Biologie und Biomechanik der Frakturheilung und Osteosynthese

Ziel dieses Beitrags ist es, Grundkenntnisse der Biologie und der Biomechanik der osteosynthetischen Versorgung von Frakturen darzustellen und damit gute Voraussetzungen für eine patientenspezifische, erfolgreiche Frakturbehandlung zu schaffen.

Kernaussagen

• Die Ziele der Frakturtherapie können für viele Frakturlokalisationen und -typen erreicht werden, doch eine weitere Verbesserung bedarf systematischer Ansätze unter Beachtung der Mechanobiologie.

• Nach intensiver Beachtung der mechanischen und zuletzt auch biologischen Voraussetzungen der Frakturheilung müssen beide Einflusssphären im Wechselspiel betrachtet werden, und besonders der minimal ausgeprägte Faktor sollte gezielt patientenspezifisch gestärkt werden.

• Einflussfaktoren der Frakturheilung sind vielfältig und müssen individuell eruiert werden; die Therapie muss individuell an den Patienten angepasst werden.

• Die Gewebestimulation als Heilungsreiz wird durch die Quantität (Ausmaß der Verformung) sowie die Qualität (Verzerrung oder Volumenänderung) bestimmt. Die einzelnen Steifigkeitskomponenten der Osteosynthese relativ zum Belastungsvektor und der Frakturgeometrie führen zur Gewebestimulation.

• Diese Gewebestimulation kann nur bei suffizientem biologischem, regenerativem Potenzial – d. h. osteogenen Zellen, osteokonduktiver Matrix, Wachstumsfaktoren und Vaskularisierung – eine erfolgreiche Heilung erreichen.

• Trotz gutem regenerativem Potenzial kann eine Heilung unter sehr ungünstigen mechanischen Rahmenbedingungen ausbleiben.

• Mit verschiedenen Osteosyntheseimplantaten kann ein breites Spektrum verschiedener Steifigkeitskomponenten abgedeckt werden, sodass für jede Fraktur einzeln eine passende Implantatversorgung ausgewählt werden kann.

Schlüsselwörter

Traumatologie - Knochenbruchregeneration - Fixationssteifigkeit - Mechanobiologie - Mechanotherapie

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