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Fragestellung: Kurzschaftprothesen versprechen eine weichteil- und knochensparende Implantation sowie eine günstige metaphysäre Lasteinleitung. Jedoch fehlen Daten zur Beurteilung des Langzeiterfolgs. In-vitro-Studien werden verwendet, um die langfristige Implantatperformance zu prognostizieren. Dabei spielt insbesondere die implantatspezifische Kraftübertragung im femoralen Knochenlager eine entscheidende Rolle auf den Langzeiterfolg eines Implantates. Ziel dieser in-vitro Studie war es, die kortikale Dehnungsänderung (Stress shielding) nach Implantation einer schenkelhalsteilerhaltenden (Metha, Fa. Aesculap, Tuttlingen, Deutschland) und eines schenkelhalsresezierenden (Fitmore, Fa. Zimmer, Warsaw, Indiana) Kurzschaftes vergleichend zu untersuchen.

Methodik: Auf die Oberflächen von 6 Femora (3 Paare) wurden jeweils 3 Dehnmessstreifenrosetten (DMS) auf der medialen und 3 auf der lateralen Kortikalis nach einem standardisierten Protokoll angebracht. Zwei DMS wurden auf Höhe des Trochanter minors (R1, R4), sowie zwei oberhalb (R2, R5) und zwei unterhalb der Prothesenspitze (R3, R6) positioniert. Ein zusätzlicher DMS wurde 4 mm unterhalb der Calcar-Osteotomie (R0) angebracht. Die nativen Femora wurden zunächst drei Mal bis 1600 N axial belastet und die Hauptdehnungen aus den Dehnungssignalen der DMS erfasst. Nach den Belastungen des nativen Knochens wurden die beiden Hüftschäfte alternierend in jeweils ein Femurpaar implantiert und die Messungen wiederholt. Berechnet wurde die prozentuale Änderung der Oberflächendehnung an den Messpositionen vor und nach Implantation des jeweiligen Schaftmodelles.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Die Messungen ergaben im Mittel an den Positionen R0 (Metha: -40,2% ±59,5%, Fitmore: -87,2% ±9,1%), R1 (Metha: -4,7% ±27,4%, Fitmore: - 49,6% ±8,9%) und R4 (Metha: -18,8% ±44,0%, Fitmore: -61,7% ±8,3%) eine Reduktion der Oberflächendehnung für beide Implantate. An den Positionen R2 (Metha: 7,4% ±21,6%, Fitmore: 2,0% ±10,9%) , R3 (Metha: 23,1% ±8,9%, Fitmore: 3,5% ±13,4%) , R5 (Metha: 10,2% ±29,4%, Fitmore: 32% ±14,8%) und R6 (Metha: 25,1% ±21,6%, Fitmore: 36% ±45%) waren nach Implantation beider Hüftschäfte eine vermehrte Oberflächendehnung zu ermitteln.

Beide getesteten Kurzschäfte konnten ein proximales Stress- shielding nicht vermeiden. Der Metha-Kurzschaft scheint in dieser in-vitro Untersuchung der physiologischen Krafteinleitung besser zu entsprechen. In den Zonen 3 und 4 nach Gruen resultiert aus dem kurzen Schaftdesign eine Zunahme der kortikalen Oberflächendehnung bei beiden Implantaten.