Die erste Erfahrungen und Ergebnisse mit einer neuen Verriegelungsplatte zur Behandlung der intrakapsulären Schenkelhalsfrakturen

Die erste Erfahrungen und Ergebnisse mit einer neuen Verriegelungsplatte zur Behandlung der intrakapsulären Schenkelhalsfrakturen

Gruszka D, Dietz SO, Küchle R, Brodt R, Rommens PM

Fragestellung: Intrakapsuläre Schenkelhalsfrakturen stellen einem Chirurgen immernoch eine Herausforderung dar. Die Pseudarthroserate von 30% bei einer dislozierten Fraktur sowie eine avaskuläre Kopfnekrose von 20% nach einer operativen Versorugung wurden berichtet. Auf Grund dieser Komplikationen wird häufig ein Hüftgelenkersatz einer hüftgelenkerhaltenden Operation vorgezogen. Eine in den letzten Jahren entwickelte Verriegelungsplatte mit vier Telekopschrauben bringt die Vorteile einer winkelstabilen Platte, einer dynamischen Hüftschraube und einer Dreipunktverschraubung zusammen.

Ziel dieser Studie ist die Vorstellung unserer Erfahrungen und Ergebnisse mit diesem Implantat in einer Fallserie von 63 Patienten.

Methodik: Zwischen Januar 2009 und Dezember 2013 wurden in unserer Klinik 63 Patienten (Durchnittsalter 56,5 Jahre) mit intrakapsulären Schenkelhalsfrakturen durch eine geschlossene Reposition und Osteosynthese mit o.g. Verriegelungsplatte behandelt. Die Frakturheilung wurde mit konventionellen Röntgen Bilder (a.p. und axial) beurteilt. Die klinische Ergebnisse wurden mittels des Harris-Hip-Score erhoben.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Während des Follow-up sind 6 Patienten aus unfallunabhängigen Grunden verstorben. 12 Patienten konnten nicht mehr erreicht und eingeladen werden und 8 haben eine Nachuntersuchung abgelehnt. Es lagen für 51 Patienten komplette radiologische und für 36 komplette radiologische und klinische Untersuchungsbefunde vor. Eine Pseudarthrose konnte in zwei Fällen nachgewiesen werden. Ein Patient entwickelte eine sekundäre Dislokation der Fraktur und ein Patient entwickelte eine Hüftkopfnekrose. Der durchschnittliche Harris-Hip-Score aus 36 Fällen betrug 92/100 Punkten. Es zeigten sich sehr gute oder gute Ergebnisse in 72,3%, mäßige in 2,8% und schlechte in 25% der Fälle. Eine Dislokation der Fraktur, ein fortgeschrittnes Alter, ein langes Zeitintervall zwischen dem Unfall und der Operation sowie eine längere Operationsdauer zeigten sich als negative Prädiktoren für das klinische Ergebnis.

Zusammenfassend, unsere erste Erfahrungen und Ergebnisse weisen daraufhin hin dass das neue Implantat zu einer reduzierten Komplikationsrate im Vergleich zur bisherigen, operativen Behandlungsmethoden führt.

 

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2014). Berlin, 28.-31.10.2014. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2014. DocWI61-1394

doi: 10.3205/14dkou446urn:nbn:de:0183-14dkou4464

Published: October 13, 2014
© 2014 Gruszka et al.
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Radiologisches Outcome nach navigierter Femurmarknagelung: Eine retrospektive Kohortenstudie

Radiologisches Outcome nach navigierter Femurmarknagelung: Eine retrospektive Kohortenstudie

Hawi N, Citak M, Liodakis E, Stübig T, Suero EM, Krettek C

Fragestellung: Die Femurmarknagelung zur Behandlung von Femurschaftfrakturen stellt das Behandlungsverfahren der Wahl dar. Trotz der Vorteile verbleibt das Problem Rotationsdifferenz. Der Einsatz der Navigation zeigte in Studien erfolgsversprechende Ergebnisse.

Ziel der Studie war das radiologische Outcome navigiert assistierter Femurschaftfrakturen mit nicht navigiert assistierten zu vergleichen.

Methodik: Im Rahmen einer retrospektiven Kohortenstudie erfolgte die Analyse von 246 Patientendaten. Alle Patienten erhielten postoperativ eine CT Bildgebung. 24 wurden navigiert assistiert versorgt.

