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Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie
73. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie
95. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie
50. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie und Unfallchirurgie

21. - 24.10.2009, Berlin

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Elektrolytische Silikatisierung für die verbesserte Haftung von Knochenzement auf Hüftendoprothesenschäften aus TiAlV

Meeting Abstract

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  • T. Mumme - Orthopädische Klinik, Aachen, Germany
  • K. Endres - Klinik für Zahnärztliche Prothetik und Werkstoffkunde, Aachen, Germany
  • R. Marx - Medizintechnisches Zentrum der RWTH Aachen, Aachen, Germany

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie. 73. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie, 95. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie, 50. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie. Berlin, 21.-24.10.2009. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2009. DocEF13-481

doi: 10.3205/09dkou035, urn:nbn:de:0183-09dkou0353

Published: October 15, 2009

© 2009 Mumme et al.
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Fragestellung: CoCrMo-Legierungen sind kontraindiziert bei Allergikern. Für diese Patienten ist eine zementierte Prothese aus Titan(-legierung) indiziert. Zementierte Schäfte aus Titan(-Legierung) können allerdings in Abhängigkeit von Prothesengeometrie und Oberflächentextur aseptische Lockerungsraten zeigen, die klinisch nicht tolerierbar sind. Große Rauhigkeit in Verbindung mit geringer Abriebfestigkeit bedingt hohen Abrieb und dieser dann die Lockerung. Andererseits unterstützt eine große Rauhigkeit die mechanische Retention des Knochenzementes auf der Prothesenoberfläche. Dies verbessert initial das Migrationsverhalten und reduziert die Mikrobewegungen zwischen Schaft und Prothesenlager. Zwischen Knochenzement und metallischer Oberfläche besteht sich aber trotzdem kein hydrolytisch stabiler Verbund, so dass mittelfristig zwangsläufig Debonding vorhersehbar ist.

Methodik: Sachgerechter sind bei leicht abradierbaren Prothesen wie Hüftendoprothesenschäften aus Titan(-Legierung) kleine Rauhigkeiten. Das ungünstigere Migrationsverhalten und die größeren Mikrobewegungen können durch eine Silikat-Beschichtung (Elektrolytischer (ECD-) oder PVD-Auftrag) kompensiert werden. Um die Wirksamkeit dieser Beschichtung zu untersuchen, wurden Zugprüfkörper und Ausstoßkegel so raugestrahlt, dass Rauhigkeiten Ra=1 Mikrometer (Rz=4 Mikrometer) und Ra=1,7 Mikrometer (Rz=9 Mikrometer) entstehen. Nach Silikat-Beschichtung wurden diese Prüfkörper zementiert und nach vorgegebenen Fristen hydrolytischer und zyklischer Belastung auf ihre Verbund- und Ausstoßfestigkeit geprüft.

Ergebnisse und Schlussfolgerungen: Die Beschichtung führt auch bei moderatem Raustrahlen (Ra=1,7 Mikrometer) zu einer Retention, die dauerhaft ist und die klinisch ausreichend sein sollte, um Migration und Mikrobewegung weitgehend zu unterbinden. Der Abrieb, der zugleich Folge und Ursache der Lockerung ist, sollte sich reduzieren wenn nicht vermeiden lassen, wenn die Haftung des Zementes auf dem metallischen Schaft durch ein chemisches Verbundsystem insbesondere gegen hydrolytisches Debonding so weit stabilisiert wird, dass die Lockerung vermieden wird.