Retrograder Tibiamarknagel – Entwicklung und biomechanische Evaluierung eines neuen winkelstabilen Marknagels für distale Tibiafrakturen

Retrograder Tibiamarknagel – Entwicklung und biomechanische Evaluierung eines neuen winkelstabilen Marknagels für distale Tibiafrakturen

Kuhn S, Appelmann P, Pairon P, Mehler D, Rommens PM

Fragestellung: Frakturen der distalen Tibia bedürfen einer stabilen Frakturfixation bei gleichzeitig minimaler Irritation der Weichteile durch Zugangsweg und Implantate.

Unsere Arbeitsgruppe entwickelt einen Retrograden Tibiamarknagel (RTN), dessen Form auf anatomischen CT-Daten basiert. Zur Verriegelung stehen sowohl winkelstabile als auch Standard-Verriegelungsbolzen zur Verfügung.

Im Rahmen der aktuellen experimentellen Erprobungen wurde folgende Fragestellungen untersucht:

Ist die retrograde Tibiamarknagelung mittels RTN der antegraden Tibiamarknagelung (Expert Tibia Nagel®, Fa. Synthes®), beide mit distaler winkelstabilen Verriegelung, in einer distalen Tibiafraktur Typ AO 43-A3 biomechanisch überlegen?

Methodik: Biomechanische Testung

Zur biomechanischen Testung dient der Vergleich des Prototypenimplantats gegenüber der antegraden Marknagelung mit dem Expert Tibia Nagel® mit distaler Dreifachverriegelung. Eine 10 mm weite Defektosteotomie, 40 mm oberhalb der Gelenklinie, dient als Modell einer distalen Tibiafraktur AO 43-A3.

Die biomechanische Testung erfolgt mittels einer pneumatischen universellen Prüfmaschine (SincoTec; Clausthal-Zellerfeld, Germany). Vierzehn Knochen-Implantatkonstrukte werden für die vergleichende biomechanische Studie untersucht. Zunächst erfolgt die nicht-destruktive Testung für niedrige (350 N) und hohe (600 N) extraaxiale Last und bidirektionale Torsion (8 Nm); anschließend wird ein destruktiver Versagenstest bis 900 N durchgeführt. Die Kraft-Verbiegungs- und Kraft-Versagens-Werte bilden die Grundlage der Datenanalyse.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Biomechanische Testung

Die axiale Belastungstestung zeigt eine statistisch nicht signifikante höhere Stabilität für die antegrade Marknagelung während der niedigen (ETN 888 +/- 249 N/mm vs. RTN 609 +/- 149 N/mm) und hohen (ETN 773 +/- 229 N/mm vs. RTN 627 +/- 113 N/mm) extraaxialen Testung. Der RTN wies jedoch bei Rotationsbelastungen eine signifikant höhere Stabilität auf (RTN 1.60 +/- 0.11 Nm/° vs. ETN 0.66 +/- 0.04 Nm/° während der Torsion im Uhrzeigersinn und RTN 1.52 +/- 0.10 Nm/° vs. ETN 0.68 +/- 0.06 Nm/° gegen den Uhrzeigersinn). Beim destruktiven Versagenstest überstanden alle RTN Konstrukte die maximale Last, während 6 der 7 ETN Konstrukte ein Versagen aufwiesen.

Die experimentellen Arbeiten mit den Retrograden Tibiamarknagel demonstrierten die sichere Frakturstabilisation bei hoher biomechanischer Stabilität des neuen Implantatsystems. Im Vergleich zu früher publizierten Daten konnte jedoch durch die winkelstabile Verriegelung keine weitere Stabilitätssteigerung erzielt werden.

 

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2014). Berlin, 28.-31.10.2014. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2014. DocGR21-473

doi: 10.3205/14dkou559urn:nbn:de:0183-14dkou5596

Published: October 13, 2014
© 2014 Kuhn et al.
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Eine Außenrotation der Tibiakomponente führt zur retropatellaren Druckverminderung nach Knietotalendoprothese in vitro

Eine Außenrotation der Tibiakomponente führt zur retropatellaren Druckverminderung nach Knietotalendoprothese in vitro

Steinbrück A, Schröder C, Woiczinski M, Fottner A, Müller PE, Jansson V

Fragestellung: Ein schmerzfreier Verlauf der Patella bei Knieflexion nach Implantation einer Knietotalendoprothese (KTEP) ist am ehesten ohne Zwangsführung der Patella möglich. Durch die Wiederherstellung des physiologischen Patellatrackings und die Vermeidung von hohem Anpressdruck der Patella können postoperative Beschwerden des Patienten, wie ein anteriorer Knieschmerz oder Patella(sub-)luxationen verhindert werden. Um dies zu erreichen wird häufig intraoperativ besonders auf die Rotation der tibialen Komponente geachtet. Ziel dieser Studie war die analytische Auswirkung der Rotation der Tibiakomponente hinsichtlich der Patellakinematik und des retropatellaren Drucks zu untersuchen.