Eine navigierte Operation wurde mit zwei nicht navigierten verglichen. Die Patienten wurden nach Frakturklassifikation (AO), Alter und Geschlecht gematcht.

Einschlusskriterien: Femurschaftfrakturen, postoperative Computertomographie, Femurmarknagelung und Eingriff durch Facharzt. Ausschlusskriterien: Bilaterale und offene Frakturen.

Die Auswertung erfolgte bezüglich Rotationsdifferenz, Längenunterschied, Operationszeit, intraoperativer Bestrahlungszeit, Verzögerung bis zur Operation und Revisionsanzahl.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: In der Gruppe navigiert assistierter Operationen betrug die Verzögerung bis zur Marknagelung 6,8±6,8 Tage, die Operationszeit 163,1±43,9 Minuten und die intraoperative Bestrahlungszeit 4,4±1,3 Minuten. Die durchschnittliche postoperative Antetorsion betrug 8,83±5,52°. Der postoperative Längenunterschied betrug 0,87±0,75 cm. Bei 4 Patienten erfolgte eine Revision zur Durchführung einer Torsionskorrektur.

In der nicht navigierten Gruppe betrug die Verzögerung bis zur Operation 3,6±6,7 Tage, die Operationszeit 98,6±28,1 Minuten und die intraoperative Bestrahlungszeit 3,7±1,49 Minuten. Die durchschnittliche postoperative Antetorsion betrug 12,4±0,95°. Der postoperative Längenunterschied betrug 0,9±1 cm. Bei 15 Patienten erfolgte die Durchführung einer Revision zur Torsionskorrektur.

Die durchschnittliche postoperative Antetorsion zwischen den beiden Gruppen zeigte keinen statistisch signifikanten Unterschied. Ebenfalls zeigte sich bei dem Längenunterschied und der Anzahl der Revisionen kein statistisch signifikanter Unterschied. Bezüglich der Verzögerung der Operation zur Femurmarknagelung zeigte sich ebenfalls kein statistisch signifikanter Unterschied. Sowohl die Operationszeit als auch die intraoperative Bestrahlungszeit waren bei der navigiert assistierten Operationszeit statistisch signifikant länger.

Sowohl hohe Investitionskosten in Material und Schulung, als auch der höhere Zeitfaktor sollten durch das postoperative Ergebnis gerechtfertigt werden. Weiterentwicklungen der Navigation in Handhabung und Anwendung sind weiterhin erforderlich um Arbeitsabläufe zeiteffektiver zu gestalten. Derzeit sehen wir die Navigation nicht als Standardtool der Versorgung, sondern vor allem bei der Versorgung und Korrekturen komplexer dreidimensionaler Fehlstellungen.

 

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2014). Berlin, 28.-31.10.2014. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2014. DocWI61-860

doi: 10.3205/14dkou445urn:nbn:de:0183-14dkou4454

Published: October 13, 2014
© 2014 Hawi et al.
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Therapie und Outcome lateraler Beckenkompressionsfrakturen vom Typ B 2 nach Tile

Therapie und Outcome lateraler Beckenkompressionsfrakturen vom Typ B 2 nach Tile

Höch A, Schneider I, Böhme J, Josten C

Fragestellung: Beckenringfrakturen vom Typ B 2 im Sinne von lateralen Kompressionsfrakturen bei jungen Patienten ohne Vorliegen einer Osteoporose waren lange eine Domaine der konservativen Therapie. In aktuellen Studien u.a. der AG Becken der DGU zeigt sich über die letzten Jahre eine deutliche Tendenz hin zur operativen Therapie. Vorteile werden vor allem in einer möglichen zeitnahen Vollbelastung der Patienten gesehen.

Mit dieser Untersuchung sollen operativ und konservativ behandelte Patienten in Bezug auf den klinischen Verlauf und das Outcome verglichen werden. Es sollte vor allem auch das Ausmaß der Dislokation und dessen Einfluss untersucht werden.

Methodik: Es handelt sich um eine retrospektive Untersuchung von 82 Patienten mit einer B 2-Fraktur des Beckenrings, welche zwischen 2006 und 2011 in unserer Klinik stationär behandelt wurden. Neben epidemiologischen Daten wurden alle behandlungsrelevanten Daten zum stationären Aufenthalt, der Therapie und Komplikationen dokumentiert. Radiologisch erfolgte die Vermessung der Dislokationen. Die Patienten wurden bezüglich des Outcomes mittels evaluierten Fragebögen zu Schmerzen, Lebensqualität und Mobilisation nachuntersucht (VAS,SF 36,EQ 5D).Die Statistische Auswertung erfolgte mit SPSS.

