Das Migrationsverhalten von Schenkelhalsschrauben in pertrochantären Frakturen : Eine experimentelle biomechanische Analyse

Abstract

Mit steigendem Lebensalter nimmt auch die Zahl der 'low-energy' Frakturen, besonders der hüftgelenksnahen Frakturen, zu. Fürpertrochantäre Frakturen stellt das operative Verfahren in minimal-invasiver Technik heute den internationalen Standard dar. Die modernenSchrauben-Platten-Modelle und Schrauben-Nagel-Modelle bieten dem Operateur die Möglichkeit die Osteosynthese wahlweise mit extra-oder intramedullären Kraftträgern durchzuführen. Besonders in osteoporotischen Knochen wird die Morbidität maßgeblich durchauswandernde Schrauben verursacht, dem sogenannten Cut-Out. Die Varisierung des proximalen Frakturfragments und im ExtremfallPerforation der Schraubenspitze durch den Hüftkopf zwingen zum Zweiteingriff und endoprothetischen Ersatz des Hüftgelenks.Am Beispiel der pertrochantären Fraktur untersuchten wir in einem standardisierten biomechanischen Testverfahren dieMigrationseigenschaft von fünf international eingesetzten Schenkelhalsschrauben-Modelle (DHS, Gamma, Osteo Hip Screw, RichardsClassic, PFN) in Knochenersatzmaterial aus Polyurethan-Schaum. Dabei wurden an einer eigens dafür entwickelten Versuchsvorrichtungauf einer MTS 858.02 Mini Bionix im dynamischen Ein-Bein-Stand Testverfahren verschiedene Parameter wie unterschiedlicheKnochendichte (osteoporotisch, nicht-osteoporotisch), Eindrehtiefe, CCD-Winkel, selbstschneidendes / nicht-selbstschneidendes Gewindeund der Vergleich von Einzel- zu Doppelschraubensystem isoliert verändert und analysiert. Die Abstützung durch extra- oder intramedulläreKraftträger waren nicht Gegenstand der Untersuchungen.Ergebnisse: Schenkelhalsschrauben in dichtem Knochenersatzmaterial zeigen eine signifikant höhere Migrationsschwelle als Schrauben indichtegemindertem Material (p < 0,006). Eine tiefe, gelenknah eingebrachte Schenkelhalsschraube mit großem Gewindedurchmesserzeigt ebenfalls eine signifikant höhere Migrationstoleranz gegenüber gelenkfern eingebrachten Schrauben mit kleineremGewindedurchmesser (p < 0,038). Mit steigendem CCD-Winkel ließ sich eine Tendenz zur Stabilitätssteigerung im dynamischenBelastungsversuch feststellen. Im implantatinternen Vergleich des PFN zeigte das Doppelschraubensystem mit Schenkelhalsschraube undAntirotationsschraube eine höhere Migrationsresistenz gegenüber einer einzeln und zentral eingebrachten Schenkelhalsschraube. Eine zuweit mediale Platzierung der proximalen im Vergleich zur distalen Schraube kann in einem Doppelschraubensystem das Cut-Out-Risikoerhöhen.Schlussfolgerung: Anhand der im Knochenersatzmaterial erzielten Ergebnisse der biomechanischen Testung lassen sich folgendeEmpfehlungen für den klinischen Einsatz von Schenkelhalsschrauben in pertrochantären Frakturen aufstellen: Eine gelenknahe und zentralePlatzierung der Schenkelhalsschrauben reduziert das Cut-Out-Risiko signifikant. Die Verwendung von Schenkelhalsschrauben mit großemGewinde verringert die Wahrscheinlichkeit der Schraubenmigration in osteoporotisch dichtegeminderten Material. Ein steiler CCD-Winkel,eventuell sogar über den anatomischen Winkel hinaus, kann im proximalen Frakturfragment die Schwelle zur Schraubenwanderung durchdichtegeminderten Knochen heraufsetzen. Der Einsatz eines Mehrschraubensystems kann unter Berücksichtigung der anatomischenRaumverhältnisse des Schenkelhalses das Cut-Out-Risiko verringern. Ein Vor- oder Nachteil selbstschneidender Schrauben gegenüberSchenkelhalsschrauben ohne selbstschneidendem Gewinde konnte nicht eindeutig evaluiert werden.