Biomechanische Evaluation unterschiedlicher Osteosyntheseverfahren bei geriatrischen Beckenringfrakturen

Hintergrund: Osteoporose-assoziierte Fragilitätsfrakturen (FFP) des Beckenringes unterscheiden sich grundlegend von Beckenfrakturen junger Patienten und die operative Versorgung stellt eine Herausforderung dar. Noch immer ist wenig über die biomechanische Stabilität verschiedener Osteosyntheseverfa...

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Main Author: Kranz, Yvonne A.
Contributors: Oberkircher, Ludwig ( Priv.-Doz. Dr. ) (Thesis advisor)
Format: Dissertation
Language:German
Published: Philipps-Universität Marburg 2020
Subjects:
fr
FFP
Online Access:PDF Full Text
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Description
Summary:Hintergrund: Osteoporose-assoziierte Fragilitätsfrakturen (FFP) des Beckenringes unterscheiden sich grundlegend von Beckenfrakturen junger Patienten und die operative Versorgung stellt eine Herausforderung dar. Noch immer ist wenig über die biomechanische Stabilität verschiedener Osteosyntheseverfahren von Fragilitätsfrakturen bekannt und Versorgungsstrategien belaufen sich vornehmlich auf retrospektive Studien. Ziel der vorliegenden biomechanischen Untersuchungen ist die Evaluation der Stabilität verschiedener Osteosynthese-Möglichkeiten bei osteoporose-assoziierten Frakturen des vorderen und hinteren Beckenrings in der zyklischen Belastung, gemessen an der Steifigkeit, plastischen Verformung und zuletzt maximalen Belastbarkeit bis zum Eintritt des Osteosyntheseversagens. Methode: Es wurden 18 formalinfixierte Becken aus Körperspenden (mittleres Alter 84,41 Jahre (SD: 6,29), davon acht weiblich und zehn männlich) präpariert, nach t-Score und Steifigkeit randomisiert und je Versuchsgruppe unter zyklischer Belastung im Einbeinstand biomechanisch getestet. Die Studie unterteilt sich in drei Teilschritte, in denen verschiedene Frakturmodelle und Osteosyntheseverfahren an insgesamt sieben Versuchsgruppen getestet wurden. Teil 1 umfasste Versuchsgruppe 1 (n=18, native Becken), Versuchsgruppe 2 (n=18, Becken mit isolierter Sakrumfraktur in der linken ventralen Massa lateralis, FFP Typ IIa Fraktur nach Rommens), Versuchsgruppe 3 (n=9, Becken mit Sakrumfraktur und zementierter ISG-Schraube) und Versuchsgruppe 4 (n=9, Becken mit Sakrumfraktur und ipsilateraler vorderer Beckenringfraktur). Für Teil 2 des Versuchs wurde der vordere Beckenring von 18 Becken mit FFP Typ IIB Fraktur nach Rommens (Sakrumfraktur, zementierter ISG-Schraube und ipsilateraler vorderen Beckenringfraktur der Rami superior und inferior des Os pubis (Gruppe 5)) zur Hälfte mit dem Fixateur externe (Versuchsgruppe 6 (n=9)) und zur Hälfte mit dem Fixateur interne (Versuchsgruppe 7 (n=9) versorgt. Alle Versuchsgruppen von Teil 1 und 2 wurden mit 20 Zyklen bis 100 N (Vorlast 10 N) belastet. Zuletzt erfolgte in Teil 3 der Versagenstest von Versuchsgruppe 6 (Fixateur externe) und 7 (Fixateur interne), beginnend bei 150 N mit Steigerung der zyklischen Belastung alle 10 Zyklen um 50 N bis zum Eintreten des Osteosyntheseversagen (Vorlast jeweils 100 N). Ergebnisse: Teil 1: Die Steifigkeit der nativen Becken verringerte sich nach dem Hinzufügen der isolierten Sakrumfraktur signifikant (p=0,05) von durchschnittlich 35,05 N/mm (SD: 16,84) auf 27,95 N/mm (SD: 7,36). Die daraufhin eingebrachte zementaugmentierte ISG-Schraube steigerte die Steifigkeit signifikant (p=0,01) auf 35,38 N/mm (SD: 10,95). Durch die Erzeugung der ipsilateralen vorderen Beckenringfraktur verminderte sich die Steifigkeit erneut auf 32,46 N/mm (SD: 11,02), jedoch nicht signifikant (p=0,09). Teil 2: Sowohl die mittlere Steifigkeit als auch die plastische Verformung waren beim Fixateur interne (Versuchsgruppe 7) signifikant besser als beim Fixateur externe (Versuchsgruppe 6) [mittlere Steifigkeit: 43,69 N/mm (SD: 18,39) versus 26,52 N/mm (SD: 9,76), p = 0,029); mittlere plastische Verformung: 0,37 mm (SD: 0,23) versus 0,71 mm (SD: 0,26), (p = 0,011)]. Teil 3: Im Versagenstest zeigte sich zwischen Fixateur interne und externe kein signifikanter Unterschied [durchschnittliche Belastung: 506,25 N (SD: 129,39) versus 461,11 N (SD: 147,43), p = 0,515) jedoch ein Trend zugunsten des Fixateurs interne. Schlussfolgerung: Die zementaugmentierte iliosakrale Schraubenosteosynthese hat sich bei einer isolierten einseitigen Sakrumfraktur bewährt und steigert die Stabilität signifikant. Außerdem scheint die Stabilisierung mit der ISG-Schraube bei osteoporose-assoziierten Beckenringfrakturen FFP Typ IIb mit kombinierter vorderer und hinterer Beteiligung ausreichend zu sein. Die Erfassung von Stabilität bei osteoporotischen FFP-Typ-IIB-Frakturen des Beckenrings, gemessen an der Steifigkeit und plastischen Verformung, zeigt signifikant bessere Ergebnisse beim Fixateur interne als beim Fixateur externe (beide in Kombination mit der sacroiliacalen Schrauben-Osteosynthese) und stellt aufgrund von Vorteilen in der klinischen Anwendung (höherer Patientenkomfort, keine Pin-Infektionen und sehr gut geeignet bei adipösen Patienten) eine interessante Alternative dar. Ohne signifikanten Unterschied sind jedoch beide Osteosynthese-Verfahren bei der maximalen Belastbarkeit, die mutmaßlich in der wenig flexiblen osteoporotischen Knochenqualität begründet liegt, die durch die höhere Steifigkeit des Fixateurs interne teilweise zu einer Vervollständigung der Sakrumfraktur durch die dorsale Kortikalis führte. Zur Behandlung der Fragilitätsfrakturen des Beckenringes werden weitere biomechanische und prospektive Studien benötigt.
Physical Description:80 Pages
DOI:https://doi.org/10.17192/z2020.0397