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Fragestellung: Immer weiter steigende Implantationszahlen durch vorschreitenden demografischen Wandel sind prospektiv zu erwarten. Da endoprothetische Eingriffe meist auf Basis arthrotisch-degenerativen Gelenksveränderungen indiziert sind, steht die Wiederherstellung der größtmöglichen anatomisch-mechanischen sowie soziokulturellen Funktionalität und somit Lebensqualität im Vordergrund. Aktuell stehen in Deutschland einem Operateur hierzu mehr als 50 zementfreie Prothesenmodelle zur Auswahl.

Das folgende Forschungsprojekt beschäftigt sich mit der Analyse der Primärstabilität in drei unterschiedlichen, handelsüblichen Standardschäften unter Aufbringen von Varusmomenten in medio-lateraler Richtung. Ein gesondertes Augenmerk soll auf das Schaftdesign, in dieser Arbeit über das Flächenträgheitsmoment definiert, und dessen potenziellen Einfluss auf das primäre Verankerungsverhalten der Prothesen gelegt werden.

Folgende Fragestellungen sollen auf diesem Hintergrund geklärt werden:

Zeigen sich Unterschiede in der Ausprägung der Mikrorelativbewegungen zwischen Knochen und jeweiliger Prothese bei Kippbelastung? Gibt es messbare Unterschiede zwischen den einzelnen implantierten Prothesendesigns und können Aussagen über ein zu präferierendes Designs anhand des Flächenträgheitsmomentes bezüglich Primärstabilität getroffen werden?

Methodik: Hierzu wurden jeweils fünf Prothesen je Prothesendesign (CLS® Spotorno®, EcoFit®, TrendHip®) standardisiert in Sawbone Knochen implantiert und diese darauf unter Aufbringung eines medio-lateralen Kippmomentes im nicht destruktiven Bereich von 3,5Nm belastet. Die entstandenen Mikrorelativbewegungen wurden durch ein berührungsloses Messsystem aus neun Wirbelstromsensoren erfasst. Das zu den jeweiligen Messpunkten zugehörige Flächenträgheitsmoment wurde über einen zuvor angefertigten CT Scan der jeweiligen Prothese und dem nachfolgenden übertragen der Daten im 1:1 Maßstab generiert. Die anschließende statistische Auswertung erfolgte mittels eines generalisierten linearen Modells und eines Kruskal-Wallis-Test wobei ein p-Wert von <0,05 als signifikant erachtet wurde.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Alle drei Prothesendesigns präsentierten suffiziente Primärstabilität unter Kippbelastung und fixieren hauptsächlich metaphysär. Hierbei zeigte sich, dass keine der untersuchten Messhöhen einen signifikanten Unterschied zwischen den Prothesen bezüglich der gemessenen Mikrorelativbewegungen, unter Einbezugnahme des Flächenträgheitsmomentes, aufwiesen. Einzig die Gruppe des CLS Spotorno Schaftes und des Ecofit Schaftes unterschieden sich bezüglich ihres Flächenträgheitsmomentes signifikant mit p=.002 bei gleichzeitig ausreichender Primärstabilität beider Prothesen.

Auf Basis dieser Forschungsarbeit lässt sich vermuten, dass das Flächenträgheitsmoment solang es sich in einem gewissen Rahmen befindet, keinen wesentlichen Einfluss auf die Mikrorelativbewegung unter Kippbelastung nimmt. Somit können keine klaren Empfehlungen eines spezifisch zu präferierenden Schaftdesigns ausgesprochen werden.