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German Congress of Orthopaedics and Traumatology (DKOU 2019)

22. - 25.10.2019, Berlin

Revision von Knieprothesen – welches Implantat nun? Ein biomechanischer Vergleich

Meeting Abstract

  • presenting/speaker Dario Guttowski - Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf, Klinik für Unfallchirurgie, Hamburg, Germany
  • Valerie Polster - Insitut für Biomechanik, TUHH, Hamburg, Germany
  • Klaus Püschel - Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf, Klinik für Rechtsmedizin, Hamburg, Germany
  • Michael M. Morlock - Insitut für Biomechanik, TUHH, Hamburg, Germany
  • Gerd Huber - Insitut für Biomechanik, TUHH, Hamburg, Germany
  • Jakob Nüchtern - Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf, Klinik für Unfallchirurgie, Hamburg, Germany

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2019). Berlin, 22.-25.10.2019. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2019. DocAB39-281

doi: 10.3205/19dkou300, urn:nbn:de:0183-19dkou3004

Published: October 22, 2019

© 2019 Guttowski et al.
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Text

Fragestellung: Ziel dieser biomechanischen Studie an humanen Präparaten ist die Untersuchung der Primärstabilität von Revisions-Knie Totalendoprothesen mit unterschiedlichen Schaftlängen, in Abhängigkeit von verschiedenen Femurknochendefekten unter Verwendung verschiedener Fixationstechniken und Schafttypen. Die Hypothese ist, dass kurze Schäfte ebenfalls eine ausreichende Stabilität erreichen, sodass für Re-Revisionen noch ausreichend Knochen vorhanden ist.

Methodik: 30 rechte Femora von Spendern zwischen 51-92 Jahren wurden gesammelt und tiefgefroren, die Knochendichte (BMD) mittels quantitativer Computertomographie (QCT) bestimmt. In 6 Gruppen (Gr.) wurde die gleiche modulare Femurkomponente (Endo-W, Link) mit verschiedenen Schäften gekoppelt. Ein distaler femoraler Knochendefekt F2a (15mm medial) nach AORI wurde in Gr.1-3 und ein Defekt F3 (25mm bds.) in Gr.4-6 gesetzt. (Gr.1: 10cm Schaft, voll zementiert; Gr.2: 16cm Schaft, voll zement.; Gr.3 & Gr.4: 16cm Schaft, hybrid zement.; Gr.5: 10cm Schaft, voll zement. mit Cone; Gr.6: 10cm anatomischer Konusschaft, hybrid zement.) Der korrekte Sitz des Implantats wurde via Durchleuchtung überprüft. Nach Einbettung wurden die Präparate 1cm medial und parallel zur mechanischen Femurachse mit einer axialen Kraft Fz von -2,7kN und ein Torsionsmoment Mz von -5,6Nm mit einem Flexionswinkel von 15° zum Tibiaplateau für 10.000 Zyklen (1Hz) belastet (MTS, Bionix). Zur Messung der Mikrobewegungen zwischen Implantat, Zement und distalem Femur wurde ein Stereovideo (25Hz, ARAMIS, GOM) aufgezeichnet. Für den quantitativen Vergleich der Implantate wurde ein Auszugsversuch mittels einer Spindelprüfmaschine (Zwick) unter axialem Zug mit 1mm/min durchgeführt.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Es gab keinen sig. Unterschied für BMD (Mittelwert 276mg/cm³) zwischen den 6 Gr.(p=1,0). Mikrobewegungen waren in allen 6 Gr. gering. Die Auszugskräfte unterscheiden sich sig. zwischen den Gr. 1-3, 2-3 sowie 3-5. Generell haben vollzement. Prothesen eine höhere Auszugskraft (Gr.1: 4530N; Gr.2: 4583N) als hybrid zement. Prothesen (Gr.3: 2221N; Gr.4: 3389N). Auch bei großen Defekten (Gr.4-6) zeigen kurze Schäfte mit Konen (Gr.5: 5500N) sowie anatomische Konusschäfte (Gr.6: 3990N) eine gute Stabilität. Bei den vollständig zement. Prothesen (Gr.1,2,5) kam es in 87% der Fälle zu einer Trennung der Konus/Schaft-Verbindung. Bezüglich der axialen und rotatorischen Steifigkeit liegen keine sig. Unterschiede zwischen den Gr. vor.

Bei zement. Schäften bieten kurze Schäfte eine ebenso gute Stabilität mit geringer Mikrobewegung in Knochendefektsituation (F2a) wie lange Schäfte. Lange Hybridprothesen zeigen in beiden AORI-Defekten (F2a/3) ebenfalls geringe Mikrobewegung. Die Verwendung von Cones mit kurzen Schäften oder eines anatomischen Konusschaftes mit Hybridzement. scheint eine gute Stabilität bei großen Knochendefekten (F3) zu bieten. Die höchsten Auszugskräfte wurden mit Konen gemessen. Dies sollte im klinischen Entscheidungsprozess bei der Durchführung von KTEP Revisionen berücksichtigt werden.