Experimental investigations about the stability of the spongiosa of the femoral head, a new angle plate in mind

Im Hinblick auf den Trochanter-major-Abbruch bei und nach Winkelplattenosteosynthesen von pertrochanteren Frakturen wurde zu Versuchszwecken eine 130o-Winkelplatte mit lediglich 6 mm breitem Klingenprofil angefertigt, bei der das notwendige Knochenfenster die laterale Femurkortikalis weniger schwacht. Die Fragestellung war, ob diese Plattenklinge hinsichtlich der Tragfahigkeit des Osteosynthesesystems vergleichbar stabil in der Spongiosa des Huftkopfes verankert werden kann wie die herkommliche 130o-Winkelplatte. Dazu wurden an Knochenpraparaten vergleichende Druckbelastbarkeitsversuche, von pertrochanteren Osteotomien durchgefuhrt. Die Ergebnisse zeigen, das die neuartige Klinge mit dem sc…

Pathogenesis and prophylaxis of circulatory reactions during total hip replacement

Circulatory reactions such as a drop in blood pressure, bradycardia, cardiac arrest, and even intraoperative death after insertion of the stem are well known events during total hip replacement. The present paper reports bone marrow intravasation after rise of intramedullary pressure in the femoral cavity during insertion of hip prostheses, demonstrated by intraoperative transesophageal echocardiography. In an animal study, the ultrasound echoes were identified as "mixed emboli" consisting of a core of bone marrow surrounded by thrombus. These results suggested the use of an intramedullary plug to restrict the intravasation of bone marrow. A trial was undertaken in 60 total hip replacement …

132. Spezielle biomechanische Aspekte des H�ftgelenkersatzes und daraus resultierendes neues Prinzip der Prothesenverankerung

Veranlast durch die bekannten Komplikationen der Prothesenlockerung und des Prothesenschaftbruches wird nach eingehenden theoretischen Analysen und experimentellen Untersuchungen der Biomechanik ein neues Prinzip der Pro thesenverankerung entwickelt. Die Forderungen an eine physiologische Kraftuberleitung zwischen Knochen und Prothese werden durch folgende Konstruktionsmerkmale der neuen Zuggurtungsprothese erfullt: Breiter Kragen mit einem Schaft-Kragen-Winkel von 65° zur Ubertragung axialer Belastungen; spezielle, am lateralen Kragenrand und der stabilen lateralen Schaftcorticalis befestigte Zuggurtung zur Ubernahme der Biegezugkrafte; kurzer Schaft mit breiter medialer Auflageflache. Obe…

LIGAND FIELD CALCULATION FOR THE COMPLEX Fe(H2O)2+6 IN FROZEN AQUEOUS SOLUTION OF Fe(ClO4)2

Die Zuggurtungs-H�ftendoprothese

Unter Zugrundelegung theoretischer und experimenteller Untersuchungsergebnisse zum Problem des endoprothetischen Huftgelenkersatzes und der an der Prothesenverankerung angreifenden Krafte wurde ein neues Prothesenmodell fur den praktischen Einsatz entwickelt und hergestellt. Diese Zuggurtungsprothese wird in ihren biomechanischen Grundlagen und der praktischen Ausfuhrung in der vorgelegten Arbeit beschrieben. Die an der neuen Prothese verwirklichten biomechanischen Voraussetzungen, welche von uns zum Ausschlus der mechanischen Komplikationen von Prothesenlockerung und Prothesenschaftbruch als vorrangig angesehen werden, sind auch beim Einsatz optimierter Werkstoffe ausschlaggebend und ermog…

Die intraoperative Sonographie des Wirbelkanals — Experimentelle Standardisierung und erste klinische Erfahrungen

Die dorsale operative Stabilisierung von Wirbelfrakturen, vor allem des thoracolumbalen Uberganges, mit einem Fixateur interne ist ein etabliertes Verfahren der Traumatologie. Das Ziel ist hier neben der Aufrichtung der Kyphose und der Wiederherstellung der Wirbelkorperhohe die Dekompression des Myelons durch die Reposition von Knochenfragmenten, die von der frakturierten Wirbelkorperhinterkante in den Spinalkanal hineinragen. In vielen Fallen gelingt die indirekte Reposition der Hinterkante alleine durch Kyphosekorrektur und Distraktion. In anderen Fallen mus der Wirbelkanal durch Laminektomie freigelegt und die Hinterkante direkt reponiert werden. Die Moglichkeiten, den Erfolg des Reposit…

Ver�nderungen physikalischer Eigenschaften der sogenannten Knochenzemente nach Beimischung von Fremdsubstanzen

