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Das Deformationsverhalten des proximalen Femurs nach Implantation eines zementfreien anatomisch angepassten Hüft-Systems
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Autoren
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Rudi Bitsch
- Universitätsklinikum Heidelberg, Department Orthopädie, Unfallchirurgie und Paraplegiologie, Labor für Biomechanik und Implantatforschung, Heidelberg, Germany
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Nicholas Beckmann
- Universitätsklinikum Heidelberg, Department Orthopädie, Unfallchirurgie und Paraplegiologie, Labor für Biomechanik und Implantatforschung, Heidelberg, Germany
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Martin Schwarze
- Universitätsklinikum Heidelberg, Department Orthopädie, Unfallchirurgie und Paraplegiologie, Labor für Biomechanik und Implantatforschung, Heidelberg, Germany
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Johannes Eckert
- Universitätsklinikum Heidelberg, Department Orthopädie, Unfallchirurgie und Paraplegiologie, Labor für Biomechanik und Implantatforschung, Heidelberg, Germany
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Sebastian Jäger
- Universitätsklinikum Heidelberg, Department Orthopädie, Unfallchirurgie und Paraplegiologie, Labor für Biomechanik und Implantatforschung, Heidelberg, Germany
| Veröffentlicht: | 6. November 2018 |
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Gliederung
Text
Fragestellung: Ein neuer anatomisch angepasster Hüftschaft mit ausgeprägtem Rippendesign aus einer Tilastan®-S Legierung weist sowohl hinsichtlich Konstruktions- als auch Materialaspekten eine hohe Elastizität auf.
Eine proximale Krafteinleitung und die elastische Komponente sollen das „Stress Shielding“, das bei längeren und steifen Prothesenschäften im Knochen zum Substanzabbau führt verhindern.
Methodik: Im Rahmen der Untersuchung wurde das Deformationsverhalten des proximalen Femurs vor und nach Versorgung mit dem SP-CL® Schaft (Fa. Link) analysiert.
Anhand von präoperativen Röntgenaufnahmen wurde die Bestimmung der Implantatgrößen mit der Software TraumaCad (Brainlab Sa-les GmbH, Feldkirchen, Deutschland) durchgeführt.
Die jeweils n=6 Sawbones mit und ohne implantierte Hüftschäfte wurden 50 mm unterhalb der distalen Implantatspitze im Zwei-Komponenten Gießharz fixiert.
Für die Bestimmung der Deformation des proximalen Femurs wurde ein optisches Messverfahren (PONTOS-GOM – Gesellschaft für Optische Messtechnik mbH, Braunschweig, Deutschland) eingesetzt.
Um das Deformationsverhalten des Sawbone Femurs beurteilen zu können, wurde eine stufenförmige Belastung appliziert. Die Krafteinlenkung erfolgte über den Sawbone Hüftkopf respektive über den Kopf der Prothese mittels servohydraulischer Prüfmaschine. Die Richtung des Vektors relativ zur Implantatachse wurde in 10° Adduktion und 9° Extension nach ISO 7206-4:2010 eingestellt.
Initial wurde eine Rampenfunktion mit einem Lastanstieg von 200N pro Sekunde verwendet. Die Rampe wurde im Lastbereich von 200 N Vorlast bis 1200 N angewendet. Damit wurden eventuelle Unterschiede bei der Implantation ausgeglichen. Anschließend an die Rampenfunktion wurde die Kraft sinusoidal mit einer Frequenz von 1 Hz für 1000 Zyklen pro Laststufe appliziert. Die Laststufenerhöhung erfolgte inkrementell um 300 N bis zu einem Maximum von 3000 N.
Ergebnisse und Schlussfolgerung: In unseren Untersuchungen konnte kein statistisch signifkanter Unterschied des Deformationsverhaltens des proximalen Femurs vor und nach Versorgung mit dem SP-CL® Schaft festgestellt werden (Abbildung 1 [Abb. 1]).
Der SP-CL® Schaft gleicht die Deformationsminima und -maxima des Femurs tendenziell aus bei unverändertem Bewegungsmuster mit proximaler Stauchung und distaler Dehnung.
