by G. H. | Jul 9, 2019 | Chirurgische Orthopädie, Konservative Orthopädie, News, Spezifische Orthopädie
Die Apoptoserate von neutrophilen Granulozyten sowie die Konzentrationen von systemischen Apoptosemarkern sind beim alten und jungen Patienten nach Trauma unterschiedlich reguliert
Vester H, Huber-Lang MS, van Griensven M, Seeliger C, Nüssler A, Kida Q, Gebhard F, Perl M
Fragestellung: Die posttraumatische/-operative Komplikationsrate ist beim alten Menschen im Vergleich zum jungen erhöht. Dem liegt eventuell eine veränderte Antwort des Immunsystems beim alten Menschen zu Grunde. Mit fortschreitendem Alter kommt es unter anderem zu signifikanten Veränderungen in der apoptotischen Immunantwort. So ist die Apoptoserate der neutrophilen Granulozyten (PMN), die posttraumatisch regelhaft reduziert ist, im Alter gesteigert. Auch T-Lymphozyten scheinen vermehrt auf apoptotische Stimuli zu reagieren, was mit einer vermehrten Expression des Fas-Rezeptors auf diesen Zellen einhergeht. Ob es bereits früh nach Trauma deutliche Unterschiede in der apoptotischen Immunantwort beim alten Patienten gibt, ist bis dato wenig erforscht. Ziel dieser prospektiven Multicenterstudie war es daher, altersabhängige Unterschiede in der Apoptoserate von PMNs sowie von relevanten apoptoseassozierten Proteinen nach Trauma zu erfassen.
Methodik: Es wurden 4 Gruppen untersucht: gesunde junge Patienten GJ (<50 Jahre), gesunde alte Patienten GA (>70 Jahre), alte Patienten mit hüftgelenksnaher Fraktur FA (>75 Jahre) und junge Patienten mit Bruch der langen Röhrenknochen der unteren Extremitäten FJ (<50 J). Blutabnahmen erfolgten unmittelbar nach Trauma, bei Aufnahme sowie innerhalb 6h postoperativ. Die Konzentration von TRAIL (Tumor Necrosis Factor Related Apoptosis Inducing Ligand) im Serum wurde mit Cytometric Bead Array, Fas-Ligand und TNF-R-I (Tumor Necrosis Factor Receptor I) mit ELISA bestimmt. Die Granulozytenisolation erfolgte durch CD15 positive MicroBeads. Danach wurde eine TUNEL Färbung durchgeführt. Statistik mit One Way ANOVA und Student Newman Keuls Test. P<0,05.
Ergebnisse und Schlussfolgerung: Insgesamt wurden 93 Patienten eingeschlossen.
- GJ: n=26, Alter 29±3 Jahre, m:w=15:11.
- GA: n= 26, Alter 78±6 Jahre, m:w=15:11.
- AF: n=21, Alter 86±7 Jahre; m:w=7:14.
- JF: n=20, Alter 31±9 Jahre, m:w=12:8.
Bei alten Patienten führte weder Trauma noch Operation zu einer Reduktion der Apoptoserate in den PMNs während diese bei jungen Patienten bereits nach Trauma und nach Operation signifikant reduziert war. Die TRAIL Serumspiegel waren in den alten Patienten nach Trauma signifikant reduziert und sanken weiter nach der Operation. Junge Patienten erfuhren keine Serumspiegeländerung durch das Trauma, die Operation führte auch zu einer signifikanten Reduktion. Die Fas-Ligand Konzentration war beim alten Patienten nach Trauma nicht verändert, während bei den jungen Trauma und Operation zu einer signifikanten Reduktion führten.
Als Hinweis für eine verminderte posttraumatische Aktivierung von PMNs, blieb deren Apoptoserate beim alten Patienten unverändert. Die apoptoseinduzierenden Liganden waren beim jungen Patienten nach Trauma signifikant erniedrigt.
Zusammenfassend weisen Apoptosemarker im Serum und die Apoptoserate von PMNs im Blut nach Trauma deutliche altersabhängige Unterschiede auf, die mit einer verminderten posttraumatischen Aktivierung des Immunsystems beim alten Menschen einhergehen könnten.
Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2014). Berlin, 28.-31.10.2014. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2014. DocGR22-1213
doi: 10.3205/14dkou561, urn:nbn:de:0183-14dkou5611
Published: October 13, 2014
© 2014 Vester et al.
This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/deed.en). You are free: to Share – to copy, distribute and transmit the work, provided the original author and source are credited.
by G. H. | Jul 1, 2019 | Fuß, News
3D optischer Vergleich der Relativbewegung im Rückfuß nach tibiotalocalcanearer Arthrodese mittels zweier Nagelsysteme im osteoporotischen Knochenmodell
Evers J, Wähnert D, Schulze M, Lakemeier M, Grüneweller N, Richter M, Raschke MJ, Ochman S
Fragestellung: Die retrograde Marknagelung zur tibiotalocalcanearen Fusion ist zunehmend verbreitet, indes ist die Verankerung im osteoporotischen Knochen von entscheidender Bedeutung. Ziel dieser Studie war der biomechanische Vergleich der Primärstabilität zweier retrograder intramedullärer Nagelsysteme mit unterschiedlichem Verriegelungsmodus und Design im Kadavermodell osteoporotischer Humanpräparate.
Methodik: Es wurden sechs Paar humane Unterschenkelfrischpräparate mit einem mittleren Alter von 85.3 Jahren (Range: 77 bis 95) verwendet. Nach Ausschluss von knöchernen Läsionen und Bestimmung der Knochendichte (Bone Mineral Density) mittels CT, wurden die Unterschenkel von sämtlichem Weichteilgewebe bis auf die Band- und Kapselstrukturen des oberen und unteren Sprunggelenks (OSG und USG) befreit und der Vorfuß im Chopart-Gelenk amputiert. Es wurde ein modifiziertes Test-Setup nach Mückley und Klos verwendet.
Die Präparate wurden paarweise randomisiert entweder mit dem HAN- oder A3-Nagel instrumentiert (A3, Small Bone Innovations, Morrisville, PA, USA; HAN, Synthes, West Chester, PA, USA).
Die biomechanische Testung erfolgte mittels servohydraulischer Prüfmaschine (Instron 8874).
Zunächst wurden quasi-statische Tests in Extension/Flexion, in Varus/Valgus und Torsion durchgeführt. Anschließend erfolgte ein zyklischer Stufentest in Extension/Flexion (125N für 6×220 Zyklen und 250N für 14×220 Zyklen) bis zum Versagen des Konstrukts.
Die Messung der Relativbewegungen und somit der Auslockerung erfolgte mit Hilfe eines optoelektronischen Messsystems (NDI Optotrack). Es wurde die Range of Motion zwischen Calcaneus, Talus und Tibia berechnet. Die statistische Auswertung erfolgte mit Hilfe des Wilcoxon-Rangsummentests, das Signifikanzniveau wurde mit p<0,05 festgelegt.
Ergebnisse und Schlussfolgerung: Die durchschnittlichen Knochendichte betrug 85.2 mgHA/ccm und zeigte keine Unterschiede zwischen beiden Gruppen (p=0.43).
In der 3D Analyse zeigte der HAN unter Torsionsbelastung sowohl im OSG als auch im USG und in zyklischer Extensions-/Flexionsbelastung im USG eine signifikant geringere ROM im Vergleich zum A3-Nagel (p=0,028).
Hinsichtlich der weiteren Analysen konnten keine weiteren Unterschiede festgestellt werden.
Unsere 3D Analyse zeigt, dass das Nageldesign und der Verriegelungsmodus einen entscheidenden Einfluss auf die Relativbewegung und damit die Primärstabilität nach tibiotalocalcanearer Arthrodese im osteoporotischen Knochen haben.
Die Bewegungen zwischen Tibia und Talus, sowie zwischen Talus und Calcaneus sind bei den unterschiedlichen Belastungsmodi für A3 und HAN vergleichbar. Jedoch zeigen sich Unterschiede im Setting eines osteoporotischen Knochens mit Zunahme in der Torsionsbewegung für OSG und USG und im zyklischen Stufentest im USG. Dies kann für eine verzögerte Durchbauung oder gar die Entwicklung einer subtalaren Pseudarthrose von klinischer Relevanz sein.
Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2014). Berlin, 28.-31.10.2014. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2014. DocGR21-642
doi: 10.3205/14dkou560, urn:nbn:de:0183-14dkou5601
Published: October 13, 2014
© 2014 Evers et al.
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by G. H. | Jul 1, 2019 | Hüfte + Endoprothetik, Knie + Endoprothetik, News
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: 10.3205/14dkou559, urn:nbn:de:0183-14dkou5596
Published: October 13, 2014
© 2014 Kuhn et al.
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by G. H. | Jul 1, 2019 | Knie + Endoprothetik, News
Biomechanische Untersuchung der Osteosynthese mehrfragmentärer Patellafrakturen mit winkelstabiler Platte im Vergleich zu Drahtzuggurtung oder kanülierten Zugschrauben mit Zuggurtung
Thelen S, Grassmann J, Jungbluth P, Hakimi M, Windolf J, Wild M
Fragestellung: Für die in der älteren Bevölkerung häufig vorkommenden intertrochantären Frakturen gibt es verschiedene operative Behandlungsmöglichkeiten, wobei die Dynamische Hüftschraube (DHS) das meistverwendete Implantat ist. Neben dem Cut-out der Zugschraube ist im osteoporotischen Knochen die Abhebung der Platte vom femoralen Schaft das häufigste Versagen. Verschiedene Faktoren werden generell mit diesem Typ des Implantatversagens assoziiert, wie zum Beispiel Knochendichte, Implantatqualität und Anzahl eingesetzter Kortikalisschrauben. Bei intertrochantären Frakturen wurde gezeigt, dass bei zwei oder vier eingesetzten Kortikalisschrauben keine Unterschiede in der Fixationsstärke bestehen. Es wird jedoch kontrovers diskutiert, ob die Schraubenausrichtung eine Auswirkung auf das Platten-Abhebeverhalten hat.
Ziel der Studie war es, in einem Kunstmodell die Fixationsstärke einer Zwei-Loch-DHS bezüglich Plattenabhebung unter Variierung der distalen Schraubenausrichtung zu untersuchen.
Methodik: 30 zylindrische Synbone-Kunstknochen mit niedriger Dichte zur Simulation eines osteoporotischen Knochenmodells wurden mit einer Zwei-Loch-DHS und zwei Kortikalisschrauben instrumentiert und in drei Gruppen eingeteilt. Gruppe A: parallele Schraubenausrichtung; Gruppe B: distale Schraube divergierend ausgerichtet; Gruppe C: distale Schraube konvergierend ausgerichtet. Es wurden biomechanische zyklische Testungen an einem Hebelarm zur Provokation eines Abhebens der Platte bis zum Versagen durchgeführt, wobei die Kraft senkrecht zur waagrecht ausgerichteten DHS-Achse auf die Implantatspitze übertragen wurde. Die getesteten Parameter waren Konstrukt-Steifigkeit, Verschiebung in Kraftrichtung nach 250, 1000 und 2500 Zyklen, sowie Zyklen bis zum Versagen. Die statistische Auswertung erfolgte mit Signifikanzniveau p=0.05.
Ergebnisse und Schlussfolgerung: Die Verschiebung war an allen drei Zeitpunkten in Gruppe C signifikant grösser als jeweils in Gruppe A und B (p<0.05). Zwischen Gruppe A und B bestand hingegen kein signifikanter Unterschied.
Die Präparate der Gruppe C versagten nach 11584±5620 Zyklen (Mittelwert±SD), was signifikant früher war als in Gruppe A (27350±11866 Zyklen) und B (28793±14006 Zyklen), p<0.02. Die Zyklenanzahl bis zum Versagen unterschied sich nicht signifikant zwischen Gruppe A und B. Die Steifigkeit zeigte keine signifikanten Unterschiede zwischen den einzelnen Gruppen.
