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Einfluss der Oberflächenrauheit auf das Abriebverhalten von zementierten Hüftendoprothesen-Stielen aus Kobalt-Chrom
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Veröffentlicht: | 19. Oktober 2004 |
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Fragestellung
Freisetzung von Abriebpartikeln und Korrosionsprodukten an Implantatoberflächen ist eine Ursache aseptische Lockerung von Hüften-Stielen. Ziel ist es, den Einfluss der Oberflächentopographie von zem. Stielen auf das Abriebverhalten in der Grenzfläche zum Knochenzement zu evaluieren.
Methoden
In einer speziellen Prüfvorrichtung wurden anatomische CoCr28Mo6-Stiele mit rauer, glatter und elektropolierter Oberfläche analysiert. Die Untersuchungen erfolgten mit Palacos R Knochenzement unter identischen Bedingungen. Die Stiel-Oberflächen wurde jeweils im REM sowie der Abrieb gravimetrisch und Gehalt metallischer Partikel mittels Atom-Absorptions-Spektrometrie (AAS) analysiert.
Ergebnisse
Bei rauer Stiel-Oberfläche wird etwa doppelt so viel Abrieb (Knochenzement und metallischer) generiert im Vergleich zu einer glatt gestrahlten (im Mittel 131 vs. 66 mg). Die niedrigste Gesamt-Abriebmenge ergibt sich mit elektropolierten Stielen (< 10 mg). In der AAS werden geringere Konzentrationen von Kobalt im Abrieb bei glatten vs. rauen Stielen nachgewiesen, dagegen zeigen elektropolierte Stiele höhere Metall-Konzentrationen. Unter Einbeziehung der sehr niedrigen Gesamt-Abriebmenge werden mit elektropolierten Stielen jedoch die geringsten Mengen metallischer Partikel freigesetzt. Im REM zeigt sich abrasiver Dreikörperverschleiß an allen Stielen mit unterschiedlich starker Ausprägung.
Schlussfolgerungen
Das Verschleißverhalten an der Grenzfläche wird maßgeblich von der Topographie der Stieloberfläche bestimmt. Implantate mit glatter und v.a. elektropolierter Oberfläche führen zu erhöhter Abriebbeständigkeit von Stiel und Zement.