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Fragestellung: Zur Etablierung neuer Osteosynthesematerialien sind multiple Testverfahren an in vitro-Präparaten der gängige Standard. Dabei werden gegenwärtig frische, sowie frisch eingefrorene oder in Formalin konservierte Knochen verwendet und sowohl einer maximalen singulären Belastung (Load-to-failure) als auch einer zyklischen submaximalen Belastungen ausgesetzt. Inwieweit eine solche Konservierung die mechanischen Eigenschaften des Knochens unter den unterschiedlichen Belastungen beeinflusst, ist nach unserer Kenntnis nur unzureichend untersucht.

Ziel dieser Arbeit ist es, den Einfluss unterschiedlicher Konservierungsmethoden auf die mechanische Stabilität unter standardisierten Bedingungen zu untersuchen.

Methodik: Porcine Metatarsalia wurden entsprechend der Konservierungsmethode in 7 Gruppen aufgeteilt: Frische Knochen, Eingefroren (-18°C), Eingefroren mit zyklischem Auftauen, im Vakuum gekühlt aufbewahrte frische Knochen (4°C), sowie nach Formalin-, Thiel- oder Glycerolkonservierung. Für die Frakturerzeugung und mechanische Testung des Knochens wurde das Frakturmodell nach Ochmann et al., verwendet.

Um den Einfluss der Konservierungsmethoden auf eine Osteosynthese zu untersuchen wurden die frakturierten Knochen anschließend mit einer Plattenosteosynthese (DCP Kleinfragment-System, Synthes Umkirch Deutschland) versorgt und erneut getestet oder einer zyklischen, submaximalen Belastung über 10.000 Zyklen ausgesetzt.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Betrachtet man die Ergebnisse bei Frakturentstehung, so zeigte sich ein einheitlicheres Bruchmuster bei chemischer Konservierung, im Gegensatz zu frischen oder physikalisch konservierten Knochen. Bei der Bruchkraft und Maximallast zeigten sich keine signifikanten Unterschiede. Betrachtet man hingegen die Druckverformung bei Bruch, so ist diese sowohl bei Formalin- als auch bei Glycerolkonservierung signifikant niedriger als bei frisch präparierten Knochen. Ähnliches gilt für die Verformung bei Maximallast.

Hinsichtlich der zyklischen Belastungen zeigt sich, dass in der Gruppe der formalinkonservierten Knochen (60,0%) und bei Glycerolkonservierung (58,1%) mehr als die Hälfte aller Knochen vor Ablauf der 10.000 Zyklen versagten. Bei den übrigen zeigt sich nach Ablauf der 10.000 Zyklen kein signifikanter Unterschied bezüglich der Auslockerung zwischen den Gruppen.

Die Ergebnisse zeigen, dass die getesteten physikalischen Konservierungsverfahren keinen Einfluss auf die mechanische Stabilität von Knochen haben. Bei chemischer Fixierung hingegen gilt diese Aussage nur eingeschränkt, so dass auf diese Weise konservierte Knochen nur für ausgewählte Fragestellungen herangezogen werden sollten.