Von autopolymerisierenden Kunststoffen, wie sie in der Orthopadie und Unfallchirurgie als sogenannte Knochenzemente zur Anwendung kommen (Palacos K, Palacos R, Refobacin-Palacos, Bone cement mit und ohne Rontgenkontrastmittel), werden definierte Prufkorper hergestellt und mit Hilfe einer Prazisions-Materialprufmaschine die Zugfestigkeit der Prufkorper gemessen. Untersucht wird der Einflus der Beimischung von Fremdsubstanzen zum Polymer-Monomer-Gemisch auf die Festigkeitseigenschaften des Kunststoffes. Von den gleichen Materialien werden Untersuchungen zum Wasseraufnahmevermogen durchgefuhrt, das als Mas fur die biologische Vertraglichkeit und fur die Eignung des Kunststoffes als Dauerimplan…

Der intramedulläre Druck während Marknagelosteosynthesen

In einer Sammelstudie der AO fand ECKE (1) 1 985 bei 1 257 Marknagelosteosynthesen wegen isolierter Femurfraktur in 4% der Falle schwere pulmonale Komplikationen wie Fettembolie, Lungenversagen und Pneumonien. Die pulmonale Komplikationsrate war bei den unter dreisigjahrigen primar operierten Patienten ebenfalls 4%, so das altersbedingte Risikofaktoren als alleinige Ursache ausscheiden.

Die Überbrückungsosteosynthese von dorso-cranialen Hüftpfannenfragmenten mit der DC-Platte

Trotz der Anwendung verschiedener Behandlungsverfahren bei Huftpfannenverletzungen mit Aussprengung eines dorso-cranialen Fragmentes kommt es in bis zu 70% der Falle zu schweren Spatschaden. Diese lassen sich durch eine moglichst optimale operative Primarversorgung weitgehend vermeiden. Die allgemeine Forderung nach exakter Reposition und stabiler Fixierung erscheint uns durch die Uberbruckungsosteosynthese mit einer DC-Platte am besten gewahrleistet. Sie wird anhand des eigenen Krankengutes von 12 Fallen diskutiert.

Grundsätzliche Überlegungen zur Problematik der Abbrüche des Trochanter major bei und nach Winkelplattenosteosynthesen

Intra- und postoperative Abbruche des Trochanter major bei der operativen Versorgung von pertrochanteren Femurfrakturen sind keine Seltenheit. In der vorliegenden Arbeit werden die wichtigsten Ursachen dargelegt und Empfehlungen zur Vermeidung dieser Komplikationen gegeben. Ein wichtiger Kritikpunkt beim operativen Zugang ist die allgemein empfohlene, aber vollig uberflussige L-formige Abtrennung des M.-vastus-lateralis-Ursprunges. Den entscheidenden Schwachpunkt stellt jedoch das fur die Einbringung der Implantate notwendige grose Knochenfenster in der lateralen Femurkortikalis dar.

Meßverfahren zum Nachweis von plastischen Knochenveränderungen imµm-Bereich

Fur moderne Kompressionsosteosyntheseverfahren ist die Reaktion des Knochens auf Druck sowohl an der Frakturstelle als auch an der Druckubertragungsstelle zwischen Implantat und Knochen von groser Bedeutung. Zur Aufrechterhaltung des Druckes, bei welchem an Knochen und Metall elastische Verformungen im µm-Bereich vorliegen, ist eine Unversehrtheit der Knochenstruktur Voraussetzung. Zur Uberprufung dieser Voraussetzung bei verschiedenen Druckubertragungsverfahren in verschiedenen Knochenabschnitten wurde eine Mesmethode mit cyclischer Wechseldruckbelastung entwickelt, mit welchem die plastischen Verformungen im µm-Bereich erfast werden konnen.

Langzeitergebnisse nach Versorgung medialer Schenkelhalsfrakturen mit Keramikkopfendoprothesen

Total hip replacement is often recommended for the treatment of femoral neck fractures in elderly patients. A less invasive approach with shorter operating time is the replacement of the femoral head only, leaving the acetabular cartilage in situ. Hemiarthroplastic hip replacement using a metallic head prosthesis was not successful in the past, because the majority of patients developed protrusio acetabuli after surgery. In the present study hemiarthroplastic hip replacement using an Al2O3-ceramic head was shown to be a useful method for the treatment of femoral neck fractures in elderly patients. From 1985 to 1990 277 patients were treated with hemiarthroplasty. The average age at the time…

Spezielle therapeutische Probleme pathologischer Frakturen des coxalen Fermurendes beim alten Menschen

Huftgelenksnahe Oberschenkelbruche alter Menschen konnen Operateur und auch Anaesthesisten nicht selten vor erhebliche therapeutische Probleme stellen. Dies gilt insbesondere auch fur pathologische Frakturen dieser Region. Entsprechend der mit einer hoheren Lebenserwartung verbundenen Zunahme der meist osteoporotisch bedingten typischen Altersfrakturen des coxalen Femurendes, an der Mainzer Unfallchirurgischen Universitatsklinik z.B. fast 700 in den vergangenen 15 Jahren (Durchschnittsalter 74 Jahre), beobachten wir nicht zuletzt auch wegen der Zunahme bestimmter Malignome gehauft pathologische Frakturen, meist auf Grund von sekundaren Osteolysen und Osteoradionekrosen.

