Repair and remodeling of bone during healing and fusion require a combination of bone resorption and formation to successfully restore the bone to its previous strength. The healing process is highly responsive to the mechanical conditions of the construct, where excessive loading can cause high strains that delay healing, but moderate loading can be beneficial. Maintaining compression at the site of fracture can benefit healing by maintaining bone congruency and increasing the stability of the bone-implant construct to prevent excessive shifting. For these reasons, compressive mechanisms are employed in many orthopaedic devices, including both intramedullary (IM) nails and external fixators for ankle arthrodesis applications. Tibiotalocalcaneal (TTC) arthrodesis is a salvage procedure that fuses both the ankle and the subtalar joints. It has become the standard of care in ankle degeneration, which can be brought on by posttraumatic arthritis, failed total ankle arthroplasty, or diabetic conditions such as Charcot arthropathy. While current devices are effective in many cases, TTC arthrodesis procedures still incur failure rates as high as 22%, where failure of the bones to successfully fuse can result in amputation. Because bone healing relies upon bone resorption, the initial compression applied to the implanted constructs can be quickly lost, which may sacrifice the stability of the structure and delay or inhibit further healing. By employing a mechanism that can sustain compression during the bone healing process, it was possible to increase the stability of the construct even during bone resorption, minimizing the failures that still occur. The focus of this study was to determine the effects of compression on the mechanical stability of the implant-bone construct found in TTC arthrodesis. A comparison was made between the torsional stability of two currently marketed intramedullary devices, as well as a prototype IM device comprised of a nickel titanium core, designed to hold constant compression for up to 9mm of resorption. Additionally, the stability of each construct over time was evaluated by correlating bone resorption to a loss in compressive force.

Die Sprunggelenksarthrodese ist bei therapieresistenter Schmerzsymptomatik einer Sprunggelenksarthrose, nicht beherrschbarer Entzündung im Bereich des Rückfußes, Talusnekrose, schmerzhafter Pseudarthrose nach Arthrodese der Sprunggelenke sowie kontrakter Deformität des Rückfußes mit Gangstörung und Hautkomplikation indiziert. Sie stellt immer noch einen komplizierten Eingriff mit einer hohen Komplikationsrate dar. Dazu trägt neben den häufigen Wundheilungsstörungen die Pseudarthrose bei. Das Risiko für die Entstehung einer solchen Pseudarthrose hängt von klinischen Faktoren wie der sprunggelenksnahen Osteopenie, der Dauermedikation von Kortikoiden sowie dem Nikotinabusus und von operativen Faktoren wie der Komplexität des Verfahrens und Stabilität der Methode ab. Beim parallelen Auftreten dieser Faktoren mit Beeinträchtigung des biologischen und mechanischen Standbeins der Osteoneogenese potenziert sich dieses Risiko. Eine Sonderstellung unter den Risikofaktoren nimmt die sprunggelenksnahe Osteopenie ein. Nach entsprechender Analyse kommt sie hier signifikant vor. Ihre Diagnose beruft sich auf der nicht zu vernachlässigenden Anamnese, der bereits verordneten Medikation, der aussagefähigen, jedoch nicht standardisierten Knochendichtemessung und der entscheidenden Röntgendiagnostik. In Zukunft sollte präoperativ die bereits standardisierte Röntgendiagnostik mit einer Knochendichtemessung kombiniert werden. Leider ist präoperativ das Risiko, an einer Pseudarthrose nach einer Sprunggelenksarthrodese zu leiden, nur abschätzbar und nicht quantifizierbar. Neben der objektiven Befundung mittels Röntgen kann die subjektive Einschätzung des Patienten bei der Beurteilung der Pseudarthrose hilfreich sein. Somit müssen falsch positive Röntgenbefunde bei klinisch stummer Pseudarthrose im Sinne einer fibrösen Ankylosierung eingestuft und keiner Operation zugeführt werden. Bei einer Pseudarthrose nach der Sprunggelenksarthrodese mit Angabe einer Unzufriedenheit, einem moderaten Schmerz bei leichter Belastung, einem regelmäßigen Analgetikagebrauch, einem VAS-Wert ab 5, einer beschwerdefreien Gehstrecke unter 100m mit Gebrauch von 2 UAGS ist nach Aufklärung des Patienten die Re-Arthrodese zu diskutieren. Es sollten dann die Compliance jedes Patienten verbessert (Abstellen des Nikotinabusus), die präoperative Therapie von Neben- (Osteopenie) und Grunderkrankung (Umsetzung der immunsupprimierenden Therapie) optimiert und das geeignete Vorgehen (z.B. Zweizeitigkeit bei Pantalar-Arthrodese (zuerst talocrural und dann talotarsal) bzw. Nutzung interne Kompressionsmethoden mit autologem Knochenspan bei Knochendefekt) gewählt werden. / In painful osteoarthrosis, arthritis and pseudarthrosis of the ankle joint, in osteonecrosis of the talus and in deformity of the foot with limp and complications of skin the arthrodesis of the hindfoot is indicated. This is a difficult operation with many comlications like infection and pseudarthrosis. The risk of a pseudarthrosis depends on clinical factors like osteopenie, corticoid medication, nicotin and operative factors like the stabilisation. These factors injure the biological and mechanic basis of osteoneogenesis. The osteopenie is a significant risk factor. The diagnosis of the osteopenie is based on the anamnesis, the medication, the measurement of the bonemass and the x-ray. In future there must be standard to combinated the measurement of bonemass and x-ray. The risk of pseudarthrosis is not to quantify. The x-ray and the pain characterize a pseudarthrosis. So a painless pseudarthrosis don´t have to operate. When a patient with a pseudarthrosis is dissatisfied, when the pain is moderate with a value in the visuel analog scale of pain higher as 5, when analgetic medication are regular used, a painless walking less than 100m, a necessary use of supports a new arthrodesis ist indicated. Now the compliance of patient, the therapie of diseases and the operation methodes are improved.