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Fragestellung: Die Reibung zwischen Implantat-Kopf und -Pfanne ist ein wesentlicher Faktor für die Lebensdauer des Gelenkersatzes. Bei bis zu 40% aller Revisionen muss infolge des Abriebs ausschließlich das Inlay ausgetauscht werden [1].

Ziel der Studie war es Größe und Richtung der in vivo auf das Inlay wirkenden Belastungen beim Gehen zu bestimmen.

Methodik: An 6 Patienten (4m/2w; 78-101kg) wurden Bewegungsanalysen mit synchroner in vivo Messung der Kräfte und Momente beim Gehen durchgeführt. Die Messung wurden mit instrumentierten Implantaten mit Al₂O₃ Kopf und XPE-Inlay vorgenommen [2].

Die Orientierung der Pfanne wurde mit Hilfe der Methode von Murray [3] bestimmt und als Bezugsebene die anteriore-Becken-Ebene gewählt [4]. Um die Orientierung der Implantat-Komponenten zueinander in der Horizontalebene zu bestimmen, wurden die Beträge der Anteversionswinkel aufsummiert (Tabelle 1 [Tab. 1]).

Mittels CT-Aufnahmen und Marker-Bewegungen wurden die Bewegungen der knöchernen Segmente ermittelt [5]. Die Belastungen wurden vom Femur in das Pfannensystem transformiert und der Kontaktpunktverlauf in der Pfannenfläche bestimmt.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Abbildung 1A [Abb. 1] zeigt die Belastungen von Proband H2R, im Pfannensystem. Die größte gemittelte Kraft wirkt in mediale Richtung mit F_x = -235% Körpergewicht (%KG), gefolgt von F_z mit 125%KG und F_y mit 69%KG.

Der inter-individuelle Streuungen (Range) waren: F_x: -187 - -289%KG; F_y: 56 - 162%KG; F_z: 103 - 172%KG.

Die größten Momente wirken um die z-Achse mit M_z = 0,19%KGm, gefolgt von M_y = -0,18%KGm und M_x = 0,1%KGm.

Die inter-individuellen Streuungen (Range) waren: M_x: -0,13 - 0,11%KGm; M_y: -0,19 - 0,19%KGm; M_z: -0,37 - 0,2%KGm.

Abbildung 1B [Abb. 1] zeigt den gemittelten Kontaktpunktverlauf von H2R und Abbildung 1C [Abb. 1] den aller untersuchten Probanden.

Es zeigten sich große inter-individuelle Unterschiede in der Pfannenbelastung, sowie bei der Lage und Form des Kontaktpunktverlaufe. Diese hängen (i) von der Bewegungsart (ii) dem Bewegungsumfang und (iii) von der Orientierung der Implantat-Komponenten zueinander ab.

Beim Gehen wurde die Pfannenoberfläche vorwiegend nach anterior belastet. Im Vergleich mit Teststandards zeigte sich, dass der ISO-14242 Standard die in vivo Situation beim Gehen nur ungenügend abbildet; der AMTI Teststandard stimmt besser mit der dargestellten in vivo Situation überein [6].

Dieses Projekt wurde von der DFG (Be 804/19-1) und der Deutschen Arthrose-Hilfe e.V. unterstützt.