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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

Untersuchung der intraoperativen Impaktierung von keramischen Kugelköpfen

Meeting Abstract

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  • R. Preuss - CeramTec AG, Medizintechnik, Plochingen, Germany
  • R. Czak - CeramTec AG, Medizintechnik, Plochingen, Germany
  • T. Pandorf - CeramTec AG, Medizintechnik, Plochingen, 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. DocPO12-1284

DOI: 10.3205/09dkou627, URN: urn:nbn:de:0183-09dkou6272

Published: October 15, 2009

© 2009 Preuss et al.
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Fragestellung: Die intraoperative Befestigung eines keramischen Kugelkopfes auf dem metallischen Schaftkonus sollte auf einem trockenen und sauberen Konus, mit einer Vierteldrehung zur Selbstzentrierung, durchgeführt werden. Um ein Lösen der Konus-Steck-Verbindung unter exzentrischen in-vivo-Lasten zu vermeiden, sollte der Kunststoff-Kopfeinschläger auf den Pol des Kugelkopfes gesetzt werden, um diesen mit einem leichten Hammerschlag definitiv auf dem Schaftkonus zu verklemmen.

Bei entsprechenden Untersuchungen hat sich gezeigt, dass beim intraoperativen Zusammenfügen der Verbindung die applizierten Stoßkräfte eine große Streuung aufweisen. In einigen Fällen wurde auf das Impaktieren sogar völlig verzichtet.

Dieser Beitrag zeigt die Notwendigkeit eines Impakts auf und untersucht die Stoßkräfte, welche für eine sichere Verbindungsfestigkeit erreicht werden müssen.

Methodik: Keramische Kugelköpfe aus Aluminiumoxid wurden in-vitro, mittels in-vivo-nahen Versuchsaufbau, dynamisch und statisch in unterschiedlichen Kraftniveaus zusammengefügt. Die Kraftniveaus von 1 kN, 2 kN und 4 kN wurden aus einer praxisnahen Untersuchung abgeleitet. Zusätzlich gab es eine Versuchsgruppe von Kugelköpfen die mehrfach impaktiert wurden. Parallel wurden keramische Kugelköpfe durch einfaches manuelles Aufdrehen montiert. Dabei wurden verschiedene Axialkräfte verwendet: leichtes Aufdrehen (74 N), normales Aufdrehen mit Druck aus dem Arm (94 N) und starkes Aufdrehen (124 N), wobei hier zur Kraftaufbringung das Körpergewicht eingesetzt wurde. Die Messdaten des Montagevorganges, wie auch die Messdaten aus den Abzugsversuchen wurden für die Bewertung und Beurteilung der Ergebnisse herangezogen.

Ergebnisse und Schlussfolgerungen: Die dynamisch montierten Versuchsteile zeigen einen näherungsweise linearen Zusammenhang zwischen der aufgebrachten Stoßkraft und der Abzugskraft. Im Vergleich zu den statisch montierten Teilen ist die Abzugskraft um durchschnittlich 33% höher. In der Gegenüberstellung der dynamisch montierten Versuchsteilen zu den Versuchsteilen, die nicht impaktiert wurden, zeichnete sich ein deutliches Ergebnis ab: Die Gruppen "leicht Aufdrehen" und "normal Aufdrehen" erreichten ohne Impaktieren die intern vorgegebene axiale Verbindungsfestigkeit von 250 N nicht. Die Gruppe "starkes Aufdrehen" erreichte das Akzeptanzkriterium ohne Impaktieren knapp. Die Untersuchung mit mehrfachen Impakts zeigt, dass durch einen zweiten oder dritten Impakt kein negativer Einfluss auf das beim ersten Impaktieren erzielte Ergebnis eintritt.

Die Untersuchung zeigt, dass nach dem Aufsetzen des keramischen Kugelkopfes mit einer Vierteldrehung ein Impaktieren notwendig ist, um eine sichere Verklemmung zwischen Schaftkonus und Kugelkopf zu erreichen. Dies deckt sich mit früheren Untersuchungen Einmaliges Impaktieren ist ausreichend (und notwendig), mehrmaliges ist zulässig.