Methodik: Mittels der CAD-Daten einer Knieprothese (Columbus CR fixed bearing, Aesculap) wurden Inlays mit integrierter Rotation (Neutral, 3° Innenrotation, 3° Aussenrotation) aus UHMWPE hergestellt.

Als Präparate dienten acht humane fresh-frozen Kniegelenke. Die Simulation der Kniebewegung erfolgte mit einem modifizierten Kniegelenkskinemator. Mittels eines Motors wird das Kniegelenk flektiert und extendiert (20°-120°), während ein weiterer Motor mit einer programmierten Regelung die Kraft an den Sehnen des M. quadriceps femoris so steuerte, dass eine konstante isokinetische Gewichtskraft (50 N) simuliert wurde. Die retropatellare Spannungsverteilung wurde mittels Druckmessfolie (Tekscan), die Kinematikanalyse mittels 3D Ultraschallmesssystem (Zebris) in den verschiedenen tibialen Rotationsausrichtungen gemessen.

Ein gemischtes Modell mit einem Signifikanzniveau von p<0,05 diente zur statistischen Auswertung.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Die Außenrotation der Tibiakomponente um 3° reduzierte den retropatellaren Druck signifikant (Spitzendruck Innenrotation 8,5±2,3 MPa, Neutral 8,2±2,4 MPa, Außenrotation 7,8±2,5 MPa; p<0,01). Der Patella-Shift änderte sich nicht signifikant (Innenrotation 5,1±2,7 mm, Neutral 5,6±2,5 mm, Außenrotation 5,5 ± 2,2 mm; p=0,80).

Mit zunehmender Außenrotation der Tibiakomponente kommt es zu einer diskreten Reduktion des medialen Tilts der Patella um 0,3° (p=0,02).

Femorotibial kommt es durch die Innenrotation der Tibiakomponente zu einer Verschiebung der medialen Femurkondyle um 1,7 mm nach posterior (p<0,01). Bei der Außenrotation war keine signifikante Verschiebung gegenüber der neutralen Rotation nachweisbar (0,3 mm nach anterior; p=0,3). Bei der lateralen Femurkondyle kam es zu keiner messbaren Veränderung der Kinematik bei allen Rotationsausrichtungen.

Die Außenrotation der tibialen fixed bearing Komponente führte zu einer Verminderung des retropatellaren Drucks und keiner Änderung der patellofemoralen und femorotibialen Kinematik. Eine intraoperative Innenrotation der Tibiakomponente ist entsprechend dieser Studie zu vermeiden.

 

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2014). Berlin, 28.-31.10.2014. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2014. DocGR20-874

doi: 10.3205/14dkou544urn:nbn:de:0183-14dkou5441

Published: October 13, 2014
© 2014 Steinbrück et al.
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Einfluss der Kallusaugmentation mit konzentiertem Beckenkammaspirat auf die Regeneratheilung beim Tibiasegmenttransport

Einfluss der Kallusaugmentation mit konzentiertem Beckenkammaspirat auf die Regeneratheilung beim Tibiasegmenttransport. Eine verlgeichende prospektive Studie

Seybold D, Pätzholz S, Königshausen M, Schildhauer TA, Geßmann J

Fragestellung: Der Tibiasegmenttransport in der posstraumatischen Knochendefektrekonstruktion ist ein seid langem etabliertes Verfahren eine Knochenkontinuität wieder herzustellen. Es ist ein sehr aufwändiges Verfahren mit langen Konsolidationszeiten des Regenerates und hohen Komplikationsraten. Das Ziel dieser Arbeit ist es den Einfluss der Kallusaugmentation mit konzentriertem Beckenkammaspirat während der Kallusreifung prospektiv zu erfassen und mit einem nicht augmentiertem Referenzkollektiv zu vergleichen.

