Das Migrationsverhalten von Schenkelhalsschrauben in pertrochantären Frakturen: Eine experimentelle biomechanische Analyse
Zusammenfassung
Mit steigendem Lebensalter nimmt auch die Zahl der "low-energy" Frakturen, besonders der hüftgelenksnahen Frakturen, zu. Für pertrochantäre Frakturen stellt das operative Verfahren in minimal-invasiver Technik heute den internationalen Standard dar. Die modernen Schrauben-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 durch auswandernde Schrauben verursacht, dem sogenannten Cut-Out. Die Varisierung des proximalen Frakturfragments und im Extremfall Perforation 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 die Migrationseigenschaft von fünf international eingesetzten Schenkelhalsschrauben-Modelle (DHS, Gamma, Osteo Hip Screw, Richards Classic, PFN) in Knochenersatzmaterial aus Polyurethan-Schaum. Dabei wurden an einer eigens dafür entwickelten Versuchsvorrichtung auf einer MTS 858.02 Mini Bionix im dynamischen Ein-Bein-Stand Testverfahren verschiedene Parameter wie unterschiedliche Knochendichte (osteoporotisch, nicht-osteoporotisch), Eindrehtiefe, CCD-Winkel, selbstschneidendes / nicht-selbstschneidendes Gewinde und der Vergleich von Einzel- zu Doppelschraubensystem isoliert verändert und analysiert. Die Abstützung durch extra- oder intramedulläre Kraftträger waren nicht Gegenstand der Untersuchungen. Ergebnisse: Schenkelhalsschrauben in dichtem Knochenersatzmaterial zeigen eine signifikant höhere Migrationsschwelle als Schrauben in dichtegemindertem Material (p < 0,006). Eine tiefe, gelenknah eingebrachte Schenkelhalsschraube mit großem Gewindedurchmesser zeigt ebenfalls eine signifikant höhere Migrationstoleranz gegenüber gelenkfern eingebrachten Schrauben mit kleinerem Gewindedurchmesser (p < 0,038). Mit steigendem CCD-Winkel ließ sich eine Tendenz zur Stabilitätssteigerung im dynamischen Belastungsversuch feststellen. Im implantatinternen Vergleich des PFN zeigte das Doppelschraubensystem mit Schenkelhalsschraube und Antirotationsschraube eine höhere Migrationsresistenz gegenüber einer einzeln und zentral eingebrachten Schenkelhalsschraube. Eine zu weit mediale Platzierung der proximalen im Vergleich zur distalen Schraube kann in einem Doppelschraubensystem das Cut-Out-Risiko erhöhen. Schlussfolgerung: Anhand der im Knochenersatzmaterial erzielten Ergebnisse der biomechanischen Testung lassen sich folgende Empfehlungen für den klinischen Einsatz von Schenkelhalsschrauben in pertrochantären Frakturen aufstellen: Eine gelenknahe und zentrale Platzierung der Schenkelhalsschrauben reduziert das Cut-Out-Risiko signifikant. Die Verwendung von Schenkelhalsschrauben mit großem Gewinde 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 durch dichtegeminderten Knochen heraufsetzen. Der Einsatz eines Mehrschraubensystems kann unter Berücksichtigung der anatomischen Raumverhältnisse des Schenkelhalses das Cut-Out-Risiko verringern. Ein Vor- oder Nachteil selbstschneidender Schrauben gegenüber Schenkelhalsschrauben ohne selbstschneidendem Gewinde konnte nicht eindeutig evaluiert werden.
