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German Congress of Orthopedic and Trauma Surgery (DKOU 2017)

24.10. - 27.10.2017, Berlin

Innovative Fixierungssysteme bei Pauwels 3 Schenkelhalsfrakturen: Eine Biomechanische Evaluation

Meeting Abstract

  • presenting/speaker Simon Altgassen - Universitätsklinik RWTH Aachen, Klinik für Unfall- und Wiederherstellungschirurgie, Aachen, Germany
  • Klaus-Jürgen Maier - RoMed Klinik Bad Aibling, Chirurgische Klinik, Bad Aibling, Germany
  • Benjamin Bücking - Universitätsklinikum Gießen und Marburg, Standort Marburg, Zentrum für Orthopädie und Unfallchirurgie, Marburg, Germany
  • Kajetan Klos - St. Vincenz und Elisabeth Hospital, Unfallchirurgie und Zentrum für Orthopädie, Mainz, Germany
  • Klemens Horst - Universitätsklinik RWTH Aachen, Klinik für Unfall- und Wiederherstellungschirurgie, Aachen, Germany
  • Christian Herren - Universitätsklinik RWTH Aachen, Klinik für Unfall- und Wiederherstellungschirurgie, Aachen, Germany
  • Frank Hildebrand - Universitätsklinik RWTH Aachen, Klinik für Unfall- und Wiederherstellungschirurgie, Aachen, Germany
  • Matthias Knobe - Universitätsklinik RWTH Aachen, Klinik für Unfall- und Wiederherstellungschirurgie, Aachen, Germany

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2017). Berlin, 24.-27.10.2017. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2017. DocGR24-243

doi: 10.3205/17dkou585, urn:nbn:de:0183-17dkou5852

Published: October 23, 2017

© 2017 Altgassen et al.
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Fragestellung: Frakturen des Oberschenkelhalses sind trotz verbesserter Implantat-Systeme mit einer hohen Morbidität und hohen Komplikationsraten verbunden- insbesondere bei hüftkopferhaltendem Vorgehen. Eine Schlüsselrolle für die biomechanische Belastbarkeit spielt dabei die Verankerung des Kraftträgers im Knochen. Klingensysteme welche in den Knochen eingeschlagen werden und durch Verdichtung der Spongiosa zu einem besseren Halt führen sollen, zeigen eine erhöhte Rotationsstabilität, gleichzeitig aber auch eine geringere Ausreißfestigkeit oder eingeschränkte Möglichkeiten einer intraoperativen Frakturkompression. 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 die biomechanische Evaluation von Schrauben-, Klingen- sowie Schraubanker-Systemen hinsichtlich Steifigkeit und Versagenslast, sowie Rotations-, Sinterungs- und Migrationsmomenten in einem instabilen Frakturmodell nach Pauwels 3.

Methodik: In jeweils 6 biomechanischen Sawbones (4. Generation) wurde entweder eine DHS-Schraube, eine DHS-Klinge oder der Rotationsstabile Schraubanker (RoSA) implantiert. Mittels einer passgenauen Gipsschablone wurde zur Sicherstellung absolut identischer Bedingungen eine Schenkelhalsosteotomie im Winkel von 70° zur Horizontalen durchgeführt sowie ein inferiorer und posteriorer Knochenkeil entfernt (AO/OTA 31-B2). Anschließend wurden die Femora unter zyklischer Belastung, beginnend bei 300N und unter konsekutiver Krafterhöhung in 300N Schritten (jeweils 2000 Zyklen, 0,5Hz) bis zum Versagen belastet. Nach jeder Kraftstufe erfolgte eine visuelle sowie radiologische Vermessung. Anschließend wurden die Versagensmechanismen und Versagenslasten evaluiert sowie Steifigkeit, Rotation, Sinterung und Migrationsbewegungen verglichen.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Hinsichtlich der Versagenslast offenbarten sich deutliche Unterschiede zwischen den getesteten Systemen, wobei mit dem RoSA im Mittel 5000N (± 727N), mit der DHS-Klinge 3850N (± 122N) und mit der DHS-Schraube 3050N (± 351N, p = ,002) erreicht wurden. Die Klingen- und Schrauben-Systeme versagten meist durch einen Repositionsverlust mit exzessiver Fragmentdislokation, wohingegen der Schraubanker unter hohen Lasten zu einem Cut-out Versagen neigte. Bei 1800N Belastung, was in etwa der auftretenden Kraft beim normalen Gang entspricht, waren Rotation (DHS-Schraube 14° vs. DHS-Klinge 7° vs. RoSA 2°; p = ,003) und Schenkelhalsverkürzung mit dem RoSA signifikant geringer und die Steifigkeit höher (p = ,002). Hinsichtlich der Migration zeigten sich erst bei höheren Lasten (2700N) Unterschiede, wobei die DHS-Schraube die größte axiale und kraniale Migrationstendenz zeigte.

Die Kombination einer Schraube mit einer Klinge als innovatives Schraubanker-System verbessert die Implantatverankerung und bietet biomechanische Vorteile für die Osteosynthese bei instabilen Schenkelhalsfrakturen, welche nicht der prothetischen Versorgung zugeführt werden.