In unserem Studienaufbau mittels Hebelarm konnte kein signifikanter Unterschied auf die Stabilität einer Osteosynthese mittels DHS bezogen auf ein Abheben der Platte zwischen parallel oder divergierend eingebrachten Kortikalisschrauben festgestellt werden. Ein vorzeitiges Versagen der Osteosynthese wurde bei konvergierend eingbrachten Schrauben gesehen. Eine solche Insertion kann daher biomechanisch nicht empfohlen werden. Das Konzept einer angulierten distalen Verschraubung bei DHS verbleibt dagegen weiter kontrovers.
Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2014). Berlin, 28.-31.10.2014. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2014. DocGR21-430
doi: 10.3205/14dkou558, urn:nbn:de:0183-14dkou5588
Published: October 13, 2014
© 2014 Thelen et al.
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by G. H. | Jun 24, 2019 | Knie + Endoprothetik, News
Biomechanische Untersuchung der Osteosynthese mehrfragmentärer Patellafrakturen mit winkelstabiler Platte im Vergleich zu Drahtzuggurtung oder kanülierten Zugschrauben mit Zuggurtung
Thelen S, Grassmann J, Jungbluth P, Hakimi M, Windolf J, Wild M
Fragestellung: Die anatomische Reposition und stabile Osteosynthese von Patellafrakturen ist entscheidend für ein gutes funktionelles Ergebnis, insbesondere bei mehrfragmentären Frakturen. Keine biomechanische Studie hat bis dato die Stabilität verschiedener Osteosyntheseverfahren an der Patella in einem Mehrfragmentmodell untersucht.
Im Rahmen dieser Studie soll untersucht werden, ob eine winkelstabile Patellaplatte bei einer mehrfragmentären Fraktur den gängigen Standardverfahren wie Zuggurtungsosteosynthese oder kanülierter Schraubenosteosynthese biomechanisch überlegen ist.
Methodik: In 18 humanen Leichenkniepräparaten wurde mittels T-förmig konfigurierter Osteotomie eine artikuläre Dreiteilefraktur (34-C2.2 nach AO) der distalen Patellahälfte kreiert. Die Präparate wurden nach Alter und Knochendichte gematched in 3 homogene Gruppen aufgeteilt und nach den drei zu vergleichenden Operationsverfahren (winkelstabile Platte, alleinige Drahtzuggurtung oder kanülierte Zugschrauben mit Zuggurtung) osteosynthetisch stabilisiert. Die biomechanische Testung erfolgte über 100 Zyklen während derer die Kniepräparate aus 90° Flexion gegen die Schwerkraft in die volle Streckung gebracht wurden (Abbildung 1 [Abb. 1]).
Das Versagen wurde als ein Repositionsverlust im Sinne eines Auseinanderweichen des zuvor anatomisch reponierten Frakturspalts um > 2,0 mm definiert.
Ergebnisse und Schlussfolgerung: Mit der winkelstabilen Plattenosteosynthese konnte über die gesamte zyklische Testung in allen Präparaten eine anatomische Frakturfixation ohne messbaren Repositionsverlust (Frakturspalt: 0,0 mm) gehalten werden. Demgegenüber zeigte sowohl die alleinige Drahtzuggurtung (mittlerer Frakturspalt: 2,0 ± 1,3 mm, p < 0,01) als auch die Kombination aus kanülierten Zugschrauben mit Zuggurtung (mittlerer Frakturspalt: 1,9 ± 1,6 mm, p < 0,05) im Vergleich zur winkelstabilen Plattenosteosynthese einen statistisch signifikanten Repositionsverlust nach 100 Zyklen. Unsere Untersuchung konnte demonstrieren, dass nicht nur einfache Querfrakturen sondern auch mehrfragmentäre Frakturen der Patella einzig mit der winkelstabilen Patellaplatte dauerhaft und sicher reponiert und retiniert werden können.
Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2014). Berlin, 28.-31.10.2014. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2014. DocGR21-430
doi: 10.3205/14dkou558, urn:nbn:de:0183-14dkou5588
Published: October 13, 2014
© 2014 Thelen et al.
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