Background: In a retrospective study, risk factors for complications after the bridging of mandibular defects using reconstruction plates were reviewed. Especially the loosening of the plate-screw-mandible complex should be analyzed with a finite element model in order to reduce plate complications in future. Patients and Methods: We examined 60 patients who underwent a treatment with reconstruction plates after tumor resection during a period of 10 years. The problem of screw loosening was additionally reviewed by means of a finite element study, and a model for the loosening process was developed. Results: Our postoperative examination showed that 26 patients suffered from complications that required an early removal of the plate. These complications were oral or extraoral plate exposures, the looseness of screws with or without plate displacement, and plate fractures. Thereby, we noticed that maxillary and mandibular areas of opposing teeth, the size of the mandible defect, and the crossing of the orofacial midline are all risk factors for plate complications. On the basis of the finite element model, a modified arrangement of the screws was derived. Hence, a new type of resection plate was established. Conclusions: By repositioning the screw holes along the long axis of the plate, the transition from tensile force to torque force of the screws in the screw-plate-bone complex can be minimized. Thereby, the complication of screw loosening will be considerably reduced. / Hintergrund: In einer retrospektiven Studie wurden Risikofaktoren für Komplikationen nach Überbrückung von Unterkieferdefekten mit Rekonstruktionsplatten geprüft. Insbesondere die Lockerungsvorgänge des Schrauben- Platten-Unterkiefer-Verbundes sollten mit einer Finite- Elemente-Modellierung analysiert werden, um in Zukunft eine Reduzierung der Plattenkomplikationen erreichen zu können. Patienten und Methoden: Es wurden 60 Patienten untersucht, welche im Zeitraum von 10 Jahren im Rahmen von Tumoroperationen mit Rekonstruktionsplatten versorgt wurden. Das Problem der Lockerung der Plattenschrauben wurde zusätzlich mittels einer Finite-Elemente-Studie überprüft und ein Modell für den Lockerungsvorgang erarbeitet. Ergebnisse: Die Nachuntersuchungen ergaben, dass bei 26 Patienten die Platte wegen Komplikationen vorzeitig entfernt werden musste. Die Komplikationen traten als orale und extraorale Plattenfreilage, als Schraubenlockerung ohne oder mit Plattendislokationen und als Plattenbrüche auf. Dabei konnte festgestellt werden, dass bestehende Stützzonen des körpereigenen Restgebisses, die Größe des Unterkieferdefektes und dessen Mittellinienüberschreitung Risikofaktoren für Plattenkomplikationen darstellen. Anhand der Finite-Elemente-Modellierung wurde eine veränderte Schraubenanordnung abgeleitet. Daraus resultiert eine neue Form der Resektionsplatte. Schlussfolgerungen: Durch die Verschiebung der Schraubenlöcher aus der Längsachse der Platte kann der Übergang von der Zugbelastung zur Drehmomentbelastung der Schrauben im Schrauben-Platten-Knochen-Verbund der Platte minimiert werden. Dadurch werden Schraubenlockerungen als Komplikationen wesentlich seltener auftreten. / Dieser Beitrag ist mit Zustimmung des Rechteinhabers aufgrund einer (DFG-geförderten) Allianz- bzw. Nationallizenz frei zugänglich.

Background: In a retrospective study, risk factors for complications after the bridging of mandibular defects using reconstruction plates were reviewed. Especially the loosening of the plate-screw-mandible complex should be analyzed with a finite element model in order to reduce plate complications in future. Patients and Methods: We examined 60 patients who underwent a treatment with reconstruction plates after tumor resection during a period of 10 years. The problem of screw loosening was additionally reviewed by means of a finite element study, and a model for the loosening process was developed. Results: Our postoperative examination showed that 26 patients suffered from complications that required an early removal of the plate. These complications were oral or extraoral plate exposures, the looseness of screws with or without plate displacement, and plate fractures. Thereby, we noticed that maxillary and mandibular areas of opposing teeth, the size of the mandible defect, and the crossing of the orofacial midline are all risk factors for plate complications. On the basis of the finite element model, a modified arrangement of the screws was derived. Hence, a new type of resection plate was established. Conclusions: By repositioning the screw holes along the long axis of the plate, the transition from tensile force to torque force of the screws in the screw-plate-bone complex can be minimized. Thereby, the complication of screw loosening will be considerably reduced. / Hintergrund: In einer retrospektiven Studie wurden Risikofaktoren für Komplikationen nach Überbrückung von Unterkieferdefekten mit Rekonstruktionsplatten geprüft. Insbesondere die Lockerungsvorgänge des Schrauben- Platten-Unterkiefer-Verbundes sollten mit einer Finite- Elemente-Modellierung analysiert werden, um in Zukunft eine Reduzierung der Plattenkomplikationen erreichen zu können. Patienten und Methoden: Es wurden 60 Patienten untersucht, welche im Zeitraum von 10 Jahren im Rahmen von Tumoroperationen mit Rekonstruktionsplatten versorgt wurden. Das Problem der Lockerung der Plattenschrauben wurde zusätzlich mittels einer Finite-Elemente-Studie überprüft und ein Modell für den Lockerungsvorgang erarbeitet. Ergebnisse: Die Nachuntersuchungen ergaben, dass bei 26 Patienten die Platte wegen Komplikationen vorzeitig entfernt werden musste. Die Komplikationen traten als orale und extraorale Plattenfreilage, als Schraubenlockerung ohne oder mit Plattendislokationen und als Plattenbrüche auf. Dabei konnte festgestellt werden, dass bestehende Stützzonen des körpereigenen Restgebisses, die Größe des Unterkieferdefektes und dessen Mittellinienüberschreitung Risikofaktoren für Plattenkomplikationen darstellen. Anhand der Finite-Elemente-Modellierung wurde eine veränderte Schraubenanordnung abgeleitet. Daraus resultiert eine neue Form der Resektionsplatte. Schlussfolgerungen: Durch die Verschiebung der Schraubenlöcher aus der Längsachse der Platte kann der Übergang von der Zugbelastung zur Drehmomentbelastung der Schrauben im Schrauben-Platten-Knochen-Verbund der Platte minimiert werden. Dadurch werden Schraubenlockerungen als Komplikationen wesentlich seltener auftreten. / Dieser Beitrag ist mit Zustimmung des Rechteinhabers aufgrund einer (DFG-geförderten) Allianz- bzw. Nationallizenz frei zugänglich.

