S 01/21 Primärstabilität des TendoClip-Fixations-Verfahren

S 01/21: "Die Primärstabilität des TendoClips zur Tubercula-Refixation bei anatomischen und inversen Schulter-TEPs zur Versorgung von Humeruskopf-Frakturen im Vergleich zur 3D-Faden-Cerclage."
Dr. Patzer, Düsseldorf / Heidelberg

Zusammenfassung:

Die vorliegende Studie untersuchte zwei unterschiedliche Refixationsverfahren zur Versorgung von 4-Fragment-Frakturen des proximalen Humerus anhand eines biomechanischen Modellversuchs. Hierfür wurden 8 paarige Humeruspräparate mit inversen Schulterendoprothesen versorgt. Nach der Randomisierung in zwei Versorgungsgruppen wurden die künstlich erzeugten 4-Fragment-Frakturen nach Neer (1970) einerseits mit konventionellen Faden-Cerclagen an den Frakturprothesen refixiert. Die andere Versorgungsgruppe zeichnete sich durch die Fixierung der Tuberkelfragmente mittels neuartigem TendoClip-Verfahren aus. Die Fixierung der Frakturfragmente bei der Cerclage-Versorgung wurden mit herkömmlichen Fixierungsfäden gemäß der Herstellerangaben am Prothesenbody befestigt. Bei der TendoClip-Versorgung beruhte die Fixierung auf einer Schraubverbindung. Für den experimentellen Vergleich der unterschiedlichen Versorgungsmethoden war es zunächst notwendig, einen geeigneten Prüfaufbau zu entwickeln und ein Belastungsmuster zu definieren. Die Präparate beider Versorgungsgruppen wurden einer zyklisch gesteigerten Belastung unterzogen. Dabei wurden die von einer einachsigen servohydraulischen Materialprüfmaschine erzeugten Drehmomente durch den Prüfaufbau in Zugkräfte umgewandelt, womit diese physiologisch über die an den Knochenfragmenten verbliebenen Muskelsehnen der Rotatorenmanschette eingeleitet wurden. Die zyklisch gesteigerte Belastung erfolgt bis zum Versagen der jeweiligen Fixation. Im Rahmen der Untersuchungen wurden die Relativbewegungen der einzelnen Frakturfragmente zum Schaft des Oberarmknochens als Indikator für die Primärstabilität des Versorgungsverfahrens gemessen.
Es konnte gezeigt werden, dass die in den ersten 4 Laststufen erzeugten Zugkräfte einen signifikanten Unterschied bei der Betrachtung der Relativbewegungen zwischen der TendoClip- und der Cerclage-Gruppe ergaben. Die experimentellen Untersuchungen haben gezeigt, dass 5 von 8 Präparate der TendoClip-Gruppe über 1000 Zyklen (10 Laststufen) belastet werden konnten. In der Cerclage-Gruppe gelang dies nur an einem Präparat. Auch die verzeichneten Versagensmechanismen zeigten, dass die fixierten Knochenfragmente des Cerclage-Verfahrens im Vergleich zum Tendo-Clip-Verfahren deutlich häufiger von Lockerungen und sichtbaren Relativbewegungen betroffen sind. Nichtsdestotrotz konnten auch Grenzen der TendoClip-Versorgung beobachten werden. In 2 von 8 Fällen kam es zum Ausriss eines Knochenfragmentes aus der Fixierung.
Die vorliegende Studie kommt zu dem Ergebnis, dass das vorgestellte TendoClip-Verfahren eine Alternative zu konventionellen Fixationsverfahren bei multifragmentären proximalen Humerusfrakturen darstellen kann und die Fixierung der Tubercula-Fragmente verbessern kann. Dies konnte durch die Messergebnisse der Relativbewegungen zwischen den einzelnen Knochenfragmenten belegt werden.


Abstract:
The present study investigated two different refixation procedures for the treatment of 4-fragment fractures of the proximal humerus using a biomechanical test. For this purpose, 8 paired humerus specimens were treated with inverse shoulder endoprostheses. After randomization into two treatment groups, the manually created 4-fragment fractures according to Neer (1970) were refixed using conventional suture cerclages on one side. The other treatment group was characterized by fixation of the tubercle fragments using a novel TendoClip procedure. The fixation of the fracture fragments in cerclage restorations was attached to the prosthesis body with conventional fixation threads according to the manufacturer's instructions. In the TendoClip restoration, fixation was based on a screw connection. For the experimental comparison of the different restoration methods, it was first necessary to develop a suitable test setup and define a loading pattern. The specimens of both treatment groups were subjected to a cyclically increased load. The torques generated by a single-axis hydraulic material testing machine were converted into tensile forces by the test setup, whereby these were physiologically introduced via the rotator cuff muscle tendons remaining on the bone fragments. The cyclically increased load was applied until failure of the respective fixation. During the investigations, the relative movements of the individual fracture fragments to the stem of the humerus were measured as an indicator of the primary stability of the fitting procedure.
It could be demonstrated that the tensile forces generated in the first 4 load levels resulted in a significant difference when considering the relative motions between the TendoClip and Cerclage groups. The experimental studies showed that 5 out of 8 specimens in the TendoClip group could be loaded for more than 1000 cycles (10 load levels). In the cerclage group, this was only achieved on one preparation. The recorded failure mechanisms also showed that the fixed bone fragments of the Cerclage procedure were significantly more frequently affected by loosening and visible relative movements compared to the TendoClip procedure. Nevertheless, limitations of the TendoClip restoration could also be observed. In 2 of 8 cases, a bone fragment was torn out of the fixation.
The present study has concluded that the presented TendoClip procedure can be an alternative to conventional fixation procedures in multifragmentary proximal humerus fractures and can improve the fixation of the tuberosity fragments. This was demonstrated by the measurement results of the relative movements between the individual bone fragments.