Ergebnisse: Von 82 eingeschlossenen Patienten wurden 41 konservativ (Gruppe 1) und 41 operativ (Gruppe 2) versorgt.Das mittlere Alter lag bei 36,8±13,9 Jahren bei einem gering höheren männlichen Anteil (1,1:1). Der mittlere ISS lag bei 24 Punkten (9–75 Punkte). Lediglich 15% der Patienten erlitten eine isolierte Beckenringfraktur, der überwiegende Teil (85%) der Patienten war polytraumatisiert oder mehrfach verletzt. Führende Begleitverletzungen waren in 55% der Fälle ein Thoraxtrauma, gefolgt von 39% Schädel-Hirn-Traumata.

Signifikante Unterschiede zwischen den Gruppen zeigten sich lediglich beim Ausmaß der Dislokation im Bereich des vorderen Beckenrings. Die Verletzungsschwere (ISS 25,6±17,3 vs. 21,7±14,2) war tendenziell in der konservativen Gruppe höher. Es zeigten sich keine weiteren signifikanten Unterschiede der Gruppen.

71% der operativ versorgten Patienten wurde mittels alleiniger transiliosakraler Schraubentransfixation versogt. Ein Patient wurde mittels Fixateur externe ausbehandelt, alle anderen Patienten bekamen eine alleinige Plattenosteosynthese des vorderen Beckenrings.

Die Komplikationsrate lag insgesamt in Gruppe 2 höher (7% vs. 17%), in Gruppe 1 lag die Mortalität bei 7,3% (3 Patienten), in Gruppe 2 verstarb kein Patient. Die ITS-Liegedauer (5,4 vs. 7,1 Tage) ergab keinen signifikanten Unterschied.

In der Nachuntersuchung (Follow up 71%) ergab sich kein signifikanter Unterschied im Outcome.

Schlussfolgerung: Als einzig signifikanter Faktor zur Entscheidung der Therapie stellt sich die Dislokation im Bereich des vorderen Beckenrings heraus, auch wenn die konservativ behandelten Patienten tendenziell schwerer Verletzt waren. In Hinsicht auf das Outcome und den klinischen Verlauf ergibt sich kein signifikanter Unterschied in den Gruppen.

 

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2014). Berlin, 28.-31.10.2014. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2014. DocWI61-497

doi: 10.3205/14dkou444urn:nbn:de:0183-14dkou4443

Published: October 13, 2014
© 2014 Höch et al.
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Reduziert die medial kurvierte Form der Nanos® Kurzschaft Prothese das „stress shielding“? Eine Analyse der Knochenumbauprozesse basierend auf einem in-vivo validierten Finite Element Modell

Reduziert die medial kurvierte Form der Nanos® Kurzschaft Prothese das „stress shielding“? Eine Analyse der Knochenumbauprozesse basierend auf einem in-vivo validierten Finite Element Modell

Lerch M, Windhagen H, Ettinger M, Thorey F, Kurtz A, Bouguecha A, Almohallami A, Stukenborg-Colsman C

Fragestellung: Das Design des Nanos® Kurzschaftes (Smith & Nephew) wurde anhand einer Durchschnittsgeometrie der lateralen und medialen Kortikalis von 565 Computertomographien von physiologischen proximalen Femura erstellt. Ziel ist eine physiologische Lasteinleitung über eine gute Anpassung an die mediale Kortikalis des Calcars. Trotz ermutigender Mittel- und Langzeitergebnisse ist unklar wie dieses spezifische Design auf den Verlauf der periprothetischen Knochendichte (BMD) wirkt. Ziel der Studie war die Simulation dieser Veränderungen mit Hilfe eines in-vivo validierten Finite Element Modells. Da die mediale Geometrie des Implantats theoretisch der Krümmung des medialen Clacars entspricht, wird die Hypothese aufgestellt, dass eine proximale und physiologische Lasteinleitung zu einem sehr guten bis überdurchschnittlichen Ergebnis in der numerischen Simulation führt.

