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Die additive Zuggurtung der Rotatorenmanschette bei der winkelstabilen Plattenosteosynthese am proximalen Humerus

Eine biomechanische Studie am humanen Schulterpräparat

Effect of additive fiber cerclage of the rotator cuff in angle-stable plate-stabilized proximal humeral fractures

A biomechanical study of human shoulder specimens

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Der Unfallchirurg Aims and scope Submit manuscript

Zusammenfassung

Frage

Reduziert die additive Fadenzuggurtung (FZ) bei winkelstabiler Plattenosteosynthese instabiler 3-Segmentfrakturen am proximalen Humerus sekundäre Dislokationen? Haben unterschiedliche Kopfschraubenkonfigurationen (KSK) Einfluss auf die Frakturstabilität?

Methodik

An 24 paarigen, osteoporotischen Schulterpräparaten wurde bei erhaltener Rotatorenmanschette ein instabiles 3-Segmentfrakturmodell entwickelt. 6 Paare wurden mit der PHILOS®-Platte stabilisiert, 6 weitere mit der HSP®. Jede linke Schulter erhielt eine FZ. Es resultierten 4 Gruppen (n=6): HSP® mit (I) und ohne FZ (II), PHILOS®-Platte mit (III) und ohne FZ (IV). Mit einem Roboter assistierten Schultersimulator wurden 4 physiologische Belastungen simuliert, und eine Echtzeitbewegungsanalyse durchgeführt.

Ergebnisse

Der Paarvergleich der Gruppen mit und ohne FZ ergab keinen signifikanten Unterschied der Bewegungen in Spalt I (Tuberculum-majus-Kalotte) und Spalt II (subkapital) für alle 4 Belastungsmodi, außer bei der Innenrotation zwischen Gruppe III und IV an Spalt II. Hier waren die Bewegungen ohne FZ geringfügig signifikant größer als mit FZ. Bei verschiedenen KSK ergaben sich keine Unterschiede in allen Belastungsmodi.

Schlussfolgerungen

Die Fadenzuggurtung zeigte bei anatomischer Reposition und Plattenlage keinen zusätzlich stabilisierenden Effekt am instabilen 3-Segmentfrakturmodell. Unterschiedliche Kopfschraubenkonfigurationen hatten keinen Einfluss auf die Stabilität der Osteosynthese.

Abstract

Objective

Can additive fiber cerclage (FC) reduce secondary displacement in unstable 3-part proximal humeral fractures stabilized by angle-stable plates? Is there any effect of different head screw configurations?

Methode

An unstable 3-part fracture model of the humeral head was developed by preserving the rotator cuff in 24 paired, osteoporotic shoulder specimens. 6 pairs were stabilized by PHILOS® plates, and 6 others by HSP®. Each left shoulder received FC. 4 groups arose (n=6): I) HSP® with FC, II) HSP without FC, III) PHILOS® plate with FC, and IV) PHILOS plate without FC. 4 physiological load cases were simulated by a robot-assisted shoulder simulator. Using real-time analysis, interfragmentary motion was measured.

Results

Matched-pair analysis of the groups with FC vs. those without FC showed no significant differences in motion at gap I (greater tuberosity head) or II (subcapital) in any load case, apart from interior rotation in groups III and IV at gap II; in these, motion was greater without FC. No differences were seen with different head screw configurations in any load cases.

Conclusions

In cases of anatomical reduction and optimally placed implants, FC did not show an additional stabilizing effect in the unstable 3-part fracture model. Different head screw configurations did not influence stability.

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Literatur

  1. Bjorkenheim JM, Pajarinen J, Savolainen V (2004) Internal fixation of proximal humeral fractures with a locking compression plate: a retrospective evaluation of 72 patients followed for a minimum of 1 year. Acta Orthop Scand 75: 741–745

    Article  PubMed  Google Scholar 

  2. Burkhart SS, Johnson TC, Wirth MA, Athanasious KA (1997) Cyclic loading of transosseous rotator cuff repairs: tension overload as a possible cause of failure. Arthroscopy 13: 172–176

    PubMed  CAS  Google Scholar 

  3. Codman EA (1934) Fractures in relation to the subacromial bursa. In: Codman EA (ed) The shoulder: rupture of the supraspinatus tendon and other lesions in or about the subacromial bursa. Thomas Todd Company, pp 313–331

  4. Edwards SL, Wilson NA, Zhang LQ et al. (2006) Two-part surgical neck fractures of the proximal part of the humerus. A biomechanical evaluation of two fixation techniques. J Bone Joint Surg Am 88: 2258–2264

