Lukas Hufnagel

• Avulsionsfrakturen des Kalkaneus sind seltene Verletzungen und machen mit 0,03 % bis 0,1 % einen sehr kleinen Anteil aller Frakturen aus. (13, 20-23, 25) Allerdings sind sie mit einer hohen Rate an Komplikationen verbunden. (27, 30, 73) Neben der prekären Weichteilsituation (17, 24, 30, 43, 44, 49) stellt vor allem eine ausreichende Stabilität der osteosynthetischen Versorgung eine Herausforderung dar. (30, 73) In dieser biomechanischen Studie wurden drei verschiedene kanülierte Schraubentypen, sowie zwei winkelstabile Plattenosteosynthesen zurAvulsionsfrakturen des Kalkaneus sind seltene Verletzungen und machen mit 0,03 % bis 0,1 % einen sehr kleinen Anteil aller Frakturen aus. (13, 20-23, 25) Allerdings sind sie mit einer hohen Rate an Komplikationen verbunden. (27, 30, 73) Neben der prekären Weichteilsituation (17, 24, 30, 43, 44, 49) stellt vor allem eine ausreichende Stabilität der osteosynthetischen Versorgung eine Herausforderung dar. (30, 73) In dieser biomechanischen Studie wurden drei verschiedene kanülierte Schraubentypen, sowie zwei winkelstabile Plattenosteosynthesen zur Versorgung von Kalkaneusfrakturen bezüglich ihrer biomechanischen Stabilität in einer Materialprüfmaschine unter optischem Tracking mithilfe einer 3D-Kamera getestet und verglichen. Dazu wurden für jede der fünf Gruppen Avulsionsfrakturen vom Typ II nach Beavis an je zehn Kalkaneusmodellen aus Kunststoff erzeugt und diese anschließend unter Verwendung der jeweiligen Osteosynthese versorgt. Unter den drei Schraubentypen gab es zwei kanülierte Schrauben unterschiedlicher Größe mit Unterlegscheiben, die auch in der klinischen Praxis bereits Verwendung finden. Außerdem wurden versenkbare, kanülierte Doppelgewinde Schrauben verwendet, deren Einsatz bei dieser Verletzung nach unserem Wissen bisher nicht in der Literatur beschrieben ist. Das winkelstabile Plattensystem wurde bis jetzt nach eigener Literaturrecherche ebenfalls nicht in der hier angewandten Art und Weise zur Versorgung derartiger Frakturen verwendet. Alle Versuchsmodelle wurden, sofern es nicht während der Testung zum Versagen kam, auf drei verschiedenen Kraftniveaus (100 N, 200 N, 300 N) zyklisch und anschließend mit einer Maximalkrafttestung getestet. Dabei wurden das Peak to Peak Displacement bei 100 N, 200 N und 300 N, das maximale Displacement, die plastische Deformation bei 100 N, 200 N und 300 N, die Maximalkraft, die Steifigkeit bei 100 N, 200 N und 300 N und die Art des Fixationsversagens erfasst. Ziel der Studie war es, Unterschiede zwischen den Versorgungsformen aufzudecken. Die Ergebnisse zeigen, dass die winkelstabile Plattenosteosynthese Stabilitätsdefizite bei der Versorgung von „beak“ Frakturen aufweist. Außerdem konnte gezeigt werden, dass beim Vergleich der versenkbaren, kanülierten Doppelgewinde Schrauben mit 5,0 mm Durchmesser mit den kanülierten Schrauben mit 6,5 mm Durchmesser und Unterlegscheiben keine statistisch signifikanten Unterschiede bestehen, außer bezüglich der Steifigkeit bei 300 N. Somit ist eine vergleichbare biomechanische Stabilität wahrscheinlich. Die versenkbaren, kanülierten Doppelgewinde Schrauben besitzen eine hohe biomechanische Stabilität und bieten die Möglichkeit, den Schraubenkopf im Knochenniveau zu versenken, wodurch weniger Weichteilirritationen und Wundheilungsstörungen zu vermuten sind. Sie scheinen deshalb eine attraktive Alternative zu kanülierten Schrauben mit Unterlegscheiben zu sein. Ob versenkbare, kanülierte Doppelgewinde Schrauben z.B. auch im Kadaverversuch eine ausreichende biomechanische Stabilität zeigen, bleibt allerdings nachfolgenden biomechanischen Studien vorbehalten. Ebenso muss der mögliche postoperative Vorteil hinsichtlich der Schonung der Weichteile in klinischen Studien untersucht werden.…
• Avulsion fractures of the calcaneus are rare and represent only 0,03 % to 0,1 % of all fractures. (13, 20-23, 25) However complications often occur. (27, 30, 73) The precarious soft tissues (17, 24, 30, 43, 44, 49) as well as the sufficient stability of the osteosynthesis are challenging factors. (30,73) Three different types of partial threaded cannulated screws (a) 6.5-mm partial threaded cannulated screws, b) 4.0-mm partial threaded cannulated screws, c) 5.0-mm headless cannulated compression screws) and two different locking plates (d)Avulsion fractures of the calcaneus are rare and represent only 0,03 % to 0,1 % of all fractures. (13, 20-23, 25) However complications often occur. (27, 30, 73) The precarious soft tissues (17, 24, 30, 43, 44, 49) as well as the sufficient stability of the osteosynthesis are challenging factors. (30,73) Three different types of partial threaded cannulated screws (a) 6.5-mm partial threaded cannulated screws, b) 4.0-mm partial threaded cannulated screws, c) 5.0-mm headless cannulated compression screws) and two different locking plates (d) 2.3-mm locking plate, e) 2.8-mm locking plate) were tested regarding their biomechanical stability using a material-testing machine and an optical tracking device. Ten beak fractures were simulated in synthetic bones and assigned to the five different groups of fixation. On all stabilized synthetic bones three different traction force levels were applied (100 N, 200 N, 300 N) as well as a load to failure testing. Outcome measures were peak-to-peak displacement, total displacement, plastic deformation, load to failure, stiffness and mode of implant failure. The aim of this study was to reveal differences among the osteosynthesis techniques. The use of locking plates showed a lack of stability. Fracture fixation using 6.5-mm partial threaded cannulated screws or 5.0-mm headless cannulated compression screws provided a comparable biomechanical stability. Moreover the possibility of countersinking the screw head in the bone is a plausible benefit of the use of headless cannulated compression screws in terms of soft tissue irritation. Therefore they seem to be an attractive alternative to partial threaded cannulated screws. This assumption in addition to the sufficiency of the biomechanical stability will have to be supported in future clinical and cadaveric studies.…