Biomechanik der Thoraxwandinstabilität

Traumatische Thoraxverletzungen können eine Instabilität der Thoraxwand nach sich ziehen, die sowohl die Thoraxkontur als auch die Atemmechanik beeinträchtigen kann. Über die Biomechanik und die optimale chirurgische Fixierung der instabilen Thoraxwand ist bisher jedoch wenig bekannt. Dieser Übersichtsartikel fasst den Stand der Forschung hinsichtlich experimenteller Modelle und bisheriger Erkenntnisse zusammen. Die Thoraxwand wird v. a. durch komplexe Muskel- und Druckkräfte während der Atmung sowie ihre mechanische Kopplung an die Wirbelsäulenbewegung belastet. Bisherige experimentelle Modelle fokussieren sich auf die Belastungen während des Atemvorgangs, sind jedoch zumeist nicht validiert, kaum etabliert und hinsichtlich der Simulation physiologisch auftretender Kräfte stark limitiert. Dennoch deuten bisherige Ergebnisse darauf hin, dass eine Osteosynthese der instabilen Thoraxwand aus biomechanischer Sicht unerlässlich ist, um die native Atemmechanik, Brustkorbkontur und Wirbelsäulenstabilität wiederherzustellen. In-vitro-Studien konnten zudem zeigen, dass eine winkelstabile Plattenosteosynthese bessere stabilisierende Eigenschaften besitzt als intramedulläre Splints, Drähte oder Schrauben. Die optimale Anzahl und die Auswahl der zu fixierenden Rippen für die unterschiedlichen Arten der Thoraxwandinstabilität ist aus biomechanischer Sicht weiterhin unbekannt. Künftige biomechanische Untersuchungen sollten sowohl die Atem- als auch die Wirbelsäulenbewegung mithilfe validierter Modelle simulieren.