    Article  PubMed  Google Scholar 

  5. Fankhauser F, Boldin C, Schippinger G et al. (2005) A locking plate for unstable fractures of the proximal humerus. Clin Orthop Relat Res 430: 176–181

    Article  PubMed  Google Scholar 

  6. Gierer P, Simon C, Gradl G et al. (2006) Die Humeruskopfmehrfragmentfraktur – Versorgung mit einer Prothese? Orthopäde 35: 834–840

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  7. Habermeyer P (1997) Die Humeruskopffraktur. Unfallchirurg 100: 820–837

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  8. Halder AM, O’Driscoll SW, Heers G et al. (2002) Biomechanical comparison of effects of supraspinatus tendon detachments, tendon defects, and muscle retractions. J Bone Joint Surg Am 84-A: 780–785

  9. Hente R, Kampshoff J, Kinner B et al. (2004) Treatment of dislocated 3- and 4-part fractures of the proximal humerus with an angle-stabilizing fixation plate. Unfallchirurg 107: 769–782

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  10. Hepp P, Lill H, Bail H et al. (2003) Where should implants be anchored in the humeral head? Clin Orthop Relat Res (415): 139–147

    Article  Google Scholar 

  11. Hertel R (2005) Fractures of the proximal humerus in osteoporotic bone. Osteoporos Int 16: 65–72

    Article  Google Scholar 

  12. Hessmann MH, Hansen WS. Krummenauer F et al. (2005) Locked plate fixation and intramedullary nailing for proximal humerus fractures: a biomechanical evaluation. J Trauma 58: 1194–1201

    PubMed  Google Scholar 

  13. Hurschler C, Wülker N, Windhagen H et al. (2001) Medially based anterior capsular shift of the glenohumeral joint. Passive range of motion and posterior capsular strain. Am J Sports Med 29: 346–53

    PubMed  CAS  Google Scholar 

  14. Hurschler C, Wülker N, Windhagen H et al. (2004) Evaluation of the lag sign tests for external rotator function of the shoulder. J Shoulder Elbow Surg 13: 298–304]

    Article  PubMed  Google Scholar 

  15. Kralinger F, Schwaiger R, Wambacher M et al. (2004) Outcome after primary hemiarthroplasty for fracture of the head of the humerus. J Bone Joint Surg Br 86: 217–219

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  16. Liew AS, Johnson JA, Patterson SD et al. (2000) Effect of screw placement on fixation in the humeral head. J Shoulder Elbow Surg 9: 423–426

    Article  PubMed  Google Scholar 

  17. Lill H, Hepp P, Hoffmann JE et al. (2001) New implants for stabilisation of proximal humeral fractures. A comparative in-vitro study. Osteosynthese International 9: 85–93

    Article  Google Scholar 

  18. Lill H, Hepp P, Gowin W et al. (2002) Age- and gender-related distribution of bone mineral density and mechanical properties of the proximal humerus. Fortschr Röntgenstr 174: 1544–1550

    Article  CAS  Google Scholar 

  19. Lill H, Hepp P, Korner J et al. (2003) Proximal humeral fractures: how stiff should an implant be? A comparative mechanical study with new implants in human specimens. Arch Orthop Trauma Surg 123: 74–81

    PubMed  CAS  Google Scholar 

  20. Lill H, Hepp P, Rose T et al. (2004) Die winkelstabile Plattenosteosynthese (LPHP®) proximaler Humerusfrakturen über den kleinen anterolateralen Delta-Splitting-Zugang – Technik und erste Ergebnisse. Zentralbl Chir 129: 43–48

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  21. Madden ME (2006) The magic-angle effect of the supraspinatus tendon. Radiol Technol 77: 357–65

    PubMed  Google Scholar 

  22. Mathews J, Lobenhoffer P (2004) Ergebnisse der Versorgung instabiler Oberarmkopffrakturen bei geriatrischen Patienten mit einem neuen winkelstabilen antegraden Marknagelsystem. Unfallchirurg 107: 372–380

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  23. Mittlmeier TW, Stedtfeld HW, Ewert A et al. (2003) Stabilization of proximal humeral fractures with an angular and sliding stable antegrade locking nail (Targon PH). J Bone Joint Surg Am 85-A: 136–146

  24. Nanda R, Goodchild L, Gamble A et al. (2007) Does the presence of a full-thickness rotator cuff tear influence outcome after proximal humeral fractures? J Trauma 62: 1436–1439

    Article  PubMed  Google Scholar 

  25. Park MC, Murthi AM, Roth NS et al. (2003) Two-part and three-part fractures of the proximal humerus treated with suture fixation. J Orthop Trauma 17: 319–325

