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Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie
71. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie, 93. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie und 48. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie und Unfallchirurgie

24. - 27.10.2007, Berlin

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Material- und Verschleißeigenschaften von Oxinium, einem neuen Werkstoff im Bereich Knietotalendoprothetik

Meeting Abstract

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  • U. Leichtle - Eberhard-Karls-Universität Tübingen, Orthopädische Universitätsklinik, Tübingen, Germany
  • F. Rupp - Zentrum für Zahn-, Mund- und Kieferheilkunde, Sektion 'Medizinische Werkstoffkunde und Technologie' (MWT), Tübingen, Germany
  • C. Kraft - Eberhard-Karls-Universität Tübingen, Orthopädische Universitätsklinik, Tübingen, Germany
  • J. Geis-Gerstorfer - Zentrum für Zahn-, Mund- und Kieferheilkunde, Sektion 'Medizinische Werkstoffkunde und Technologie' (MWT), Tübingen, Germany
  • N. Wülker - Eberhard-Karls-Universität Tübingen, Orthopädische Universitätsklinik, Tübingen, Germany

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie. 71. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie, 93. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie, 48. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie. Berlin, 24.-27.10.2007. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2007. DocE19-1500

The electronic version of this article is the complete one and can be found online at: http://www.egms.de/en/meetings/dkou2007/07dkou076.shtml

Published: October 9, 2007

© 2007 Leichtle et al.
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Fragestellung: Oxidiertes Zirkonium -Oxinium- ist ein neuer Werkstoff im Rahmen der Knietotalendoprothetik mit keramischen Eigenschaften. Insbesondere ein geringer Materialverschleiß und die Nickelfreiheit kennzeichnen nach Herstellerangaben diesen vielverprechenden Werkstoff. Im Rahmen dieser Studie wurden die hydrophilen Eigenschaften und der Materialverschleiß von Oxinium im Vergleich zum herkömmlichen CoCr untersucht.

Methode: Zunächst wurde die Benetzbarkeit auf einer flachen Oberfläche anhand der Kontaktwinkel und die dynamische Benetzbarkeit anhand der Wilhelmy-Methode bestimmt. Die Benetzbarkeit von Implantatoberflächen wird u.a. wesentlich durch die verwendete Reinigung beeinflusst. Die untersuchten Proben wurden Ethanol-Ultraschall gereinigt und die Kontaktwinkel sowohl von Wasser als auch von menschlicher Synovialflüssigkeit gemessen. Zusätzlich wurde im Rahmen eines modifizierten Pin-on-Disc Test in menschlicher Synovialflüssigkeit bei 37°C der Materialverschleiß von Oxinium versus Polyethylen und CoCr versus Polyethylen nach 3 Millionen Lastzyklen bestimmt. Es wurden jeweils mehrere Wiederholungsmessungen durchgeführt. Der Anpressdruck betrug 3 Newton. Der jeweilige Pin wurde 6mm auf der Disc vor und zurückbewegt. Der volumetrische Abrieb und das Oberflächenprofil wurden mit einem 3D-Profilometer berechnet und die Proben rasterelektronenmikroskopisch untersucht.

Ergebnisse: Die gemessenen Kontaktwinkel betrugen bei CoCr 56,2° (Wasser) und 57,4° (Synovialflüssigkeit). Oxinium wies Kontaktwinkel von 65,7° (Wasser) und 70,9° (Synovialflüssigkeit) auf.

Die rasterelektronenmikroskopische Analyse der Implantatoberflächen sowie die Oberflächenkartographie mit dem 3D-Profilometer ergab weder bei Oxinium noch bei CoCr nach 3 Millionen Zyklen einen relevanten Abrieb. Der volumetrische Polyethylenabrieb betrug bei CoCr versus Polyethylen nach 3 Mio. Zyklen 16 mm3. Oxinium wies einen geringfügig geringeren Polyethylenabrieb von 14,8 mm3 auf.

Schlussfolgerung: Bei vergleichbaren hydrophilen Eigenschaften wiesen die untersuchten Oxinium- und CoCr-Proben nach 3 Mio. Zyklen keinen relevanten Materialabrieb auf. Die Gleitpaarung Oxinium - PE führte zu einem geringfügig geringeren PE-Abrieb gegenüber der herkömmlichen Paarung CoCr – PE.