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9  Ergebnisse

9.1 Testreihen an Kunststoffbecken

9.1.1 Vermessen der Kunststoffbecken

Vor den Testreihen wurden alle Becken vermessen. Bei allen Distanzen lag die maximale Abweichung unter 1cm. Die Standardabweichung betrug zwischen 0,8 und 2,7 mm.

Tabelle 12: Exemplarische Maßangaben der Testbecken Serie 1 und 3

Becken-Nr.

Beckenmaße Testreihe 1 in mm

Dist.cristarum

Dist.spinarum

Diam.spin.post.sup.

Diam.spin.post.inf.

Diam.transv.(Beckeneing.)

Conj.anat.

Diam.transv.(Beckenausg.)

1

307

263

73

101

141

98

155

2

307

264

72

101

143

99

157

3

305

264

72

100

143

100

157

4

306

265

74

100

148

98

156

5

307

266

74

102

143

97

155

6

301

267

74

100

146

99

151

Mittelwert

305,5

264,8

73,2

100,7

144,0

98,5

155,2

Standardabweichung

2,3

1,5

1,0

0,8

2,5

1,0

2,2

        

Becken-Nr.

Beckenmaße Testreihe 3 in mm

Dist.cristarum

Dist.spinarum

Diam.spin.post.sup.

Diam.spin.post.inf.

Diam.transv.(Beckeneing.)

Conj.anat.

Diam.transv.(Beckenausg.)

1

307

265

77

102

149

101

152

2

307

264

74

102

149

102

153

3

308

270

74

100

149

102

151

4

308

267

79

104

150

101

152

5

302

264

77

101

145

100

156

6

310

269

75

103

149

101

154

Mittelwert

307

266.5

76

102

148.5

101.2

153

Standardabweichung

2.7

2.6

2

1.4

1.8

0.8

1.8

9.1.2 Meßgenauigkeit

Das Auflösungsvermögen des Magnetfeldaufnehmers wird vom Hersteller mit 0,1 mm Translation und 0,1° Rotation angegeben. Für die vor und nach jeder Testreihe durchgeführte Meßgenauigkeitsprüfung wurden zwei Meßsensoren in einem definierten Abstand zueinander auf einem Plexiglasblock im Becken fixiert und dann das Becken in der Materialprüfmaschine mit 250 N in sechs Zyklen belastet.


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Abbildung 49: Aufbau der Meßgenauigkeitsprüfung

Die Meßelektroden sitzen bei der Meßgenauigkeitsprüfung auf einer gemeinsamen Platte, die am Sakrum fixiert ist, beide Elektroden müssen so die gleichen Werte ermitteln.

Für die Auswertung wurde die Standardabweichung aller Werte durch den Mittelwert dividiert, um so den Variationskoeffizienten zu erhalten. Multipliziert mit 100 ergibt sich hieraus die relative Standardabweichung. Ist diese < 0,3%, so spricht dies für eine äußerst genaue Meßapparatur. In unserem Fall ergaben die Werte in der ersten Meßgenauigkeitsprüfung eine relative Standardabweichung von 0,19% und in der zweiten Prüfung eine von 0,22% (Abb. 50).

Abbildung 50: Meßgenauigkeitsprüfung

Alle Meßabweichungen waren kleiner als 0,03 mm

Kräfte an der simulierten Abduktoren Muskulatur

Die in der simulierten Abduktoren Muskulatur integrierte Kraftmeßdose registrierte Kräfte [Seite 69↓]von im Mittel 163N bei 100N Belastung auf das Os sacrum. Die nächsten Belastungsstufen von 150N und 200N ergaben im Mittel Kräfte von 242N und 323N.

Jede Belastungsstufe hatte ihren eigenen Lastbereich (Abb. 51). Die gewählte Stufung von 50 N war somit ausreichend groß gewählt. Die Breite des 95%-Konfidenzintervalls für mean zeigt wie einheitlich die Becken im Versuchsaufbau integriert waren.

Abbildung 51: Kräfte in den Muskelsimulationen

Gemessene Kräfte in den Muskelsimulationen je Belastungsstufe mit dem 95%-Konfidenzintervall für mean.

9.1.3 Erste Testreihe

Die fünf beschriebenen Entwicklungsschritte des Schräg dorsalen Beckenfixateurs wurden an 6 Kunststoffbecken am Instabilitätsmodell der C1.2 Verletzung mit Sakroiliakal-Sprengung und Symphysensprengung getestet:

  1. dorsale SCHANZ-Schraube Applikationsform 1 / 5 gerade Stangen
  2. dorsale SCHANZ-Schraube Applikationsform 1 / 2 gerade und 3 gebogene Stangen
  3. dorsale SCHANZ-Schraube Applikationsform 1 / 3 gebogene Stangen
  4. dorsale SCHANZ-Schraube Applikationsform 2a (5 mm) / 3 gebogene Stangen
  5. dorsale SCHANZ-Schraube Applikationsform 2b (6 mm) / 3 gebogene Stangen

Die Variante a bis c stellt jeweils eine Weiterentwicklung dar, Modell c zu d unterscheiden sich in der Positionierung der schräg dorsalen Schanz-Schraube. Modell d und e unterscheiden sich nur durch die Größe der schräg dorsalen Schanz-Schraube


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Abbildung 52: Varianten des neuen schräg dorsalen Fixateur externe

a:5 gerade Stäbe / dorsale SCHANZ-Schraube 1 (flache Applikation;)
b:2 gerade Stäbe und 3 gebogen Stäbe / dorsale SCHANZ-Schraube 1
c:3 gebogene Stäbe / dorsale SCHANZ-Schraube 1 (flache Applikation;)
d:3 gebogene Stäbe / dorsale SCHANZ-Schraube 2a(steile App. mit 5 mm; siehe )
e:[nicht abgebildet] 3 gebogene Stäbe / dorsale SCHANZ-Schraube 2b (steile App. mit 6 mm)

Ablaufplan

Die Testung der einzelnen Fixateurmodelle erfolgte in abwechselnder Reihenfolge. Versorgung e mußte immer nach d appliziert werden, da Typ e eine 6 mm Bohrung und Typ d nur eine 5 mm Bohrung benötigte. Der Wechsel der dorsalen SCHANZ-Schrauben (Typ1 u. 2) machte ein erneutes Ausrichten des supraacetabulären Fixateurs notwendig, daher konnte nur einmal an einem Becken ein Austausch der Typen erfolgen.

Tabelle 13: Reihenfolge der Testung

Reihen-folge

Becken 1

Becken 2

Becken 3

Becken 4

Becken 5

Becken 6

1

a

d

c

d

b

d

2

b

e

a

e

c

e

3

c

c

b

a

a

b

4

d

a

d

b

d

c

5

e

b

e

c

e

a

a:5 gerade Stäbe / dorsale SCHANZ-Schraube 1 (flache Applikation;)
b:2 gerade Stäbe und 3 gebogen Stäbe / dorsale SCHANZ-Schraube 1
c:3 gebogene Stäbe / dorsale SCHANZ-Schraube 1 (flache Applikation;)
d:3 gebogene Stäbe / dorsale SCHANZ-Schraube 2a(steile App. mit 5 mm; siehe )
e:3 gebogene Stäbe / dorsale SCHANZ-Schraube 2b (steile App. mit 6 mm)

Jede Versorgung wurde durch je 6 Zyklen mit 100 N belastet. Die eingeleitete Kraft wurde jeweils um 50 N für weitere 6 Zyklen gesteigert. Die Testung wurde beendet, wenn eine Dislokation über 10 mm optisch deutlich wurde.


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Abbildung 53: Versuchsplan als Organigramm dargestellt

Die Vektorbeträge aller Versorgungsmodelle sind in der Abbildung 54 exemplarisch am Becken 3 dargestellt, es ist der typische Kurvenverlauf zu erkennen.

Abbildung 54: Vektorbeträge aller Versorgungsmodelle exemplarisch am Becken 3

a: 5 gerade Stäbe / dorsale SCHANZ-Schraube 1
b: 2 gerade Stäbe und 3 gebogen Stäbe / dorsale SCHANZ-Schraube 1
c: 3 gebogene Stäbe / dorsale Schanz-Schraube 1
d:3 gebogene Stäbe / dorsale SCHANZ-Schraube 2a
e: 3 gebogene Stäbe / dorsale SCHANZ-Schraube 2b

Ein Setzeffekt war innerhalb der drei Setzzyklen zu erkennen. Eine weitere Zunahme der maximalen Dislokation trat bei den auszuwertenden Belastungsstufen nur vereinzelt auf. Eine stetige Zunahme weist auf ein Versagen der Versorgung bei höheren Zykluszahlen hin.

Für die Auswertung wurden die Hoch- und Tiefpunkte ermittelt und verglichen.

Die Hochpunkte (Vektor max) der Kurven entsprechen der maximalen Bewegung der Fragmente zueinander. Sie zeigen die Fähigkeit der Versorgungen, die Gelenkssprengung in der reponierten Lage zu fixieren.

Die Werte der Tiefpunkte (Vektor min) zeigen das Rückstellverhalten der Versorgungen. Je kleiner der Wert, desto besser wird die Ausgangsposition der Knochen wieder eingenommen. Ein optimales Ergebnis wäre das völlige Zurückstellen in die reponierte [Seite 72↓]Lage nach einer extremen Belastung der Fixateure.

Die Strecke vom Tiefpunkt zum Hochpunkt (Amplitude) ist ein Maß für die Festigkeit der Versorgung. Je kleiner die Amplitude desto höher ist die Festigkeit.

Bei 100 N Belastung (Abb. 55) lagen die maximalen Vektorbeträge aller Versorgungen unter 4 mm. Modell b zeigte schon bei dieser geringen Belastungsstufe das schlechteste Ergebnis bezüglich aller drei Parameter.

Abbildung 55: Vektorbeträge max und min bei 100 N für alle Becken

a:5 gerade Stäbe / dorsale SCHANZ-Schraube 1 (flache Applikation;siehe)
b:2 gerade Stäbe und 3 gebogen Stäbe / dorsale SCHANZ-Schraube 1
c:3 gebogene Stäbe / dorsale SCHANZ-Schraube 1 (flache Applikation;)
d:3 gebogene Stäbe / dorsale SCHANZ-Schraube 2a(steile App. mit 5 mm; siehe )
e:3 gebogene Stäbe / dorsale SCHANZ-Schraube 2b (steile App. mit 6 mm)

Tabelle 14: Vektor max./min. in mm bei 100 N

Becken Nr.

Versorgung a

Versorgung b

Versorgung c

Versorgung d

Versorgung e

max.

min.

max.

min.

max.

min.

max.

min.

max.

min.