    Article  PubMed  Google Scholar 

  26. Plecko M, Kraus A (2005) Internal fixation of proximal humerus fractures using the locking proximal humerus plate. Operat Orthop Traumatol 17: 25–50

    Article  Google Scholar 

  27. Resch H (2003) Die Humeruskopffraktur. Unfallchirurg 106: 620–717

    Google Scholar 

  28. Röderer G, Gebhard F, Erhardt J et al. (2007) Die Non-Contact-Bridging (NCB) Platte. Unfallchirurg 110: 505–512

    Article  PubMed  Google Scholar 

  29. Ruch DS, Glisson RR, Marr AW et al. (2000) Fixation of three-part proximal humeral fractures: a biomechanical evaluation. J Orthop Trauma 14: 36–40

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  30. Thomazeau H, Rolland Y, Lucas C et al. (1996) Atrophy of the supraspinatus belly. Assessment by MRI in 55 patients with rotator cuff pathology. Acta Orthop Scand 67: 264–268

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  31. Timins ME, Erickson SJ, Estkowski LD et al. (1995) Increased signal in the normal supraspinatus tendon on MR imaging: diagnostic pitfall caused by the magic-angle effect. AJR 165: 109–114

    PubMed  CAS  Google Scholar 

  32. Tingart MJ, Lehtinen J, Zurakowski D et al. (2006) Proximal humeral fractures: regional differences in bone mineral density of the humeral head affect the fixation strength of cancellous screws. J Shoulder Elbow Surg 15: 620–624

    Article  PubMed  Google Scholar 

  33. Veeger HE, Van der Helm FC, Van der Woude LH et al. (1991) Inertia and muscle contraction parameters for musculoskeletal modelling of the shoulder mechanism. J Biomech 24: 615–629

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  34. Voigt C, Lill H (2006) Indikation zur Operation und operative Differentialtherapie. In: Lill H (Hrsg) Die proximale Humerusfraktur. Thieme, Stuttgart, S 46–78

  35. Voigt C, Woltmann A, Partenheimer A, Lill H (2007) Management of complications after angularly stable locking proximal humerus plate fixation. Chirurg 78: 40–46

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  36. Voigt C, Lill H (2007) Primäre Endoprothetik bei proximalen Humerusfrakturen. Orthopade 36: 1002–1012

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  37. Walsh S, Reindl R, Harvey E et al. (2006) Biomechanical comparison of a unique locking plate versus a standard plate for internal fixation of proximal humerus fractures in a cadaveric model. Clin Biomech (Bristol, Avon) 21: 1027–1031

  38. Yamaguchi K, Ditsios K, Middleton WD et al. (2006) The demographic and morphological features of rotator cuff disease. A comparison of asymptomatic and symptomatic shoulders. J Bone Joint Surg Am 88: 1699–1704

    Article  PubMed  Google Scholar 

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Danksagung

Wir danken der Deutschen Sektion der Internationalen Arbeitsgemeinschaft für Osteosynthesefragen (AO), der Deutschen Vereinigung für Schulter- und Ellenbogenchirurgie (DVSE) e.V. und der Deutschen Arthrosehilfe für die Unterstützung dieser Arbeit.

Unser Dank gilt Herrn Prof. H. Windhagen, Direktor der Orthopädischen Klinik der Medizinischen Hochschule Hannover (MHH) für die Bereitstellung der DXA-Einheit und Herrn Prof. P. Hendrickx, Chefarzt der Radiologischen Klinik des Diakoniekrankenhauses Friederikenstift Hannover gGmbH, für die Röntgendiagnostik der Präparate. Ebenso danken wir Frau Jana Prokein, Institut für Biometrie und Medizinische Informatik der MHH, für die Assistenz bei den statistischen Auswertungen sowie den Firmen Arthrex, Karlsfeld, und Synthes Bettlach für die Bereitstellung der Implantate.

Interessenkonflikt

Der korrespondierende Autor gibt an, dass kein Interessenkonflikt besteht.

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Corresponding author

Correspondence to C. Voigt.

Additional information

Diese Arbeit wurde durch ein Stipendium der Deutschen Sektion der Internationalen Arbeitsgemeinschaft für Osteosynthesefragen (AO), der Deutschen Vereinigung für Schulter- und Ellenbogenchirurgie (DVSE) e.V. und der Deutschen Arthrosehilfe unterstützt.

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Voigt, C., Hurschler, C., Althainz, J. et al. Die additive Zuggurtung der Rotatorenmanschette bei der winkelstabilen Plattenosteosynthese am proximalen Humerus. Unfallchirurg 111, 514–522 (2008). https://doi.org/10.1007/s00113-008-1439-3

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