Experimentelle Untersuchung zur biomechanischen Stabilität unterschiedlicher Unterkieferosteosynthesen

Zusammenfassung

Hintergrund. Untersuchungen zum Vergleich verschiedener Osteosynthesekonzepte erfordern die Beachtung sowohl biomechanischer als auch biologischer Kriterien. Dabei sollten experimentelle Untersuchungen möglichst weit der In-vivo-Situation entsprechen. Ziel unserer Untersuchung war es, ein Frakturmodell zu entwickeln und mittels frakturierten und verschiedenartig osteosynthetisch versorgten Unterkieferpräparaten die belastungsabhängige Bewegung im Frakturspaltbereich zu determinieren.

Methode. An 5 humanen Unterkiefern wurden nach Osteotomie oder Frakturierung im Korpus- und Medianbereich durch Anwendung der Dehnungsmessstreifentechnik Mikrobewegungen im Frakturspaltbereich bei unterschiedlichen Osteosynthesen (DCP-, EDCP-, Miniplatten-, 3D-Systeme) unter Belastung untersucht. Mit Hilfe einer von uns erarbeiteten Methode zur experimentellen Frakturerzeugung konnten durch Gipsblockscherung vergleichbare und vorbestimmte Frakturen erzeugt werden.

Ergebnisse. Unsere Untersuchungen zeigen, dass die Mikrobewegungen im Spaltbereich unabhängig von der osteosynthetischen Versorgung deutliche Unterschiede zwischen osteotomierten und frakturierten Unterkiefern aufweisen. Bei den frakturierten und kongruent reponierten Unterkieferpräparaten fanden sich bei allen Osteosynthesesystemen physiologische Mikrobewegungen im Frakturspaltbereich unter Belastung. Im Gegensatz hierzu traten bei dem osteotomierten und plattenosteosynthetisch versorgten Unterkieferpräparat Mikrobewegungen im Frakturspalt auf, die deutlich über denen der frakturierten und kongruent reponierten Unterkieferpräparate lagen.

Diskussion. Mit dem hier vorgestellten Fraktur- und Osteosynthesemodell lassen sich Untersuchungen durchführen, die Mikrobewegungen im Frakturspaltbereich quantitativ determinieren können. Unsere Ergebnisse zeigen die Wichtigkeit einer idealen Reposition, die die Mikrobewegung im Frakturspaltbereich entscheidend beeinflusst.

Abstract

Background. Comparative studies of different forms of osteosynthesis require that biomechanical and biological criteria be observed. The conditions in experimental studies should be as close as possible to the in vivo situation. The aim of our study was to develop a fracture model that would allow determination of the micromovements in the gap tissue following different forms of internal fixation in fractured human mandibles.

Methods. Micromovements in the gap tissue of five human mandibles treated with different osteosynthetic systems (DCP, EDCP, Miniplates, 3-D systems) following osteotomy or fracture in the region of the corpus and median region were investigated by means of strain gauges. By fitting the human mandibles in plaster according to a method of our own it was possible to create fractures at predictable and comparable localizations.

Results. Our investigations show that the micromovements in the gap tissue of osteotomied and fractured mandibles are different and not dependent on the form of osteosynthesis applied. Physiological micromovements in the gap tissue were found under strain for all osteosynthetic systems used in fractured and congruently reset mandibles.

Discussion. Our fracture and osteosynthesis model allows the quantitative determination of micromovements in the gap tissue and shows the importance of ideal realignment, which has a decisive influence on micromovements in the gap tissue.