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Fragestellung: Diese Studie untersucht den stabilisierenden Effekt moderner Cerclagen bei Längsfrakturen langer Röhrenknochen anhand ihrer biomechanischen Eigenschaften.

Methodik: Folgende Cerclagen wurden am humanen Humerus und am Kunstknochen mit und ohne Interposition von Gewebe des M. deltoideus getestet:

Kabelcerclage mit Schloss (KC), klassische K-Drahtcerclage (DC), manuell verknotete Fadencerclage (FM), einfache und doppelte Fadencerclage mit selbstsicherndem Knoten und Knotenspanner (FS1; FS2).

Aus den humanen Humeri wurden 4 cm lange Segmente unterhalb des Calcars entnommen, der Schaft längs in zwei geteilt und von Spongiosa befreit, sodass kortikale Halbschalen entstanden. Diese wurden an zwei metallische Halbzylinder über einen maßgefertigten Rahmen in einer Universalprüfmaschine angebracht. Der zwischen den Halbschalen belassene Spalt von 1 mm diente als künstliche Fraktur. Diese wurde nach Gruppen standardisiert mit einer Cerclage versorgt [1].

Die Cerclagen wurden zyklisch-dynamisch steigernd bis 1 kN und anschließend linear bis zum load-to-failure getestet und anhand folgender Parameter verglichen: Kraft [kN], die für 3 mm Distraktion erforderlich ist, maximale Distraktion [mm], Kraft [kN] bei Versagen, Steifigkeit [N/mm], Kompressionskraft [N] nach Anlage [2]. Anhand von FM und DC wurde zudem getestet, ob sich die biomechanischen Eigenschaften bei Manipulation, definiert als dreimaliges Umbiegen des Verschlusses, ändern.

Die statistische Auswertung erfolgte mittels Kruskal-Wallis Test und post-hoc Dunn-Test (p<0,05).

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Während der zyklischen Belastung ließen die FS1 mit 6,7 mm signifikant mehr Distraktion zu als die DC mit 3,5 mm (p=0,002) und die KC mit 2,7 mm (p<0,0001). Hingegen zeigte sich kein signifikanter Unterschied zu der FS2 Gruppe mit 4,1 mm und der FM Gruppe mit 4,5 mm Distraktion.

Bei Muskelinterposition zwischen Cerclage und Knochen zeigte keine der getesteten Cerclagen signifikant unterschiedliche biomechanische Eigenschaften.

Die DC verloren nach Manipulation 57,2%, die FM 1,4% ihrer Kompressionskraft. Die maximal standgehaltene Kraft ist nicht signifikant verringert.

Alle untersuchten Cerclagen konnten klinisch relevanten Belastungen standhalten und die Frakturen adäquat stabilisieren. Die Kabelcerclagen sind signifikant stabiler, aber auch deutlich prominenter, wodurch Weichteilirritationen denkbar wären. Im Vergleich imponieren die Fadencerclagen durch gewebeschonende und atraumatische Anbringung.

Eine Interposition von Muskelgewebe zwischen Cerclage und Knochen führte nicht zu einem früheren Versagen oder einer signifikanten Stabilitätsminderung der Cerclage. Bei intraoperativer Interposition von Weichgewebe, bleibt der stabilisierende Effekt erhalten.

Sollte intraoperativ eine Manipulation der Cerclagen notwendig sein, verringert sich die Kompressionskraft auf den Knochen. Dies hat jedoch keine Auswirkung auf die maximale Belastbarkeit der Cerclagen.