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Fragestellung: Das Ziel bei der Arthrodese des Sprunggelenks ist es, eine möglichst kräftige und großflächige Kompression zur Vermeidung einer gestörten Knochenheilung durch die Verwendung geeigneter Implantatezu erlangen. Abhängig vom Design des verwendeten Implantats können die biomechanischen Parameter variieren. Die klinische Bedeutung dieses biomechanischen Merkmals ist bislang unklar. In dieser Studie wurden sich kreuzende HCS Kompressionsschrauben mit kreuzenden IOFix- Schraubensystemen hinsichtlich ihrer Kompressionskraft und der Kontaktfläche in einem Arthrodesen-Modell biomechanisch untersucht und verglichen. Unsere Hypothese war, dass durch die Verwendung verschiedener Konzepte, unterschiedliche Kontaktflächen zwischen den Knochenoberflächen des Arthrodesen-Modells aufgebaut werden können.

Methodik: In Anlehnung an den Versuchsaufbau von Mueller et al., wurden für diese Studie zwei Sawbone-Blöcke verwendet, zwischen denen die Drucksensoren positioniert wurden. Sieben Paare HCS Schrauben (n=7) und sieben Paare IOFix Systeme (n= 7) wurden biomechanisch verglichen. Unter Verwendung einer Bohrloch-Schablone zum standardisierten Einbringen der Schrauben, wurden entsprechend des Hersteller-Manuals zunächst K-Drähte eingebracht, anschließend mit dem jeweiligen Bohrer überbohrt und die Schrauben überkreuzend (auf Höhe der Arthrodese) in die künstlichen Sägeblöcke eingedreht. Das definierte Drehmoment (0,5 Nm) wurde zeitgleich für alle Schrauben mit einem digitalen Drehmomentmesser kontrolliert.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Zwei sich kreuzende IOFix Systeme erzeugen eine höhere Spitzenkompressionskraft im Vergleich zu zwei kreuzenden 4,5 mm HCS Schrauben (IOFix small/medium/large vs. HCS 4,5 mm: p<0,001) und zwei sich kreuzenden HCS 6,5 mm Schrauben (IOFix small/medium/large vs. HCS 6,5 mm: p=0,011, p=0,004, p=0,003). Beim Vergleich der IOFix-Schrauben und der HCS-Schrauben untereinander konnte kein statistisch signifikanter Unterschied festgestellt werden.

Die Kontaktfläche zwischen den Sawbone-Blöcken beträgt bei den HCS 4,5 mm Schrauben 14,29% der Maximalfläche und erhöht sich beim Einbringen von zwei sich kreuzenden HCS 6,5 mm Schrauben auf 19,98% (166,23 mm²) des Maximums. Bei der Betrachtung der IOFix Schrauben zeigt sich, dass die Kontaktfläche zwischen den Sawbones auf über 60% der Maximalfläche (IOFix medium 525,99 mm²) ansteigt, und sichauf 692,79 mm² (83,27%) weiter erhöhen kann. Zusammengefasst besteht ein signifikanter Unterscheid zwischen den HCS und allen IOFix Schrauben (Abbildung 1 [Abb. 1], Tabelle 1 [Tab. 1]). Rotationsstabilität bestand für alle Gruppen. Die posthoc Analyse ergab eine Power von 0,99.

Das IOFix Fixationssystem trägt zu einer signifikant höheren Knochenkontaktfläche bei,als HCS Schrauben.