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Fragestellung: Frakturen des Oberschenkelhalses sind trotz verbesserter Implantat-Systeme mit hohen Komplikationsraten verbunden – insbesondere bei hüftkopferhaltendem Vorgehen. Eine Schlüsselrolle für die biomechanische Belastbarkeit spielt dabei die Verankerung des Kraftträgers im Knochen, welche durch eine zusätzliche Zementaugmentation von etablierten Schrauben- oder Klingenimplantaten in biomechanischen Studien verbessert werden konnte. 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 nun dessen biomechanische Evaluation hinsichtlich Steifigkeit und Versagenslast, sowie Rotations-, Sinterungs- und Migrationsmomenten in einem instabilen Frakturmodell nach Pauwels Typ 3 – mit der Frage des Benefits einer zusätzlichen Zementaugmentation.

Methodik: 20 humane paarige Kadaverfemora wurden operativ mit einem Rotationsstabilen Schraubanker (RoSA) versorgt und zufällig auf 2 Gruppen aufgeteilt (n=10; Gruppe 1 unzementiert, Gruppe 2 zementaugmentiert). Mittels oszillierender Säge wurde zur Sicherstellung identischer Bedingungen eine Schenkelhalsosteotomie (70° zur Horizontalen) durchgeführt sowie ein inferiorer und posteriorer Knochenkeil entfernt (AO/OTA 31-B2). Basierend auf dem Durchschnittsgewicht 75-jähriger deutscher Männer (73,3 kg) wurden die Femora zyklischer Belastungsstufen unterzogen. Alle 10.000 Zyklen steigerte sich die Belastung um Standardabweichungen des Durchschnittsgewichtes. Während der Testung simulierten wir die Belastung des menschlichen Bewegungsablaufes (Kraftaufnehmer in axialer und anterior-posteriorer Richtung). Die biomechanischen Stabilitätsparameter wurden kontinuierlich mit einem Infrarot-Messsystem bis zum Versagen des Knochens erfasst.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Die Versagenslast (zementfrei 4430 N vs. zementaugmentiert 4569 N; p=0,686) und das Versagensmuster (axiale Dislokationen mit provoziertem Frakturkollaps) unterschieden sich nicht zwischen den Gruppen. Die Migration als kausale Prädisposition für Cut-outs war in beiden Gruppen vergleichbar (zementfrei vs. zementaugmentiert: 3,7mm vs. 4,4 mm; p=0,5). Sowohl der Rotationswinkel (0,6° vs. 1,00°; p=0,144), als auch die Veränderung des CCD-Winkels (-2,2° vs. -2,4°; p=0,345) zeigten keinen signifikanten Vorteil einer zusätzlichen Zementierung. Steifigkeit (514 N/mm vs. 452 N/mm; p=0,345) und Sinterung (4,5 mm vs. 4,3 mm; p=0,686) dokumentierten ebenso keinen zusätzlichen Nutzen.

Entgegen zahlreicher Vorstudien am proximalen Femur konnte unsere Studie nachweisen, dass eine zusätzliche Zementaugmentation des Kraftträgers nicht generell zu biomechanischen Vorteilen führt - insbesondere nicht bei Implantaten mit hoher Primärstabilität. Die Kombination einer Schraube mit einer Klinge als innovatives Schraubanker-System verbessert die Implantat-Verankerung bei instabilen Schenkelhalsfrakturen, welche nicht der prothetischen Versorgung zugeführt werden.