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Einleitung: Der Oberflächenersatz des Hüftgelenkes wird vermehrt bei jungen Patienten mit Coxarthrose eingesetzt. Es gibt wenige Informationen zur femoralen Zementiertechnik. In dieser Studie wurde ein experimentelles Zementiermodell an Leichenfemora evaluiert und zum Vergleich verschiedener Zementiertechniken verwendet.

Methode: Als Knochenmodell dienten 25 offenporige Karbonschaum-Prüfkörper, welche im Vergleich zu 10 fresh-frozen Femora evaluiert wurden. Die verwendeten Implantate waren aus Aluminium und hatten eine identische innere Geometrie wie Oberflächenersatzprothesen (ASR™, Größe 49, DePuy; Leeds, England). Es wurden fünf Zementiertechniken mit hoch viskösem (HVC) und niedrig viskösem Zement (LVC) untersucht:

1) Applikator mit HVC,
2) Manuelle Zementiertechnik mit LVC,
3) Manuelle Zementiertechnik mit HVC,
4) Füllen (halbvoll) der Prothese mit LVC,
5) Füllen (halbvoll) der Prothese mit HVC. Die Implantate wurden mit einer Kraft von 150 N auf die Prüfkörper gepresst. Während der Zementierung wurden der Druck im Zementmantel an drei verschiedenen Lokalisationen, sowie die Temperatur im Prüfkörper 5 und 15 mm unter der Oberfläche gemessen. Nach Aushärten des Zementes wurden die Prüfkörper in Viertel geschnitten. Die Zementpenetrationsfläche und -tiefe wurde an den Schnittflächen mit Hilfe eines Pixel-Analyse-Programms ausgewertet. Der statistische Gruppenvergleich erfolgte mit einer ANOVA.

Ergebnisse: Die größte Zementpenetration in der äußeren, 3mm breiten Verankerungszone konnte mit dem Applikator erreicht werden (76±6 mm²). Die manuelle Applikation von HVC erreichte eine Zementpenetration von 60 ± 10 mm². Mit Technik 2, 4 und 5 konnten keine vergleichbaren Ergebnisse erzielt werden (41±14, 45±12, 46±9 mm²). Technik 4 und 5 zeigten zusätzlich distal-lateral Zementpenetrationsdefekte und Technik 5 führte zu einem unvollständigen Prothesensitz (Dicke des Zementmantels= 6,3±1,2 mm). Die Zementiertechniken mit HVC zeigten höhere Druckwerte als mit LVC. Der höchste Drücke wurden mit Technik 5 an der oberen Kontaktfläche (Ptop= 0.11±0.009 MPa) und am Konus (Pkon= 0.11±0.005 MPa) gemessen. Die Druckverhältnisse an der äußeren Wand zeigten keine signifikanten Unterscheide zwischen den verschiedenen Techniken. Fünf mm unter der Prüfkörperoberfläche wurde die Temperatur von 50 °C mit Technik 1 und 3 nicht überschritten (0, 0 sec). Die Zeitdauer über 50 °C betrug im Vergleich dazu mit den Techniken 2,4 und 5 (15±30, 96±17, 75±63 sec).

Diskussion: Zementiertechniken unter Füllung der Prothese zeigten eine tiefe innere Zementpenetration bei gleichzeitig zu wenig Penetration distal-lateral. Dies ging einher mit hohen Temperaturen im Zement-Knochen-Interface. Es ist empfehlenswert hochviskösen Zement und eine manuelle oder Applikator-Technik zu verwenden um eine möglichst gleichmäßige, ca. 3mm tiefe Zementpenetration in der äußeren Verankerungszone zu erreichen und das Risiko einer wärmeinduzierten Knochennekrose zu minimieren.