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Fragestellung: Die Implantation einer zementierten Knie-Totalendoprothese ist ein bewährter orthopädischer Eingriff. Publikationen und Registerdaten dokumentieren diesbezüglich sehr gute Langzeitergebnisse. Aseptische Prothesenlockerung gelten weiterhin als der häufigste Grund für Revisions- und Prothesenwechseloperationen. Ziel dieser experimentellen In-vitro-Studie am Humanpräparat war es, das Migrationsverhalten und die Relativbewegung der tibialen Komponente einer zementierten, bicondylären Oberflächenersatzprothese unter „Best Case“ (ideale Fixierung) und „Worst Case“ (vollständige Lockerung) Bedingungen zu vergleichen. Auf diese Weise lässt sich die Zunahme an Implantatmigration und Relativbewegung durch ein Versagen der Metall-Zement-Schnittstelle bewerten.

Methodik: In 13 „fresh frozen“ humanen Beinen wurde eine zementierte Tibiakomponente ohne Zementtaschen (Attune, DePuy) unter standardisierten Bedingungen implantiert (Best Case Gruppe). Die Worst Case Gruppe wurde nach Versuchsablauf der Best Case Gruppe durch ein im Zugversuch erzeugtes Debonding zwischen Metall und Zement erzeugt. Für die Worst Case Untersuchung wurde die identische Prothese ohne jegliche adhäsiven Verbindungen in den bestehenden Zementköcher eingesetzt und der Versuchsablauf wiederholt. Die Präparate wurden in eine hydraulische Prüfmaschine integriert und dynamisch belastet. Dabei wurde das Treppe steigen mit einem Extension-Flexionswinkel von 20°-50°nachgebildet. Die axiale Belastung erfolgte in 4 Laststufen (1200, 1500, 1800, 2100 N) für jeweils 1000 Zyklen. Die Implantatmigration und die Relativbewegung zwischen Implantat und Knochen wurde mit einem optischen 3D Messsystem erfasst.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Insgesamt bestanden deutliche Unterschiede in Bezug auf Implantatmigration und Relativbewegung zwischen idealer Zementierung und Implantat nach Debonding. Jedoch zeigte sich bei einem Flexionswinkel von 50° bei vollständiger Lockerung lediglich eine Zunahme der Relativbewegung in Abhängigkeit der Laststufe zwischen 13% und 28% (Abbildung 1 [Abb. 1]). Bei einem Flexionswinkel von 20° lag die Zunahme zwischen 56% und 73%, was einer Zunahme zwischen 11 µm und 34 µm entsprach.

Der Vergleich zwischen einer ideal zementierten, tibialen Komponente einer bicondylären Oberflächenersatzprothese und einer vollständig gelockerten zeigen in-vitro eine Zunahme der Relativbewegung. Möglicherweise wirkt das konische tibiale Stemdesign der Prothese einem ausgeprägteren Effekt entgegen, was Gegenstand weiterer Untersuchungen bleibt.