Nagel 1,7 mm (± 0,5 mm), bei der Platte 2,2 mm (± 0,9 mm), bei den Schrauben 6,0 mm (± 4,2 mm) und bei Illuminoss 9,0 mm (± 2,4 mm) (p < 0,01 bei: alle Gruppen, Nagel vs. Illuminoss, Platte vs. Illuminoss). Bei zyklischer Belastung mit 250 N betrug das mittlere Bewegungsausmaß beim Nagel 4,4 mm (± 1,5 mm), bei der Platte 7,5 mm (± 4,2 mm), bei den Schrauben 12,1 mm (± 2,9 mm) und bei Illuminoss 14,6 mm (± 2,1 mm) (p < 0,01 bei: Nagel vs. Platte vs. Schrauben, Nagel vs. Schrauben). Die Knochendichte korrelierte positiv mit dem Versagenszyklus (Pearson-Korrelation für alle Gruppen, r = 0,55, p < 0,01).
Es konnten Unterschiede bezüglich der Stabilität zwischen den untersuchten Verfahren zur tibiotalokalkanealen Arthrodese festgestellt werden. Eine Osteosynthese mit Nagel oder Platte zeigte eine höhere Rigidität als eine Osteosynthese mit Illuminoss. Bei Verwendung eines Nagels wies die tibiotalokalkaneale Arthrodese eine höhere Rigidität auf als bei Verwendung von drei Schrauben. Im Vergleich zu den anderen Verfahren war bei Illuminoss ein tendenziell früheres Versagen zu beobachten. Der Operateur kann bei der tibiotalokalkanealen Arthrodese auf verschiedene Verfahren zurückgreifen, die sich in ihrer Rigidität unterscheiden. Für den Patienten muss individuell das passende Verfahren ausgewählt werden.