gms | German Medical Science

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2012)

23.10. - 26.10.2012, Berlin

Der Luxationswiderstand von Gelenkmodellen mit 22–44 mm Durchmesser gegenüber einwirkenden Zugkräften und Hebelmomenten – eine experimentelle Studie

Meeting Abstract

  • presenting/speaker Torsten Prietzel - Universität Leipzig, Orthopädische Klinik und Poliklinik, Leipzig, Germany
  • Hannes Rauch - Universität Leipzig, Orthopädische Klinik und Poliklinik, Leipzig, Germany
  • Mohamed Farag - Universität Leipzig, Orthopädische Klinik und Poliklinik, Leipzig, Germany
  • Klaus-Wolfram Richter - Universität Leipzig, Orthopädische Klinik und Poliklinik, Leipzig, Germany
  • Georg von Salis-Soglio - Universitätsklinikum Leipzig, Klinik und Poliklinik für Orthopädie, Leipzig, Germany

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2012). Berlin, 23.-26.10.2012. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2012. DocPO14-1642

DOI: 10.3205/12dkou555, URN: urn:nbn:de:0183-12dkou5557

Veröffentlicht: 2. Oktober 2012

© 2012 Prietzel et al.
Dieser Artikel ist ein Open Access-Artikel und steht unter den Creative Commons Lizenzbedingungen (http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/deed.de). Er darf vervielfältigt, verbreitet und öffentlich zugänglich gemacht werden, vorausgesetzt dass Autor und Quelle genannt werden.


Gliederung

Text

Fragestellung: In früheren experimentellen Untersuchungen zur hüftstabilisierenden Wirkung des atmosphärischen Druckes wurden Gelenkmodelle von 22-44 mm Durchmesser einer anwachsenden Zugkraft ausgesetzt. Dabei bestätigte sich der theoretisch vorausgesagte erhebliche Gelenkstabilitätsgewinn bei Zunahme des Gelenkdurchmessers. Da der Luxationsmechanismus in Form einer Zugkraft abstrakt ist, sollte mit dieser Studie untersucht werden, ob ein ähnlicher Stabilitätszuwachs auch bei Hebelwirkung nachweisbar ist.

Methodik: Die verwendeten Gelenkmodelle bestanden jeweils aus einem Kugelkopf aus Keramik, der in einer Halbkugelpfanne aus Polyethylen artikulierte. Diese auf HTEP-Komponenten basierenden Gelenkpartner wurden von einer weit bemessenen Gelenkkapsel aus Gummi hermetisch umschlossen, die 1ml Wasser als Gelenkflüssigkeit und keine Luft enthielt. Sechs Gelenkmodelle mit einem Durchmesser von 22 mm, 28 mm, 32 mm, 36 mm, 40 mm sowie 44 mm wurden bei atmosphärischem Normaldruck zunächst einer ansteigenden Zugkraft ausgesetzt, bis die Luxation eintrat. Es erfolgte eine simultane Messung der wirkenden Kraft und der resultierenden Dislokation. Die gleichen Gelenke wurden mit Hilfe eines Hebels luxiert, in den im Abstand von jeweils 126 mm vom Kopfzentrum ein Biegemomentsensor integriert war. Dessen Meßwerte und der resultierende Dislokationsweg wurden gleichfalls PC-gestützt registriert. Es erfolgte ein Vergleich der Meßwerte mit den Zugkräften aus dem vorangegangenen Versuch, wobei die Parameter des 28 mm Gelenkes jeweils als 100% angenommen wurden.

Ergebnisse und Schlussfolgerungen: Die bei Luxation der Gelenkmodelle gemessenen Zugkräfte (Luxationskräfte) betrugen 43,2 N (22 mm), 73,6 N (28 mm), 124,1 N (32 mm), 149,9 N (36 mm), 160,8 N (40 mm) und 206 N (44 mm). Relativ zum 28 mm Gelenk (100%) belief sich die Stabilität somit auf 59% (22 mm), 169% (32 mm), 204% (36 mm), 218% (40 mm) und 280% (44 mm). Die aus diesen Werten errechnete Luxationsarbeit betrug 0,5 Nm (22 mm, 50%), 1,0 Nm (28 mm, 100%), 2,0 Nm (32 mm, 200%), 2,7 Nm (36 mm, 270%), 3,2 Nm (40 mm, 320%) and 4,5 Nm (44 mm, 450%).

Im Rahmen der Hebelversuche wurden Maximalwerte von 5,5 N (22 mm), 8 N (28 mm), 11 N (32 mm), 17 N (36 mm), 22 N (40 mm) und 28 N (44 mm) gemessen. Relativ betrug die Stabilität somit 68,75% (22 mm), 100% (28 mm), 137,5% (32 mm), 212,5% (36 mm), 275% (40 mm) und 350% (44 mm).

Somit bestätigten die durchgeführten Untersuchungen den enormen Stabilitätsgewinn, der bei Zunahme des Gelenkdurchmessers aus der hüftstabilisierenden Wirkung des atmosphärischen Druckes resultiert. Der erhebliche Stabilitätszuwachs ist sowohl bei Zugkraft- als auch bei Hebelwirkung nachweisbar. Dieser Effekt scheint für die deutlich geringere Luxationsneigung von Hüftendoprothesen mit großen Kopf-Pfannen-Kombinationen verantwortlich zu sein, während die bisher für ursächlich gehaltene Range of Motion im Bereich größerer Gelenkdurchmesser kaum noch einen Zuwachs zeigt und auf Grund des Knochen-Knochen-Impingements praktisch nicht mehr wirksam wird.