Methodik: Zwischen 2007 und 2011 konnten 31 Patienten mit einem durchschnittlichen, tibialen Segmentdefekt von 7,49 cm (SD 2,95) bei 23 Patienten und 8 Patientinnen (Durchschnittsalter 43,59 Jahre, BMI 28,06 17 Raucher 14 Nichtraucher) prospektiv erfasst werden. Der Segmenttransport wurde bei allen Patienten mit einer Seilzugringfixateurmontage antegrad durchgeführt. Bei 15 Patienten wurde nach Abschluss der Distraktionsphase während der Docking-Operation die Punktion des Beckenkamms mit Aspiration von 60 ml Beckenkammblut durchgeführt. Hieraus wurde intraoperativ das konzentrierte Beckenkammblut (BMAC) über eine Dichtegradientenzentrifugation (SmartPrep2TM, Harvest Technologies) gewonnen und perkutan unter radiologischer Kontrolle in die zentrale Wachstumszone des Regeneratschlauches eingebracht. Alle Patienten wurden klinisch und radiologisch bis zur Konsolidation nach einem standardisierten Protokoll nach behandelt.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Eine Konsolidation konnte bei 23 Patienten ohne eine weitere Operation erzielt werden mit einem durchschnittlichen Konsolidationsindex von 31,54 Tagen und einem Healing Index von 50,57 Tagen bei einer Fixateurtragezeit von durchschnittlich 351 Tagen. In vier Fällen konnte eine Regeneratkonsolidation nur über eine additive Plattenosteosynthese erzielt werden, in weiteren vier Fällen konnte keine Regeneratbildung erreicht werden. Im Vergleich der 15 Patienten mit Harvest augmentiertem Regenerat und den 16 Patienten ohne Augmentation zeigte sich ein Healing Index von 48,76 Tagen (Harvest) zu 53,95 (ohne Augmentation). Die Regeneratbildungs- und Konsolidationsstörungen fand sich nur bei einem Fall in der Harvest-augmentierten Gruppe und bei sieben Fällen in der nicht augmentierten Gruppe.

Die Konsolidationszeit des Regenerates ist abhängig von der osteogenen Aktivität im Regeneratschlauch. Daher scheint sich die Überlegung der Regenerataugmentation mit konzentriertem Beckenkammblut, zur Beschleunigung der Regeneratreifung mit Reduktion des Healing Index, anhand dieser ersten vergleichenden Studie zu bestätigen.

 

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2014). Berlin, 28.-31.10.2014. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2014. DocGR13-1300

doi: 10.3205/14dkou487urn:nbn:de:0183-14dkou4871

Published: October 13, 2014
© 2014 Ulrich et al.
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Der Stellenwert der primären Endoprothetik bei der Versorgung von Frakturen der proximalen Tibia

Der Stellenwert der primären Endoprothetik bei der Versorgung von Frakturen der proximalen Tibia

Haufe T

Fragestellung: Die elektive Knieendoprothetik bei primärer Gonarthrose ist im klinischen Alltag ein fester Bestandteil der Unfallchirurgie und Orthopädie. Hingegen sind Publikationen zur primären Endoprothetik bei komplexen Tibiakopffrakturen fast nicht zu finden. Nach wie vor gilt der Goldstandard der anatomischen Rekonstruktion mittels Osteosyntheseverfahren, jedoch ist gerade im Rahmen des demographischen Wandels und der somit ständig an Bedeutung gewinnenden Alterstraumatologie dieser Ansatz differenzierter zu betrachten, da die primäre Endoprothetik für dieses Patientengut evidente Vorteile mit sich bringt.

Methodik: Bei dieser Arbeit handelt es sich um eine retrospektive Sammelstudie für den Zeitraum vom 01.01.07 bis 01.01.14. 26 Patienten wurden in dieser Zeit mit einer primären Knieendoprothese versorgt. Dieses Patientenkollektiv wurde mittels des Knee-Society-Rating-Systems und des WOMAC Score-Systems reevaluiert.

Untersucht wurden 23 Patienten. Bei keinem der Patienten traten postoperative Komplikationen wie z.B. eine Thrombose, eine Lungenembolie oder eine Implantatlockerung auf. Die Gelenkstreckung war bei allen Patienten frei, die Flexion betrug zwischen 90 und 110 Grad. In der klinischen Beurteilung nach dem Knee Society Score (max. 100 Punkte) zeigten sich im knee score Ergebnisse zwischen 89 und 38 Punkten, im function score Ergebnissen zwischen 85 und 15 Punkten und im WOMAC Score Ergebnisse zwischen 8 und 100 Punkten.

Die Auswertung dieses Patientenguts zeigte insgesamt sehr heterogene Ergebnisse angesichts des klinischen Outcomes. Einer Gruppe mit hervorragenden Ergebnissen mit sehr guter Funktionalität und Schmerzfreiheit stand eine Gruppe mit mittleren bis schlechten Ergebnissen gegenüber.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Die wenigen bisher durchgeführten Studien zur primär endoprothetischen Versorgung bei komplexen Tibiakopffrakturen waren vielversprechend.

