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Fragestellung: Unikondyläre Schlittenprothesen bei medialer Gonarthrose werden trotz guter klinischer Ergebnisse nur zurückhaltend implantiert. Ein Grund sind die noch immer etwas unterlegenen Standzeiten im Vergleich zu den Totalendoprothesen. Ein wenig untersuchter doch sicher wichtiger Faktor in der Standzeit ist die Positionierung der unikondylären Schlittenprothesen. Diese wurde bisher wenig untersucht. Der Einfluss des tibialen Slopes auf das hintere Kreuzband ist bei den Totalendoprothesen anerkannt, bei den unikondylären Schlittenprothesen bisher noch nicht untersucht. Ziel der vorliegenden FE-Analyse war es den Einfluss des tibialen Slopes auf die Spannung im hinteren Kreuzband bei einer mobile-bearing unikondylären Schlittenprothese zu untersuchen. Zusätzlich sollte durch die Analyse der Kinematik ein eventueller Unterschied erklärt werden.

Methodik: Es wurde mit der Software Amira ein 3D Modell eines Ganzbeines erzeugt, in die Finite Elemente Software Ansys V14 importiert und mit einer mobile-bearing Unikonylären Prothese (Univation , Aesculap, Tuttlingen) versorgt. Die Band-, sowie Muskelstrukturen wurden mit modifizierten Federelementen umgesetzt. Die Erstellung der Randbedingungen des Computermodells erfolgte auf Basis eines bestehenden Kniegelenkskinemators, welcher eine Kniebeuge in sechs Freiheitsgraden simuliert. Die verwendeten Materialparameter der einzelnen Komponenten in der Simulation wurden anhand einer vorangegangenen Studie verifiziert. Durch eine Änderung der Quadrizepskraft in allen Flexionswinkel hält das dynamische Finite Elemente Modell eine Bodenreaktionskraft von 50 N konstant. Anschließend wurde am bestehenden Modell der Slope der Tibiakomponente verändert (0, 5 und 10° Slope).

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Das HKB spannt sich ab einer Flexion von ca. 60 Grad (anteriorer Anteil) und ab ca. 40 Grad Flexion (posteriorer Anteil). Der anteriore Anteil erreicht dabei sein Maximum von 101,15 N bei 0° Slope (5 Grad Slope, 80 N und bei 10 Grad Slope, 66 N) am Ende der Simulatiion von 74 Grad Flexion. Der posteriore Anteil erreicht bei allen Simulationen sein Maximum bei ca. 65 Grad Flexion (33 N bei 0° Slope; 29 N bei 5° Slope und 4 N bei 10 °Slope). Die Außenrotation der Tibia bei Beginn der Simulation (15 Grad Flexion) nimmt von 0 auf 5 Grad Slope um 2,8 Grad zu und wiederum von 5 auf 10 Grad Slope um 1,8 Grad zu.

Die Erhöhung des tibialen Slopes bei einer medialen unikondylären Schlittenprothese führte zu einer Ventralverschiebung der medialen Tibia und somit zu einer vermehrten Außenrotation von letzterer. Dies reduzierte die Spannung des HKB und ist bei der Implantation zu berücksichtigen. Der Einfluss des tibialen Slopes auf das VKB ist aufgrund der sehr geringen Spannung im VKB bei der Simulation der Hocke nicht zu untersuchen. Der Einfluss des tibialen Slopes beim fixed-bearing Konzept wird in gegenwärtigen Simulationen untersucht.