1

1,6

0,1

2,0

0,5

1,6

0,4

1,7

0,1

1,3

0,5

2

1,4

0,2

1,2

0,3

1,1

0,2

2,2

0,3

1,8

0,5

3

1,6

0,2

1,2

0,2

1,4

0,2

1,4

0,4

1,0

0,1

4

1,2

0,2

1,3

0,1

1,3

0,1

0,9

0,1

0,9

0,1

5

1,4

0,2

3,5

1,0

1,5

0,3

1,3

0,3

2,9

0,9

6

1,9

0,1

2,8

0,9

1,3

0,2

2,0

0,6

0,9

0,2

Mittelwert

1,5

0,2

2,0

0,5

1,4

0,2

1,6

0,3

1,5

0,4

Standard-abweichung

0,23

0,05

0,95

0,37

0,16

0,09

0,46

0,20

0,77

0,32

Weder für maximale oder minimale Vektorbeträge noch für die Amplitude ergaben sich statistisch signifikante Unterschiede (Signifikanzniveau p<0,05).

Bei 150 N Belastung zeigte sich, daß die maximalen Vektorbeträge aller Modelle noch unter 9 mm liegen. Die Streuungsbreite nahm zu. Auch hier ergaben sich für die statistische Auswertung der drei Parameter keine signifikanten Unterschiede.


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Abbildung 56: Vergleich aller Versorgungsmodelle bei 150 N

a:5 gerade Stäbe / dorsale SCHANZ-Schraube 1 (flache Applikation)
b:2 gerade Stäbe und 3 gebogen Stäbe / dorsale SCHANZ-Schraube 1
c:3 gebogene Stäbe / dorsale SCHANZ-Schraube 1 (flache Applikation;)
d:3 gebogene Stäbe / dorsale SCHANZ-Schraube 2a(steile App. mit 5 mm; siehe )
e:3 gebogene Stäbe / dorsale SCHANZ-Schraube 2b (steile App. mit 6 mm)

Tabelle 15: Vektor max./min. in mm bei 150 N

Becken Nr.

Versorgung a

Versorgung b

Versorgung c

Versorgung d

Versorgung e

max.

min.

max.

min.

max.

min.

max.

min.

max.

min.

1

2,5

0,2

4,9

2,1

2,9

1,1

1,7

0,1

2,1

0,8

2

2,0

0,2

2,5

0,8

2,4

0,7

4,1

1,3

3,6

1,6

3

5,6

1,8

2,4

0,7

4,2

1,6

4,8

2,3

1,8

0,4

4

2,5

0,7

3,2

1,4

3,0

1,2

2,2

0,3

3,2

1,1

5

4,6

1,7

6,5

1,9

4,8

1,5

2,7

0,7

5,2

2,2

6

5,5

2,4

8,5

4,4

2,9

1,3

3,4

1,1

1,6

0,5

Mittelwert

3,8

1,2

4,7

1,9

3,4

1,2

3,1

1,0

2,9

1,1

Standard-abweichung

1,63

0,93

2,43

1,36

0,92

0,30

1,17

0,80

1,37

0,70

Die Belastung von 200 N ergab maximale Vektorbeträge zwischen 2 mm und 18 mm. Bei Modell a und b kam es bei je einem Becken zu Versagen der Versorgung. Statistisch signifikant waren auch die Unterschiede bei Belastung von 200 N bezüglich der genannten Parameter nicht.


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Abbildung 57: Vektorbeträge max und min bei 200 N für alle Becken /

a: 5 gerade Stäbe / dorsale SCHANZ-Schraube 1 (flache Applikation)
b: 2 gerade Stäbe und 3 gebogen Stäbe / dorsale SCHANZ-Schraube 1
c: 3 gebogene Stäbe / dorsale SCHANZ-Schraube 1 (flache Applikation;)
d: 3 gebogene Stäbe / dorsale SCHANZ-Schraube 2a (steile App. mit 5 mm; siehe )
e: [nicht abgebildet] 3 gebogene Stäbe / dorsale SCHANZ-Schraube 2b (steile App. mit 6 mm)

Tabelle 16: Vektor max./min. in mm bei 200 N

Becken Nr.

Versorgung a

Versorgung b

Versorgung c

Versorgung d

Versorgung e

max.

min.

max.

min.

max.

min.

max.

min.

max.

min.

1

3,9

0,3

9,7

5,1

5,3

2,3

3,6

0,9

2,8

1,2

2

3,3

0,6

4,6

1,8

5,5

1,8

5,7

2,6

4,6

2,4

3

4,6

1,8

8,2

3,2

9,9

3,9

7,4

4,4

4

9,7

5,2

16,3

11,5

12,8

8,3

16,8

4,2

13,1

5,7

5

8,2

3,0

14,9

5,9

8,9

3,1

5,0

1,2

8,7

3,3

6

15,0

9,7

5,3

2,6

4,7

1,8

2,5

0,9

Mittelwert

8,0

3,7

10,0

5,2

7,7

3,5

7,6

2,4

6,5

3,0

Standard-abweichung

4,79

3,87

5,54

3,97

2,96

2,41

4,99

1,38

4,06

1,86

Als Zusammenfassung sind die Mittelwerte der Hoch- und Tiefpunkte der verschiedenen Fixateurversionen an den 6 Becken grafisch dargestellt.


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Abbildung 58: Mittelwerte der Hoch- und Tiefpunkte je Versorgungstyp

a: 5 gerade Stäbe / dorsale SCHANZ-Schraube 1 (flache Applikation)
b: 2 gerade Stäbe und 3 gebogen Stäbe / dorsale SCHANZ-Schraube 1
c: 3 gebogene Stäbe / dorsale SCHANZ-Schraube 1 (flache Applikation)
d: 3 gebogene Stäbe / dorsale SCHANZ-Schraube 2a (steile App. mit 5 mm; siehe )
e: [nicht abgebildet] 3 gebogene Stäbe / dorsale SCHANZ-Schraube 2b (steile App. mit 6 mm)

Bei 100 N Belastung betrug die durchschnittliche Dislokation bei allen Stabilisierungsverfahren £ 2 mm. Die größte Dislokation war wie auch bei den Belastungsstufen mit 150 N und 200 N bei dem Modell b (zwei gerade und drei gebogene Stangen) zu beobachten (100 N: 2,0 mm; 150 N: 4,7 mm; 200 N: 10,0 mm). Die stabilste Versorgung bei 100 N entsprach dem Modell c (Fixateur mit 3 gebogenen Stäben und der flachen dorsalen Schanz-Schrauben Applikation) mit maximal 1,4 mm Verschiebung im Sakroiliakal-Gelenk.

Bei den höheren Belastungsstufen war das Modell e (Fixateur mit 3 gebogenen Verbindungsstangen und dorsaler SCHANZ-Schrauben-Applikationsform mit Durchmesser 6 mm) die stabilste Versorgung mit 2,9 mm maximaler Dislokation bei 150 N und 6,5 mm bei 200 N.

Bei Modell a und b kam es bei jeweils einem Becken bei 200 N zu einer konstant zunehmenden Dislokation.

Das Modell c war bei allen Belastungsstufen am einheitlichsten in der Amplitude. Die Streuungsbreite der einzelnen Modelle zueinander nahm mit steigender Belastung zu.

Insgesamt erwies sich das Modell c mit drei gebogenen Verbindungsstangen und der flachen Version der dorsalen Schanz Schraube als der Favorit der ersten Testserie. Neben den guten biomechanischen Eigenschaften, die der rigiden Version mit fünf geraden Stangenverbindungen vergleichbar waren, gaben die einfache Handhabung und die einfachere Applikation der flachen dorsalen Schanz-Schraube den Ausschlag. Entsprechend wurde das Modell c in den folgenden Testreihen gegen klinisch erprobte externe und interne Stabilisierungsverfahren verglichen.


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9.1.3.1  Montageanleitung des optimierten schräg dorsalen Fixateurs

Bei bereits eingebrachten SCHANZ-Schrauben ist die Verspannung wie folgt anzubringen:

Anbringen der äußeren, über drei Verbindungspunkte laufenden Stange

Abbildung 59: Erste gebogene Verbindungsstange

Fixieren der zweiten, über drei Verbindungspunkte verlaufenden gebogenen Stange an der Crista-Schraube und an der sich nach medial anschließenden supraacetabulären Schraube.

Die zweite gebogene Stange an der noch nicht verbundenen supraacetabulären Schraube nach dem oben beschriebenen Prinzip verspannen. Der vordere Beckenring ist somit geschlossen.

Abbildung 60: Zweite gebogene Verbindungsstange

Die dritte gebogene Stange wird an der supraacetabulären Schraube auf der intakten Seite fixiert, die Backe liegt zwischen den zwei schon gesetzten Backen. Die zweite Backe dieser gebogenen Stange verspannt die schräg dorsale Schraube und schließt den hinteren Beckenring.

Abbildung 61: Dritte gebogene Verbindungsstange

9.1.3.2 SCHANZ-Schrauben unter Last

Bei den Testungen fiel auf, daß sich die 5 mm SCHANZ-Schraube unter Last deutlich verbiegt, bei Entlastung nach einigen Zyklen aber wieder die Ursprungslage einnimmt (siehe Abb. 62). Da das verwendete Material schon ein relativ hohes Elastizitätsmodul hat, wäre eine SCHANZ-Schraube von 6 mm eine Möglichkeit um höherer Stabilität zu erreichen. Auch wenn dies nicht speziell getestet wurde, fiel bei der 6 mm SCHANZ-Schraube ein deutlich geringer Verwindung auf.


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Abbildung 62: Biegung der schräg dorsalen SCHANZ-Schraube (5 mm) unter Last


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9.1.4  Zweite Testreihe

Am Instabilitätsmodell der C1.2 Verletzung mit SI Sprengung und Symphysensprengung wurde die aus der ersten Testreihe favorisierte Version des schräg dorsalen Fixateurs an 6 Beckenmodellen gegen andere externe Fixationsverfahren getestet. In randomisierter Reihenfolge und analogem Versuchsaufbau zur ersten Serie wurden folgende Stabilisierungsverfahren biomechanisch getestet:

Bereits bei der Testung der intakten Becken fiel auf, daß bei Becken Nr. 5 durchweg die größten Dislokationen auftraten. Da jedoch die Auswertung dieser Zyklen keinen signifikanten Unterschied zwischen den Becken ergaben, wurden die einzelnen Belastungsstufen der Stabilisierungsverfahren auch an Becken Nr. 5 durchgeführt. Hier zeigte sich jedoch bei allen Versorgungsarten eine signifikant stärkere Dislokation ab 100N bei einer maximalen Belastbarkeit von 150N. Deshalb wurden die bei den Testreihen an Becken Nr. 5 gewonnenen Werte nicht zur Auswertung herangezogen. In den graphischen Darstellungen sind sie enthalten.

Abbildung 63: Testung der intakten Becken, Testreihe 2

9.1.4.1 Supraacetabulärer Fixateur

Bei einer zyklischen Belastung von 50 N lag die durchschnittliche maximale Dislokation (Vmax) am Frakturspalt bei 3,24 mm, wobei die größte Dislokation 6,96 mm und die kleinste 1,36 mm betrug. Die durchschnittliche minimale Dislokation (Vmin) lag bei 1,63 mm, die durchschnittliche Differenz aus Vmax-Vmin betrug 1,61. Dieser Belastungsstufe hielt das Modell an allen sechs Becken stand.


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Abbildung 64: Belastungszyklische Dislokationen

Aufgetragen sind alle sechs mit dem supraacetabulärem Fixateur externe versorgten Becken in Belastungsstufen à 50 N und 100 N, bei jeweils sechs Meßzyklen. Keiner der Fixateure hat einer höheren Belastungsstufe als 100 N standgehalten.