Die frühfunktionelle Beübung ist ein Grundprinzip der modernen unfallchirurgischen Therapie. Ein evidenter Vorteil der primären Endoprothetik, der v.a. in der zukünftig immer wichtigeren Alterstraumatologie von Bedeutung sein wird, ist die raschere Mobilisationsmöglichkeit mit sofortiger Vollbelastbarkeit. Muskuläre, propriozeptive und kognitive Verschlechterungen sind v.a. in der Alterstraumatologie ein Problem. Ebenso können sekundäre Risiken wie Pneumonien, thrombembolische Ereignisse vermindert werden. Des Weiteren sind Komplikationen wie die sekundäre Arthrose und sekundäre Osteosynthesematerialdislokationen bei der primären Endoprothetik nicht gegeben.

Das Konzept der primären endoprothetischen Versorgung kniegelenksnaher Frakturen stellt auf Grund seiner gezeigten Vorteile gerade in der Alterstraumatologie eine interessante Alternative zur osteosynthetischen Versorgung dar. Jedoch handelt es sich hierbei nicht um einen Paradigmenwechsel oder gar ein neues Patentrezept. Die primäre Endoprothetik bei kniegelenksnahen Frakturen bedarf insbesondere bei bestehenden Komorbiditäten einer strengen Indikationsstellung.

 

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2014). Berlin, 28.-31.10.2014. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2014. DocWI43-1242

doi: 10.3205/14dkou290urn:nbn:de:0183-14dkou2906

Published: October 13, 2014
© 2014 Haufe.
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Lebensqualität nach valgisierender open-wedge Tibiakopfumstellungsosteotomie

Lebensqualität nach valgisierender open-wedge Tibiakopfumstellungsosteotomie

Liebs T, Huneke A, Hassenpflug J

 

Fragestellung: Die Therapie der Gonarthrose beim jungen Patienten wird kontrovers diskutiert. Wenn die degenerativen Veränderungen nur ein Kompartiment betreffen wird von einigen Autoren eine Tibiakopfosteotomie als Alternative zum Gelenkersatz angesehen. Die Einführung von winkelstabilen Implantaten zur Fixierung der Osteotomie hat die Operationstechnik als auch die Nachbehandlung nachhaltig verändert, womit die früher notwendige lange Immobilisierung des Gelenks entfällt.

Es war Ziel dieser Analyse, die Überlebenszeit und die gesundheitsbezogene Lebensqualität der open-wedge Umstellungsosteotomie bei Benutzung eines winkelstabilen Implantates in der Therapie der isolierten medialen Gonarthrose zu untersuchen.

Methodik: Von Februar 2003 bis Februar 2011 haben wir bei 57 Patienten mit einer isolierten medialen Gonarthrose eine valgisierende open-wedge Tibiakopfosteotomie mit einem winkelstabilen Implantat durchgeführt. Das mittlere Alter zum Zeitpunkt der Operation betrug 49,4 Jahre (22 bis 73 Jahre). Die Überlebensanalyse haben wir mit der Kaplan-Meier Methode durchgeführt, wobei wir die Implantation einer Endoprothese als Versagen gewertet haben. Zur Bestimmung der gesundheitsbezogenen Lebensqualität haben wir den Funktionsscore des WOMAC als Hauptzielvariable genutzt.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Nach einem mittleren Follow-up von 4,2 Jahren (1 bis 8 Jahren) konnten wir 20 Frauen und 34 Männer kontaktieren. Vier Patienten gaben an, dass zwischenzeitlich bei dem betroffenen Knie ein endoprothetischer Gelenkersatz notwendig geworden war. Das Überleben der Umstellungsosteotomie betrug 100% am Ende des dritten Jahres, 97,4% am Ende des vierten Jahres, 91,1% am Ende des fünften Jahres und 85,4% zu den späteren Zeitpunkten. Die Revisionsrate betrug 1,85 pro 100 beobachtete Osteotomie-Jahre. Der mittlere WOMAC Funktionsscore zum Zeitpunkt der Nacherhebung betrug 21,2 (SD 24,2).

Die von uns festgestellte Revisionsrate ist vergleichbar mit den 1,73 Revisionen pro 100 beobachtete Komponentenjahre nach unikondylären Kniegelenksersatz, welche im Bericht des australischen Endoprothesenregisters veröffentlicht worden sind. Insofern scheint der Gelenkerhalt mit der valgisierenden Umstellungsosteotomie in der Behandlung der isolierten medialen Gonarthrose eine gute Behandlungsalternative mit zufriedenstellender gesundheitsbezogenen Lebensqualität zu sein.

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2014). Berlin, 28.-31.10.2014. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2014. DocWI43-1502

doi: 10.3205/14dkou284urn:nbn:de:0183-14dkou2849

Published: October 13, 2014
© 2014 Liebs et al.
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