Z Orthop Unfall 2011; 149(2): 206-211
DOI: 10.1055/s-0030-1250106
Fuß

© Georg Thieme Verlag KG Stuttgart · New York

Zur Nutzung von DensiProbe™ bei der Rückfußarthrodese. Kann das Versagen durch eine mechanische Bestimmung der Knochenfestigkeit vorhergesagt werden?

The Use of DensiProbe™ in Hindfoot Arthrodesis. Can Fusion Failure be Predicted by Mechanical Bone Strength Determination?K. Klos1 , 2 , T. Mückley2 , D. Wähnert1 , H. Zwipp3 , B. G. Gueorguiev1 , K. Schwieger1 , G. O. Hofmann2 , 4 , M. Windolf1
  • 1AO Research Institute, AO Foundation, Davos, Switzerland
  • 2Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Friedrich Schiller-Universität Jena
  • 3Klinik für Unfall- und Wiederherstellungschirurgie, Universitätsklinikum Carl Gustav Carus Dresden
  • 4Klinik für Unfall- und Wiederherstellungschirurgie, BG Kliniken Bergmannstrost, Halle
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Publikationsverlauf

Publikationsdatum:
08. Oktober 2010 (online)

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Zusammenfassung

Studienziel: Ziel dieser Studie ist es, ein mechanisches Messinstrument (DensiProbe™) zur Bestimmung der lokalen Knochenfestigkeit weiter zu evaluieren, um damit zukünftig dem Operateur ein intraoperatives Messinstrument an die Hand geben zu können. Dabei soll in dieser Studie bestimmt werden, ob das Versagen einer Marknagelarthrodese vorhergesagt werden kann. Methoden: Es wurden 19 Unterschenkel verwendet. Die Proben wurden in 2 Gruppen aufgeteilt. In Gruppe 1 (n = 13) wurde der Nagel mit 2 Schrauben im Kalkaneus verriegelt. In Gruppe 2 (n = 6) erfolgte die Verriegelung mit einer Schraube und einer Klinge. Zur Messung wurde eine Sonde entwickelt, die in den Bereich des späteren Schraubenlagers eingebracht wurde. Dort wurde das Spitzendrehmoment ermittelt, das nötig war, um spongiöse Knochenstruktur zu brechen. Die Stabilität der Arthrodese wurde in einem biomechanischen Test beurteilt. Ergebnisse: Für beide Gruppen ergab sich eine signifikante Korrelation zwischen Spitzendrehmoment und Versagenszyklen. Die Korrelation zwischen BMD und Drehmoment sowie Versagenszeitpunkt war ebenfalls signifikant. Schlussfolgerung: In diesem biomechanischen Versuch konnte das Versagen einer Marknagelarthrodese mit DensiProbe™ vorhergesagt werden. Im klinischen Alltag ist das Versagen allerdings multifaktoriell, sodass die Spitzendrehmomentmessung nicht als alleiniger Prädiktor herangezogen werden kann.

Abstract

Aim: Bone quality is a main factor in implant fixation. After having shown promising results, we have further investigated the use of the DensiProbe™ as an intraoperative measurement tool for evaluation of calcaneal bone quality and prediction of nailed hindfoot arthrodesis failure. Method: In this add-on study 19 nail arthrodeses were performed using a conventional screw plus a locked blade (n = 6) or plus a locked screw (n = 13) in the calcaneus. A specially devised tool was inserted at the fixation sites of the screws and the cancellous break-away torque was measured. The constructs were then cyclically loaded to failure. Results: We saw a wide range of BMD (1.9–185.9 mgHA/cm³, mean 102.4 mg/cm³, SD 53.5). The peak torque was 0.47–1.78 Nm (mean 0.92 Nm, SD 0.46) at the proximal screw site (PSS) and 0.24 and 1.2 Nm (mean 0.63 Nm, SD 0.37) at the distal screw site (DSS), respectively, and 0.42 and 1.52 Nm (mean 1.00 Nm, SD 0.36) in the screw plus blade group (PSS). The number of cycles correlated with peak torque (two screws group PSS: p = 0.002, r² = DSS: 0.61 p = 0.001, r² = 0.90; screw plus blade group PSS: p = 0.001, r² = 0.99). Peak torque also correlated with BMD in both groups (two screws group PSS: p = 0.01, r² = 0.71; DSS: p = 0.001; r² = 0.83; screw plus blade group PSS: 0.42 and 1.52 Nm, mean 1.00 Nm, SD 0.36). Conclusion: A mechanical bone measurement tool like the DensiProbe™ seems to be suitable for predicting tibiotalocalcaneal arthrodesis failure in a biomechanical test set-up. As a restriction in clinical practice failure is multifactorial and prediction cannot be based upon these measurements only.

Literatur

Dr. med. Kajetan Klos

AO Research Institute
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7270 Davos

Schweiz

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Fax: 0 36 41/9 32 28-02

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