Der Belastung mit 100 N hielt der Fixateur nur in zwei Fällen stand (Becken 1 und 3), die anderen Meßzyklen mußten aufgrund zu starker Dislokation, bzw. fehlender Rückstellungsfähigkeit, vorzeitig abgebrochen werden. Die durchschnittliche maximale Dislokation betrug für diese Belastungsstufe 9,2 mm (7,3 mm – 11,1 mm). Vmin lag bei 4,54 mm und Vmax-Vmin entsprach einem Wert von 4,66. Einer Belastung von 150 N hielt der Fixateur in keinem der Fälle stand.

Tabelle 17: Vmax / Vmin bei Stabilisierung mit supraacetabulärem Fixateur

 

Becken 1

2

3

4

5

6

MW

Standardabw.

50 N
Max


1,36


3,56


2,3


2,06


9,32


6,96


3,24


2,2

Min

0,8

2,33

1,3

1,03

4,82

2,69

1,63

0,8

100 N
Max


7,3

 


11,1

   


9,2


2,7

Min

2,97

 

6,1

 

 

 

4,54

2,7

Rotation

Bei 50 N Belastung betrug die durchschnittliche b-Rotation 0,54° (0,4° - 1,3°).

Unter einer Belastung mit 100 N, der nur Becken 1 und 3 standhalten konnten, betrug sie 1,88°.

Tabelle 18: b-Rotation supraacetabulärer Fixateur

 

Becken 1

2

3

4

5

6

MW

Standardabw.

50 N

0,37

0,4

1,3

0,6

0,2

-0,4

0,45

0,61

100 N

1,06

 

2,7

 

 

 

1,88

0,82

Die gemessenen b-rotatorischen Bewegungen aller Becken bei Versorgung mit dem supraacetabulären Fixateur


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9.1.4.2  Beckenzwinge (ACE-Clamp) + supraacetabulärer Fixateur

Bei einer zyklischen Belastung mit 50 N betrug Vmax im Durchschnitt 0,7 mm (0,4 mm – 1,06 mm), die minimale Dislokation 0,21 mm und die Differenz aus Vmax – Vmin ergab 0,49. Alle sechs Modelle hielten dieser Belastungsstufe stand.

Auch 100 N hielten alle der mit der ACE-Clamp versorgten Becken, die maximale Dislokation lag hier bei 1,66 mm (0,9 mm – 3,36 mm). Vmin betrug 0,66 mm und Vmax – Vmin 1,0.

150 N wurden 5 mal adäquat gehalten (Becken 5 versagte) bei einer maximalen Dislokation von 3,57 mm (1,7 mm –10,13 mm) und einer minimalen Dislokation von durchschnittlich 2,16 mm. Vmax – Vmin betrug 1,41.

Abbildung 65: Belastungszyklische Dislokationen bei Versorgung mit der Beckenzwinge

In den niedrigen Belastungsstufen liegen die belastungszyklischen Dislokationen sehr dicht zusammen, die höchste Belastungsstufe war 250 N.

Vmax für 200 N betrug 2,35 mm (2,63 mm – 3,86 mm), die minimale Dislokation 1,57 mm. Dieser Belastungsstufe hielten nur noch vier der ursprünglich sechs Becken stand.

Einer Belastung von 250 N hielt die ACE-Clamp nur einmal stand (ACE-Clamp 1). In diesem Fall lag die maximale Dislokation bei 4,4 mm, die minimale bei 1,5 mm.

Tabelle 19: Vmax / Vmin bei Stabilisierung mit der Beckenzwinge

  

Becken 1

2

3

4

5

6

MW

Standardabw.

50 N

Max

0,53

0,4

1,06

0,53

0,86

0,8

0,7

0,26

 

Min

0,2

0,1

0,3

0,17

0,13

0,3

0,21

0,09

100 N

Max

1,46

0,9

3,36

1,2

2,56

1,4

1,66

0,97

 

Min

0,53

0,3

1,63

0,3

1

0,53

0,66

0,6

150 N

Max

2,23

1,7

10,13

2

 

1,8

3,57

3,28

 

Min

0,77

0,7

7,2

0,7

 

1,43

2,16

2,53

200 N

Max

3,06

2,63

 

3,86

 

2,35

2,98

0,57

 

Min

1,1

1,37

 

1,9

 

1,9

1,57

0,35

250 N

Max

4,4

       
 

Min

        

[Seite 81↓]Rotation

Die b-Rotation entsprach unter einer Belastung mit 50 N durchschnittlich 0,66° (0,4° - 1,1°). Bei 100 N lag sie bei 1,83° (0,87° - 3,73°). Der durchschnittliche Wert für eine Belastung mit 150 N betrug 4,5° (1,93° - 11,93°), für 200 N 5,93° (3,27° - 5,77°).
250 N, die nur von ACE-Clamp 1 gehalten wurden gingen mit einer Rotation von 5,8° einher.

Tabelle 20: b-Rotation Beckenzwinge

 

1

2

3

4

5

6

MW

Standardabw.

50 N

0,5

0,8

1,1

0,5

1

0,4

0,66

0,29

100 N

1,53

1,7

3,73

1,3

3,9

0,87

1,83

1,1

150 N

2,53

3,3

11,93

2,83

 

1,93

4,50

3,74

200 N

4

5,77

 

5,93

 

3,27

4,74

1,14

250 N

5,8

       

9.1.4.3 Schräg dorsaler Fixateur, ohne Vorspannung

Bei Stabilisierung mit dem schräg dorsalen Fixateur ohne Vorspannung betrug die durchschnittliche maximale Dislokation bei einer zyklischen Belastung von 50 N 2,2 mm (0,73 mm – 3,3 mm). Die minimale Dislokation lag bei 0,8 mm, Vmax – Vmin betrug 1,4mm.

Bei 100 N, einer Belastungsstufe die noch in allen sechs Fällen gehalten wurde, entsprach Vmax einem durchschnittlichen Wert von 7,1mm (1,83 mm – 9,43 mm), die minimale Dislokation 2,9mm und Vmax – Vmin 4, 2mm.

Abbildung 66: Belastungszyklische Dislokationen, Schräg dorsaler Fixateur ohne Vorspannung

Darstellung aller sechs durchgeführten Meßreihen mit dem schräg dorsalen Fixateur ohne Vorspannung. Der schräg dorsale Fixateur 1 hielt als einziger der sechs Typen sowohl einer Belastung mit 200 N, als auch mit 250 N stand.

Vier Fixationsmodelle (Ausnahmen: SDF 4 und 5) hielten einer Belastung von 150 N stand, dies bei einer maximalen Dislokation von 12,88 mm (4,33 mm – 16,86 mm). Vmin [Seite 82↓]lag bei 5,37 mm und Vmax – Vmin bei 7,51.

Mit 200 N konnte nur einmal erfolgreich belastet werden (SDF 1), hierbei betrug Vmax 9,06 mm, Vmin 3,94 und Vmax – Vmin 5,12. Auch eine Kraftapplikation von 250 N wurde an diesem Becken toleriert, die maximale Dislokation lag dann bei 13,77 mm, Vmin betrug 4,47 mm und Vmax – Vmin 9,29. Einer Belastung von 300 N hielt der Fixateur in keinem der Fälle stand.

Tabelle 21: Vmax / Vmin (in mm), Schräg dorsaler Fixateur ohne Vorspannung

  

Becken 1

2

3

4

5

6

MW

Standardabw.

50 N

Max

0,73

1,7

3,3

2,53

7,03

2,56

2,2

1,0

 

Min

0,3

0,6

0,67

0,83

3,5

1,47

0,8

0,40

100 N

Max

1,83

6,3

9,43

9,23

17,53

8,46

7,1

3,1

 

Min

0,8

3,23

2,33

3,63

7,87

4,4

2,9

1,4

150 N

Max

4,33

13,46

16,83

  

16,86

12,87

5,12

 

Min

1,6

6,57

5,2

  

8,12

5,37

2,41

200 N

Max

9,06

       
 

Min

3,94

       

250 N

Max

13,76

       
 

Min

4,47

       

Rotation

Bei 50 N Belastung betrug die durchschnittliche Rotation 0,82° (0,5° -1,3°)

Bei 100 N lag sie bei 2,25° (1,1° -3,03°). Die Belastung mit 150 N konnten SDF 1,2,3 und 6 halten, wobei die durchschnittliche Rotation bei 3,72° lag (1,8° - 6,13°).

Einer Belastung von 200 N und 250 N hielt nur SDF 1 stand, die b-Rotation entsprach in diesem Fall 2,1°, bzw. 2,86°.

Tabelle 22: b-Rotation, Schräg dorsaler Fixateur ohne Vorspannung

 

Becken 1

2

3

4

5

6

MW

Standardabw.

50 N

0,5

0,7

1,3

0,9

1,6

0,7

0,82

0,3

100 N

1,1

1,53

3,33

3,03

4,5

2,27

2,25

0,95

150 N

1,8

2,6

6,13

  

4,33

3,72

1,67

200 N

2,1

       

250 N

2,86

       


[Seite 83↓]

9.1.4.4  Schräg dorsaler Fixateur, verspannt

Die durchschnittliche maximale Dislokation bei einer Belastung à 50 N betrug 0,66 mm (0,5 mm – 0,9 mm), Vmin, die minimale Dislokation, lag bei 0,24 mm und Vmax – Vmin bei 0,42. An allen sechs Becken wurde die Lastapplikation korrekt gehalten.

Abbildung 67: Belastungszyklische Dislokationen, Schräg dorsaler Fixateur, verspannt

Bis auf Becken Nr. 5 zeigte der Fixateur bis 250 N Haltevermögen, der schräg dorsale Fixateur Nr. 3 hielt zusätzlich einer Belastung von 300 N stand.

Unter einer zyklischen Belastung mit 100 N lag Vmax im Durchschnitt bei 2,04 mm (1,36 mm – 2,93 mm), die durchschnittliche minimale Dislokation betrug 1,21 mm und Vmax – Vmin 0,83.

Der Belastung mit 150 N hielt der Fixateur in allen sechs Fällen stand, wobei auch hier Becken Nr. 5 deutlich ausscherte und deshalb insgesamt nicht ausgewertet wurde. Die durchschnittliche maximale Dislokation betrug 4,36 mm (2,33 mm – 6,93 mm). Vmin lag im Schnitt bei 2,78 mm, Vmax – Vmin bei 1,58.

Einer Belastung à 200 N hielt der Fixateur in fünf Fällen stand (Ausnahme: SDF 5), Vmax lag hier bei durchschnittlich 7,39 mm (4,16 mm – 10,96 mm). Die minimale durchschnittliche Dislokation betrug 4,35 mm, Vmax – Vmin entsprach einem durchschnittlichen Wert von 3,03.

Unter einer Belastung mit 250 N betrug die maximale durchschnittliche Dislokation 12,2 mm (7 mm – 17,6 mm). Vmin betrug 6,09 mm und Vmax – Vmin 5,89. Dieser Belastungsstufe hielten weiterhin fünf Modelle stand.

