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Zielsetzung und Fragestellung: Periprothetische Femurfrakturen (PFF) in Verbindung mit einer festen Prothese (Vancouver B1/C, UCS Typ IV.3 B1/C) stellen aufgrund komplexer biomechanischer Bedingungen, Begleiterkrankungen der Patienten und der Knochenqualität eine klinische Herausforderung dar. Ziel dieser Studie war es, die biomechanische Bedeutung der Plattenkonfiguration zu untersuchen und einen Rahmen für die individualisierte Plattenkonfiguration zu schaffen.

Material und Methoden: Literaturrecherche und Modellierung wurden verwendet um verschiedene Verriegelungsplatten (NCB, PeriPRO, VA-LCP, LCP-DF) biomechanisch zu analysieren. Ein analytisches Modell untersuchte den Einfluss von Plattensteifigkeit, Belastungsbedingungen und Hebelarmen auf Plattenbeanspruchung und interfragmentäre Bewegung (Abbildung 1A [Abb. 1]). Zusätzlich wurden 20 klinische PFF (Vancouver B/C, >90 Tage Follow-up) untersucht (Abbildung 1B [Abb. 1]) und mit Finite-Elemente-Analyse-(FEA)-Modellen verschiedener Fixationsszenarien (Knochenqualität, Spaltgröße, Plattenkonfiguration, Schwingstrecke, Belastung) analysiert. Axiale Steifigkeit, Plattenbeanspruchung und Gewebsdehnung (Stimulation) wurden analysiert und die Modellergebnisse mit klinischen Fällen von Non-Union und Implantatversagen validiert (Abbildung 1 [Abb. 1]).

Ergebnisse: Verschiedene Materialeigenschaften, Plattendesigns und Flexibilität der Schraubenplatzierung gehen einher mit einer breiten Spanne an Plattenbeanspruchungen und interfragmentären Bewegungen, abhängig von Plattensteifigkeit, Belastung und Hebelarm. Die FEA zeigte eine große Bandbreite an axialer Steifigkeit (79–1.459 N/mm) und Plattenbeanspruchung (40–1.314 MPa) in Abhängigkeit der Konfiguration. Eine höhere Steifigkeit wurde bei einer anatomischen Reposition mit kleinen Frakturspalten, Gewebsüberbrückung (Kallus, Scaffold oder Graft), Doppelverplattung, kürzerer Schwingstrecke und guter Knochenqualität beobachtet. Die Plattenbeanspruchung wurde durch eine mediale Abstützung (Knochenkontakt unter Last), Doppelplatten und Teilbelastung reduziert. Größere Frakturdehiszenzen (>5–8 mm) ohne mediale Abstützung und Vollbelastung führen zu übermäßiger Beanspruchung. Klinisch zeigte sich ein Trend zu besserer Heilung (radiographische Überbrückung) mit Plattenfixation im Vergleich zur alleinigen Cerclage, jedoch ohne statistische Signifikanz. Verzögerte Heilung war mit größeren Frakturspalten und höherem BMI assoziiert. Doppelplatten und Teilbelastung reduzierten die Stimulation der Heilung, während größere Spalten und längere Arbeitslängen die Stimulation erhöhten.

Diskussion und Schlussfolgerung: Biomechanische Faktoren sind entscheidend für den Erfolg der Plattenfixation bei Vancouver B1/C PFF. Ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Stabilität und Flexibilität ist für die Heilungsstimulation entscheidend. Eine anatomische Reposition und mediale Abstützung minimieren die Plattenbeanspruchung und fördern die Heilung. Personalisierte Fixationsstrategien optimieren die Heilung und minimieren Komplikationen. Bei großen Frakturspalten ist eine zuverlässige Fixationssteifigkeit für eine sichere Vollbelastung durch eine unilaterale Plattenosteosynthese möglicherweise nicht erreichbar. Der von uns erarbeitete Behandlungsalgorithmus unterstützt die Plattenauswahl und -konfiguration basierend auf patientenspezifischen Faktoren.