Dynamic analysis of olecranon osteosyntheses – an in vitro comparison of two osteosynthesis systems

Hintergrund: Ziel dieser Studie war die Entwicklung eines Test-Setups mit kontinuierlicher Winkeländerung für die Imitation der Gelenkbewegung des Ellenbogens zum mechanischen Vergleich von Zuggurtungosteosynthese und einem neu entwickelten intramedullären Nagelsystem. Material und Methode: Der Rotationsmotor des servopneumatischen Testapparates arbeitet winkelgesteuert für die Ellenbogenbewegung, der Linearmotor kraftgesteuert für den M. triceps brachii. Das Frakturmodell wurde dynamisch unter zyklischer Belastung getestet. An 14 frischen Leichenulnae wurde eine schräge Osteotomie des Olecranon durchgeführt und zwei verschiedene Osteosynthesesysteme angelegt. Eine Gruppe erhielt die Zuggurtungsosteosynthese, die andere Gruppe den intramedullären Nagel implantiert. Das Bewegungsausmaß des Ellenbogengelenkes änderte sich zwischen 0° Extension und 100° Flexion unter einer dynamischen Zugkraftvariation zwischen 25 und 150 N. Anhand zweier Paare von Markerpins, die jeweils am proximalen und am distalen Fragment frakturnah angebracht waren, wurde die Relativbewegung zwischen den Pins gemessen. Die Bewegungsanalyse wurde nach 4 und nach 300 Zyklen kontinuierlicher Belastung durchgeführt. Ergebnisse: Nach 300 Zyklen war die Lockerung der Zuggurtungsosteosynthese signifikant höher als die der intramedullären Nagelosteosynthese. Diskussion: Andere Untersuchungen von Osteosynthesen mit Gelenkbeteiligung veränderten die Krafteinwirkung nicht dynamisch. Das Test-Setup der vorliegenden Studie imitiert die Gelenkbewegung mit einer kontinuierlichen Änderung des Gelenkwinkels. Das ist eine wichtige Voraussetzung für eine akkurate biomechanische Untersuchung von unterschiedlichen Osteosyntheseverfahren zur Fixierung von Olecranonfrakturen. Das getestete intramedulläre Nagelsystem zeigte im Vergleich zur Zuggurtungsosteosynthese eine signifikant geringere Lockerung unter Belastung