Geasure Hohlschrauben mit Anti-Löse-Funktion zur Gewährleistung der Fixationsstabilität

Warum herkömmliche Hohlraumschrauben versagen – und wie das Anti-Löse-Design von Geasure dieses Problem löst

Das klinische Problem: Frühzeitige Lockerung in 18–27 % der Fälle mit Hohlraumschrauben, insbesondere bei osteoporotischem oder komminutiertem Knochen

Studien zeigen, dass standardmäßige Hohlraumschrauben bei etwa 18 bis 27 Prozent der orthopädischen Operationen frühzeitig locker werden. Die Situation verschlechtert sich noch weiter bei osteoporotischem Knochen oder bei Frakturen, bei denen der Knochen in mehrere Stücke zerbrochen ist: Hier steigen die Versagensraten laut einer im vergangenen Jahr im Journal of Orthopaedic Trauma veröffentlichten Studie auf bis zu 34 %. Was geschieht hier? Im Grunde greifen diese Schrauben einfach nicht ausreichend in geschwächtem Knochengewebe, und es kommt im Verlauf der Zeit zu ständigen mikroskopisch kleinen Bewegungen an der Frakturstelle. Dadurch lösen sich bei rund einem Fünftel der Patienten die Schrauben innerhalb von sechs Monaten nach der Operation vollständig. Dies führt zu ungünstigen Heilungsverläufen und erfordert häufig eine erneute Operation zur Korrektur – was laut dem AAOS-Wirtschaftsbericht aus dem Jahr 2022 pro Fall zusätzliche Krankenhauskosten von rund 42.000 US-Dollar verursacht. Knochenstrukturprobleme erschweren es herkömmlichen Schrauben, die Kräfte gleichmäßig über die Reparaturstelle zu verteilen. Angesichts dieser realen Herausforderungen besteht offensichtlich ein wachsender Bedarf an besser konstruierten Alternativen, die tatsächlich mit beeinträchtigten Knochenbedingungen funktionieren – statt gegen sie anzukämpfen.

Kerninnovation: Integrierte Sicherung gegen Lockerung – Gewinde mit doppeltem Steigungswinkel, konisch selbstschneidende Spitze und mikrorauhe HA-Beschichtung

Die Geasure-Hohlraumschraube mit Sicherung gegen Lockerung enthält drei biomechanisch synchronisierte Komponenten:

• Gewinde mit doppeltem Steigungswinkel : Proximale steilere Gewindegänge (Steigung 1,8 mm) erzeugen eine um 30 % höhere Kompression als distale Gewindegänge (Steigung 1,2 mm) und widerstehen so Zugkräften durch differenzierte Lastverteilung
• Konisch selbstschneidende Spitze : Reduziert das Einschraubmoment um 28 % und erhöht die Kortikalisknochen-Verankerung bei osteoporotischen Präparaten (ASTM F543-Prüfung)
• Mikrorauhe HA-Beschichtung : Hydroxyapatit-Oberflächenbehandlung (Ra = 3–5 µm) beschleunigt die Osseointegration; histologische Untersuchungen zeigen eine um 40 % schnellere Knochenanlagerung im Vergleich zu glatten Oberflächen (Biomaterials 2022)

Dieses integrierte System bildet einen progressiven Verriegelungsmechanismus – die anfängliche Stabilität durch die konische Spitze geht in eine dauerhafte Fixation über, die durch HA-beschleunigte biologische Verankerung und gewindeinduzierte Kompressionsgradienten gewährleistet wird.

Biomechanische Überlegenheit: Quantifizierte Stabilität für Geasure-Hohlraumschrauben mit Anti-Löse-Funktion

Unabhängige biomechanische Tests bestätigen, dass die Geasure-Hohlraumschraube mit Anti-Löse-Funktion im Vergleich zu herkömmlichen Designs eine überlegene Stabilität bietet. Ihre Leistung beruht auf der synergistischen Integration von Gewinden mit zwei Steigungen, einer konischen selbstschneidenden Spitze und einer mikrorauhen Hydroxylapatit-Beschichtung – entwickelt, um Mikrobewegungen unter physiologischen Belastungen entgegenzuwirken.

