Biomechanische Testung einer neuen Handgelenkarthrodesenplatte

Zusammenfassung Abstract Ziel: Überprüfung der biomechanischen Eigenschaften der APTUS-Handgelenksarthrodesenplatte im Vergleich mit der AO-Handgelenksarthrodesenplatte. Material und Methoden: Je 6 APTUS-Handgelenksarthrodesenplatten (APTUS 2.5 TriLock Wrist Fusion Plate Long Bend) der Firma Medartis (Basel, Schweiz) und 6 AO-Handgelenksarthrodesenplatten [= LCP Wrist Fusion Plate Standard Bend der Firma Dupuy-Synthes (Bettlach, Schweiz)] wurden entsprechend der Herstellervorgaben auf ein fiberglasverstärktes, einer gesunden Hand in Dimension und Form entsprechendes Polyamidmodell installiert. Anschließend wurden Ermüdungsversuche unter ansteigender Last auf einer mono-axialen Material-Prüfmaschine durchgeführt und die Kraft-Weg-Messungen am PC aufgezeichnet. Bis 50 000 Zyklen erfolgte eine Belastung mit einer sinuswellenförmigen Frequenz von 4 Hz und einem Kraftverhältnis (FMIN/FMax) von 0,1 mit 70 N. Nach 50 000 Zyklen und dann alle weitere 10 000 Zyklen wurde die Last jeweils um 15% erhöht bis es zu einem Bruch oder einer Verformung des Implantates über 15 mm am Punkt der Krafteinleitung kam. Zusätzlich wurden die Ausreißwiderstände von je 5 Schrauben beider Plattentypen geprüft und der systemische Ausreißwiderstand berechnet. Die Mittelwerte und Standardabweichungen der Ermüdungsfestigkeit, der Drehmomente und der Ermüdungsgrenzen (Lastzyklen) wurden auf Normverteilung überprüft und Ergebnis abhängig anschließend mit nicht-parametrischer und parametrischer statischer Tests miteinander verglichen. Ergebnisse: Zu einem Plattenbruch kam es bei der AO-Handgelenksarthrodesenplatte im Mittel nach 52 596 (SD±12 833) Lastzyklen; bei der APTUS-Handgelenksarthrodesenplatte im Mittel nach 115 428 (SD±12 600) Lastzyklen. Bei der AO-Handgelenksarthrodesenplatte führte eine Belastung mit durchschnittlich 6,3 (SD±0,8) Nm und bei der APTUS-Platte von 10 (SD±1,7) Nm zum Versagen. Der Schraubenausreißwiderstand wurde für die APTUS-Platte mit 2 632 (SD±96) und für die AO-Platte mit 1 449 (SD±314) N berechnet. Schlussfolgerungen: Die APTUS-Handgelenksarthrodesenplatte hat im Vergleich zur AO-Handgelenksarthrodesenplatte eine signifikant höhere Ermüdungs- und Ausreißfestigkeit. Ausgehend von 100 000 Belastungszyklen bis zur knöchernen Heilung einer Handgelenksversteifung, sollte es bei Einsatz einer APTUS-Handgelenksarthrodesenplatte zur knöchernen Ausheilung kommen, bevor ein Implantatversagen auftritt.