Methodik: Wir haben erstmalig ein durch uns erstelltes und per prospektiver DEXA Studie erfolgreich validiertes numerisches Modell für Knochenumbauprozesse nach Kurzschaftprothesenimplantation auf die Nanos® Prothese übertragen. Das Modell basiert auf mechanischen Einflussgrößen und berücksichtigt den gesamten Gangzyklus. Simulierte Veränderungen der periprothetischen Knochendichte können sowohl qualitativ als auch quantitativ erfasst werden. Es wurden die Randbedingungen von Speirs et al. sowie ein erweitertes Knochenwachstumsgesetz von Huiskes et al. angewendet.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Ein Knochenmasseverlust von 2,3% des Femurs wurde nach erreichen der Konvergenzkriterien mit 63 Recheninkrementen berrechnet. Es zeigte sich ein starker Masseverlust im proximalen Calcar und ein leichter Anstieg am lateralen kortikalen Ring des Calcars, distal des Trochanter Minor und im lateralen, distalen Bereich des Schaftes.

Entgegen der eingangs formulierten Hypothese zeigt die durchgeführte Studie eine Verklemmung des Schaftes im Bereich der distalen Verjüngung, die dort zu einer Lasteinleitung führt.

Das spezifische Design hat folglich keinen überdurchschnittlich positiven Effekt auf den Knochenumbau in unseren Berechnungen gezeigt. Trotzdem wurde ein sehr geringer Knochenverlust des gesamten Femur nach Implantation des untersuchten Kurzschaftes simuliert. In Zukunft könnten numerische Simulationen vor der klinischen Einführung neuer Implantate deren Effekte voraussagen und damit die Patientensicherheit verbessern.

 

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2014). Berlin, 28.-31.10.2014. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2014. DocWI60-236

doi: 10.3205/14dkou442urn:nbn:de:0183-14dkou4428

Published: October 13, 2014
© 2014 Lerch et al.
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Patientenspezifische Optimierung von Osteosynthesen unter Berücksichtigung der biomechanischen Knochenstrukturparameter sowie der zu erwartenden Belastungen

Patientenspezifische Optimierung von Osteosynthesen unter Berücksichtigung der biomechanischen Knochenstrukturparameter sowie der zu erwartenden Belastungen

König B, Eder M, Bauer JS, Stöckle U, Schimmelpfennig M, Remmele T, Müller C, Kovacs L

Fragestellung: Bei der Planung von Osteosynthesen langer Röhrenknochen beruhen alle bisherigen Methoden auf dem zweidimensionalen Gebrauch herkömmlicher radiologischer Bildgebungsverfahren, welche in ihrer räumlichen Darstellung und Präzision limitiert sind. Spezifische Knocheneigenschaften wie Osteoporose und mobilisationsabhängige Belastungen können nicht einkalkuliert werden. Aktuelle biomechanische Untersuchungen berücksichtigten bis dato überwiegend axiale Belastungen, jedoch nicht Dreh- und Biegebelastungen komplexer Bewegungsabläufe. Im klinischen Alltag führen letztere zu Peri-Implantatbrüchen und Osteosyntheseversagen, die Einschätzung des individuellen Risikos ist schwierig.

Methodik: Im Rahmen des BMWi geförderten Gemeinschaftsprojektes -Verfahren zur patientenspezifischen Frakturversorgung in der alternden Gesellschaft- wird die hier vorgestellte Methode zur patientenspezifischen Osteosynthese-Optimierung unter Berücksichtigung biomechanischer Knochenstrukturparameter und des postoperativen Mobilisationskonzeptes entwickelt.

Verschiedene Frakturtypen werden patientenspezifisch virtuell validiert und die Osteosynthese optimiert, um eine schnelle komplikationslose Genesung kostengünstig und mit bestmöglichem Outcome zu ermöglichen. Dabei spielt entsprechend Frakturtyp und individuellen Patientengegebenheiten die Implantat-Wahl, -Positionierung sowie Art, Anzahl und Position der Schrauben eine entscheidende Rolle.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Der erforderliche Workflow wurde entwickelt. Aus CT Daten werden mit Hilfe der Software Mimics (Materialise) die Knochengeometrie und Frakturdaten sowie ortsaufgelöste inhomogene Knochenstrukturparameter ermittelt. Diese bieten auch die Möglichkeit verschiedene Grade der Osteoporose abbilden zu können. Darauf basierend wird das Knochenmodell parametrisch mittels der Software Blender (Blender Foundation) mit dem Implantat und einer Anordnung von Schrauben in einem Datensatz vereint und anschließend mittels der Software ICEM CFD (ANSYS Inc.) automatisch vernetzt.

