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Biomechanische Untersuchung der winkelstabilen Plattenosteosynthese am proximalen Humerus

Biomechanical investigation of fixed-angle plate osteosynthesis of the proximal humerus

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Zusammenfassung

Hintergrund

Die proximale Humerusfraktur ist eine typische Verletzung des älteren Menschen mit osteoporotischer Knochenqualität. Dies erschwert die operative Stabilisierung, da es in der schlechten Knochenstruktur häufig zu sekundären Dislokationen kommt. Winkelstabile Implantate haben eine erhöhte Stabilität zum Ziel durch Anwendung des Fixateur-interne-Prinzips. Die NCB®-PH- (Non-contact-bridging-für-den proximalen-Humerus-)Platte ist ein winkelstabiles System der neueren Generation, bei dem die Schrauben durch sekundäres Einbringen einer Verschlusskappe verriegelt werden. Ziel der Studie war es zu überprüfen, ob und in welchem Maß sich die mechanische Stabilität im Frakturmodell durch die winkelstabile NCB-PH-Platte steigern lässt.

Material und Methoden

An 16 unfixierten humanen Humeri wurde eine AO-11-B1-Fraktur simuliert und mit der NCB-PH-Platte stabilisiert. In einem paarigen Ansatz wurde die Platte je einmal winkelstabil bzw. konventionell angewendet. Hundert Zyklen axialer Last wurden appliziert und die interfragmentäre Bewegung gemessen. Danach wurden die intakt verbliebenen Präparate einem Versagenstest unterzogen.

Ergebnisse

Bei winkelstabiler Anwendung der NCB-PH-Platte zeigte sich eine statistisch signifikant geringere interfragmentäre Rotation (51%). Außerdem versagte die winkelstabile Osteosynthese tendenziell unter einer höheren Last (16%).

Schlussfolgerung

Im Frakturmodell am humanen Knochen erzielt die NCB-PH-Platte winkelstabil angewendet insbesondere in der Rotation eine höhere Stabilität als bei konventioneller Anwendung. In der klinischen Anwendung sollten daher alle eingebrachten Schrauben winkelstabil verriegelt werden. Die Ergebnisse lassen den Schluss zu, dass mit der NCB-PH-Platte eine hohe Primärstabilität erzeugt werden kann, was eine frühfunktionelle Nachbehandlung zulässt.

Abstract

Introduction

Proximal humeral fractures are common in the elderly population and are often associated with osteoporosis. Fixation of unstable proximal humeral fractures is problematic due to loss of fixation in osteoporotic bone. Fixed-angle devices are intended to provide superior mechanical stability due to the principle of an internal fixator. The NCB®-PH (non-contact-bridging proximal humerus) plate is a new fixed-angle device that locks the screws to the plate by secondary insertion of a locking cap. The aim of this study was to investigate if and to what extent NCB-PH plates applied in the locked mode provide higher mechanical stability in a proximal humerus fracture model.

Methods

For this investigation 16 (8 pairs) fresh frozen cadaveric humeri were used. An AO/ASIF 11-B 1 fracture of the proximal humerus was created in each bone and fixed with the NCB-PH plate. In a paired setting one bone was fixed with the plate in the locked mode and the other with the plate in the non-locked mode. The bones were then subjected to 100 cycles of axial loading and interfragmentary motion was measured. Bones surviving this test were subjected to load-to-failure testing and the force at which failure occurred was recorded.

Results

Bones fixed with the plate in the locked mode showed a statistically significant lower (51%) interfragmentary rotation compared to bones fixed with the plate in the non-locked mode. There was also a tendency for the bones fixed with the plate in the locked mode to fail first under higher forces (16%) during load-to-failure testing.

Conclusion

The NCB-PH plate provides superior interfragmentary stability when used in the locked mode in a human cadaveric proximal humerus fracture model. Therefore, we recommend that all screws should be inserted in the locked mode. The results suggest that the NCB-PH plate in the locked mode provides higher primary postoperative stability thus permitting early functional treatment of the patient.

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Interessenkonflikt

Die Studie wurde finanziell durch die Firma Zimmer, Winterthur, Schweiz unterstützt. Das in der Studie verwendete Implantat ist CE-zertifiziert.

Author information

Authors and Affiliations

  1. Zentrum für Chirurgie, Klinik für Unfall-, Hand-, Plastische- und Wiederherstellungschirurgie, Universität Ulm, Steinhövelstr. 9, 89075, Ulm, Deutschland

    G. Röderer, F. Gebhard & L. Kinzl

  2. Department of Orthopaedic Surgery, Ain Shams University Hospitals Cairo, Cairo, Ägypten

    M. AbouElsoud

  3. Institut für unfallchirurgische Forschung und Biomechanik, Universität Ulm, Ulm, Deutschland

    L. Claes

  4. Abteilung für diagnostische und interventionelle Radiologie, Universität Ulm, Ulm, Deutschland

    A.J. Aschoff

Authors
  1. G. Röderer
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  2. M. AbouElsoud
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  3. F. Gebhard
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  4. L. Claes
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  5. A.J. Aschoff
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  6. L. Kinzl
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Röderer, G., AbouElsoud, M., Gebhard, F. et al. Biomechanische Untersuchung der winkelstabilen Plattenosteosynthese am proximalen Humerus. Unfallchirurg 113, 133–138 (2010). https://doi.org/10.1007/s00113-009-1672-4

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