Vergleichende Stabilitätsmessung an der Symphyse zwischen einer herkömmlichen Doppelplattenosteosynthese und einem selbstentwickelten Fixateur interne am Knochenmodel

Beckenfrakturen machen 3-8% aller Frakturen aus und sind nach Schädel-Hirn-Traumata und Thoraxverletzungen die dritthäufigste Verletzung bei tödlich verlaufenden Verkehrsunfällen. Während Typ A-Verletzungen im Allgemeinen konservativ problemlos behandelt werden können, sind es die instabilen Verletzungen vom Typ B und C, die einer osteosynthetischen Versorgung bedürfen. Auf Grund der schwierigen dreidimensionalen Oberflächenstruktur der Beckenknochen sind Beckenfrakturen mit herkömmlichen Plattenosteosynthesen schwierig zu versorgen. Hierzu müssen die Implantate sorgfältig vorgebogen werden, um diese an die Knochenstruktur anzupassen. Weiterhin diktieren die Plattenlöcher den Ort und die Richtung der Schraubenlage. Um dieses Problem zu umgehen, wurde ein Fixateur interne aus Titan-Aluminium (Ti6Al4V) in Zusammenarbeit mit der Firma Biedermann-Motech entwickelt, der es dem Operateur erlaubt, die Schrauben an jeder gewünschten Stelle und in jeder gewünschten Richtung einzubringen. Die Verbindungen zwischen den Schrauben und dem Stab sind polyaxial ausgelegt. Es ist somit möglich, das Implantat leicht auf die jeweiligen Beckenverhältnisse anzupassen. Der theoretische Vorteil dieses Systems ist daher nicht nur die leichtere Montage, sondern auch die optimalere Platzierung der Schrauben, um eine größtmögliche Stabilität zu erzielen. Der Chirurg kann somit das Implantat der Anatomie des Patienten anpassen. Dieser innere Spanner wurde gegen eine herkömmliche Doppelplattenosteosynthese mittels Beckenrekonstruktionsplatten getestet. Der Zweck dieser Untersuchung war es, einen ersten Vergleich zwischen diesen beiden Stabilisierungsverfahren zu gewinnen, zumal die Vielseitigkeit des Fixateur interne vor allem bei komplexen Beckenfrakturen deutliche Vorteile bringen könnte. In menschlichen Beckenmodellen aus Polyurethan-Schaum der Firma Sawbones® wurde ein 5 mm dicker Polyurethan-Schaum von geringer Dichte zwischen die beiden knöchernen Enden der Symphyse platziert. Durch Zufallsprinzip wurden 3 Becken zuerst mit der Plattenosteosynthese und 3 andere zuerst mit dem Fixateur interne stabilisiert. Zum besseren Vergleich wurden sowohl die Doppelplattenosteosynthese als auch der Fixateur von cranial und von ventral eingebracht. Vor dem endgültigen Festziehen der Schrauben wurde ein Transducer, Tekscan #6900, in der Symphyse platziert, um während der einzelnen Messzyklen die jeweiligen Druckkräfte aufzunehmen. Diese Konstruktion wurde dann zunächst sinusförmig mit 0,5 Hz kraftgesteuert auf der rechten Beckenseite mit einer senkrecht nach unten gerichteten Krafteinwirkung wiederholt belastet bis eine Verschiebung von 2 mm erreicht war. Hierzu wurde das MTS Model 858 MiniBionix II verwendet. Das MTS System wurde so programmiert, dass es automatisch nach einer Dislokation der rechten Beckenhälfte von 2 mm stoppte. Anschließend wurde das Becken um 90° gedreht und in die rechte Beckenhälfte nun von ventral nach dorsal belastet. Im anterior-posterioren Untersuchungsgang war der selbstentwickelte Fixateur interne in nahezu allen Messungen der Plattenosteosynthese signifikant überlegen als Ausdruck der größeren Stabilität. Obgleich in der cranio-caudalen Untersuchungsrichtung nur eine Messung eine signifikantere Stabilität des Fixateur interne aufwies, so zeigten die anderen Untersuchungen deutlich höhere Werte als die der Plattenosteosynthese. Die Doppelplattenosteosynthese war in keiner Messung dem Fixator interne überlegen.Pelvic fractures account for 3-8% of all fractures and are the third most common injury after craniocerebral and thorax trauma in fatal traffic accidents. While type A fractures in general can be treated conservatively without any problems, there are the unstable type B and C injuries which require an osteosynthesis. Due to the difficult three-dimensional surface structure of the pelvis fractures of the pelvis are difficult to stabilize with a conventional plate osteosynthesis. Because of this the implants has to be carefully bended to fit to the structure of the pelvic bone. Furthermore, the plate holes dictate the location and direction of the screw position. To solve this problem, an internal fixator made of titanium-aluminum (Ti6Al4V) was developed in cooperation with the company Biedermann-Motech, which allows the operator to place the screws at any desired location and in any desired direction. The connections between the pins and the rod are polyaxially designed. Thus it is possible to easily adjust the implant to the structure of the pelvis. The theoretical advantage of this system is therefore not only an easier assembly, but also the optimal placement of the screws to achieve maximum stability. The surgeon can so adjust the implant to the anatomy of the patient. This internal fixator was tested against a conventional double plate osteosynthesis with pelvic reconstruction plates. The purpose of this study was to gain a first comparison between these two stabilization systems, especially as the versatility of the internal fixator may produce significant greater stability particularly for complex pelvic fractures. In human pelvic models of polyurethane foam from Sawbones™ a 5 mm thick polyurethane foam of low density was placed between the two bone ends of the symphysis. Randomly 3 of the pelvic models were first stabilized with the plate fixation and 3 others first with the internal fixator. For better comparison, both the double plate osteosynthesis and the internal fixator were both placed as well as from cranial and as from ventral . Before the final tightening of the screws a transducer, Tekscan # 6900, had been placed in the symphysis to record the respective compression forces during each measurement cycle. This construction was loaded in a force-controlled manner sinusoidal with 0.5Hz on the right side of the pelvis. First the pelvis was loaded repeatedly vertically with a downward force until a displacement of 2 mm has been reached. For this purpose, the MTS Model 858 Minibionix II has been used. The MTS system was programmed so that it automatically stopped after a 2 mm displacement of the right half of the pelvis. Subsequently, the pelvis was rotated by 90 ° and then the right half of the pelvis was loaded from ventral to dorsal. In the anterior-posterior examination the self developed internal fixator had been significantly superior in almost all measurements over the plate fixation system as an expression of his greater stability. Although in the craniocaudal direction only one measurement showed a significant greater stability of the fixator, the other studies showed clearly increased values than those of the plate osteosynthesis. The plate fixation was not superior to the internal fixator in any of the measurements