Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

Entwicklung und biomechanische Prüfung eines innovativen selbstverriegelnden Marknagels für die Versorgung diaphysärer Femurfrakturen beim Hund

Plenert, Tim

Femurfrakturen beim Hund sind in der tierärztlichen Praxis häufig. Die Versorgung diaphysärer Frakturen erfolgte in der Vergangenheit meist mit konventionellen Verriegelungsnägeln oder Knochenplatten. Der intramedulläre Nagel weist im Vergleich zur Platte diverse biologische und biomechanische Vorteile auf. Gleichzeitig stellt die zur Gewährleistung einer adäquaten Torsions- und Kompressionsstabilität notwendige Applikation von transkortikalen Schrauben eine häufige Komplikationsursache des Verriegelungsnagels dar. Aus diesen Gründen wurde im Rahmen dieser Studie ein neuer selbstverriegelnder Expansionsnagel entwickelt, der die Vorteile intramedullärer Nägel aufweisen und gleichzeitig über eine ausreichende Kompressions- und Torsionsstabilität verfügen soll, ohne dabei auf die Applikation von Querschrauben angewiesen zu sein. In der vorliegenden Studie wurde der Expansionsnagel verschiedenen biomechanischen Testungen unterworfen und diese Ergebnisse mit konventionellen Steinmann- und Verriegelungsnägeln verglichen. Die biomechanischen Torsionstests führten bei 8 von 10 Verbünden, die mittels Expansionsnagel stabilisiert wurden, zum Erreichen der errechneten physiologischen Kraft. Im Kompressionsversuch mit implantiertem Expansionsnagel wurde in nur 2 von 10 Fällen die errechnete physiologische Kraft erreicht. Dagegen hielten 3 von 3 Konstrukte mit implantiertem Verriegelungsnagel der aufgewendeten Kraft stand. Kein Knochen-Implantat-Konstrukt mit implantiertem Steinmann-Nagel erreichte die physiologisch auf den Femur einwirkende Kraft bei den Kompressions- und Torsionstests. Die Biegestabilität zwischen Expansions- und Verriegelungsnagel unterscheidet sich nicht. Zusammenfassend betrachtet stellt der neue Expansionsnagel ist eine interessante Alternative zu konventionellen Marknägeln dar. Bevor jedoch eine klinische Verwendung des innovativen Implantats empfohlen werden kann, sind weiterführende in-vitro und in-vivo Untersuchungen notwendig.

Femoral fractures in dogs represent a common cause for presentation in veterinary practice. Usually, surgical treatment of diaphyseal fractures is carried out using bone plates or interlocking nails. Intramedullary nails are reported to provide biological and biomechanical advantages compared to bone plating. Nevertheless, applying transcortical screws, which are necessary to provide proper torsional and compressive stability, represents a frequent cause of postoperative complications. Therefore, a new expandable intramedullary nail was developed, which should provide adequate torsional and compressive stability without the need for transcortical fixation. Afterwards, comparative biomechanical tests of the new expandable nail as well as conventional Steinmann and interlocking nails were conducted to allow adequate evaluation of the new implant. The torsional tests illustrated that in 8/10 cases, the specimens with inserted expandable nails successfully reached the calculated physiological forces. The compressive testing showed that in only 2/10 cases, the specimens with an inserted expandable nail successfully reached the calculated physiological forces, whereas 3/3 constructs treated with interlocking nails met the testing requirements. In neither of the two testing set-ups did any femur treated with conventional Steinmann nails reach the physiological forces. No differences were found regarding the bending resistance between expandable- and interlocking nails. In summary, the new expandable nail represents an interesting alternative to conventional intramedullary nails. Nevertheless, before a clinical usage of the new implant could be recommended, further in-vitro and in-vivo investigations are needed.

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Plenert, Tim: Entwicklung und biomechanische Prüfung eines innovativen selbstverriegelnden Marknagels für die Versorgung diaphysärer Femurfrakturen beim Hund. Hannover 2019. Tierärztliche Hochschule Hannover.

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