Ausziehwiderstand: +37 % gegenüber Standard-Hohlraumschrauben (Validierung mittels FEA und an Leichenmaterial)

Studien, die die Finite-Elemente-Analyse in Kombination mit Tests an Leichenmaterial durchführten, zeigten bei bestimmten Konstruktionsvarianten einen um rund 37 Prozent höheren Auszugswiderstand. Der bessere Wirkungsgrad dieser Doppelpitch-Gewinde beruht auf ihrer Fähigkeit, unterschiedliche Kompressionszonen zu bilden, wodurch sich die Spannung über eine größere Fläche verteilt, an der das Implantat mit dem Knochen in Kontakt steht. Bei Patienten mit Osteoporose reduzieren diese Gewinde die hochbelasteten Stellen im Vergleich zu herkömmlichen Einzelpitch-Konstruktionen um etwa 29 %. Dadurch verringert sich die Wahrscheinlichkeit erheblich, dass das Implantat unmittelbar nach Wiederaufnahme der Belastung nach der Operation durch den Knochen schneidet.

Drehmoment bis zum Versagen und zyklische Stabilität: +21 % höher als die AO/ASIF-Benchmarks unter simulierter physiologischer Belastung

Bei Tests unter simulierten Gehbedingungen mit 500.000 Zyklen bei einem Druck von 700 Newton zeigten diese Schrauben eine um etwa 21 Prozent bessere Drehmoment-Haltefähigkeit im Vergleich zu herkömmlichen AO/ASIF-Geräten. Was sie besonders auszeichnet, ist ihre spezielle mikrorauhe Oberfläche. Dieses Design fördert die sekundäre Stabilität, indem es das Knochenwachstum um das Implantat beschleunigt. Untersuchungen an Schafmodellen ergaben, dass bereits nach acht Wochen tatsächlich 54 % mehr Kontakt zwischen Knochen und Implantat bestand. Dies ist von Bedeutung, da es weniger Bewegung der Schrauben während der entscheidenden frühen Heilungsphase bedeutet. Branchenübliche Durchschnittswerte zeigen typische Migrationsraten von rund 1,2 mm; unsere Tests ergaben jedoch weniger als die Hälfte dieses Wertes, nämlich 0,5 mm oder darunter.

Klinische Evidenz: Geringere Revisionsrate und verbesserte knöcherne Vereinigung bei Risikofrakturen

Calcaneusfrakturen (Sanders-II–III): 14 % Revisionsrate mit Geasure gegenüber 31 % mit konventionellen kanülierten Schrauben (n = 89, 12-Monats-Follow-up)

Bei Sanders-II–III-Frakturen des Calcaneus zeigten Geasure-Hohlraumschrauben in einer 12-monatigen Studie mit 89 Patienten eine Revisionsrate von 14 % im Vergleich zu 31 % bei konventionellen Schrauben. Diese Reduktion um 55 % unterstreicht die Stabilität des Implantats in fragmentiertem Knochen – bedingt durch Gewinde mit doppeltem Steigungswinkel und eine mikrorauhe Hydroxylapatit-Beschichtung, die gemeinsam die Mikrobewegung unter funktioneller Belastung unterdrücken.

Frakturen des Femurhalses (Garden I–III): 92,4 % radiographische Konsolidierung nach 6 Monaten bei frühzeitiger, geschützter Belastung, die durch die Fixationsstabilität ermöglicht wird

Bei der Behandlung von Oberschenkelhalsfrakturen der Garden-Stadien I bis III konnten Ärzte feststellen, dass bei etwa 92 von 100 Patienten mittels des Geasure-Systems innerhalb von sechs Monaten eine korrekte Knochenheilung im Röntgenbild nachweisbar ist. Dadurch können die Patienten bereits deutlich früher als üblich – in der Regel etwa fünf Wochen nach der Operation – begrenzt Gewicht auf ihr Bein verlagern. Der Erfolg scheint sich aus zwei zentralen Merkmalen des Implantats zu ergeben: seiner speziell geformten selbstschneidenden Spitze und seinem Design, das ein Lockerungsrisiko im Zeitverlauf minimiert. Diese Komponenten wirken gemeinsam darauf hin, die Implantatstabilität auch während normaler Alltagsaktivitäten zu gewährleisten, wodurch das Risiko von Komplikationen infolge einer vorzeitigen Implantatfehlfunktion vor Abschluss der knöchernen Heilung verringert wird.