Einer Belastung à 300 N wurde nur noch in drei Fällen standgehalten (SDF 1,3 und 4). Hierbei betrug die maximale Dislokation 18,25 mm (13,63 mm – 23,93 mm). Die durchschnittliche minimale Dislokation lag bei 9,64 mm und Vmax – Vmin entsprach einem Wert von 8,6. Einer Belastung von 350 N hielt keines der Modelle stand.


[Seite 84↓]

Tabelle 23: Vmax / Vmin bei Stabilisierung mit schräg dorsalem Fixateur

  

1

2

3

4

5

6

MW

Standardabw.

50 N

Max

0,5

0,56

0,83

0,5

1

0,9

0,66

0,19

 

Min

0,2

0,2

0,3

0,1

0,33

0,4

0,24

0,11

100 N

Max

1,36

1,83

2,93

1,46

3,96

2,63

2,04

0,70

 

Min

0,2

1,07

1,67

1,43

2,33

1,67

1,21

0,62

150 N

Max

2,33

4,16

4,97

3,4

14,83

6,93

4,36

1,74

 

Min

0,9

3,03

2,9

1,93

8,03

5,13

2,78

1,57

200 N

Max

4,16

7,56

7,93

6,3

 

10,96

7,38

2,22

 

Min

2,1

4,9

3,83

4,33

 

6,6

4,35

1,46

250 N

Max

7

12,96

7,93

9,13

 

17,6

10,92

 
 

Min

4

6,97

5,1

6,17

 

8,2

6,09

2,24

300 N

Max

13,63

 

14,3

17,2

  

15,04

7

 

Min

6,7

 

10,5

11,73

  

9,64

4,37

Die gemessenen maximalen und minimalen Dislokationen aller Becken unter der Versorgung mit dem schräg dorsalen Fixateur

Rotation

Unter 50 N Belastung betrug die durchschnittliche Rotation 0,66° (0,5° - 0,9°). Bei 100 N lag sie bei 2,04° (1,36° - 2,93°) und bei 150 N zyklischer Belastung bei 4,36° (2,33° - 6,93°). Unter einer Last von 200 N, die SDF 5 nicht mehr erreichte, entsprach die b-Rotation durchschnittlich 7,38° (4,16° - 10,96°), unter 250 N 10,92° (7° - 17,6°) und unter 300N Belastung 15,04° (13,63° - 17,2°).

Tabelle 24: b-Rotation bei Stabilisierung mit dem schräg dorsalen Fixateur

 

Becken 1

2

3

4

5

6

MW

Standardabw.

50 N

0,5

0,56

0,83

0,5

1

0,9

0,66

0,19

100 N

1,36

1,83

2,93

1,46

3,96

2,63

2,04

0,70

150 N

2,33

4,16

4,97

3,4

14,83

6,93

4,36

1,74

200 N

4,16

7,56

7,93

6,3

 

10,96

7,38

2,22

250 N

7

12,96

7,93

9,13

 

17,6

10,92

 

300 N

13,63

 

14,3

17,2

  

15,04

 

Die gemessenen b-Rotationsswerte aller Becken bei Versorgung mit dem schräg dorsalen Fixateur


[Seite 85↓]

9.1.4.5  Gesamtauswertung zweite Testreihe

9.1.4.5.1 Translation

Der Vergleich der verschiedenen Versorgungstypen wurde bis zu einer Belastung à 200 N durchgeführt. Obwohl nicht alle Versorgungstypen dieser Belastungsstufe standgehalten haben, waren grundsätzlich ausreichend vergleichbare Testdaten unter dieser Kraftapplikationsstufe zur Verfügung. In der nächst höheren Belastungsstufe war dies nicht mehr der Fall.

Außer dem supraacetabulären Fixateur, bei dem eine Kraftapplikation von 100 N nur zweimal möglich war, hielten alle Versorgungstypen der zweiten Belastungsstufe stand. 150 N wurden vom unverspannten schräg dorsalen Fixateur in vier von sechs Fällen gehalten, von der Beckenzwinge in fünf und durchgängig in allen sechs Versuchsreihen vom schräg dorsalen Fixateur. Der supraacetabuläre Fixateur war nicht in der Lage, dieser Belastungsstufe standzuhalten. Die vierte Belastungsstufe mit 200 N wurde einmal vom unverspannten schräg dorsalen Fixateur gehalten, viermal von der mit dem supraacetabulärem Fixateur kombinierten ACE-Clamp und fünfmal vom schräg dorsalen Fixateur.

Abbildung 68: Die durchschnittliche Dislokation in mm für jeden Versorgungstyp

Versager
a: Schräg dorsaler Fixateur, nicht verspannt; b: Schräg dorsaler Fixateur, verspannt
c: Supraacetabulärer Fixateur; d: Beckenzwinge

Während der gesamten Testreihe erwies sich der supraacetabuläre Fixateur als die am wenigsten stabile Fixationsmethode, mit den jeweils größten Dislokationen für Vmax und Vmin bei den auswertbaren Belastungsstufen von 50 und 100N. Etwas bessere, aber im Verlauf sehr ähnliche Ergebnisse lieferte der unverspannte schräg dorsale Fixateur, jedoch hielt dieser zusätzlich höheren Belastungsstufen stand. Zwischen diesen beiden Stabilisierungsverfahren bestanden keine signifikanten Unterschiede.

Die jeweils geringsten Dislokationen in allen Belastungsstufen wies die Kombination aus ACE-Clamp und supraacetabulärem Fixateur auf. Allerdings waren bei der Belastungsstufe von 200N nur noch 4 Becken verwertbar. Die durchschnittliche Dislokation (Vmax-Vmin) betrug 1,41mm.

Der schräg dorsale Fixateur zeigte ein der Beckenzwinge sehr ähnliches Lastverhalten, besonders in den niedrigen Belastungsstufen à 50 N und 100 N lagen die [Seite 86↓]durchschnittlichen Dislokationen sehr nahe beieinander. Bei den höheren Belastungsstufen war jedoch vor allem die Rückstellfähigkeit, ablesbar an Vmin, schlechter als bei der Beckenzwinge, auch wenn das Gesamtsystem elastischer wirkte und fünf der sechs Becken bis 250N verwertbar waren. Bei 200N betrug die durchschnittliche Dislokation (Vmax-Vmin) 3.03mm.

Tabelle 25: Durchschnittliche Dislokationen in mm, mit Standardabweichung

 

50N

σ

100N

σ

150N

σ

200N

σ

Modell A Max

2,2

1,0

7,1

3,1

12,87

5,12

  

Min

0,8

0,4

2,9

1,4

5,37

2,41

  

Modell B Max

0,66

0,19

2,04

0,7

4,36

1,74

7,38

2,22

Min

0,24

0,11

1,21

0,62

2,78

1,57

4,35

1,46

Modell C Max

3,24

2,2

9,2

2,7

Versagen

Min

1,63

0,8

4,54

2,7

Versagen

Modell D Max

0,7

0,26

1,66

0,97

3,57

3,28

2,98

0,57

Min

0,21

0,09

0,66

0,6

2,16

2,53

1,57

0,35

A: Schräg dorsaler Fixateur, nicht verspannt, B: Schräg dorsaler Fixateur, verspannt
C: Supraacetabulärer Fixateur, D: Beckenzwinge, s: Standardabweichung

Zwischen dem schräg dorsalen Fixateur und der Beckenzwinge bestand in keiner Belastungsstufe ein signifikanter Unterschied, während beide Verfahren in den Stufen 50 und 100N signifikante Unterschiede zum supraacetabulären Fixateur und der unverspannten Version des schräg dorsalen Fixateurs aufwiesen.

Tabelle 26: Signifikanzen

 

a/b

a/c

a/d

b/c

b/d

c/d

50N

0,043

0,173

0,028

0,043

0,416

0,028

100N

0,043

0,18

0,028

0,028

0,08

0,18

150N

0,109

x

0,068

X

0,068

x

200N

X

X

X

X

0,109

x

Rot: signifikanter Unterschied, schwarz: kein signifikanter Unterschied,
x: es gab keine vergleichbaren Werte in dieser Belastungsstufe,
A: schräg dorsaler Fixateur, ohne Spannung, B: schräg dorsaler Fixateur,
C: Supraacetabulärer Fixateur, D: ACE-Clamp

9.1.4.5.2 Rotation

Die rotatorischen Bewegungen bei einer Belastung von 50 N lagen für alle vier Versorgungstypen nahe zusammen. Bei 100N wies der schräg dorsale Fixateur die durchschnittlich geringsten rotatorischen Bewegungen mit 1,67° auf. Der supraacetabuläre Fixateur besaß eine Rotationskomponente von 1,89°, die ACE-Clamp mit dem supraacetabulären Fixateur von 2,17° und der ohne Spannung applizierte schräg dorsale Fixateur zeigte mit 2,63° die stärksten rotatorischen Bewegungen.


[Seite 87↓]

Abbildung 69: Rotation

Die durchschnittliche Rotation um die Y-Achse in Grad für alle Versorgungstypen.

Bei der dritten Belastungsstufe, 150N, zeigte der schräg dorsale Fixateur ebenfalls die geringste Rotationskomponente mit 2,98°, der schräg dorsale Fixateur ohne Spannung wies 3,72° und die ACE-Clamp 4,5° auf. Der supraacetabuläre Fixateur hatte dieser Belastungsstufe nicht standgehalten. Bei dem schräg dorsalen Fixateur ohne Spannung bestand eine Rotation von 2,1° unter eine Belastung von 200N, es hatte allerdings nur ein Modell dieser Belastungsstufe standhalten können, der schräg dorsale Fixateur rotierte bis durchschnittlich 3,73° um die Y-Achse, und die mit dem supraacetabulärem Fixateur kombinierte ACE-Clamp um bis zu 4,45°.

Ein signifikanter Unterschied zwischen den einzelnen Stabilisierungsverfahren war nicht feststellbar.


[Seite 88↓]

9.1.5  Dritte Testreihe

Am Instabilitätsmodell der C1.3 Verletzung mit Sakrumfraktur und Symphysensprengung wurde die aus der ersten Testreihe favorisierte Version des schräg dorsalen Fixateurs an 6 Beckenmodellen gegen andere externe Fixationsverfahren getestet. In randomisierter Reihenfolge und analogem Versuchsaufbau zur ersten Serie wurden folgende Stabilisierungsverfahren biomechanisch verglichen:

- Supraacetabulärer Fixateur

- Beckenzwinge mit Supraacetabulärem Fixateur

- Schräg dorsaler Fixateur ohne Vorspannung

- Schräg dorsaler Fixateur mit Vorspannung


[Seite 89↓]

9.1.5.1  Supraacetabulärer Fixateur

Bei allen sechs Becken war bei Stabilisierung mit dem supraacetabulären Fixateur nur eine Belastung von 50N möglich. Die durchschnittliche maximale Dislokation betrug 5,4 mm; die minimale Dislokation ergab einen mittleren Wert von 1,5 mm, die Amplitude (Vmax – Vmin) 3,9 mm.

Abbildung 1: Belastungszyklische Dislokation

Bei Versuchen, die Becken mit der nächst höheren Kraftstufe zu belasten, mußte abgebrochen werden, da die Dislokation im Frakturbereich zu groß wurde und das Becken aus dem Versuchsaufbau abzurutschen drohte.

