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Fragestellung: Aufgabe dieser Studie war ein experimentell-biomechanischer Vergleich verschiedener schenkelhalserhaltender Femurkopfprothesen bezüglich ihrer Primärstabilität mittels 3-dimensionalen Bestimmung der Micromotions.

Methodik: Eingeschlossen wurde die Druckscheibenprothese (Firma Zimmer, Germany) und vergleichend dazu die Kurzschaftprothesen Typ Metha (Firma Aesculap, Germany) und Mayo (Firma Zimmer, Germany). Bei der modularen Kurzschaftprothese Typ Metha kamen 2 Gruppen, eine mit 130° Konus und eine mit 140° Konus (beide bei 0° Torsion) zur Anwendung. Die Prothesen wurden in Kunstknochen der Firma Sawbones (Composite femur, large left, 3rd Generation) implantiert und unter Verwendung einer dynamischen Prüfmaschine (Firma Schenk, Germany) mit einer Amplitude von 300N–1700N bei einer Frequenz von 1 Hz bei 16° Inklination und 9° Anteversion (gemäß den in vivo Messdaten von Bergmann et al.) belastet. Unter dieser dynamischen Belastung wurden die 3-dimensionalen Micromotions an vordefinierten Punkten gemessen. Hierzu wurde ein innerer Quader über einen Stab an den jeweiligen vorbestimmten Stellen des Präparates befestigt und die Relativbewegung zu einer Referenzebene 11 cm unterhalb des Trochanter minor über einen äußeren Würfel mit 6 Wegaufnehmern in 3-2-1-Konfiguration (Firma HBM, Germany) registriert. Zur Berechung der Micromotions waren an jedem Messpunkt je 2 Messungen, eine mit Registrierung an der Oberfläche des Kunstknochens und eine mit Registrierung an der Prothesenoberfläche notwendig. Die 3-dimensionalen Micromotions ergaben sich aus der Differenz der Relativbewegungen zwischen Referenzebene/Prothese und Referenzebene/Knochen. Zur zusätzlichen Beurteilung der Relativbewegung Referenzebene/Knochen wurde eine Messung an einem nicht präparierten Kunstknochen durchgeführt.

Ergebnisse und Schlussfolgerungen: Die gemessenen 3-dimensionale Micromotions waren bei allen Prothesen unterhalb von 150 µm. Die Werte der Druckscheibenprothese lagen in einem vergleichbaren Bereich wie die Kurzschaftprothesen. Erwartungsgemäß zeigten sich geringer Micromotionwerte bei der Metha-Prothese mit 140° Konus im Vergleich zum 130° Konus. Bezüglich der Relativbewegungen Referenzebene/Knochen zeigten sich geringere Werte der Kurzschaftprothesen verglichen mit dem unpräparierten Kunstknochen oder der Druckscheibenprothese.

Die gemessenen 3-dimensionalen Micromotions spiegeln die guten klinischen Kurzzeitergebnisse mit guter Osteointegration der untersuchten Implantate wieder. Der größte Unterschied zeigte sich im Bereich der Relativbewegungen Referenzebene/Knochen. Hier könnten die niedrigeren Werte der Kurzschaftprothesen im proximalen Bereich ein Hinweis auf ein höheres Risiko für Stress-shielding.