Kl.-G. Kunze

Dynamische Kräftemessung bei der Implantation von Total-Endoprothesen des Hüftgelenkes

The forces within the femoral shaft have been studied in preparation for the total hip replacement. The experimental device consisted of a personal computer connected with a digital enhanced measurement system which converted the data, that was received from the strain gauges, mounted on the femur. The bitochanter hip replacement designed by Ecke was used as an example of a press fit endoprosthesis which is anchored cementless. It was implanted in femora of cadavers. The results showed an extension of the femur at first within the intertrochanteric region, and as the rasp was further implanted, it showed at the distal end of the rasp a medial extension and a lateral traction with a delay of 3 ms, proving that it was a result of a medullary extension. The maximum forces applied with the metal hammer were 3500 N. Fractures and fissures were provoked and the result showed that they were mostly due to a misplacement of the rasp.ZusammenfassungDiese Untersuchung beschäftigt sich mit der dynamischen Kräftemessung beim Aufraspeln des Femurschaftes zur Implantation einer Endoprothese. Durch eine aufwendige Meßanordnung, bestehend aus Kraftnehmern auf DMS-Basis, einem digitalen Meßverstärkersystem und einem Personal Computer, wurde dies ermöglicht. Es wurden die Dehnung des Knochens beim Aufraspeln des Femurschaftes gemessen, sowie die Kräfte beim Einschlagen der Raspel. Die bitrochantere Endoprothese nach Ecke als Beispiel für eine zementlose Press-fit-Endoprothese wurde implantiert. Es zeigten sich zu Beginn des Einschlagvorganges Aufdehnungen im Bereich des Trochanter major und minor und bei Festsitzen der Raspel im medialen distalen Prothesenbereich eine Aufdehnung des Knochens, gefolgt von einem Zug im lateralen Bereich mit einer Zeitverzögerung von 3 ms. Fissuren traten beim Implantationsvorgang bei fünf von zehn Femora auf. Schaftsprengungen wurden provoziert und lagen jedesmal ventral zwischen Trochanter major und minor. Diese Messungen sind von Bedeutung zur Verbesserung der Operationstechniken sowie zur Bestimmung des Kräfteflusses innerhalb des Femurs bei liegender Endoprothese.AbstractThe forces within the femoral shaft have been studied in preparation for the total hip replacement. The experimental device consisted of a personal computer connected with a digital enhanced measurement system which converted the data, that was received from the strain gauges, mounted on the femur. The bitochanter hip replacement designed by Ecke was used as an example of a press fit endoprosthesis which is anchored cementless. It was implanted in femora of cadavers. The results showed an extension of the femur at first within the intertrochanteric region, and as the rasp was further implanted, it showed at the distal end of the rasp a medial extension and a lateral traction with a delay of 3 ms, proving that it was a result of a medullary extension. The maximum forces applied with the metal hammer were 3500 N. Fractures and fissures were provoced and the result showed that they were mostly due to a misplacement of the rasp.

Messung der Knochendurchblutung mit der „tracer microspheres“-Methode

Tracer microspheres (TM) sind Kunststoffparfikel, die mit gammastrahlenden Isotopen radioaktiv markiert wurden. Mit ihnen l~ann die DurchblutungsgSl3e eines Organes und die Verteilung des Blutes in einem Organ bestimmt werden. 12blicherweise werden heute Kunststoffpartikel in der GrSl3enordnung von 8 bis 10 ~tm und von 10 bis 15 gm verwendet. In die arterielle Strohmbahn eingebracht embolisieren sie in die Priikapillaren die Kapillaren kSnnen sie wegen ihrer GrSge nicht passieren. Eine Rezirkulation der TM findet nieht statt.

