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Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2012)

23.10. - 26.10.2012, Berlin

Dynamisches Auslockerungsverhalten zementfreier humeraler Oberflächenersatzprothesen

Meeting Abstract

  • presenting/speaker Jörn Reinders - Stiftung Orthopädische Universitätsklinik Heidelberg, Labor für Biomechanik und Implantatforschung, Heidelberg, Germany
  • Patric Raiss - Orthopädische Universitätsklinik Heidelberg, Abteilung für Schulter- und Ellenbogenchirurgie, Heidelberg, Germany
  • Jan Nadorf - Universitätsklinikum Heidelberg, Department Orthopädie und Unfallchirurgie, Labor für Biomechanik und Implantatforschung, Heidelberg, Germany
  • Guido Pape - Stiftung Orthopädische Universitätsklinik Heidelberg, Labor für Biomechanik und Implantatforschung, Heidelberg, Germany
  • Sebastian Jäger - Stiftung Orthopädische Universitätsklinik Heidelberg, Labor für Biomechanik und Implantatforschung, Heidelberg, Germany
  • Jan P. Kretzer - Universitätsklinikum Heidelberg, Department Orthopädie, Unfallchirurgie und Paraplegiologie, Labor für Biomechanik und Implantatforschung, Heidelberg, Germany

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2012). Berlin, 23.-26.10.2012. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2012. DocPO15-1147

DOI: 10.3205/12dkou584, URN: urn:nbn:de:0183-12dkou5841

Published: October 2, 2012

© 2012 Reinders et al.
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Text

Fragestellung: Der Oberflächenersatzs (OE) stellt ein vielversprechendes Konzept zur Behandlung degenerativer Erkrankungen des Schultergelenks dar. Als Vorteile dieses Konzepts sind die minimale Knochenresektion, die kurze Operationszeit und die guten Revisionsmöglichkeiten zu nennen. Gleichzeitig wird klinisch die Frage diskutiert, bis zu welcher Knochendefektgröße der Einsatz des OE eine adäquate Lösung darstellt. Bisher liegen nur wenige biomechanische Studien vor, die diesen Einfluss untersucht haben. Ziel dieser Studie ist es, den Einfluss von Knochendefekten auf die Stabilität der Verankerung unter dynamischen Bedingungen zu bestimmen.

Methodik: Die Versuche wurden an 13 fresh-frozen Humeri durchgeführt. Für die Versuche wurde das Implantatsystem Aequalis der Firma Tornier genutzt. Es erfolgte die Gruppierung der Präparate nach Größe (großer Kopfdrm.: 46–52 mm/kleiner Kopfdrm.: 39–43 mm) und nach Defektgröße (0%, 20% und 40%). Der Defekt wurde standardisiert mit hemisphärischen Fräsen gesetzt. Die dyn. Belastung erfolgte auf einem umgebauten AMTI Kniesimulator. Es wurde eine Abduktion unter Last von 2 kg simuliert. Hierzu wurde eine axiale Last eingeleitet (250 N – 650 N) und zusätzlich ein Bewegungsumfang von Abduktion/Adduktion (20°) und inferior-superior Translation (4 mm) simuliert. Die Simulationsdauer betrug 100.000 Zyklen. Die OE-Prothesen wurden mit Messsensoren versehen, um die Mikrobewegungen der Prothese bestimmen zu können. Zudem erfolgte die Bestimmung der Subsidence der Implantate in den Knochen.

Ergebnisse und Schlussfolgerungen: Es zeigten sich zwei charakteristische Phasen in der Simulation: Alle Implantate zeigten unabhängig von Größe und Defektgröße zu Beginn (innerhalb 100–10.000 Zyklen) Zeichen der Lockerung (hoher Bewegungsumfang/Subsidence). Anschließend kommt es jedoch zu einer stabilisierenden Verankerung der Implantate. Im Folgenden wird das Verhalten der Implantate nach dieser Verfestigung beschrieben.

Oberflächenersatzprothesen mit großem Drm. zeigten eine minimal geringere Subsidence als Implantate mit kleinem Drm. Ein großer Einfluß der Defektgröße auf die Subsidence konnte festgestellt werden. So zeigten die Implantate in Humeri mit Defekt immer eine größere Subsidence als Implantate ohne Defekt.

Eine kleine Implantatgröße/Humerigröße führte zu einem größeren Bewegungsumfang im Vergleich zu größeren Implantaten. Über den Verlauf der Simulation kam es bei den kleineren Aequalis-Prothesen zu einer Abnahme der Bewegung, in der größeren Vergleichsgruppe zeigten sich nur geringe Änderungen. Defekte führten zu einer Zunahme im Bewegungsumfang der Implantate.

Die in dieser Studie eingebrachte Belastung stellt eine worst-case Situation dar, da eine Belastung ohne vorhandene Sekundärstabilität simuliert wurde. Die Defektgröße zeigte einen negativen Einfluss auf den Bewegungsumfang und insbesondere auf die Subsidence. Inwiefern sich diese Ergebnisse auf die klinische Situation und andere zementfreie Implantatsysteme übertragen lassen, gilt es in weiteren Studien zu klären.