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Robotergestützte experimentelle Testung einer neuen Sprunggelenksprothese an humanen Präparaten (German Ankle System)
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Veröffentlicht: | 9. Oktober 2007 |
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Fragestellung: Im Rahmen einer experimentellen Studie an humanen Präparaten sollten Veränderungen von Kräften, Drehmomenten und Knochenbewegungen nach Implantation von zwei verschiedenen Prothesen am oberen Sprunggelenk im Vergleich zum Präparat ohne Prothese untersucht werden. Es wurde angenommen (Hypothese), dass die untersuchten Parameter zwischen den zwei Prothesen nicht unterschiedlich sind.
Methodik: Zwei Prothesen wurden untersucht (Hintegra®, Newdeal SA, Vienne, France; German Ankle System®, ARGE Medizintechnik, Hannover). Die Prothesen wurden mit randomisierter Reihenfolge und Seitenlokalisation in sieben gepaarte humane Präparate eingesetzt. Die Präparate wurden an einen modifizierten Industrieroboter angebracht (RX 90, Stäubli Tec-Systems, Bayreuth, Abb. 1). Die Robotersteuerung erfolge navigationsgestützt (VectorVision®, Brainlab, Heimstetten). Das System registrierte die Bewegung des Präparats ohne Prothese mit 30 kg Teilbelastung innerhalb von 100 Zyklen. Nach Einsetzen der Prothese wurde vom System dann dieselbe Bewegung für 100 Zyklen durchgeführt. Die resultierenden Kräfte und Drehmomente wurden mittels einer Kraftmessdose (FT Delta SI-660-60; Schunk, Lauffen) aufgezeichnet. Die Bewegungen von Tibia und Fibula und der Fussplatte wurden mit Ultraschallsensoren (CMS HS; Zebris Inc., Tuebingen) registriert. Die ermittelten Parameter wurden zwischen beiden Prothesentypen verglichen.
Ergebnisse: Hintegra and German Ankle System erhöhten mit einer Ausnahme Kräfte und Drehmomente signifikant im Vergleich zu den Präparaten ohne Prothese [t-test, jedes p<0,01 (Ausnahme: Parameter „Laterale Kraft“ mit German Ankle System, p=0,34)]. Die Kraft-, Drehmoment- und Bewegungsunterschiede zwischen Präparaten ohne und mit Prothese waren beim German Ankle System niedriger als bei Hintegra (t-test, jedes p<0.05).
Schlussfolgerungen: Das German Ankle System veränderte Kräfte, Drehmomente und Knochenbewegungen im Vergleich zum Präparat ohne Prothese weniger als Hintegra. Dies stellt eine gute Basis für eine Funktionsverbesserung und Minimierung der Lockerungsrate im klinischen Einsatz dar.
Abbildung 1 [Abb. 1]