Wolfgang Heidemann, Dr. med.

Drill-Free-Schrauben: In-vitro-Tests, In-vivo-Untersuchungen und klinische Anwendungen selbstbohrender und selbstschneidender Osteosyntheseschrauben

Dissertation zur Erlangung des akademischen Grades Doktor der Zahnmedizin (Dr. med. dent.) vorgelegt an der Medizinischen Fakultät der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg
verteidigt am 22.11.2001

Abstract
Drill-Free-Schrauben (DFS) lassen sich im Gegensatz zu herkömmlichen selbst-schneidenden Osteoyntheseschraubenschrauben (STS) in Knochen eindrehen, ohne daß eine vorhergehende Pilotbohrung notwendig ist. Vorteile der Verwendung von Drill-Free-Schrauben liegen in der Zeitersparnis und der geringeren Gefahr der Knochen-traumatisierung sowie Nervverletzung. Ziel der Untersuchung war der Vergleich der Haltekraft von DFS- und STS-Mikro- (1,5mm) und Minischrauben (2mm) in vitro und der biologischen Reaktion des Knochens auf die Insertion von DFS und STS in vivo. Abschließend sollten in einer klinschen Studie Indikationen und Kontraindikationen für den Einsatz der DFS im Bereich des Gesichtsschädels gestellt werden.
In vitro wurden die DFS und STS in Holz (2mm), Polyvinylchlorid (PVC 2, 3 ,4mm) und Unterkieferkortikalis von Schweinen (2, 3mm) eingedreht. Bei Messungen des maximalen Drehmoments und der Ausreißkräfte zeigte sich in verschiedenen Materialien eine geringfügige, aber statistisch signifikant verminderte Haltekraft der DFS im Vergleich zu STS.
Bei den In-vivo-Untersuchungen wurden die DFS und STS in die Stirnhöhlenvorderwand von Göttinger Minischweinen inseriert. Es war ein statistisch signifikant höherer Schrauben-Knochenkontakt und ein größerer Anteil ortsständigen Knochens im Bereich der Schrauben-windungen der DFS nachweisbar. Dies sprach für eine gute Knochenverankerung und gegen eine mögliche Schädigung des Knochens durch die Insertion der DFS.
Eine klinische Studie, in der zwischen April 1996 und Dezember 2000 1021 DFS-Mikro- und 442 Miniosteosyntheseschrauben bei 112 Patienten verwendet wurden, ergab, daß der Einsatz von DFS im Bereich des zentralen Mittelgesichts empfehlenswert, im lateralen Mittelgesicht und Unterkieferparamedian/korpusbereich möglich, in der Region des Unterkieferwinkels bei Erwachsenen jedoch kontraindiziert ist.

Drill Free Screws (DFS) may be inserted into bone without previous pilot drilling - in contrast to conventional self-tapping screws. The advantage of the use of DFS is the fast and easy handling and a minor risc of bone trauma or injury of nerves. Aim of this investigation was the comparison of torque and pull-out-force of DFS and STS in vitro, to test the biologic reaction of bone after the insertion of DFS and STS screws in vivo, and a clinical study.
In vitro, DFS and STS micro-(1.5mm) and miniscrews (2mm) were inserted into wood (2mm), polyvinylchloride (PVC 2, 3, 4mm) and porcine mandibular bone (2, 3mm). Measurements of torque and pull out forces showed a minute, but statistically significant lower holding power of DFS in different materials.
In vivo, DFS and STS screws were inserted into the anterior wall of the frontal sinus of Göttingen minipigs. Screw bone contact and residual bone was significantly higher in DFS than in STS, so it seems to be a better anchorage of DFS in bone and injury to the bone by their insertion might be improbable.
Finally was tested, in which areas of the human skull the handling of DFS should be recommended. 1021 DFS micro- and 442 miniscrews were used in 112 patients between 1996 and 2000. The insertion of DFS can be recommended in the central midface; the use of the screws was possible in the anterior mandible and in the lateral midface. The application of DFS should not be recommended in the mandibular angle region of adults.

Keywords:
Drill-Free-Schrauben, Osteosyntheseschrauben, Haltekraft

Drill Free Screws, osteosynthesis screws, holding power

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Inhaltsverzeichnis
Referat, Inhaltsverzeichnis, Abkürzungen und Symbole
1. Einleitung und Zielstellung (1-5)
2. Material und Methoden (6-15)
3. Ergebnisse (16-55)
4. Diskussion und Schlußfolgerungen (56-67)
5. Zusammenfassung (68-69)
6. Literaturverzeichnis (70-74)
7. Anhang: Patientengut (75-78)
8. Thesen (79-80)