Augmentierte Osteosynthesen am Beispiel des proximalen Humerus und Femurs

Zusammenfassung

Hintergrund

Die operative Versorgung einer Fraktur des osteoporotischen Knochens stellt einen hohen Anspruch an das Implantat und den Operateur. Im vorliegenden Beitrag sollen anhand des proximalen Humerus der biomechanische Vorteil einer Augmentation und anhand des proximalen Femurs der klinische Einsatz einer zementaugmentierten Osteosynthese gezeigt werden.

Methodik

Am proximalen Humerus wurden 6 Paar humane Humeri in eine augmentierte und eine nichtaugmentierte Gruppe randomisiert. Anschließend erfolgte die Osteosynthese mittels einer PHILOS-Platte (PHILOS: „proximal humeral internal locking system“, Synthes, Oberdorf, Schweiz). In der augmentierten Gruppe wurden die 2 Schrauben, die in der schwächsten Spongiosa greifen, augmentiert. Anschließend erfolgte eine mechanische Testung anhand eines 3-Fragment-Frakturmodells. Am proximalen Femur wurde der klinische Einsatz des augmentierten PFNA (proximaler Femurnagel Antirotation, Synthes, Oberdorf, Schweiz) bei 40 Patienten prospektiv erfasst und hinsichtlich der Anwendung und im Follow-up nach 3 und 12 Monaten ausgewertet.

Ergebnisse

Bei den augmentierten vs. nichtaugmentierten PHILOS-Platten fand sich eine signifikant höhere Anzahl von Belastungszyklen bis zum mechanischen Versagen. Die Korrelation mit der Knochendichte ergab, dass sich die reduzierte Trabekeldichte durch die Augmentation z. T. kompensieren lässt. Primär mit augmentiertem PFNA versorgt wurden 38 Patienten (87 ± 5 Jahre), 2 davon sekundär im Rahmen einer Revision (54 ± 5 Jahre). Es kam zu keinen mechanischen Komplikationen. Zementaustritte in das Gelenk konnten nicht beobachtet werden.

Diskussion

Die Augmentation der Schrauben am proximalen Humerus in einem 3-Fragment-Frakturmodell zeigte in der In-vitro-Testung eine deutlich erhöhte Primärstabilität. Die zielgerichtete Augmentation der 2 Schrauben in der schwächsten Spongiosa erwies sich als nahezu gleichwertig mit der Augmentation der 4 proximalen Schrauben. Mit dem augmentierten PFNA steht ein sicheres und in der Anwendung einfaches Implantat zur Behandlung osteoporotischer, proximaler Femurfrakturen zu Verfügung. Ein eindeutiger Vorteil kann aktuell aufgrund der limitierten Patientenzahlen noch nicht demonstriert werden.

Abstract

Background

The treatment of osteoporotic fractures is still a challenge. The biomechanical advantages of augmentation with respect to primary in vitro stability in the proximal humerus and the clinical use of cement augmented osteosynthesis in the proximal femur are shown in this article.

Material and methods

In this study six paired human humeri were randomized in an augmented and a non-augmented group. Osteosynthesis was performed with a PHILOS plate (PHILOS, proximal humeral internal locking system, Synthes). In the augmented group the two screws purchasing in the weakest cancellous bone were augmented. The specimens were tested in a three part fracture model in a varus bending test. Regarding the proximal femur the application of the augmented PFNA (proximal femoral nail antirotation, Synthes) was prospectively registered in 40 patients and follow-up was performed at 3 and 12 months.

Results

The augmented PHILOS plates withstood significantly more load cycles until mechanical failure occurred. The correlation to bone mineral density (BMD) showed that augmentation could compensate for low BMD. A total of 38 patients were treated primarily with the augmented PFNA (mean age 87 ± 5 years) and in the remaining 2 patients this was carried out as a secondary revision (mean age 54 ± 5 years). No mechanical complications were seen in the follow-up period. Cement leakage into the joint was not observed.

Conclusion

The augmentation of the screws in locked plating in a proximal humeral fracture model is effective in improving the primary stability in a cyclic varus bending test. The targeted augmentation of two particular screws in a region of low bone quality within the humeral head was almost as effective as four screws with twice the amount of bone cement. Screw augmentation combined with knowledge of the local bone quality could be more effective in enhancing the primary stability of a proximal humeral locking plate because the effect of augmentation can be exploited more effectively limiting it to the degree required. The augmented PFNA is a safe and easy to use device to treat osteoporotic proximal femoral fractures. The overall advantage has yet to be shown in further studies covering more patients.