Veränderungen der Knochendurchblutung nach Osteotomien und Osteosynthesen

ZusammenfassungEs wird über die Technik der Durchblutungsmessung mit der “tracer microspheres”-Methode berichtet. Bei 15 ausgewachsenen Schäferhundbastarden wurde mit dieser Methode die Durchblutung der Knochen der hinteren Extremität gemessen. Die Durchblutung der Spongiosa ist ca. 6fach stärker als die der Kortikalis. Die Durchblutungswerte sowohl für die Kortikalis als auch für die Spongiosa nehmen von proximal nach distal ab. Bei 10 der 15 Versuchstiere wurden die Durchblutungswerte nach Manipulationen am Knochen kontrolliert. Nach Ausbohren der Markhöhle der Tibia sinkt die Durchblutung der Schaftkortikalis ca. 3 fach stärker ab als nach Deperiostierung des Schaftes. Distal einer etwa in Schaftmitte gesetzten Osteotomie sinkt die Durchblutung nach dem Setzen der Osteotomie stärker ab als proximal der Osteotomie. Bei der Schaftkortikalis des proximalen Fragmentes kommt es erst nach der Durchführung einer Osteosynthese zu einem signifikanten Abfall der Durchblutung. Die Spitzen langer Schrägfrakturen sowohl des proximalen als auch des distalen Fragmentes sind besonders durchblutungsgefährdet.AbstractThe blood-flow can be measured with the method of “tracer microspheres”. In 15 adult shephard-dog bastards the blood-flow in the bones of the posterior extremity was determined. The blood-flow in callous bone is 6 times higher than in cortical bone. The values for blood-flow are decreasing from the proximal to the distal end, in cortical as well as in callous bone. In 10 of the 15 dogs the blood-flow was determined after manipulation of the bone. If the medullary cavity of the tibia was evacuated the blood-flow of the corticalis in the bone shaft diminished; it was reduced 3 times more than after removal of the periost. If an osteotomy was performed in the middle of the shaft, the blood-flow was more reduced distally than proximally. In the corticalis of the shaft the blood-flow of the proximal fragment drops only when an osteosynthesis is performed. In extended oblique fractures the upper ends of the fragments — proximally as well as distally — are endangered by a reduction of the blood-flow.

Szintigraphische Untersuchungen zur Knochenbruchheilung

ZusammenfassungEs hat sich bei der Auswertung von 15 Fällen mit Frakturen der unteren Extremität, bei denen insgesamt 65 Szintigraphien angefertigt wurden, gezeigt, daß sich bei Frakturen nach dem Unfall und nach einer durchgeführten Osteosynthese eine deutlich erhöhte Phosphatstoffwechselaktivität im Frakturbereich szintigraphisch nachweisen läßt. Diese Aktivität bleibt auch bei bereits fester knöcherner Konsolidierung der Fraktur längere Zeit bestehen als Zeichen der noch nicht abgeschlossenen Umbauvorgänge im Bereich der ehemaligen Fraktur, auch wenn diese bereits belastbar durchbaut ist. Die Szintigraphien waren ohne Röntgenbild nicht verwertbar. Häufig kam es zu einem Wiederanstieg der Aktivitätsanreicherung, wenn der Patient die betroffene Extremität teilweise oder voll belastete, al Zeichen vermehrter Stoffwechselvorgänge unter Belastung. Bei der Überbrückung langstreckiger Defektpseudarthrosen durch Transplantate kann die Szintigraphie frühzeitig die Vitalität des Transplantates nachweisen. Insgesamt erscheint uns die Szintigraphie mit dem Scanner als Routineuntersuchung in der Unfallchirurgie zu aufwendig und für sich allein zu wenig aussagekräftig. Sie ist vorwiegend zum gezielten frühzeitigen Nachweis der Vitalität eines Transplantates geeignet.AbstractIn 15 cases of fractures of the lower extremities altogether 65 scintigraphic investigations were done. After the fracture had occurred or after an osteosynthesis was performed, the activity of the metabolism of phosphorus was increased. This increased activity can be demonstrated over a long time after the fracture has united. This shows that some metabolic changes take place in the area of the fractured bone, even if the bone can already bear weight. The scans could not be interpreted without the x-rays. Quite often the activity increased again, if the patient put weight on the extremity. This was a sign of increased metabolism during exercise. If an extensive defect-pseudarthrosis is repaired by a bone-graft, the scan will show the vitality of the transplanted bone. We have reached the conclusion that the scintigraphy of the bone is too expensive as a routine test; it does not yield enough information. The method is useful, however, to prove the vitality of a bone-graft.

