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Lichtmikroskopie zur quantitativen Erfassung dreidimensionaler Oberflächen als Untersuchungsmethode für die Analyse von Explantaten
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Autoren
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N. Abt
- Zimmer GmbH, Material Research, Winterthur
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A. Gröber
- Alicona Imaging GmbH, Grambach/Graz
| Veröffentlicht: | 19. Oktober 2004 |
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Gliederung
Text
Fragestellung
Die Analyse von explantierten Endoprothesen liefert wertvolle Hinweise für die Beurteilung und Verbesserung entsprechender Produkte. Wichtiger Pfeiler der Untersuchungsmethodik ist dabei die Lichtmikroskopie. An Grenzen stösst man allerdings durch die begrenzte Tiefenschärfe sowie der Schwierigkeit, eine untersuchte Stelle zur anschliessenden geometrischen Erfassung wiederzufinden.
Methoden
Verschiedene Explantate, wie z.B. ein Hüft-Inlay aus Durasul (Centerpulse Orthopedics) sowie Teile aus Laborversuchen wurden beispielhaft untersucht. Als Untersuchungsgerät diente ein digitales Mikroskop (Alicona Imaging), gekoppelt mit der dazugehörigen Auswertungssoftware, welche aus einem unfokussierten Bildstapel ein dreidimensionales Abbild der Oberfläche berechnet.
Ergebnisse
Die analysierten Oberflächen wurden als 3D-Modelle erfasst. Einmal erfasst, können die Modelle beliebig ausgewertet werden: Neben verschiedenen räumlichen Betrachtungsmöglichkeiten (Falschfarben oder Textur) können Oberflächenprofile erstellt sowie Flächen und Volumina ausgemessen werden. Somit lassen sich Kratzer und Unebenheiten ausmessen, aber auch beurteilen, ob es sich bei einem Artefakt um einen optischen Effekt oder um eine geometrische Irregularität handelt. Schwierigkeiten hat die Software bei der Auswertung hochglanzpolierter Oberflächen mit kontrastarmer Textur.
Schlussfolgerungen
Die mikroskopische 3D-Erfassung von Oberflächen ermöglicht eine wesentlich detailliertere Auswertungen von Explantaten. Neben der optischen Messung von Rauhigkeitsprofilen eröffnet das Exportieren der 3D-Modelle in CAD-Systeme weitere Verwendungsmöglichkeiten.