Biomechanische Ursachen von Lockerung und Bruch der H�ftendoprothesen

Veranlast durch die beim alloplastischen Huftgelenkersatz auftretenden Probleme der Prothesenlockerungen und -bruche wurden die an der Prothesenverankerung auftretenden Krafte und ihre biomechanischen Auswirkungen untersucht. Es wird gezeigt, das nicht primar die Materialfrage im Vordergrund steht, sondern das die durch eine knochengemase Kraftubertragung erzielte stabile und dauerhafte Verankerung der Prothese im Knochen von grundsatzlicher Bedeutung ist. Die auf die Prothesenverankerung einwirkenden Krafte resultieren teils aus dem naturlichen Korperbau, teils aber auch aus vermeidbaren Konstruktionsmerkmalen heute ublicher Prothesen. Als Ursachen der Prothesenlockerungen und -bruche ergi…

Pathogenesis of circulatory reactions triggered by nervous reflexes during the implantation of bone cements.

Circulatory and respiratory reactions during the implantation of joint endoprostheses have been observed for years. The components of the bone cements used for anchoring (methyl methacrylate monomer) or the outpour of bone marrow substances from the affected bone marrow cavity are thought to be chiefly responsible for these effects. However, our previous investigations demonstrated unambiguously that reactions of this type can be attributed to direct nervous-reflex mechanisms triggered by the pressure rise in the medullary canal, and that, in addition, bone marrow embolism plays a part in serious circulatory incidents. The investigations on which the present paper is based have confirmed th…

223. Das R�ntgenbild der Komplikaiionen nach Implantation von H�ftgelenkstotalendoprothesen und seine Beurteilung

Die in den letzten Jahren rasch ansteigende Zahl implantierter Hufttotalendoprothesen fuhrt zahlenmasig immer haufiger zu primaren und sekundaren Komplikationen. Bei der Beurteilung kommt dem Rontgenbild eine besondere Bedeutung zu. An Hand von Beispielen werden die verschiedenen Komplikationen: mechanisch bedingte Lockerung, der bakterielle Infekt, die sterile Spatentzundung und Weichteilossifikationen, analysiert und gegeneinander abgegrenzt. Die differenzierte Beurteilung der Rontgenbefunde wird unter Berucksichtigung biomechanischer Verhaltnisse in den klinischen Zusammenhang gestellt.

Biomechanische Untersuchungen zur Stabilit�t von Schenkelhalsfrakturen mit Verbundosteosynthesen

Mit einer Materialprufmaschine werden zwei verschiedene Verbundosteosyntheseverfahren zur Versorgung pertrochanterer Schenkelhalsfrakturen hinsichtlich der erreichbaren Stabilitat und ihrer biomechanischen Grundlagen untersucht. Fur das ubliche Operationsverfahren mit 130°-Winkelplatte und Knochenzement werden zwei wesentliche Mangel aufgezeigt, die als Ursachen klinisch beobachteter Komplikationen erkannt werden. Zu deren Ausschaltung wird ein modifiziertes Verfahren unter Verwendung einer 95°-Kondylenplatte und Knochenzement eingesetzt, welches in gleicher Weise experimentell uberpruft und charakterisiert wird.

Das Röntgenbild der Komplikationen nach Implantation von Hüftgelenkstotalendoprothesen und seine Beurteilung

Die in den letzten Jahren rasch ansteigende Zahl implantierter Huft-totalendoprothesen fuhrt zahlenmasig immer haufiger zu primaren und sekundaren Komplikationen. Bei der Beurteilung kommt dem Rontgenbild eine besondere Bedeutung zu. An Hand von Beispielen werden die verschiedenen Komplikationen: mechanisch bedingte Lockerung, der bakterielle Infekt, die sterile Spatentzundung und Weichteilossifikationen, analysiert und gegeneinander abgegrenzt. Die differenzierte Beurteilung der Rontgenbefunde wird unter Berucksichtigung biomechanischer Verhaltnisse in den klinischen Zusammenhang gestellt.