Die palliative operative therapie pathologischer frakturen

In der Unfallchirurgischen Universitätsklinik Gießen wurden von 1971 bis 1985 97 Patienten mit pathologischen Frakturen operativ versorgt. Die palliative Operation zielte dabei auf eine Schmerzerleichterung für den Patienten, auf die Vermeidung langer Liegezeiten für den Patienten, die Wiedererlangung der Belastungsfähigkeit der unteren Extremität sowie der freien Beweglichkeit der oberen Extremität ab. Die Erhaltung oder die Wiederherstellung der allgemeinen Mobilität des Patienten im alltäglichen Leben sowie die Unterstützung der Psyche des Patienten mußte dabei ebenso berücksichtigt werden. Bei einem Primärtumor führte am häufigsten das Mammakarzinom, gefolgt vom Bronchialkarzinom, Hypernephrom, Kolonkarzinom und Plasmozytom, durch Metastasierung zu einer pathologischen Fraktur. Die Metastasen bevorzugen vor allem den proximalen Femurbereich, den Femurschaft, den Humerus und das Becken zur Absiedelung. Insgesamt verwendeten wir bei der palliativen operativen Versorgung 43 Verbundosteosynthesen, 23 Endoprothesen, 17 Resektionen, zehn Marknägel, vier Endernagelungen bzw. Bündenagelungen. In je einem Fall erfolgte die Stabilisierung des Schenkelhalses durch einen Laschennagel sowie die Stabilisierung der Wirbelsäule durch Spondylodese. In sieben weiteren Fällen wurde eine Exzision vorgenommen. Die durchschnittliche Überlebenszeit lag zwischen 24 und 52 Wochen.AbstractFrom 1971 through 1985, 97 patients with pathological fractures were operated at the Gießen University Hospital for Accident Surgery. The palliative operations were intended to relief pain, to prevent long periods of bed rest for the patients, to restore the loading capacity of the lower extremity as well as the mobility of the upper extremity. The preservation or restoration of the patients general mobility in everyday life and the psychological aid for the patients had to be considered as well. In case of primary tumors, pathological fractures as a result of formation of metastases are most frequently induced by mammary carcinomas, followed by bronchial carcinomas, hypernephromas, colon carcinomas, and plasmocytomas. The preferential sites of metastases are the proximal femur area, the femur shaft, the humerus, and the pelvis. In our palliative operations, we applied 43 compound osteosyntheses, 23 endoprostheses, 17 resections, 10 marrow nailings, 4 Ender nailings or multiple bone nailings, respectively. One patient underwent a stabilization of the femur neck by means of a strap nail and another patient a stabilization of the spine by spondylodesis. Excisions were performed in 7 cases. The average survival was between 24 and 52 weeks.

Die freie Fibulatransplantation

ZusammenfassungAn Hand der Schilderung fünf eigener Fälle wird die freie Fibulatransplantation als ultima ratio beim Erhaltungsversuch einer Extremität bei ausgedehnten Substanzdefekten langer Röhrenknochen beschrieben. Diese Operationsmethode ist nur dann in Betracht zu ziehen, wenn alle anderen bekannten Behandlungsmöglichkeiten ausgeschöpft sind und eine Verbundosteosynthese sich beim jüngeren Menschen beispielsweise verbietet. Eine primäre Anlagerung der frei transplantierten Fibula sollte bei offenen und infizierten Frakturen und bei Infektpseudarthrosen ebenso wie bei nicht sanierten Weichteilen unterbleiben.Als Osteosyntheseverfahren bietet sich heute der Fixateur externe an, der bei offenen Frakturen 2. und 3. Grades, insbesondere bei Verlust von Knochensubstanz, bei Infekt- und ausgedehnten Defektpseudarthrosen, als Methode der Wahl angesehen werden muß. Zu achten ist jedoch hierbei auf eine stabile Montageform des Fixateur externe, um eine ausreichende Ruhigstellung zu erzielen.AbstractFive cases of free transplantation of the fibula are reported. This method is indicated as ultima ratio to save an extremity in cases of large defects of a long bone. A transplantation should be considered only if all other attempts of treatment have failed and if a bound-osteosynthesis is not possible. The primary implantation of a free fibula should not be done in open and infected fractures, in infected pseudarthrosis and if the soft tissues are contaminated. The method of osteosynthesis is the Fixateur externe, which is the treatment of choice in compound fractures grade 2 and 3, especially if there is a bone-defect, in infected pseudarthroses and in large pseudarthroses with loss of bone. Special emphasis should be laid upon a stable mounting of the Fixateur externe, to achieve a sufficient immobilization.

