ISSN:
1434-3940
Keywords:
Schlüsselwörter
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Selbstbohrende Schrauben
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Drehmoment
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Haltekraft
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Temperaturentwicklung
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Histomorphologie
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Key words
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Self-drilling screws
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Torque
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Holding power
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Temperature
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Histomorphology
Source:
Springer Online Journal Archives 1860-2000
Topics:
Medicine
Description / Table of Contents:
Self-drilling screws are gaining increasing importance in maxillofacial surgery. This study assesses which screw design, self-drilling or self-tapping, is best suited to various locations of the human skull. With regard to different areas in the human midface, mandible, and cranium, the thickness of cortical bone varies as well as the relative proportion of cortical to cancellous bone. Criteria used to judge the success of screws were minimal insertion torque and minimum temperature, maximum pull-out strength, and minimum deformation and destruction of the bone. To mimic the variations in anatomical conditions, 1-mm and 3-mm-thick cortical bone specimens and cancellous bone blocks were prepared. Eight screws of three types (self-tapping, self-drilling/self-tapping, conically shaped self-drilling) were inserted into the different bone specimens. Torque and temperature were measured during the insertion procedure. Subsequently, the screws were carefully removed and the specimens were processed for histological evaluation. The same insertion protocol was used to test the pull-out strength of the screws. The conically shaped screw showed best results in cancellous bone for all parameters. The self-tapping screw with a pilot hole performed best in thick cortical bone and the self-drilling/self-tapping screw performed better than did the others in thin bone. The results suggest the three screw designs to be optimal for different locations of the human skull. This project provides the data for a planned in vivo study that will evaluate the long-term influence of deformation and temperature on stability and osseointegration of the screws.
Notes:
Zur Miniplattenosteosynthese in der Kiefer- und Gesichtschirurgie werden neben den selbstschneidenden zunehmend auch selbstbohrende Schrauben verwendet. Es stellte sich die Frage, welche Schraubendesigns für welche Knochendicke und Qualität am geeignetsten erscheinen. Zu diesem Zweck wurden die Parameter Drehmoment, Temperaturentwicklung, Knochendeformationen und Haltekraft von 3 verschiedenen Schraubendesigns an 3 verschiedenen Knochenqualitäten ermittelt. Zur Simulation der anatomischen Gegebenheiten im menschlichen Schädel wurden 1 mm und 3 mm dicke Kortikalisproben (Rindertibiae) und Spongiosablöcke (Rinderfemora) zugeschnitten. Je 8 selbstschneidende, selbstbohrend-selbstschneidende und konisch geformte selbstbohrende Schrauben wurden nach Empfehlung des Herstellers in die Knochenproben eingedreht und die Temperaturentwicklung und das Drehmoment gemessen. Danach wurden die Schrauben vorsichtig entfernt und die Knochen histologisch aufgearbeitet. In einem 2. Versuchsaufbau wurden die Schrauben nach dem Eindrehen auf ihre Haltekraft in den verschiedenen Knochenqualitäten getestet. Unter Berücksichtigung der gemessenen Parameter schnitt im spongiösen Knochen die verdrängende, konisch geformte Schraube am besten ab. In Bereichen mit dickem Kortikalisknochen erreichte die herkömmliche selbstschneidende Schraube gute Resultate. Im dünnen kortikalen Knochen fanden sich für die ¶3 Schraubentypen bezüglich der Haltekraft keine signifikanten Unterschiede, Drehmoment und Temperaturanstieg waren für die selbstbohrend-selbstschneidende Schraube signifikant niedriger. Histologisch schnitt allerdings die selbstschneidende Schraube besser ab. Die Resultate lassen die 3 Schraubendesigns für die verschiedenen Lokalisationen als unterschiedlich gut geeignet erscheinen. Die Ergebnisse dienen als Grundlage für einen geplanten In-vivo-Versuch. In diesem soll der Einfluss der Knochendeformationen sowie der Temperaturentwicklung und des Drehmoments während der Insertion auf die Stabilität der Schraube im Zeitverlauf überprüft werden.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1007/s100060050189