Tabelle 1: Vmax / Vmin bei Stabilisierung mit supraacetabulärem Fixateur

  

Becken 1

2

3

4

5

6

MW

Standardabw.

50N

Max

6,4

5,2

4,0

5,0

6,1

5,6

5,4

0,9

 

Min

1,9

0,9

1,6

2,4

1,2

1,2

1,5

0,55

Die gemessenen maximalen und minimalen Dislokationen aller Becken unter der Versorgung mit dem supraacetabulären Fixateur

Rotation

Der durchschnittliche β - Rotationswert lag bei 0,6°.

Tabelle 2: β-Rotation bei Stabilisierung mit supraacetabulärem Fixateur

 

Becken 1

2

3

4

5

6

MW

Standardabw.

50N

0,9

0,3

0,9

0,4

0,4

0,6

0,6

0,26


[Seite 90↓]

9.1.5.2  Beckenzwinge mit Supraacetabulärem Fixateur

Bei einer Last von 50N, die von allen sechs Becken toleriert wurde, ließen sich durchschnittliche Vmax – Werte von 0,4 mm und Vmin – Werte von 0,2 mm messen bei einer Amplitude von 0,2 mm. Im nächsten Belastungsschritt, 100N, befanden sich nur noch fünf Becken in der Testung. Hier zeigten sich mittlere maximale Dislokationen von 0,9 mm, minimale von 0,5 mm und für die Amplitude Daten von 0,4 mm.

Abbildung 2: Belastungszyklische Dislokation

Darstellung der zyklischen Belastung der Beckenzwinge in Kombination mit dem supraacetabulären Fixateur. Die maximale Belastungsstufe, die die Beckenzwinge erreichte, schwankte in weiten Grenzen zwischen 50N und 300N. Pro Belastungsstufe fiel ein weiteres Becken aus. In zwei Fällen ließ sich keine Rückstellung beobachten.

Auch in der 150N Kraftstufe fiel ein weiteres Becken aus. Es fanden sich für Vmax 1,4 mm, für Vmin 0,7 mm. Einer Last von 200N konnten nur noch 3 Becken standhalten bei einer allerdings sehr geringen durchschnittlichen Dislokation (Vmax – Vmin) von 0,6mm. Bei 250N, mit zwei zu testenden Becken, lag Vmax im Mittel bei 4,8 mm, Vmin bei 3,6 mm. Ein einziges Becken ließ sich noch mit 300N vermessen. Hierbei zeigten sich Daten von 10,5 mm (Vmax), 7,5 mm (Vmin) und 3 mm (Vmax – Vmin).


[Seite 91↓]

Tabelle 3: Vmax / Vmin bei Stabilisierung mit der Beckenzwinge

  

Becken 1

2

3

4

5

6

MW

Standardabw.

50N

Max

0,3

0,2

0,4

0,2

1,0

0,3

0,4

0,28

 

Min

0,1

0,0

0,0

0,1

0,6

0,1

0,2

0,21

100N

Max

0,4

0,3

0,9

2,1

 

0,6

0,9

0,65

 

Min

0,1

0,0

0,4

1,9

 

0,3

0,5

0,69

150N

Max

0,6

0,9

3,3

  

0,8

1,4

1,10

 

Min

0,1

0,6

1,8

  

0,3

0,7

0,66

200N

Max

1,8

3,4

   

1,0

2,1

1,00

 

Min

1,5

2,6

   

0,4

1,5

0,90

250N

Max

 

7,9

   

2,2

5,1

2,85

 

Min

 

5,7

   

1,5

3,6

2,10

300N

Max

 

10,5

      
 

Min

 

7,5

      

Rotation

Bei 50N ließ sich eine durchschnittliche β - Rotation von 0,8 ° beobachten, bei 100N von 0,6 °, wobei ein Becken bereits aus der Wertung gefallen war. Ein mittlerer Rotationswert von 4,4° zeigte sich bei 150N. Dieser Wert kam vor allem durch den “Rotationssprung“ des BeckensNr. 3 zustande. Bei der Kraftapplikation von 200N fand sich eine Drehung von 2,3 °. Bei 250N und 300N wurden Daten von 6,2° und 15,5° errechnet.

Tabelle 4: β-Rotation bei Stabilisierung mit der Beckenzwinge

 

Becken 1

2

3

4

5

6

MW

Standardabw.

50N

0,0

0,2

0,5

0,0

4,1

0,0

0,8

1,63

100N

0,0

0,7

2,4

1,4

 

0,2

0

0,98

150N

0,2

1,7

15,4

  

0,2

4,4

7,38

200N

3,0

3,6

   

0,2

2,3

1,81

250N

 

8,3

   

4,0

6,2

3,04

300N

 

15,5

    

15,5

 

Ab einer Rotation von mehr als 2° konnte häufig die nächste Belastungsstufe nicht mehr gehalten werden und die Beckenzwinge ist dann komplett abgeschert.


[Seite 92↓]

9.1.5.3  Schräg dorsaler Fixateur ohne Vorspannung

Der schräg dorsale Fixateur ohne Vorspannung wies bereits bei einer Last von 50N eine durchschnittliche Dislokation (Vmax – Vmin) von 2mm auf. Bei 100N betrug die Dislokation bereits 5,1mm, bei 150N, die von allen 6 Becken noch gehalten werden konnten, dann 8,5mm.

Abbildung 3: Belastungszyklische Dislokation

Darstellung aller sechs Meßzyklen des unverspannten schräg dorsalen Fixateurs. Alle sechs Becken konnten mit einer Last von 150N belastet werden. Die höchsteBelastungsstufe lag bei 250N, allerdings zeigte sich hierbei kein Rückstellverhalten mehr

Mit 200N konnten nur noch drei Becken belastet werden. Hier ergaben sich durchschnittlich Werte von 12 mm (Vmax), 2,4 mm (Vmin) und 9,6 mm (Vmax -Vmin).

In einem Fall konnten die 250N gehalten werden. Vmax betrug dabei 23,3 mm, Vmin 7,6 mm und Vmax – Vmin 15,7 mm. Insgesamt erwies sich der neue Fixateur ohne Vorspannung als sehr weiches, elastisches Stabilisierungsverfahren.


[Seite 93↓]

Tabelle 5: Vmax / Vmin schräg dorsaler Fixateur ohne Vorspannung

  

Becken 1

2

3

4

5

6

MW

Standardabw.

50 N

Max

2,1

2,9

1,8

2,2

3,6

2,9

2,6

0,67

 

Min

0,1

0,4

0,8

0,8

0,7

0,6

0,6

0,27

100 N

Max

4,4

6,2

5,0

6,3

9,0

7,2

6,4

1,64

 

Min

0,6

0,8

1,2

1,9

1,5

1,5

1,3

0,48

150 N

Max

6,6

10,2

8,7

12,5

16,9

12,8

11,3

3,61

 

Min

1,0

1,8

1,7

4,1

4,3

3,8

2,8

1,44

200 N

Max

7,6

14,8

13,6

   

12,0

3,86

 

Min

1,2

3,1

2,8

   

2,4

1,02

250 N

Max

 

23,3

      
 

Min

 

7,6

      

Rotation

Bei einer Last von 50N zeigte sich im Frakturbereich eine durchschnittliche Rotation von 0,6°, bei 100N von 1,4°, bei 150N von 2,8°. Die drei Becken, die 200N stand hielten, wiesen eine Drehung von 2,7 ° auf. Die Rotation bei einer Last von 250N lag bei 4°.

Tabelle 6: β-Rotation bei Stabilisierung mit dem schräg dorsalen Fixateur ohne Vorspannung

 

Becken 1

2

3

4

5

6

MW

Standardabw.

50 N

0,3

0,2

0,6

0,4

1,0

0,9

0,6

0,33

100 N

0,4

0,4

1,7

1,3

2,4

2,2

1,4

0,86

150 N

1,0

1,0

3,2

2,7

4,8

4,0

2,8

1,55

200 N

1,1

1,6

5,3

   

2,7

2,29

250 N

 

4,0

    

4

 


[Seite 94↓]

9.1.5.4  Schräg dorsaler Fixateur, verspannt

In der Belastungsstufe mit 50N betrug die maximale Dislokation durchschnittlich 1,2 mm, die minimale Dislokation 0,6 mm und die Steifigkeit (Vmax – Vmin) 0,6 mm. Bei 100N stiegen die Dislokationen jeweils an auf 4,4 mm (Vmax ) und 1,5 mm (Vmin).

Abbildung 4: Belastungszyklische Dislokation

Die höchste Kraftapplikation lag bei 350N in einem Fall. In allen Zyklen zeigte sich ein gleichmäßiges Einstellen auf das minimale Dislokationsniveau. Bei 200N befanden sich noch alle Becken in der Testung.

Die zyklische Belastung bei 150N ergab für Vmax einen durchschnittlichen Wert von 7,6 mm, für Vmin 2 mm und für Vmax – Vmin 5,6 mm. Die 200N Laststufe, mit der alle sechs Becken noch belastet werden konnten, ergab für Vmax 12,4 mm und für Vmin 3,2 mm. Die Amplitude betrug dementsprechend 9,2 mm. Einer Belastung à 250N hielten nur noch drei Becken stand. Hierbei zeigten sich durchschnittliche maximale Dislokationswerte von 13,9 mm, minimale Dislokationswerte von 3,3 mm und Elastizitätswerte von 10,6 mm.

Bei den Laststufen von 300N und 350N, die nur noch von einem Becken gehalten wurde, fanden sich für Vmax Dislokationen von 13,2 mm und 17,3 mm. In der minimalen Dislokation zeigten sich dabei Werte von 3,7 mm und 4,1 mm, für Vmax – Vmin 9,5 mm und 13,2 mm.


[Seite 95↓]

Tabelle 7: Vmax / Vmin bei Stabilisierung mit dem schräg dorsalen Fixateur

  

Becken 1

2

3

4

5

6

MW

Standardabw.

50 N

Max

0,2

2,4

0,6

0,2

1,5

2,5

1,2

1,06

 

Min

0,0

1,3

0,3

0,1

1,0

0,6

0,6

0,52

100 N

Max

1,3

5,5

3,6

4,7

5,7

5,4

4,4

1,69

 

Min

1,0

1,6

1,4

2,4

1,3

0,9

1,5

0,54

150 N

Max

4,3

8,7

5,9

7,9

9,7

9,2

7,6

2,10

 

Min

2,5

2,2

1,6

2,8

1,7

1,4

2,0

0,55

200 N

Max

5,8

12,8

9,0

13,2

20,0

13,4

12,4

4,79

 

Min

2,8

3,1

1,9

4,0

5,3

2,2

3,2

1,26

250 N

Max

9,9

 

13,0

  

18,9

13,9

4,57

 

Min

3,4

 

2,3

  

4,1

3,3

0,91

300 N

Max

13,2

       
 

Min

3,7

       

350 N

Max

17,3

       
 

Min

4,1

       

Rotation

Bei 50 N ergab sich eine Rotation im Frakturbereich von 0,3°, bei 100N von 0,7°, bei 150N von 1,6° und bei 200N von 2,9°. Die drei Becken, die die Last von 250N noch hielten, wiesen durchschnittlich Werte von 3,9° auf. Die Rotationsdaten des Beckens, welches noch mit 300N und 350N belastet werden konnte, lagen bei 2,9° und 3,4°.

