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Fragestellung: Nahezu alle heutigen Hüfttotalendoprothesen (HTEP) besitzen ein modulares Hüftstielsystem, bei dem der künstliche Gelenkkopf erst während der Operation mit dem femoralen Schaft der Prothese verbunden wird. Die Verbindung der beiden Komponenten wird über den Reibschluss einer konischen Klemmung realisiert. Entscheidend für die Verbindungsfestigkeit der Klemmung ist die einmalig in Richtung der Halsachse aufgebrachte Maximalkraft, die sowohl von dem eingeleiteten Impuls als auch von der Dämpfung des menschlichen Körpers abhängt. Die Herstellung der Klemmung erfolgt über einen Hammerschlag des Operateurs, was zwischen den Operateuren zu großen Unterschieden der Fügekraft führt. Die Range der Fügekräfte verschiedener Operateure unter Einfluss der dämpfenden Weichteilsituation ist Gegenstand dieser Untersuchung.

Methodik: Zunächst wurde ein Messsystem, bestehend aus einer Messprothese und einem Messhammer, entwickelt. Beide Komponenten haben einen integrierten piezoelektrischen Kraftsensor. Die Prothese besitzt zusätzlich ein Accelerometer um die Dämpfungseigenschaften charakterisieren zu können.

Mit diesem System sind zunächst In-situ-Versuche am Körperspender durchgeführt worden, um einerseits real auftretende Fügekräfte zu bestimmen und andererseits die dämpfenden Eigenschaften des humanen Weichteilgewebes charakterisieren zu können. Über den Vergleich zu diesen Versuchen, wurde ein Versuchsstand in Form eines in Gelatine eingebetteten künstlichen Femurs (Fa. Sawbones) mit implantierter Messprothese entwickelt. Die Gelatinemischung wurde so gewählt, dass die dämpfenden Eigenschaften des Versuchsstandes denen in situ entsprechen.

An dem genannten Versuchsstand ist eine Studie mit 31 Operateuren durchgeführt worden, in der die Fügekräfte der Teilnehmer bestimmt worden. Mittels Teilnehmerbogen wurden die Informationen Geschlecht, Händigkeit, HTEPs pro Jahr und Berufserfahrung erfasst.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Während der Studie ist ein Versuchsstand entstanden, der die realen Verhältnisse (Position, Ausrichtung und Dämpfung) zum Zeitpunkt des Fügens des HTEP-Kopfes während einer HTEP-Implantation, sehr gut abbildet.

Die an dem Versuchsstand durchgeführte Studie mit 31 Operateuren (m: 26; w: 5) zeigte Fügekräfte von 823N bis 3855N. Ein Vergleich der Fügekräfte in den jeweiligen Gruppen (siehe Tabelle 1 [Tab. 1]) ergab keine signifikanten Unterschiede.

Zu bemerken ist jedoch, dass die Range der Kräfte bei erfahreneren Operateuren (>8 Jahre Berufserfahrung) größer war, als bei den unerfahreneren. Bei Befragungen der Teilnehmer kam heraus, dass dies auf die unterschiedlichen Operationsphilosophien der Chirurgen zurückzuführen ist.

Angesichts der großen Spannweite der Fügekräfte und den Risiken, wie periprothetische Frakturen bei zu großen und Korrosion durch Fretting bei zu kleinen Fügekräften, ist eine Standardisierung des Fügeprozesses, bspw. durch ein neuartiges Instrumentarium, zu empfehlen.