@article{JordanHufnagelMcDonoghetal.2022,
  author    = {Jordan, Martin C. and Hufnagel, Lukas and McDonogh, Miriam and Paul, Mila M. and Schmalzl, Jonas and Kupczyk, Eva and Jansen, Hendrik and Heilig, Philipp and Meffert, Rainer H. and Hoelscher-Doht, Stefanie},
  title     = {Surgical fixation of calcaneal beak fractures — biomechanical analysis of different osteosynthesis techniques},
  series = {Frontiers in Bioengineering and Biotechnology},
  volume    = {10},
  journal   = {Frontiers in Bioengineering and Biotechnology},
  issn      = {2296-4185},
  doi       = {10.3389/fbioe.2022.896790},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-282792},
  year      = {2022},
  abstract  = {The calcaneal beak fracture is a rare avulsion fracture of the tuber calcanei characterized by a solid bony fragment at the Achilles tendon insertion. Treatment usually requires osteosynthesis. However, lack of biomechanical understanding of the ideal fixation technique persists. A beak fracture was simulated in synthetic bones and assigned to five different groups of fixation: A) 6.5-mm partial threaded cannulated screws, B) 4.0-mm partial threaded cannulated screws, C) 5.0-mm headless cannulated compression screws, D) 2.3-mm locking plate, and E) 2.8-mm locking plate. Different traction force levels were applied through an Achilles tendon surrogate in a material-testing machine on all stabilized synthetic bones. Outcome measures were peak-to-peak displacement, total displacement, plastic deformation, stiffness, visual-fracture-line displacement, and mode of implant failure. The 2.3- and 2.8-mm plating groups showed a high drop-out rate at 100 N tension force and failed under higher tension levels of 200 N. The fracture fixation using 4.0-mm partial threaded screws showed a significantly higher repair strength and was able to withhold cyclic loading up to 300 N. The lowest peak-to-peak displacement and the highest load-to-failure and stiffness were provided by fracture fixation using 6.5-mm partial threaded cannulated screws or 5.0-mm headless cannulated compression screws. As anticipated, large 6.5-mm screw diameters provide the best biomechanical fixation. Surprisingly, the 5.0-mm headless cannulated compression screws yield reliable stability despite the absent screw head and washer. When such large screws cannot be applied, 4.0-mm screws also allow reasonable fixation strength. Plate fixation should be implemented with precaution and in combination with a restrictive postoperative motion protocol. Finally, clinical cases about the surgical application and recovery are included.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Hufnagel2024,
  author    = {Hufnagel, Lukas},
  title     = {Operative Stabilisierung der Avulsionsfraktur des Kalkaneus - Biomechanische Analyse verschiedener Osteosynthesetechniken},
  doi       = {10.25972/OPUS-34585},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-345855},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2024},
  abstract  = {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 prek{\"a}ren Weichteilsituation (17, 24, 30, 43, 44, 49) stellt vor allem eine ausreichende Stabilit{\"a}t der osteosynthetischen Versorgung eine Herausforderung dar. (30, 73) In dieser biomechanischen Studie wurden drei verschiedene kan{\"u}lierte Schraubentypen, sowie zwei winkelstabile Plattenosteosynthesen zur Versorgung von Kalkaneusfrakturen bez{\"u}glich ihrer biomechanischen Stabilit{\"a}t in einer Materialpr{\"u}fmaschine unter optischem Tracking mithilfe einer 3D-Kamera getestet und verglichen. Dazu wurden f{\"u}r jede der f{\"u}nf 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 kan{\"u}lierte Schrauben unterschiedlicher Gr{\"o}ße mit Unterlegscheiben, die auch in der klinischen Praxis bereits Verwendung finden. Außerdem wurden versenkbare, kan{\"u}lierte 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 w{\"a}hrend 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 Stabilit{\"a}tsdefizite bei der Versorgung von „beak" Frakturen aufweist. Außerdem konnte gezeigt werden, dass beim Vergleich der versenkbaren, kan{\"u}lierten Doppelgewinde Schrauben mit 5,0 mm Durchmesser mit den kan{\"u}lierten Schrauben mit 6,5 mm Durchmesser und Unterlegscheiben keine statistisch signifikanten Unterschiede bestehen, außer bez{\"u}glich der Steifigkeit bei 300 N. Somit ist eine vergleichbare biomechanische Stabilit{\"a}t wahrscheinlich. Die versenkbaren, kan{\"u}lierten Doppelgewinde Schrauben besitzen eine hohe biomechanische Stabilit{\"a}t und bieten die M{\"o}glichkeit, den Schraubenkopf im Knochenniveau zu versenken, wodurch weniger Weichteilirritationen und Wundheilungsst{\"o}rungen zu vermuten sind. Sie scheinen deshalb eine attraktive Alternative zu kan{\"u}lierten Schrauben mit Unterlegscheiben zu sein. Ob versenkbare, kan{\"u}lierte Doppelgewinde Schrauben z.B. auch im Kadaverversuch eine ausreichende biomechanische Stabilit{\"a}t zeigen, bleibt allerdings nachfolgenden biomechanischen Studien vorbehalten. Ebenso muss der m{\"o}gliche postoperative Vorteil hinsichtlich der Schonung der Weichteile in klinischen Studien untersucht werden.},
  subject      = {Fersenbeinbruch},
  language  = {de}
}