Tabelle 8: β-Rotation bei Stabilisierung mit dem schräg dorsalen Fixateur

 

Becken 1

2

3

4

5

6

MW

Standardabw.

50 N

0,0

0,5

0,3

0,1

0,5

0,2

0,3

0,21

100 N

0,2

0,8

0,8

0,1

1,8

0,6

0,7

0,61

150 N

1,3

1,0

2,0

0,2

3,6

1,3

1,6

1,15

200 N

1,6

1,5

3,6

0,3

8,0

2,2

2,9

2,73

250 N

2,5

 

5,8

  

3,5

3,9

1,69

300 N

2,9

       

350 N

3,4

       

Die gemessene Rotation aller Becken unter der Versorgung mit der Beckenzwinge


[Seite 96↓]

9.1.5.5  Gesamtauswertung dritte Testreihe

Die einzelnen Stabilisierungsverfahren wurden bis zu einer Belastungsstufe von 200N untereinander verglichen. Bis 200N konnten noch 11 Stabilisierungen in der Testung vermessen werden.

Abbildung 5: Anzahl der Becken, die den Belastungsstufen standgehalten haben

50N wurde von allen vier Stabilisierungsverfahren gehalten. Keines der mit dem supraacetabulären Fixateur stabilisierten Becken konnte 100N stand halten. Der schräg dorsale Fixateur – verspanntes und unverspanntes Modell - konnte mit allen sechs Becken sowohl bei 100N, als auch bei 150N vermessen werden; die Beckenzwinge schied pro Belastungsstufe mit einem weiteren Becken aus. Bei 200N waren noch sechs Becken für das verspannte Modell, drei für das unverspannte Modell und zwei für die Beckenzwinge in der Testung.

Für den Vergleich der Modelle wurden die Mittelwerte der Ergebnisse (Vmax, Vmin, Vmax – Vmin und β - Rotation) der sechs Becken pro Belastungsstufe für das entsprechende Modell berechnet. Zudem wurde die Standardabweichung mit aufgetragen.

9.1.5.5.1 Translation

Der supraacetabuläre Fixateur schnitt auch am Instabilitätsmodell der Sakrumfraktur am schlechtesten ab. Er konnte nur einer Belastung von 50N standhalten und zeigte hier die höchsten Dislokationswerte mit einer maximalen Dislokation von 5,4mm bei einer Amplitude von 3,9mm. Die Werte waren jeweils signifikant schlechter als die der anderen Stabilisierungsverfahren.

Der unverspannte schräg dorsale Fixateur lieferte deutlich bessere Daten bei Belastbarkeit bis 200N. Bei anfänglich ähnlichem Kurvenverlauf wie der verspannte schräg dorsale Fixateur zeigten sich bei 150N jedoch deutlich höhere Dislokationswerte. Bei 200N konnten noch 3 Becken ausgewertet werden bei maximaler Dislokation von 12mm und einer Amplitude von 9,6mm.


[Seite 97↓]

Abbildung 6: Gesamtauswertung Translation

Darstellung der Mittelwerte mit Standardabweichung pro Belastungsstufe und Versorgungstyp.
a: Schräg dorsaler Fixateur, nicht verspannt; b: Schräg dorsaler Fixateur, verspannt
c: Supraacetabulärer Fixateur; d: Beckenzwinge
Versager

Tabelle 9: Durchschnittliche Dislokationen in mm mit Standardabweichung

 

50N

σ

100N

σ

150N

σ

200N

σ

Modell A Max

2,6

0,67

6,4

1,64

11,3

3,61

12,0

3,86

Min

0,6

0,27

1,3

0,48

2,8

1,44

2,4

1,02

Modell B Max

1,2

1,06

4,4

1,69

7,6

2,1

12,9

4,79

Min

0,6

0,52

1,5

0,54

2

0,55

3,2

1,26

Modell C Max

5,4

0,9

Versagen

Min

1,5

0,55

Versagen

Modell D Max

0,4

0,28

0,9

0,65

1,4

1,10

2,1

1,0

Min

0,2

0,21

0,5

0,69

0,7

0,66

1,5

0,9

A: Schräg dorsaler Fixateur, nicht verspannt
B: Schräg dorsaler Fixateur, verspannt
C: Supraacetabulärer Fixateur
D: Beckenzwinge
σ: Standardabweichung

Der schräg dorsale Fixateur wies auch beim Modell der Sakrumfraktur durchweg die [Seite 98↓]zweitbesten Werte auf nach der Beckenzwinge. Nur bei 100N bestanden jedoch signifikante Unterschiede zwischen beiden Stabilisierungsarten. Allerdings muß berücksichtigt werden, daß mit der Beckenzwinge nur noch zwei Becken mit 200N belastet werden konnten, da die anderen keine genügende Rückstellfähigkeit aufwiesen oder komplett abwichen. Das Problem war häufig bereits an der niedrigeren Belastungsstufe an der Rotation abzulesen. Mit dem schräg dorsalen Fixateur konnten zwar alle 6 Becken mit 200N belastet werden, die durchschnittliche maximale Dislokation lag jedoch bei 12,4mm bei einer Amplitude von 9,2mm.

 

a/b

a/c

a/d

b/c

b/d

c/d

50N

+

+

+

+

-

+

100N

+

x

+

x

+

x

150N

+

x

-

x

-

x

200N

-

x

-

x

-

x

„+“: signifikanter Unterschied,“ –„: kein signifikanter Unterschied,
x: es gab keine vergleichbaren Werte in dieser Belastungsstufe,
A: schräg dorsaler Fixateur, ohne Spannung, B: schräg dorsaler Fixateur,
C: Supraacetabulärer Fixateur, D: ACE-Clamp

9.1.5.5.2 Rotation

In der β - Rotation beginnt der Kurvenverlauf aller vier Modelle fast vom gleichen Punkt aus. Der supraacetabuläre Fixateur verhielt sich hier nicht viel anders als die anderen Versorgungstypen.

Abbildung 7: β Rotation – gesamt

Darstellung der gesamten Mittelwerte samt Standardabweichung in der β - Rotation.

Das unverspannte und verspannte Modell des schräg dorsalen Fixateurs zeigten einen fast analogen Verlauf mit kontinuierlichem Anstieg und mittlerer Rotationsbewegung unter 3° bis 200N. Die Beckenzwinge in Kombination mit dem supraacetabulären Fixateur wies in den unteren Kraftstufen (bis 100N) nur geringe rotatorische Abweichungen auf. Bei 150N variierten die Rotationswerte jedoch stark bei einem Mittelwert von 4,4° und einer Standardabweichung von 7,4.

Insgesamt bestanden in der Rotation um die y – Achse keine signifikanten Unterschiede zwischen den einzelnen Stabilisierungsverfahren.


[Seite 99↓]

9.1.6  Vierte Testreihe

Am Instabilitätsmodell der C1.2 Verletzung mit SI-Gelenk Sprengung und Symphysensprengung wurde die aus der ersten Testreihe favorisierte Version des schräg dorsalen Fixateurs an zehn Beckenmodellen gegen interne Fixationsverfahren getestet. Da nur acht Beckenmodelle komplett ausgewertet werden konnten, sind nur diese acht aufgeführt.

In randomisierter Reihenfolge und analogem Versuchsaufbau zur ersten Serie wurden folgende Stabilisierungsverfahren biomechanisch getestet:

- Sawaguchi Platte

- DCP Doppelplattenosteosynthese

- SI Schraube

- Schräg dorsaler Fixateur

Der vordere Beckenring wurde jeweils mit dem supraacetabulären Fixateur stabilisiert. Als Meßverfahren zur Erfassung der belastungszyklischen Translation und Rotation wurde das optische Meßsystem Qualisys verwendet.


[Seite 100↓]

9.1.6.1  Sawaguchi Platte

Bei Stabilisierung des Beckenmodells mit der Sawaguchi Platte für das SI-Gelenk und dem supraacetabulären Fixateur für den vorderen Beckenring konnten alle Becken den einzelnen Belastungsstufen bis 500N stand halten.

Abbildung 8: Belastungszyklische Dislokation in mm, Sawaguchi Platte

Tabelle 11: Vmax / Vmin bei Stabilisierung mit Sawaguchi Platte

  

2

3

5

6

7

8

9

10

MW

Standardabw.

100N

Max

0,69

0,92

0,69

0,71

0,62

0,84

0,95

2,43

0,98

0,60

 

Min

0,24

0,13

0,21

0,16

0,32

0,21

0,68

1,02

0,37

0,31

150N

Max

0,97

0,83

1,05

1,70

1,02

1,16

1,52

1,66

1,24

0,34

 

Min

0,27

0,38

0,20

0,12

0,14

0,29

0,73

0,80

0,37

0,26

200N

Max

1,37

0,69

1,32

1,06

1,40

1,57

3,05

1,11

1,45

0,70

 

Min

0,14

0,17

0,43

0,19

0,39

0,19

1,81

0,36

0,46

0,56

300N

Max

1,98

1,85

1,86

1,76

1,69

1,71

2,26

1,43

1,82

0,24

 

Min

0,51

0,16

0,34

0,15

0,29

0,18

0,89

0,42

0,37

0,25

400N

Max

4,83

2,12

1,71

-

2,25

2,87

3,04

2,63

2,78

1,01

 

Min

0,76

0,32

0,16

-

0,27

0,27

0,96

0,91

0,52

0,34

500N

Max

6,87

3,90

2,12

3,79

4,75

5,42

3,03

3,48

4,17

1,48

 

Min

0,35

0,30

0,37

0,41

0,42

0,22

0,85

1,11

0,50

0,31

Die gemessenen maximalen und minimalen Dislokationen aller Becken bei Versorgung mit Sawaguchi Platte


[Seite 101↓]

Bis zu einer Belastung von 300N betrug die Dislokation (Vmax – Vmin) bei allen Beckenmodellen unter 2mm bei einer mittleren Amplitude von 1,45mm. Bei 400N lag die mittlere Dislokation dann bei 2,26mm, bei 500N schließlich 3,67mm. Auffällig ist die durchweg gute Rückstellfähigkeit mit einem durchschnittlichen Vmin von 0,5mm selbst bei 500N.

Rotation

Die durchschnittliche maximale Rotation betrug bis zu einer Last von 200N 1Grad. Bei einer Belastung von 400N lag die Rotation dann im Schnitt bei 1,95°, bei 500N bei 2,68° mit einer Standardabweichung von 0,91.

