Die interfragmentäre Kompression des ZESPOL-Osteosynthese-Systems

Zusammenfassung

Neben den Vorteilen der Plattenosteosynthese, wie primärer Knochenheilung und sofortiger postoperativer Übungsstabilität, dürfen die Nachteile der Methode nicht vergessen werden. Dies sind vor allem die hohe Druckbelastung der Corticalis bzw. des Periosts unter der Platte und die hohe Zugbelastung der Schraubengewinde im Knochen, die zur Druckatrophie führen können. Außerdem bedeutet die Schienung durch die Platte für den Knochen einen Funktionsentzug (stress protection), auf den er mit Materialabbau, besonders unter der Platte, reagiert.

Diese Nachteile sollen durch ein neues, ZESPOL genanntes Osteosynthesesystem, welches in Polen entwickelt wurde, vermieden werden. Hierbei wird die Platte dicht über dem Periost oder in variablem Abstand vom Knochen an sogenannten Plattformschrauben befestigt. Obwohl das Verfahren bereits in Polen mit Erfolg angewandt wird, wurden bisher keine experimentellen Untersuchungen zur Stabilität veröffentlicht.

Bei den nachfolgenden biomechanischen Experimenten wurde untersucht, ob das neue Verfahren eine vergleichbar gute interfragmentäre Kompressionskraft wie gebräuchliche selbstspannende Platten erreicht. Im halbseitigen Knochenmodell wurde die interfragmentäre Kompression mit einem zwischengeschalteten Piezo-Element am Leichenknochen bestimmt. Zur besseren Vergleichbarkeit der Systeme wurden nicht die größer dimensionierten Original-ZESPOL-Platten verwendet, sondern herkömmliche Autokompressionsplatten (ACP) für die Aufnahme von ZESPOL-Schraubenbolzen modifiziert.

Die durchschnittliche maximale interfragmentäre Kompression der ZESPOL-Osteosynthese betrug 88% der zum Vergleich herangezogenen ACP. Bei einer Auswahl besonders kräftiger Knochen vergrößerte sich der Abstand beider Systeme, hier erreichte die polnische Platte nur 80% der Maximalwerte der ACP. Bei Betrachtung besonders schwacher, osteoporotischer Knochen erzeugte die ZESPOL-Konstruktion dagegen um 19% höhere Kräfte als das Vergleichssystem.

Die interfragmentäre Kompression der ZESPOL-Osteosynthese kann als insgesamt ausreichend angesehen werden, bei osteoporotischen Verhältnissen ist sie sogar überlegen, da bei herkömmlichen selbstspannenden Platten hier die Schrauben nicht maximal angezogen werden können. Nachteilig erscheint die technische Aufwendigkeit und kompliziertere Handhabung des Systems.

Abstract

Apart from the advantages of plate osteosynthesis, like primary bone healing and immediate post-operative Mobilisation treatment, the disadvantages of this method must be mentioned. First of all these are the high pressure on the surface of the bone by the plate and the high tension stress on the bone by the thread of the screws, which can lead to bone atrophy. Besides the splinting by the plate is accompanied by a functional lack of the bone. The bone reacts on this “stress protection” by reduction of material, especially under the plate.

These disadvantages shall be avoided by a new osteosynthesis system, called ZESPOL, which has been developed in Poland. Here the plate does not contact directly the bone, but is fixed above the periost by special screw bolts. Although this method is used in Poland clinically with success, until now no experimental examinations concerning the stability of this osteosynthesis have been published.

In the following biomechanical tests we examined, whether the new method achieves a comparable interfragmental compression like common selfcompressing plate Systems. We measured the maximal interfragmental compression with an interposed piezo-electric element on human cadaver tibiae. Because the original ZESPOL plates have greater dimensions than common plates, we did not use these original plates. In order to get a comparability between the two Systems, we modified small Autocompression plates (ACP) by milling a slot in the underside, so that they could be used with the original ZESPOL screw bolts. These modified ZESPOL plates we compared with common 6-hole Auto-compression plates and cortical screws.

In the average the maximal interfragmental compression of the ZESPOL System was 88% in comparison with the ACP. In a selection of especially strong bones the superiority of the ACP increased; here the ZESPOL plate only reached 80% of its interfragmental compression. In very weak bones, the ZESPOL system got an advantage against the ACP and achieved about 19% higher results.

All in all the ZESPOL system has a sufficient interfragmental compression, in osteoporotic bones it is even superior, because here in common self-compressing plates the screws cannot be tightened maximally. Though the technical complexity and the involved handling of the system seems disadvantageous.