Die Behandlung und Ergebnisse der Malleolarfrakturen

ZusammenfassungDer Vergleich der Behandlungsergebnisse von 100 konservativ und 100 operativ behandelten Malleolarfrakturen und den Behand-lungsergebnissen der in der Dokumentationszentrale der AO in Bern dokumentierten Malleolarfrakturen zeigt eindeutig, daß die Behandlungszeiten nach der operativen Behandlung zwar kaum kürzer sind als nach der konservativen Therapie, die Behandlungs-ergebnisse aber deutlich besser sind. Die Zahl der Komplikationen und die subjektiven Beschwerden der Patienten sind nach der operativen. Therapie geringer; die klinischen und röntgenologischen Nachuntersuchungsergebnisse waren nach der operativen Therapie ganz wesentlich besser als nach der konservativen Behandlung, und die Patienten waren in ihrer beruflichen und privaten Leistungsfähigkeit weniger stark beeinträchtigt als nach der konservativen Behandlung.AbstractThe authors compared the therapy results of 100 conservatively treated malleolar fractures and 100 malleolar fractures operated upon with the therapy results of the malleolar fractures registered at the documentation centre of the A. O. (working association for osteosynthesis) in Bern. The comparison shows that after surgical treatment, the therapy periods are scarcely shorter than after conservative treatment, the therapy results, however, are significantly better. There is a smaller rate of complications and subjective troubles after surgical treatment. The results of clinical and X-ray check-up examinations were essentially betterafter surgical treatment than after conservative treatment. The ability of patients concerning their professional and private activities was less disturbed after surgical treatment.

Vergleichende Untersuchungen der biologischen Wertigkeit frei transplantierter Beckenkamm- und Rippenspäne

Das Problem der Defektuberbruckung bei langen Rohrenknochen ist seit Jahren Gegenstand intensiver Forschung (5). Als das geeignetste Material hat sich dabei die auto loge Spongiosa oder ein autologer corticospongioser Span erwiesen, wenn kein gestieltes Knochentransplantat, wie bei einer Fibula-pro-Tibia-Operation zur Verfugung steht (4). Aber auch auto loge Spongiosa oder ein autologer corticospongioser Span steht nur in begrenzter Menge zur Verfugung. In den meisten Fallen wird dabei auf die Beckenkammspongiosa oder einen corticospongiosen Beckenkammspan zuruckgegriffen. Ziel unserer Untersuchung war es, die wertigkeit auch anderer Knochen hinsichtlich ihrer Durchblutung als mogliche Transplantate zu untersuchen. Wir benutzten dabei die Tracer microspheres-Methode zur Messung der Knochendurchblutung (3). Mit dieser Methode ist es moglich, die Flow-Werte der Knochendurchblutung zu bestimmen, wie vorangegangene Untersuchungen gezeigt haben (1, 2). Mit der Tracer microspheres-Methode haben wir eine Moglichkeit, den tatsachlichen Durchblutungsflus in ml/100 g Gewicht und pro Minute festzustellen. Die Methode basiert auf dem Prinzip der Indikatorverdunnungsmethoden. Zur Bestimmung des regionalen Blutflusses in der Einheit ml/100 g·min werden „tracer microspheres“ (TM) in die arterielle Strombahn eingebracht.

[Results of surgical treatment of recent capsular ligament lesions of the knee joint (author's transl)].