Tabelle 12: Rotation Sawaguchi Platte

 

bk 2

bk3

bk 5

bk6

bk7

bk8

bk9

bk10

MW

St

100 N

0,63

0,46

0,41

0,52

0,58

0,44

0,47

0,72

0,53

0,11

150 N

0,89

0,68

0,53

1,11

0,91

0,74

0,68

1,18

0,84

0,22

200 N

1,38

0,79

0,71

1,03

1,05

1,09

0,77

1,27

1,01

0,24

300 N

1,97

1,03

0,90

0,95

1,51

1,58

1,92

1,56

1,43

0,42

400 N

2,73

1,56

1,19

1,60

1,79

2,41

2,08

2,23

1,95

0,51

500 N

4,52

2,56

1,83

2,81

2,56

3,28

1,58

2,33

2,68

0,91


[Seite 102↓]

9.1.6.2  DCP Doppelplattenosteosynthese

Alle acht Beckenmodelle, die mit 2 DC-Platten und dem supraacetabulären Fixateur stabilisiert waren, konnten der Belastung von 500N standhalten. Bis zu einer Last von 300N betrug die Dislokation (Vmax – Vmin) nur bei einem Becken mehr als 2mm bei einem Durchschnittswert von 1,4mm. Bei 400N lag die mittlere Dislokation bei 2,35mm, bei 500N bei 2,91mm. Als Maß für die Rückstellfähigkeit blieb Vmin bis 500N bei einem Mittel von 0,54mm, bei einer Standardabweichung von 0,41.

Abbildung 9: Translation in mm bei Stabilisierung mit zwei DCP

Tabelle 13: Vmax / Vmin bei Stabilisierung mit zwei DCP

  

2

3

5

6

7

8

9

10

MW

Standardabw.

100N

Max

0,37

0,42

0,36

0,46

1,17

0,69

1,96

1,17

0,83

0,57

 

Min

0,09

0,13

0,10

0,11

0,52

0,17

0,50

0,25

0,23

0,18

150N

Max

0,80

0,91

0,86

0,69

0,81

1,79

2,50

0,77

1,14

0,65

 

Min

0,14

0,06

0,28

0,09

0,15

0,36

0,98

0,23

0,29

0,30

200N

Max

0,85

1,33

0,81

0,77

1,15

1,76

1,66

1,05

1,17

0,38

 

Min

0,30

0,15

0,32

0,12

0,24

0,35

0,31

0,06

0,23

0,11

300N

Max

1,63

1,47

0,92

1,76

2,13

2,92

1,66

0,95

1,68

0,64

 

Min

0,20

0,43

0,07

0,27

0,26

0,62

0,12

0,23

0,28

0,18

400N

Max

2,57

2,05

-

2,46

4,87

3,51

2,03

1,81

2,76

1,09

 

Min

0,15

0,33

-

0,32

0,42

0,53

0,81

0,28

0,41

0,21

500N

Max

-

1,88

2,07

3,46

5,34

5,87

3,14

2,40

3,45

1,58

 

Min

-

0,27

0,20

0,67

0,87

1,28

0,25

0,26

0,54

0,41

Die gemessenen maximalen und minimalen Dislokationen aller Becken bei Versorgung mit zwei DCP

Rotation

Mit einem Mittelwert unter 1° bis zu einer Last von 200N war die Rotationsbewegung wie erwartet sehr gering. Bei 500N lag sie im Mittel bei 2,43°.

Tabelle 14: Rotation

 

bk 2

bk 3

bk 5

bk6

bk7

bk8

bk9

bk10

MW

St

100 N

0,38

0,47

0,38

0,52

0,33

0,43

0,48

0,38

0,42

0,06

150 N

0,54

0,81

0,50

1,11

0,63

0,81

0,53

0,72

0,71

0,20

200 N

0,94

0,88

0,58

1,03

0,87

0,97

0,50

1,22

0,87

0,23

300 N

1,37

1,13

0,87

0,95

2,01

1,66

0,90

0,69

1,20

0,45

400 N

2,03

1,33

1,22

1,60

2,52

2,61

1,32

0,95

1,70

0,62

500 N

2,99

1,86

1,78

2,81

3,68

3,25

1,49

1,53

2,43

0,86


[Seite 104↓]

9.1.6.3  SI Schraube

Die mit SI-Schraube und supraacetabulärem Fixateur stabilisierten Beckenmodelle zeigten bei einer Belastung von 100N eine mittlere Dislokation (Vmax – Vmin) von kanpp 1 mm, bei 150N waren es 1,27mm. Auch bei 200N Last lag die mittlere Dislokation mit 1,45mm unter 1,5mm. Auch wenn alle acht Becken der Belastung mit 300N standhielten, lag die mittlere maximale Dislokation mit 5,23mm bei einem Maximum von 7,56mm bereits deutlich höher bei einer Amplitude von 4,6mm. Bei einer Last von 400N konnten nur noch sieben der acht Becken ausgewertet werden mit einer mittleren Verschiebung im Instabilitätsbereich von 8,88mm. Bei 500N konnten noch 4 Becken getestet werden, wobei bei zwei Becken die maximale Dislokation jeweils über 15mm lag bei einem Durchschnittswert von 15,04mm für Vmax und 2,75 für Vmin.

Abbildung 10: Lastabhängige Dislokation in mm, SI Schraube

Lastabhängige Dislokation der Becken mit SI-Schraube und supraacetabulärem Fixateur


[Seite 105↓]

Tabelle 15: Vmax / Vmin bei Stabilisierung mit SI Schraube

  

2

3

5

6

7

8

9

10

MW

Standardabw.

100N

Max

1,49

0,83

0,79

1,13

1,57

1,03

1,13

1,31

1,16

0,28

 

Min

0,28

0,17

0,15

0,23

0,06

0,26

0,22

0,57

0,24

0,15

150N

Max

1,76

1,34

1,37

1,73

2,03

1,38

1,06

1,99

1,58

0,35

 

Min

0,30

0,15

0,33

0,64

0,28

0,29

0,17

0,32

0,31

0,15

200N

Max

2,39

1,64

1,44

1,84

2,45

2,16

1,02

1,97

1,86

0,49

 

Min

0,20

0,42

0,31

0,33

0,48

0,59

0,29

0,63

0,41

0,15

300N

Max

7,56

4,73

4,83

4,55

5,21

6,90

3,66

4,41

5,23

1,32

 

Min

0,23

0,66

0,72

0,88

0,68

1,1

0,18

0,60

0,63

0,31

400N

Max

-

8,60

8,33

9,10

8,87

17,44

6,30

19,44

11,15

5,09

 

Min

-

1,25

1,0

1,81

2,0

6,36

0,88

2,57

2,27

1,90

500N

Max

-

-

8,33

-

22,77

-

9,63

19,44

15,04

7,15

 

Min

-

-

1,02

-

6,32

-

1,10

2,57

2,75

2,48

Die gemessenen maximalen und minimalen Dislokationen aller Becken bei Versorgung mit SI Schraube

Rotation

Bis zu einer Last von 200N betrug die mittlere Rotation jeweils unter 2°. Ab 300N zeigte sich jedoch eine deutliche Zunahme der Drehbewegung mit einem Mittelwert von 2,95° bei 300N und 4,55° bei 400N. Unter einer Belastung von 500N betrug die Rotation der fünf noch auszuwertenden Becken jeweils knapp 5° oder deutlich darüber bei einem Mittel von 9,35° und einer Standardabweichung von 5,05.

Tabelle 16: Rotation SI Schraube

 

bk 2

bk 3

bk 5

bk6

bk7

bk8

bk9

bk10

MW

St

100 N

0,68

0,74

0,53

1,24

1,13

1,06

0,61

0,84

0,85

0,26

150 N

1,62

1,46

1,79

0,88

1,05

1,74

1,37

1,06

1,37

0,34

200 N

1,60

1,48

1,69

1,51

1,71

1,64

1,28

1,45

1,55

0,14

300 N

4,36

2,68

2,27

2,50

2,79

3,57

2,52

2,91

2,95

0,69

400 N

 

3,62

4,38

5,21

4,26

6,71

3,36

4,30

4,55

1,12

500 N

 

18,00

8,66

 

7,18

 

4,86

8,03

9,35

5,05


[Seite 106↓]

9.1.6.4  Schräg dorsaler Fixateur

Die mit dem schräg dorsalen Fixateur stabilisierten Becken konnten jeweils einer Belastung bis 300N standhalten, wobei dann die mittlere Dislokation (Vmax–Vmin) bereits 16 mm betrug.

Abbildung 11: Lastabhängige Dislokation in mm, Schräg dorsaler Fixateur

Lastabhängige Dislokation der einzelnen Becken bei Stabilisierung mit dem schräg dorsalen Fixateur.


[Seite 107↓]

Tabelle 17: Vmax / Vmin bei Stabilisierung mit schräg dorsalem Fixateur

  

2

3

5

6

7

8

9

10

MW

Standardabw.

100N

Max

2,33

2,58

2,15

2,89

2,24

2,70

1,62

3,15

2,46

0,48

 

Min

0,49

0,93

0,60

0,66

0,89

1,0

0,24

0,80

0,70

0,26

150N

Max

4,07

3,41

4,18

4,84

5,19

4,32

3,43

4,18

4,20

0,61

 

Min

1,10

0,61

1,18

1,30

0,68

0,98

0,36

1,0

0,90

0,32

200N

Max

7,60

6,84

5,73

10,81

8,90

7,94

4,40

5,67

7,24

2,04

 

Min

1,24

1,07

1,18

1,47

1,09

0,77

0,61

1,17

1,08

0,27

300N

Max

27,8

24,8

20,83

33,10

33,71

16,71

25,35

20,80

25,39

6,00

 

Min

10,1

6,84

7,31

11,22

17,76

1,91

12,46

7,61

9,40

4,68

Bei 100N lag die mittlere Verschiebung im Bereich des hinteren Beckenrings bei 1,76mm. Unter einer Last von 150N steigerte sich dies auf ein Mittel von 3,3mm. Bei 200N betrug die mittlere Dislokation dann 6,16mm.

Rotation

Die Rotation betrug bereits bei 100N im Mittel 1°. Bei 200N stieg die Drehbewegung auf ein Mittel von 2,51° an bei recht einheitlichen Werten für alle 8 Becken und einer Standardabweichung von 0,39. In der letztmöglichen Laststufe von 300N lag die Rotation dann bei durchschnittlich 4,83°.

Tabelle 18: Rotation, Schräg dorsaler Fixateur

 

bk 2

bk3

bk 5

bk6

bk7

bk8

bk9

bk10

MW

St

100 N

1,58

1,00

0,56

0,85

0,94

1,51

0,70

0,92

1,01

0,36

150 N

1,73

1,94

0,90

1,87

2,07

2,11

1,55

1,07

1,66

0,45

200 N

2,23

2,02

2,84

3,22

2,71

2,44

2,31

2,31

2,51

0,39

300 N

5,27

5,56

3,75

5,81

5,51

5,01

3,11

4,62

4,83

0,95


[Seite 108↓]

9.1.6.5  Gesamtauswertung vierte Testreihe

9.1.6.5.1 Translation

Im Vergleich mit den internen Stabilisierungsverfahren wies der schräg dorsale Fixateur durchweg die größten Dislokationen auf. Bereits ab der Laststufe 100N war der Unterschied gegenüber den internen Osteosyntheseverfahren statistisch signifikant.

Das Ausmaß der Dislokationen bei der DCP Plattenosteosynthese und der neuen SI Platte (Sawaguchi) war nahezu identisch in den Laststufen bis 300N. Erst ab 400N zeigten sich geringfügig geringere Werte für die Doppelplattenosteosynthese, jedoch ohne statistische Signifikanz.