Externe Fixateure werden häufig für die Stabilisierung und Behandlung schwerer Frakturen genutzt. Schraubenkanalinfektionen können dabei zu Komplikationen, wie Osteomyelitis und Stabilitätsverlusten führen. Es ist unklar, ob Schraubenkanalinfektionen zu Schraubenlockerungen führen, oder aber ob der Stabilitätsverlust von Schrauben in Schraubenkanalinfektionen resultiert. Das Ziel dieser Studie ist es, einen Zusammenhang zwischen der mechanischen Stabilität, dem Auftreten von Infektionen und der osseären Verankerung darzustellen. An 27 Schafen wurde eine standardisierte Osteotomie (3mm weiter Frakturspalt) der rechten Tibia durchgeführt und mit einem monolateralem Fixateur externe stabilisiert. Während der täglichen Pinpflege wurde die Haut um die Schraubeneintrittsstellen begutachtet. Radiologische Verlaufskontrollen erfolgten in wöchentlichen Abständen. Nach 3, 6 und 9 Wochen wurden die Tiere getötet, die Ausdrehmomente der Schrauben gemessen und mikrobiologische Abstriche genommen. Knochenschnitte durch die Schraubenkanäle wurden für histologische, histochemische und histomorphometrische Analysen genommen. In dieser Studie scheint es zu einer Zunahme der Stabilisierung der osseären Verankerung während des Heilungsverlaufes zu kommen. Da die kortikale Knochendichte über die Zeit abnimmt, kann die zunehmend stabilere Verankerung der Schrauben einzig über eine gleichzeitige periostale Kallusdichtezunahme erklärt werden. Die größten Ausdrehmomente des neugebildeten periostalen Kallus wurden zum Sechswochenzeitpunkt gemessen. Danach nimmt die periostale Kallusfläche ab, wohingegen die Kallusdichte zunimmt. Die mikrobiologische Besiedelungsrate (15%) war dreifach höher als die klinisch bestätigten Infektionen. Hingegen war die Osteolyserate (28%) doppelt so hoch wie die mikrobiologisch bestätigte Infektionsrate. Eine Korrelation zwischen Infektion, Osteolyse und Pinlockerung konnte nicht gefunden werden. / External fixators are frequently used for the stabilization and the treatment of problematic fractures. Pin track infections have been shown to cause complications such as osteomyelitis and loss of stability of osteosynthesis. It remains unclear, whether pin track infection provokes pin loosening, or loss of the pin stability results in pin track infections. The aim of this study was to investigate the correlation between the mechanical stability of pins, the incidence of pin track infections and the osseus anchorage of pins. 27 sheep underwent a standardized osteotomy (3 mm gap) of the right tibia. The tibiae were stabilized by a monolateral external fixator. Within the daily pin care routine, the skin around the pin entries was scored. Radiographs were taken at weekly intervals. After 3, 6 and 9 weeks, the animals were sacrificed, the extraction torque of all pins was determined and microbiological analyses were taken. Bone sections through the pintracks were taken for histological, histochemical and histomorphometrical analysis. This study reveals an increasing stability of osseous pinanchorage over the course of healing. As the cortical bone density decreased over time, the increased anchorage-stability of the pins can only be explained by the simultaneous increase of the periosteal callus bone density. The magnitude of the extraction force is determined by the newbuilt periosteal callus, which is at its biggest value at six weeks. Afterwards, the periosteal callus area abates, while the callus bone density accumulates. The microbiologically affirmed infection rate (15%) was three times higher than the one clinical ascertained. In contrast the evidence of osteolysis (28%) was twice as high as the microbiologically diagnosed infection-rate. Despite the low infection rate, evidence of cortical lysis coud not be prevented. No correlation could be found between infection, osteolysis and pin loosening.