Experimentelle Untersuchungen zu den mechanischen Eigenschaften des Knochens im Hinblick auf die Druckosteosynthesen

Mit Hilfe einer modernen Materialprufmaschine werden experimentelle Untersuchungen am menschlichen Knochen uber dessen mechanische Eigenschaften durchgefuhrt, im Hinblick auf die Kompressionsosteosynthesen insbesondere uber die Druckbelastbarkeit der Spongiosa und der Corticalis an den verschiedenen Knochenabschnitten. Die axiale Druckbelastbarkeit der Schafte von Humerus, Femur und Tibia uber einen Querbolzen liegt weit uber den fur die Osteosynthesen notwendigen Drucken, ist vorwiegend abhangig von der Corticalisdicke und dem Lebensalter und entspricht einer maximalen spezifischen Druckbelastbarkeit der Corticalis zwischen 600 und uber 1500 kp/cm2. Dagegen liegen die entsprechenden Werte …

Untersuchungen zur Höhe und Bedeutung des intramedullären Druckes während des Einzementierens von Hüftendoprothesen

Im Hinblick auf die bekannten intraoperativen Komplikationen bei der Implantation von Huftendoprothesen mit Knochenzement und auf die moglichen Auswirkungen auf die Prothesenverankerung werden experimentelle Untersuchungen an frischen Leichenknochen uber die wahrend der verschiedenen Phasen der Implantation auftretenden intramedullaren Drucke im Femur ohne und mit verschiedenen Moglichkeiten der Markraumentlastung durchgefuhrt. Wahrend bei unentlasteten Markraumen Drucke bis uber 5 kp/cm2 entstehen, vermag eine geeignete Entlastung die Druckentwicklung weitgehend zu reduzieren. Dadurch wird neben der Verhutung der Fettembolie gleichzeitig die Verankerung des Zementlagers im Knochen entschei…

Poster contributions

Mössbauer Spectroscopic Evidence of Angle-Dependent Intersystem Crossing in LiNbO3:Fe3+

M\"ossbauer emission spectra of LiNb${\mathrm{O}}_{3}$:$^{57}\mathrm{Co}$ single crystals in magnetic fields up to 5 T at 4.2 K show initial populations of the $^{6}A_{1\mathrm{g}}$ Zeeman substates of ${\mathrm{Fe}}^{3+}$ which depend strongly on the angle between the crystallographic $c$ axis and the magnetic field. This is interpreted in terms of a crystal-field effect on excited states which influences the initial populations of the Zeeman sublevels of the $^{6}A_{1\mathrm{g}}$ ground term after the electron-capture decay of $^{57}\mathrm{Co}$. An intersystem crossing process due to orbit-lattice interaction can fairly well explain the angular dependence.

Ergebnisse nach Implantation von zementfreien metallspongiösen Hüftprothesen

72 Huftgelenke mit zementfreier metallspongioser Huftprothese wurden zwei bis sieben Jahre (mittlere Nachuntersuchungszeit 43 Monate) nach der Implantation klinisch und rontgenologisch kontrolliert. Bei funf Patienten muste die zementfreie Prothese wegen Lockerung (ausbleibende knocherne Einheilung n=2, Pfannenlockerung infolge operationstechnischer Fehler n=3) gewechselt werden. Aufgrund der klinischen Befunde konnten 88% von 67 Huften mit sehr gut bzw. gut, 9% mit befriedigend und 3% mit unbefriedigend bewertet werden. 10% der Patienten klagten noch uber Oberschenkelschmerzen. Die typischen, rontgenologisch erkennbaren, knochernen Reaktionen des Implantatlagers werden beschrieben, eine In…

Pathogenesis and clinical relevance of bone marrow embolism in medullary nailing — demonstrated by intraoperative echocardiography

Abstract For the clarification of pulmonary impairment after medullary nailing of femoral fractures, the intramedullary pressure in the femoral cavity during the operative procedure was investigated. In addition, an intraoperative transoesophageal echocardiography was performed which revealed two phenomena occurring once the intramedullary pressure had increased: snow-flurry and configured emboli. An experimental study in sheep was performed in order to define the substrata of the sonographic echoes. The level of intrafemoral pressure which would result in bone marrow intravasation and the substrata of the echocardiographic echoes were studied in sheep by applying pressure to the femoral ca…

Experimentelle Bestimmung der Gleitreibungskräfte beim Einschlagen von Oberschenkelmarknägeln

No data have published concerning the procedure of driving in intramedullary nails. An extensive experimental device consisting of a contact-free distance measurement, a dynamograph connected to strain gages and an accelerometer now enabled this investigation. Among other things we determined the range of sliding friction for each stroke at different levels of nail-progression. Depending of the depth of nail-progression forces between 200 N und 400 N were measured. When the nail is stuck these values rise to over 1000 N. The sliding-process lasted between 10 ms and 20 ms. Knowledge of these data is of major importance for improvement of surgical technique and possible development of mechani…