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Fragestellung: Nach Plattenosteosynthese proximaler Humerusfrakturen kommt es in bis zu 25% der Fälle zum sekundären Repositionsverlust mit Varusfehlstellung und/ oder intraartikulärer Schraubenperforation. Maßgebende Ursache scheint neben der osteoporotischen Knochenstruktur die fehlende mediale kortikale Abstützung zu sein.

Ziel der Studie war es den Einfluss von inferomedialen Calcarschrauben, Dynamic Locking Screws® (DLS®, DePuy Synthes) und einer medialen Augmentation mittels kortikospongiösem Span am biomechanischen Modell zu evaluieren.

Methodik: 32 humane proximale Humeri von weiblichen Spendern wurden nach Ausschluß knöcherner Pathologien sowie Bestimmung der Knochendichte (DEXA-Messung) auf 4 Gruppen (je n=8) randomisiert. Mittels definierter Spaltosteotomie wurde eine subkaptiale Defektzone von 10mm simuliert. Die Osteosynthese erfolgte in Gruppe I mittels PHILOS®-Platte mit 6 winkelstabilen Schrauben im proximalen Kopfbereich und drei Schrauben im Schaftbereich. Zusätzlich zur Konfiguration von Gruppe I wurden in Gruppe II zwei inferomediale Calcarschrauben verwendet. In Gruppe III wurden im Kopfbereich neuartige DLS® in der Anordnung von Gruppe II verwendet. In Gruppe IV wurde zusätzlich zur Schraubenbesetzung von Gruppe II ein kortikospongiöser Knochenspan in die mediale Defektzone impaktiert.

Biomechanische Testungen wurden mittels Materialprüfmaschine (MiniBionix 858; MTS, USA) mit einem speziell für die Studie angefertigten Aufbau und Testprotokoll durchgeführt. Steifigkeitsmessungen erfolgten für Torsion (0,1°/Sek. bis 3,5Nm), axial sowie in 20° Abduktion und Adduktion (0,1mm/Sek. bis 200N). Anschließend folgte eine zyklische Testung mit 5000 Zyklen (0,1mm/Sek.; 50-200N). Zuletzt wurde ein Versagenstest mit kontinuierlicher Kraftapplikation durchgeführt. Bewegungen im Frakturspalt wurden mittels dreidimensionalem Ultraschallmeßsystem erfaßt (CMS 20S, Zebris Medical, Deutschland). Steifigkeiten und Versagenslast wurden zwischen den Gruppen mit ANOVA-Varianzanalyse und Bonferroni-korrigiertem post-hoc Test verglichen (p=0,05).

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Die Verwendung einer medialen Augmentation mit kortikospongiösem Knochenspan (Gruppe IV) erhöhte die axiale Steifigkeit und die Versagenslast im Vergleich zu den anderen Schraubenkonfigurationen (Gruppe I-III) signifikant. Die Steifigkeit bei Adduktion und die zyklische Testung zeigten einen signifikanten Unterschied zwischen Gruppe I & IV. Hinsichtlich der Torsionssteifigkeit (Gruppe I-IV) und den Steifigkeitsergebnissen der Gruppen I-III bestanden keine signifikanten Unterschiede. Für die DLS® zeigte sich ein Trend zu erhöhter Steifigkeit in Adduktionstestung.

Unterschiedliche Schraubenkonfigurationen und DLS® zeigten bei der biomechanischen Testung zur Unterstützung des medialen Supports bei proximaler Humerusfraktur nur einen tendenziellen Effekt. Die Impaktion eines kortikospongiösen Knochenspans erhöhte die Steifigkeit und Stabilität bei medialer kortikaler Defektzone signifikant.