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Fragestellung: Störungen der Knochenheilung, Pseudarthrose und Implantatversagen gehören zu den möglichen Komplikationen bei der Scaphoidfraktur. Durch Betrachtung des Bone-Implant-Interface (BII) können die Versagensmuster beschrieben werden. Das Ziel dieser Studie war die Analyse des bildmorphologischen Lockerungsverhaltens verschiedener Kompressionsschrauben.

Methodik: Iatrogen erzeugte Herbert B2 Frakturen an Leichenscaphoiden wurden mit kopflosen Kompressionsschrauben (Synthes HCS 3.0 mm long thread (SH), KLS Martin HBS2 midi short thread (KH), Acumed Acutrak 2 Mini (AA) und die Stryker TwinFix 3,2 mm (ST) versorgt. Im Anschluss wurden die Scaphoide 2.000 Zyklen Biegebelastung ausgesetzt. Vor- und nach Belastung erfolgte eine Untersuchung im µCT. Die ermittelten Parameter waren Knochendichte [HE], das Verhältnis von Volumen des Objektes (OV) und Gesamtvolumen (TV), vor- und nach Belastung. Zur Ermittlung der Volumenverhältnisse definierten wir eine zylindrische Region-of-interest (ROI) um das Implantat. Eine univariante Varianzanalyse wurde durchgeführt.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Bei den 28 untersuchten Scaphoiden zeigte sich kein signifikanter Unterschied des Lockerungsverhaltens der verschiedenen Schraubenmodelle vor- und nach Belastung (p = 0,284; p = 0,246). Es zeigte sich jedoch eine statistisch signifikante Korrelation zwischen dem Verhältnis von OV/TV und der ermittelten Knochendichte vor- und nach Belastung (p = 0,01; p = 0,01). Nach Einberechnung der Knochendichte als Confounder zeigte sich ein signifikanter Unterschied im Lockerungsverhalten der angewandten Schrauben vor- und nach Belastung (p = 0,011; p = 0,024). Bei der Subanalyse mit der AA als Referenzkategorie zeigte sich nach Belastung im Vergleich zur KH und der ST ein signifikanter Unterschied (p = 0,034; p = 0,004).

Diese Studie dient dem besseren Verständnis der Vorgänge am BII, welche einen Einfluss auf die biomechanischen Vorgänge bei der Osteosynthese haben. Zu Zwecken der weiteren Schraubenentwicklung kann eine Empfehlung zur Verwendung von Schrauben mit einem durchgehenden Gewinde und einer konischer Schraubenform als eine günstige Variante zur effizienten Bildung vom stabilen BII ausgesprochen werden. Auf Grund der rein biomechanischen Analyse kann eine Empfehlung zur klinischen Anwendung bei der Versorgung von Scaphoidfrakturen mit AA-Schrauben nicht ausgesprochen werden.