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Validierung des Prototypen eines Oberflächenersatzes für das Capitulum humeri
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Published: | October 5, 2015 |
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Fragestellung: Derzeitige Oberflächenersatzimplantate des lateralen distalen Humerus ersetzen das Capitulum humeri nicht vollständig. Mit Hilfe einer standardisierten morphologischen Analyse des Ellenbogens wurde ein neues Implantat entwickelt, das an die Anatomie des einzelnen Patienten besser angepasst ist. Eine virtuelle Implantation des Prototypen soll dazu dienen das Implantat zu validieren und die Annahmen der morphologischen Analyse zu bestätigen.
Methodik: 23 CT-Datensätze wurden für die morphologische Analyse des Ellenbogens verwendet. Hierfür wurden Dünnschichtaufnahmen < 1,2mm intakter Ellenbogengelenke verwendet. Besonderes Augenmerk wurde auf die Korrelation markanter Größen im humeroradialen Gelenk gelegt. Diese Koeffizienten wurden nach Pearson berechnet. Aus den gewonnenen Erkenntnissen wurde ein Prototyp für den Oberflächenersatz des Capitulum humeri konstruiert. Die bessere Anpassung an den einzelnen Patienten erfolgt durch die Ausführung des Implantates in vier Größen. Die virtuelle Implantation wurde mit jeder Implantatgröße an drei Knochen durchgeführt. Die Auswahl der Humeri erfolgte über den Durchmesser und Krümmungsradius des zugehörigen Radiuskopfes. Hierfür wird die Rotationsachse des distalen Humerusgelenks rekonstruiert. Die Rotationsachse des Implantats wird an der des Humerusgelenks ausgerichtet. In lateral-medialer Richtung erfolgt die Positionierung manuell durch Überlagerung der Maxima des Capitulum. Die Bewertung erfolgte anhand anatomischer Übereinstimmungen mit den Gelenkflächen des distalen Humerus und des Radiuskopfes. Sowohl Implantation als auch Bewertung wurden von einem erfahrenen Ellbogenchirurgen durchgeführt.
Ergebnisse und Schlussfolgerung: In der morphologischen Analyse wurden Korrelationskoeffizienten errechnet, die auf deutliche lineare Zusammenhänge zwischen proximalem Radius und distalem Humerus hinweisen. Durch die Bewertung des Prototypen konnten diese Zusammenhänge bestätigt werden, was ebenfalls die Tauglichkeit des Implantats unterstreicht.
Durch die positive Bewertung des Prototypen wurde nachgewiesen, dass sich die Zusammenhänge von Radius und Humerus in einem Implantat wiedergegeben werden können. Der nächste Schritt zur Entwicklung dieses neuen Implantats ist die Herstellung von physikalischen Prototypen und deren realen Implantation.