Abbildung 12: Lastabhängige Dislokationen der einzelnen Stabilisierungen im Vergleich

SA = Sawaguchi Platte; DCP = DC-Plattenosteosynthese
SI = SI Schraube; SD = Schräg dorsaler Fixateur

Bei Stabilisierung des dorsalen Beckenrings mit einer SI Schraube lagen die Dislokationen bis 200N im Bereich der anderen beiden internen Stabilisierungen. Ab 300N waren jedoch deutlich größere Verschiebungen im Bereich der SI-Fuge zu verzeichnen, so daß bei 400N ein signifikanter Unterschied bestand und bei 500N nur noch vier Becken der Last stand hielten und ausgewertet werden konnten.


[Seite 109↓]

Tabelle 19: Durchschnittliche Dislokationen (Vmax und Vmin) der einzelnen Stabilisierungsverfahren

 

100N

σ

150N

σ

200N

σ

300N

σ

Sawaguchi Max

0,98

0,60

1,24

0,34

1,45

0,70

1,82

0,24

Min

0,37

0,31

0,37

0,26

0,46

0,56

0,37

0,25

DCP Max

0,83

0,57

1,14

0,65

1,17

0,38

1,68

0,64

Min

0,23

0,18

0,29

0,30

0,23

0,11

0,28

0,18

SI Schraube Max

1,16

0,28

1,58

0,35

1,86

0,49

5,23

1,32

Min

0,24

0,15

0,31

0,15

0,41

0,15

0,63

0,31

Schräg dorsal Max

2,46

0,48

4,2

0,61

7,24

2,04

25,39

6,0

Min

0,70

0,26

0,9

0,32

1,08

0,27

9,40

4,68

Tabelle 20: Signifikanzen

 

A / B

A / C

A / D

B / C

B / D

C / D

100 N

0,176

0,326

0,069

0,575

0,017

0,012

150 N

0,575

0,735

0,036

0,262

0,042

0,012

200 N

0,326

0,327

0,012

0,092

0,012

0,012

300 N

0,528

0,161

0,012

0,012

0,012

0,012

400 N

0,528

0,046

 

0,028

  

500 N

1

0,068

 

0,068

  

A: Sawaguchi Platte
B: DCP Doppelplattenosteosynthese
C: SI Schraube
D: Schräg dorsaler Fixateur

9.1.6.5.2 Rotation

Auch bei der Messung der durchschnittlichen Rotation wies der schräg dorsale Fixateur jeweils die höchsten Werte auf. Von den internen Stabilisierungsverfahren war bei der SI Schraube die größte Rotationskomponente in jeder Belastungsstufe zu verzeichnen.

Tabelle 21: Lastabhängige Rotation

 

Sawaguchi

DCP

SI-Schraube

Schrägdorsal

100 N

0,53

0,30

0,80

0,87

150 N

0,80

0,51

0,93

1,37

200 N

1,01

0,69

1,07

1,60

300 N

1,50

0,98

2,36

3,62

400 N

2,00

1,36

2,98

 

500 N

2,67

1,86

  


[Seite 110↓]

9.2  Testreihe an Humanpräparaten

Im beschriebenen Versuchsaufbau unter Belassen des Beckens in situ und Lasteinleitung über die rechte untere Extremität wurden an vier Humanpräparaten folgende Stabilisierungsverfahren biomechanisch getestet:

Als Instabilitätsmodell diente eine C1.2 Instabilität rechts mit SI-Gelenk Sprengung und Symphysensprengung. Die Meßung der Dislokation erfolgte wie in der vierten Testserie mit dem optischen Meßsystem Qualisys.

9.2.1 Supraacetabulärer Fixateur

Bei der Testung am Humanpräparat wiesen die mit dem supraacetabulären Fixateur stabilisierten Becken bei 50N eine durchschnittliche Dislokation (Vmax – Vmin) von 2,65mm im Instabilitätsbereich auf. Bei 100N Belastung stieg die Dislokation im Mittel auf 10,48mm an, bei 150N konnten noch drei Becken ausgewertet werden bei einer Verschiebung von 11,05mm.

Abbildung 13: Lastabhängige Dislokation

Dislokation bei Stabilisierung mit dem supraacetabulären Fixateur, Humanpräparat 1-4


[Seite 111↓]

Tabelle 22: Lastabhängige Dislokation in mm bei Stabilisierung mit dem supraacetabulären Fixateur

  

1

2

3

4

MW

Standardabw.

50N

Max

0,94

5,61

9,74

3,6

4,97

3,71

 

Min

0,06

2,92

6,06

0,22

2,32

2,82

100N

Max

5,05

15,52

19,65

16,65

14,22

6,36

 

Min

0,49

4,35

5,43

4,7

3,74

2,21

150N

Max

9,64

20,53

 

27,1

19,09

8,82

 

Min

3,6

11,68

 

8,84

8,04

4,10


[Seite 112↓]

9.2.2  Schräg dorsaler Fixateur

Der Schräg dorsale Fixateur konnte in allen Fällen mit bis zu 300N belastet werden, bei allerdings einer maximalen Dislokation von bis zu 25mm. Bei 100N betrug die mittlere Dislokation (Vmax – Vmin) 3,04mm, bei 150N 5,56mm. Unter einer Last von 200N blieb nur bei einem Becken die maximale Dislokation unter 5mm bei einem Durchschnittswert von 8,6mm für die Amplitude. Bei 250N lag die Verschiebung zwischen 8,3 und 17,59mm.

Tabelle 23: Lastabhängige Dislokation

  

1

2

3

4

MW

Standardabw.

50N

Max

/

1,24

0,75

6,89

2,96

3,41

 

Min

/

0,17

0,13

1,55

0,61

0,81

100N

Max

2,29

5,03

2,12

5,60

3,76

1,81

 

Min

0,13

1,50

0,29

0,97

0,72

0,63

150N

Max

3,47

8,92

4,02

8,54

6,24

2,89

 

Min

0,16

1,17

0,58

0,81

0,68

0,43

200N

Max

3,57

15,07

7,77

12,34

9,69

5,07

 

Min

0,20

1,66

0,81

1,70

1,09

0,72

250N

Max

8,49

18,11

13,64

20,46

15,18

5,28

 

Min

0,19

1,67

1,01

2,87

1,43

1,13

300N

Max

9,64

22,76

25,52

24,25

20,54

7,35

 

Min

1,03

3,51

2,58

3,87

2,75

1,27

Abbildung 14 a und b: Lastabhängige Dislokation

Dislokation bei Stabilisierung mit dem schräg dorsalen Fixateur, Humanpräparat 1-4


[Seite 113↓]

Dislokation bei Stabilisierung mit dem schräg dorsalen Fixateur, Humanpräparat 1-4


[Seite 114↓]

9.2.3  Interne Stabilisierung mit DCP Doppelplattenosteosynthese

Alle mit 2 DC-Platten und dem supraacetabulären Fixateur stabilisierten Becken konnten mit bis zu 400N belastet werden bei einer mittleren Dislokation von 6,2mm. Bei 100N betrug die mittlere Verschiebung unter 1mm. Während bei dem ersten Präparat die Dislokation (Vmax – Vmin) bis 250N unter 2mm blieb, lag der Mittelwert bei 3,53mm. Unter einer Belastung von 300N betrug dann die durchschnittliche Dislokation 4,65mm und lag damit noch unter 5mm.

Tabelle 24: Lastabhängige Dislokation

  

1

2

3

4

MW

Standardabw.

50N

Max

/

1,00

0,51

0,24

0,58

0,38

 

Min

/

0,26

0,22

0,02

0,17

0,13

100N

Max

0,55

2,63

0,96

0,49

1,16

1,00

 

Min

0,11

1,07

0,20

0,17

0,39

0,46

150N

Max

1,08

5,34

1,53

1,02

2,24

2,08

 

Min

0,10

2,39

0,47

0,18

0,78

1,08

200N

Max

1,41

8,95

2,91

1,80

3,77

3,51

 

Min

0,04

3,91

0,54

0,51

1,25

1,79

250N

Max

2,48

11,36

3,99

2,21

5,01

4,30

 

Min

0,51

4,61

0,44

0,34

1,48

2,09

300N

Max

2,90

11,31

6,18

4,32

6,18

3,67

 

Min

0,34

3,68

0,82

1,29

1,53

1,48

350N

Max

/

13,86

7,86

5,14

8,95

4,46

 

Min

/

4,28

1,61

1,16

2,35

1,69

Abbildung 15: Lastabhängige Dislokation

Dislokation bei Stabilisierung mit zwei DCP, Humanpräparat 1-4

Dislokation bei Stabilisierung mit zwei DCP, Humanpräparat 1-4


[Seite 116↓]

9.2.4  Gesamtauswertung Humanpräparate

Der supraacetabuläre Fixateur wies in den Kraftstufen, in denen er gemessen werden konnte, die jeweils größten Dislokationen auf. Es konnten zwar noch drei Becken mit 150N belastet werden, aber nur in einem Fall lag die Dislokation unter 10mm.

Der schräg dorsale Fixateur zeigte jeweils deutlich geringere Dislokationen als der supraacetabuläre Fixateur, bei 150N lag so die durchschnittliche Dislokation (Vmax – Vmin) bei 5,56mm. Alle Becken konnten auch noch mit 300N belastet werden. Hierbei betrug allerdings die maximale Dislokation im Mittel bereits über 20mm und die minimale Dislokation als Zeichen für die Rückstellfähigkeit 2,75mm.

Tabelle 25: Durchschnittliche Dislokationen der einzelnen Stabilisierungen

 

50N

σ

100N

σ

150N

σ

200N

σ

250N

σ

300N

σ

Supraacet. Max

4,97

3,71

14,22

6,36

19,09

8,82

/

 

/

 

/

 

Min

2,32

2,82

3,74

2,21

8,04

4,10

/

 

/

 

/

 

DCP Max

0,58

0,38

1,16

1,0

2,24

2,08

3,77

3,51

5,01

4,30

6,18

3,67

Min

0,17

0,13

0,39

0,46

0,78

1,08

1,25

1,79

1,48

2,09

1,53

1,48

Schräg dorsal

Max

2,96

3,41

3,76

1,81

6,24

2,89

9,69

5,07

15,18

5,28

20,54

7,35

Min

0,61

0,81

0,72

0,63

0,68

0,43

1,09

0,72

1,43

1,13

2,75

1,27

Die stabilste Versorgung war wie erwartet die interne Stabilisierung mit zwei DC-Platten für den dorsalen Beckenring und zusätzlichem supraacetabulärem Fixateur. Auch bei einer Belastung von 300N betrug die mittlere Differenz zwischen minimaler und maximaler Dislokation unter 5mm.

Abbildung 16: Durchschnittliche Dislokation der einzelnen Stabilisierungen


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Abbildung 17: Vereinfachte Darstellung der durchschnittlichen Dislokation bei Testung an den Humanpräparaten

Abbildung 17: Vereinfachte Darstellung der durchschnittlichen Dislokation bei Testung an den Humanpräparaten


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09.06.2005