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Zielsetzung und Fragestellung: Die Stabilisierung posterolateraler Fragmente bei Tibiakopffrakturen ist technisch anspruchsvoll. Zur Optimierung der Fragmentstabilisierung präsentieren wir eine modifizierte Jail-Screw-Technik, bei der zwei Schrauben in Kombination mit einer locking-compression Platte (LCP) unter Verwendung eines 3D-gedruckten Zielbogens eingebracht werden. Ziel dieser biomechanischen Studie war es zu überprüfen, ob diese modifizierte Technik eine höhere Stabilität des posterolateralen Fragments im Vergleich zur alleinigen Plattenosteosynthese ermöglicht.

Material und Methoden: Hierzu wurden 16 proximale Tibia-Modelle im zweistufigen Gussverfahren aus Polyurethan gefertigt. 3D-gedruckte Schnittschablonen ermöglichten die identische Erzeugung lateraler Splitfrakturen mit posterolateralem Fragment. Basierend auf dem 3D-Scan einer winkelstabilen 6-Loch-LCP (DePuy Synthes, USA) wurde zudem ein Zielgerät zur Platzierung der Jail-Screws konstruiert und mittels 3D-Druck hergestellt. In der ersten Gruppe (PlateOnly, n=8) erfolgte die Stabilisierung ausschließlich mittels LCP. In der zweiten Gruppe (JailScrew, n=8) wurden hingegen zwei zusätzliche Jail-Screws eingebracht. Das posterolaterale Fragment beider Gruppen wurde in einem stufenweise ansteigenden dynamischen Lastprotokoll nachfolgend in einer Prüfmaschine (Instron E3000) bis zum strukturellen Versagen axial belastet. Als strukturelles Versagen wurde eine Aktuatorbewegung von 10 mm gewertet. Ergänzend wurde die Fragmentbewegung mittels digitaler Bildkorrelation (ARAMIS 6M, Carl Zeiss GOM Metrology GmbH) anhand aufgeklebter Marker erfasst. Die maximale Versagenslast der beiden Gruppen wurde mithilfe eines Mann-Whitney-U-Tests für unabhängige Stichproben auf Signifikanz überprüft.

Ergebnisse: Während das Osteosyntheseversagen in der PlateOnly Gruppe bei einer mittleren axialen Last von 831 ± 112 N auftrat, zeigte sich in der JailScrew Gruppe eine signifikant höhere Versagenslast von 1.344 ± 220 N (p < 0,001). In der PlateOnly Gruppe kam es beim Versagen zum vollständigen Ausbruch des posterolateralen Fragments. Hingegen wurde in der JailScrew Gruppe bei einer mittleren Last von 1.031 ± 166 N eine Imprimierung des lateralen Tibiaplateaus beobachtet, wobei das Fragment in situ verblieb. Ab einer Belastung von 750 N zeigte das posterolaterale Fragment in der PlateOnly Gruppe im Vergleich eine beginnende gesteigerte axiale Bewegung (1,44 mm vs. 0,95 mm), die sich bei 900 N verstärkte (2,94 mm vs. 1,25 mm). In der JailScrew Gruppe betrug die Fragmentbewegung auch bei 900 N weniger als 2 mm.

Diskussion und Schlussfolgerung: Die Ergebnisse dieser Studie zeigen eine erhöhte axiale Stabilität des posterolateralen Fragmentes durch Einbringen zweier Jail Screws. Das Verfahren kann in der klinischen Praxis eine Ergänzung zur konventionellen Plattenosteosynthese darstellen, wodurch das posterolaterale Fragment trotz seiner erschwerten Exposition über den anterolateralen Zugang zusätzlich gefasst werden kann. Der Zielbogen soll hierbei die sichere und präzise Platzierung der Jail Screws ermöglichen.