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Tibiale Fixation des Patellarsehnentransplantates (BPTB) zum Ersatz des vorderen Kreuzbandes in der Cross-Pin Technik mit biointegrablen CB-Pins - Eine biomechanische in-vitro-Studie an porcinen Testpräparaten-
Einleitung: Für die Verankerung des BPTB-Transplantates zum Ersatz des vorderen Kreuzbandes existieren unterschiedliche Techniken. Die Suche nach dem idealen Fixationsverfahren ist noch nicht abgeschlossen. Die gelenknahe Cross-Pin Fixation des BPTB-Transplantates in der Transcross- (TC-Fixation) un...
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| 1. Verfasser: | |
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| Beteiligte: | |
| Format: | Dissertation |
| Sprache: | Deutsch |
| Veröffentlicht: |
Philipps-Universität Marburg
2008
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| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | PDF-Volltext |
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| Zusammenfassung: | Einleitung: Für die Verankerung des BPTB-Transplantates zum Ersatz des vorderen Kreuzbandes existieren unterschiedliche Techniken. Die Suche nach dem idealen Fixationsverfahren ist noch nicht abgeschlossen. Die gelenknahe Cross-Pin Fixation des BPTB-Transplantates in der Transcross- (TC-Fixation) und in der Frontcross-Pin-Technik (FC-Technik) mit Complete Biological Pins (Tutofix® CB-Pins, Fa. Tutogen) stellt eine mögliche Alternative zu der bisher als „Goldstandard“ eingestuften bioresorbierbaren Interferenzschraubenfixation dar, die in dieser Studie unter biomechanisch Aspekten untersucht wurde.
Material und Methoden: Als Testmodell wurden porcine Kniepräparate verwendet. Es wurden verschiedene biomechanische Untersuchungen durchgeführt, um die einzelnen beteiligten Elemente und die tibialen Rekonstruktionen zu testen. Die CB-Pins wurden aus von der Firma Tutogen zur Verfügung gestellten, und nach dem Tutoplastverfahren® vorprozessierten bovinen Tibiadiaphysen im Biomechanik-Labor der Unfallchirurgischen Klinik der Phillips-Universität Marburg in einer Länge von 50 mm in den Durchmessern von 3, 4 und 5 mm hergestellt. In drei Gruppen (n=15) eingeteilt, wurden tibiale Verankerungen mit dem BPTB-Transplantat in der Cross-Pin Technik durchgeführt, und bis zum Versagen unter ansteigender Zugbelastung parallel zur Tunnellängsachse in einer Universalprüfmaschine getestet: Gruppe A) TC-Fixation mit zwei CB3-Pins im Abstand von 8 mm zueinander, die mittig durch den 25 mm langen Transplantatknochenblock verlaufen, Gruppe B) FC-Fixation mit einem CB4-Pin, der direkt vor dem Knochenblock und transtendinös mittig durch die Patellarsehne appliziert wurde, Gruppe C) FC-Fixation mit einem in gleicher Weise eingebrachten CB5-Pin. An weiteren fünf Testpräparaten pro Gruppe wurde eine zyklische submaximale Belastung von 50 bis 360 N mit einer Anzahl von 1000 Zyklen bei einer Frequenz von 1 Hz durchgeführt.
Ergebnisse: Die isolierten porcinen BPTB-Transplantate wiesen eine mittlere maximale Zugfestigkeit von 1316 ± 108,1 N und eine Steifigkeit von 176 ± 68,4 N/mm auf. Bei 60 % der getesteten Transplantate wurde ein Abriss an der tibialen Knochenblockinsertion beobachtet, der folglich den biomechanisch schwächsten Anteil des porcinen BPTB-Transplantates darstellte. Die Zugfestigkeit der Patellarsehne liegt im Durchschnitt über der mittleren Bruchfestigkeit der bovinen CB-Pins.
Die CB3-Pins erreichten im isolierten Druckbelastungsversuch eine mittlere Bruchfestigkeit von 392 ± 119,6 N, die CB4-Pins von 664 ± 99,6 N und die CB5-Pins von 995 ± 189,4N. Die CB-Pins erzielten eine höhere Bruchfestigkeit und Steifigkeit bei einer symmetrischen Verteilung von 50:50, im Vergleich zu einer Verteilung von 30:70 zu beiden Seiten des Transplantattunnels. Die CB-Pins müssen folglich, zur Verwendung als Fixationselement in der Cross-Pin Technik, gleichmäßig beidseits des Transplantattunnels über eine ausreichend lange Strecke in der Spongiosa liegen, um eine möglichst hohe Verankerungsfestigkeit zu erreichen.
Die mittlere maximale Versagenslast der drei tibialen Verankerungsmöglichkeiten der BPTB-Transplantate unter ansteigender Zugbelastung betrug in der Gruppe A 745 ± 158 N, in der Gruppe B 736 ± 63 N und in C 906,5 ± 136 N. Alle untersuchten Exemplare der drei Gruppen überstanden ebenfalls die zyklischen submaximalen Zugbelastungsversuche. Die Bewegungsstrecke der Transplantatknochenblöcke im tibialen Transplantattunnel unter der zyklischen Zugbelastung lag beim 1000. Lastzyklus im Median in der Gruppe A bei 1,3 mm ± 0,1 mm, in Gruppe B bei 1,2 mm ± 0,9 mm und in Gruppe C bei 1,2 mm ± 0,8 mm.
Die mittlere maximale Versagenslast nach der dynamischen Vorbelastung in den drei Gruppen war nicht signifikant geringer als in den Testgruppen unter der einmaligen Maximalbelastung.
Diskussion: Im Vergleich der eigenen mit den publizierten biomechanischen Messwerten zeigte sich, dass die Cross-Pin Fixation in der Transcross-Technik mit zwei CB3-Pins und in der Frontcross-Technik mit einem CB4-Pin nahezu die gleiche Verankerungsfestigkeit für das BPTB-Transplantat erbrachte wie die bioresorbierbare Interferenzschraubenfixation. Mit der FC-Fixation unter Verwendung eines CB5-Pins wurden wesentlich höhere Verankerungsfestigkeiten erzielt. Die Fixation des BPTB-Transplantates mit CB-Pins in der TC- und FC-Technik stellt eine gelenknah durchzuführende Fixationstechnik dar, die unter einmaligen Maximalbelastungen, sowie zyklischen submaximalen Belastungen im untersuchten porcinen Testmodell stabil ist. Weitere Studien unter Einschluss von Vergleichsgruppen müssen klären, ob die ermittelten Stabilitätswerte auch mit humanen Versuchspräparaten ihre Gültigkeit haben. |
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| Umfang: | 71 Seiten |
| DOI: | 10.17192/z2008.0330 |