Biomechanischer Stabilitätsvergleich am distalen Femur: retrograde Nagelung versus polyaxiale, winkelstabile Plattenosteosynthese

Die distale Femurfraktur ist eine sehr komplexe Fraktur, für die sich unterschiedliche Therapiemöglichkeiten anbieten. Neben intramedullären Kraftträgern stehen mit der neuesten Generation polyaxialer, winkelstabiler Plattenosteosynthesen auch adäquate extramedulläre Verfahren zur Verfügung. In der vorliegenden Arbeit soll der retrograde M/DN-Femurnagel (Fa. Zimmer) mit der polyaxialen NCB-DF Platte (Fa. Zimmer) hinsichtlich der biomechanischen Stabilität und Belastbarkeit verglichen werden. Verwendet wurden acht paarige, formalinfixierte Leichenfemora. Vorbestehende Frakturen und Osteolysen wurden mittels radiologischer Kontrolle ausgeschlossen. Ein standardisiertes Frakturmodel (AO 33-A3) mit einer Defektzone von 2 cm wurde etabliert. Nach der Randomisierung wurden je vier M/DN Femurnägel am rechten bzw. linken Knochen eines jeden Paares implantiert. Entsprechend wurde beim jeweiligen Gegenstück der Paare die NCB-DF Platte eingesetzt. Die Verriegelung erfolgte bei den Nägeln mit Hilfe horizontal zum Nagel eingebrachter Verriegelungsbolzen. Die Platte wurde durch Verschlusskappen verriegelt. Nach Einbetten der Femurkondylen in einen ca. 2 cm hohen Technovit-Sockel erfolgt die zyklische Druckbelastung in einer Materialprüfmaschine der Firma Instron (Modell 5566). Das standardisierte Prüfprotokoll sah den Beginn bei 1.000 N vor. Nach je 500 Zyklen wurde die Druckkraft um je 500 N bis zu einer maximalen Belastung von 5.000 N erhöht. Als Abbruchkriterien galten außerdem ein Druckkraftverlust von 20 % und eine Druckverformung > 30 mm. Alle Osteosynthesen hielten einer Druckkraft von mindestens 2.500 N stand. Unter dieser Belastung wurde eine mittlere plastische Verformung von 0,29 mm bei der Nagelosteosynthese und 0,76 mm bei der Plattenosteosynthese beobachtet. Der Unterschied in der plastischen Verformung ist auf dem Belastungsniveau von 2.500 N nicht signifikant (p=0,056). Eine mittlere plastische Gesamtverformung betrug beim Nagel 2,76 mm und bei der Platte 5,64 mm. Für die Druckverformung ergab sich bei 2.500 N ein signifikanter Unterschied mit p=0,0036. Die durchschnittliche Verformung betrug 1,99 mm (Nagelosteosynthese) und 3,99 mm (NCB-Plattenosteosynthese). Im Druckkraftbereich von 4.000 N – 5.000 N versagten je 5 Nagel- und 5 Plattenosteosynthesen. Dabei konnte kein signifikanter Unterschied festgestellt werden (p=0,943). Bei 3 von 8 Nagelosteosynthesen und 1 von 8 Plattenosteosynthesen kam es nicht zum Osteosyntheseversagen. Im Versagensfall riss bei den meisten Proben die proximale Verschraubung aus. Allein bei der Probe 2 mit NCB-Plattenosteosynthese kam es zum distalen Osteosyntheseversagen durch einen Kondylenbruch. Bei den Proben 3 und 4 der Plattenosteosynthese wurde ein Versagen durch plastische Deformierung erreicht. In dieser Studie konnte gezeigt werden, dass im geriatrischen Knochen beide Systeme eine ausreichende Primärstabilität, eine vergleichbare biomechanische Stabilität unter axialer, zyklischer Belastung sowie einander entsprechende Osteosyntheseversagen aufweisen. Hinsichtlich der Druckverformung unterscheiden sich Nagel- und. Plattenosteosynthese jedoch signifikant. Die NCB-Plattenosteosynthese manifestierte sich als das elastischere von beiden Systemen. In wie weit dieser Elastizitätsgewinn der NCB-Plattenosteosynthese im klinischen Alltag hinsichtlich der Frakturheilung von Vorteil ist, kann aus dem Studienaufbau nicht abgeleitet werden