gms | German Medical Science

German Congress of Orthopaedics and Traumatology (DKOU 2019)

22. - 25.10.2019, Berlin

Ergebnisse eines biomechanischen Versuchsmodells zur Anwendungsanalyse externer dynamischer Handgelenksfixateure

Meeting Abstract

  • presenting/speaker Ingmar Rinas - Chirurgische Klinik Universitätsmedizin Rostock, Abt. für Unfall-, Hand und Wiederherstellungschirurgie, Rostock, Germany
  • Heiner Martin - Universität Rostock, Institut für Biomedizinische Technik, Rostock, Germany
  • Gerd Huber - Technische Universität Hamburg-Harburg, Institute of Biomechanics, Hamburg, Germany
  • Daniela Arbeiter - Universität Rostock, Institut für Biomedizinische Technik, Rostock, Germany
  • Carolin Wüstenhagen - Universität Rostock, Institut für Biomedizinische Technik, Rostock, Germany
  • Thomas Mittlmeier - Chirurgische Klinik Universitätsmedizin Rostock, Abt. für Unfall-, Hand und Wiederherstellungschirurgie, Rostock, Germany

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2019). Berlin, 22.-25.10.2019. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2019. DocAB31-1195

doi: 10.3205/19dkou189, urn:nbn:de:0183-19dkou1891

Published: October 22, 2019

© 2019 Rinas et al.
This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution 4.0 License. See license information at http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/.


Outline

Text

Fragestellung: Ziel der experimentellen Studie war es, einen Sicherheitsbereich für die klinische Anwendung von externen, dynamischen gelenküberbrückenden Fixateuren zur Behandlung distaler intraartikulärer Radiusfrakturen (im Versuch: Galaxy wrist, Fa.Orthofix, Bussolengo, Italien) zu definieren. Hierzu erfolgten statisch-zyklisch, biomechanische und laseroptische Untersuchungen von Sawbone-Kunsthänden mit angelegtem Fixateur externe mittels Universal-Prüfmaschine bzw. 3D-Laser-Handscanner.

Methodik: Fünf Kunsthände wurden zunächst gekürzt und im Bereich der Mittelhandköpfchen sowie Radius und Ulna proximal in PMMA eingebettet. Nach Anfeilen des Ausgusses wurde dieser in einer speziell angefertigten Grundplatte mittels Rändelschrauben fixiert. Der Ausguss der Mittelhand wurde mit der Zugstange gekoppelt und diese an eine Kraftmessdose angeschlossen und eine passiv geführte Bewegung des Handgelenkes ermöglicht. In einem zweiten Schritt erfolgte die Montage des Fixateur externe. Nach initialer Ausrichtung der Drehachse des Fixateurs auf das physiologische Drehzentrum im Bereich des Os capitatum wurde die Drehachse nun definiert realitätsnah manipuliert und anschließend die Handgelenksbewegung bei angelegtem Fixateur auf auftretende Scher- bzw. Verlustkräfte und deren Auswirkung auf ein Frakturmodell hin untersucht.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Im Ergebnis zeigte sich, dass bereits kleine Abweichungen der Drehachse um 10° zu deutlich erhöhten Scher- bzw. Verlustkräften führten (siehe Abbildung 1 [Abb. 1]). In einem A-Frakturmodell zeigte sich bei anliegendem Fixateur eine vermehrte Bewegung im Frakturspalt und Instabilität. Eine zusätzliche K-Draht-Osteosynthese konnte diese minimieren. Ab einer Achsabweichung von 20° traten jedoch auch nach Osteosynthese erhöhte Verlustkräfte auf, die in vivo auf unerwünschte Effekte im Frakturbereich hindeuten könnten (Tabelle 1 [Tab. 1]).

Im klinischen Setting hätten die beobachteten Ereignisse wahrscheinlich eine verzögerte Frakturheilung und damit langfristig funktionelle Defizite zur Folge. Das in dem Versuchsaufbau geprüfte Modell zeigte einen relativ engen Sicherheitsbereich, der hohe Anforderungen an die Präzision des Anwenders bei Montages des Fixateurs stellt.

Nur die exakte Ausrichtung des Drehzentrums des externen Fixateurs auf die physiologische Drehachse des Handgelenkes ermöglicht den Kompromiss zwischen stabiler Fixation und möglicher Dynamisierung zur Vermeidung von Bewegungseinschränkungen und kann somit als vielversprechende Grundlage für die komplikationsfreie Ausheilung der Verletzung gelten.