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Interface- und Zementmantelanalyse von ex- und in-vivo belasteten Femurschaftprothesen
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Published: | November 11, 2003 |
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Frage
Ziel ist mit einem standardisierten Prüfstand das sog. Debonding zwischen Implantat und Knochenzement bei ex-vivo getesten Prothesen im Vergleich zu in-vivo Implantaten reproduzierbar zu analysieren.
Methodik
CoCrMo-BiContact-Prothesen (n=8) wurden nach zementierter Implantation in Kunstknochen mechanisch (Lastzyklen=106, 300N-2300N) belastet. Nach Schnitt mit Hochdruck-Wasserstrahl in horizontale Scheiben wurden diese licht- und fluoreszenzmikroskopisch mit Nachweis von Spaltbildungen im Interface und Risse im Zement quantitativ ausgewertet. Im Vergleich dazu wurden 2 zementierte BiContact-Prothesen nach 10 bzw. 12 Jahren in-vivo Belastung ohne klinisch-radiologische Zeichen einer Prothesenlockerung mit den gleichen Verfahren aufgearbeitet.
Ergebnisse
Bei allen ex-vivo getesteten CoCrMo-Prothesen konnten sowohl am Interface auftretende Spalten als auch Risse im Zement nachgewiesen werden: Die relative Spaltlänge pro Schnittfläche betrug proximal 56%, im mittleren Anteil 12% und distal 6%. Risse im Zementmantel zeigten sich in allen Schnitten, aber vornehmlich auf Höhe kantiger Prothesengeometrie. Bei den ex-vivo Prothesen zeigte sich eine relative Spaltbildung von proximal 95%, im mittleren Anteil 25% und distal 18%. Die Rissanalyse war quantitativ bei den in-vivo Implantaten vergleichbar zu den ex-vivo Implantaten.
Schlussfolgerung
Das etablierte ex-vivo Versuchsmodell analysiert reproduzierbar das Interface und den periprothetischen Zementmantel im Vergleich zu den in-vivo Implantaten.