Aus Bewegungsanalysen verschiedener Belastungssituationen werden mittels der Software Anybody (AnyBody Technology A/S) realitätsnahe Belastungen patientenspezifisch ermittelt und diese mittels ANSYS Mechanical (ANSYS Inc.) über ein FE-Modell abgebildet. Der gesamte Vorgang wird von der Optimierungssoftware optiSLang (Dynardo GmbH) parametrisch gesteuert, untersucht und iterativ verbessert.

Als Zielgrößen der Optimierung kann die Minimierung der Spannungen in Knochen oder Implantat, sowie eine gewünschte Bewegung im Frakturspalt definiert werden, die nötig ist, um die Knochenneubildung zu stimulieren und die Behandlungszeit zu verkürzen. Ziel ist, schnell die individuelle optimale Osteosynthese planen zu können.

In dieser Präsentation sollen die Ergebnisse zum automatisierten Workflow und die Möglichkeiten der Optimierung bei der Verwendung vieler diskreter Variablen (Schraubenanzahl) präsentiert werden.

 

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2014). Berlin, 28.-31.10.2014. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2014. DocWI60-960

doi: 10.3205/14dkou437 urn:nbn:de:0183-14dkou4376

Published: October 13, 2014
© 2014 König et al.
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Die klinische Anwendung von numerischen Simulationen bei der Versorgung von Beckenringfrakturen – eine retrospektive Studie

Die klinische Anwendung von numerischen Simulationen bei der Versorgung von Beckenringfrakturen – eine retrospektive Studie

Böhme J, Pieroh P, Nolte A, Josten C

Fragestellung: In vorangegangen Studien konnten wir mit Hilfe der Finite Elemente (FE) Methode Stresszonen und Fragementdislokationen in Modellen von versorgten Beckenringfrakturen aufzeigen. Zusätzlich ist es möglich durch FE Simulationen das post-operative Therapiekonzept durch berechnete Belastungsgrenzen zu bestimmen. Um den prädiktiven Wert von FE Simulationen in der klinischen Anwendung zu testen, untersuchten wir die Ergebnisse der numerischen Simulationen in einer retrospektiven klinischen Studie.

Methodik: Zehn Patientinnen (Durchschnittsalter: 79.9±6.4 Jahre) mit Beckenringfrakturen (OTA Frakturklassifikation: Typ A n=1, Typ B n=5, Typ C n=4) wurden eingeschlossen. Die Frakturen wurden mittels Computer Aided Design (CAD) Freiformflächen in ein bestehendes osteoligamentäres Beckenmodell ohne Fraktur (Mastermodell) eingefügt. So entstanden zehn Frakturmodelle, welche anschließend in ANSYS Workbench 14 (Ansys Inc., Canonsburg PA, USA) simuliert wurden. Jedoch verändern Unterschiede von Beckenparametern die Lastleitung innerhalb des Beckens, weshalb Abweichungen in der numerischen Simulation und dem klinischen Verlauf auftreten können. Aus diesem Grund wurden aus den CT- Daten der Patienten mittels Segmentierung (MIMICS. Materialise N.V., Leuven, Belgium, Version 14) individuelle FE Beckenmodelle erstellt und simuliert. Die Ergebnisse der numerischen Simulation wurden innerhalb der Verfahren und bezüglich ihrer klinischen Aussagekraft verglichen.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Für gering dislozierte Frakturen ergaben sich minimale Unterschiede. Beide Modellarten wiesen eine gute Korrelation mit dem klinischen Verlauf auf. Bei den individuellen Modellen imponierte jedoch der sehr viel höhere Arbeits- und Rechenaufwand.

Bei Frakturen mit mehreren Frakturkomponenten bzw. stark dislozierten Frakturen stieg bei beiden numerischen Verfahren Arbeits- und Rechenaufwand, die Korrelation zum klinischen Verlauf war auch hier stark.

Die FE Methode ist zur Vorhersage von Implantatversagen geeignet und ermöglicht die Auflage von Belastungsgrenzen mit hoher Genauigkeit. Des Weiteren ist es nur bei stark dislozierten Frakturen und Frakturen mit mehreren Komponenten notwendig individuelle FE Modelle zu erstellen, da sie keine Vorteile gegenüber den entsprechenden Mastermodellen zeigten.

 

 

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2014). Berlin, 28.-31.10.2014. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2014. DocWI60-1338

doi: 10.3205/14dkou436 urn:nbn:de:0183-14dkou4368

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