ZusammenfassungIn den Jahren 1971 bis Frühjahr 1981 wurden in der Unfallchirurgischen Klinik Gießen 85 Patienten mit frischen Kniebandrupturen operativ behandelt. 55 Patienten konnten durchschnittlich 38,3 Monate nach der Operation nachuntersuchtwerden. Die Nachuntersuchung erstreckte sich auf subjektive Beschwerden, klinische und röntgenologische Untersuchung der verletzten Kniegelenke. Bewertet wurden vor allem die volle Belastbarkeit der operierten Extremität bei guter Beweglichkeit des Gelenkes. In mehr als der Hälfte der Fälle konnte ein gutes Ergebnis erzielt werden. Lediglich bei 5 Patienten lag ein unbefriedigendes Ergebnis vor. Voraussetzung für das Zustandekommen einesguten Ergebnisses sind die exakte Rekonstruktion aller verletzten Strukturen, die möglichst in den ersten Tagen nach der Verletzung erfolgen sollte. Spätversorgung der Kapsel-Band-Verletzungen führt zu schlechteren Ergebnissen.AbstractDuring the period from 1971 to spring 1981, 85 patients with recent ruptures of the knee ligament were operated at the Hospital of Accident Surgery of Gießen. After 38.3 months on an average, 55 patients could be submitted to a follow-up examination. This examination comprised subjective troubles, clinical and X-ray examination of the injured knee joints. Above all, the full loading capacity of the operated extremity with a good mobility of the joint was evaluated. A good result was achieved in more than half of all cases. Only live patients showed an unsatisfactory result. A good result can only be achieved by an exact reconstruction of all injured structures carried out during the first few days following the accident. A later treatment of capsular ligament lesions will bring worse results.During the period from 1971 to spring 1981, 85 patients with recent ruptures of the knee ligament were operated at the Hospital of Accident Surgery of Giessen. After 38.3 months on an average, 55 patients could be submitted to a follow-up examination. This examination comprised subjective troubles, clinical and X-ray examination of the injured knee joints. Above all, the full loading capacity of the operated extremity with a good mobility of the joint was evaluated. A good result was achieved in more than half of all cases. Only five patients showed an unsatisfactory results. A good result can only be achieved by an exact reconstruction of all injured structures carried out during the first few days following the accident. A later treatment of capsular ligament lesions will bring worse results.

[Changes of bone-perfusion in osteosynthesis of the femur with a marrow-nail (author's transl)].

ZusammenfassungEs wird über die Veränderungen der Knochendurchblutung der hinteren Extremität nach Marknagelosteosynthesen berichtet. Bei elf Schäferhundbastarden wurde an einem Femur eine Osteotomie gesetzt und diese mit einer Marknagelostesynthese ohne Aufbohren der Markhöhle operativ versorgt. Mit der „tracer microspheres“-Methode wurde die Durchblutung von Femur, Tibia und Talus beider Hinterläufe präoperativ, postoperativ, zwei Wochen (zehn Hunde) und sechs Wochen (acht Hunde) postoperativ gemessen. Direkt postoperativ kommt es in allen untersuchten Knochen des operierten Laufes zu einem Abfall der Durchblutung. Nach zwei Wochen ist es zu einer wesentlichen Vermehrung der Durchblutung aller Knochen beider Hinterläufe gekommen. Bei der Femurspongiosa fallen die Durchblutungswerte bis zur sechsten postoperativen Woche wieder nahezu auf die Ausgangswerte ab, während bei der Kortikalis der Anstieg weiter anhält. Beim operierten Femur ist ein stärkerer Anstieg der Durchblutung der Kortikalis zu verzeichnen als bei der Kortikalis der übrigen Knochen der Hinterläufe.AbstractThe perfusion of the bone in the hind leg after osteosynthesis (nailing of the bone-marrow) was studied. In 11 shepherd dogs (bastards) an osteotomy of the fermur was done; it was treated with a marrow-nail without boring the marrow-cavity. With the “tracermicrosphere”-method the perfusion of femur, tibia and talus of both hind legs was measured. Measurements were performed before and after surgery, in 10 dogs 2 weeks and in 8 dogs 6 weeks after surgery. Immediately after the operation the perfusion was reduced considerably in all the examined bones of the operated leg. Two weeks later the perfusion was increased in all bones of both hind limbs. In the cancellous bone of the femur the perfusion reached the original preoperative values after 6 weeks; in cortical bone a further increase of the perfusion was noted. This increase was most marked in the cortical bone of the operated femur; it was less in the cortical bone of the other bones.