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Fragestellung: Um Stress Shielding zu vermeiden, versuchen moderne Prothesendesigns eine möglichst proximale Krafteinleitung in das Femur zu erreichen. Trotz entsprechenden Modellen kommt es auch hier zu kortikalen Hypertrophien in der Diaphyse sowie Verlust von proximaler Knochenmasse. Hieraus lässt sich auch für entsprechende Schaftmodelle eine überwiegend diaphysäre Krafteinleitung ableiten. In dieser biomechanischen Studie soll anhand Digital Imaging Correlation (DIC) untersucht werden, wie sich drei verschieden Modelle in der proximalen Krafteinleitung unterscheiden.

Methodik: An 16 Kadaverfemora wurden zunächst nativ mit Hilfe von DIC die Veränderungen der Oberflächenspannung unter einem Belastungsprotokoll mit Zyklen zwischen 200 und 1.000 Newton gemessen. Anschließend wurden verschiedene kürzere Prothesen implantiert (6x CoreHip® Fa. B.Braun, 5x Fitmore^® Fa. Zimmer, 5x Optimys Fa. Matthys®) und der Belastungszyklus wiederholt. Die Positionierung in der hydraulischen Prüfmaschine erfolgte unter Respektierung der mechanischen Femurachse. Sieben Regions of Interest wurden in Anlehnung an die Gruen-Zonen festgelegt (siehe Abbildung 1 [Abb. 1]). Ausgewertet wurden die Unterschiede der Oberflächenspannung der Kadaverknochen nativ und mit Prothesenschaft. Die Ergebnisse wurden durch den Kolmogorov-Smirnov-Test auf Normalverteilung geprüft, zur Ermittlung des Einflusses der Prothesen auf die Oberflächenspannung wurde eine Multivarianzanalyse durchgeführt. Als Signifikanzniveau wurde p=0,05 gewählt.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Alle Schaftmodelle zeigten im lateralen Femur eine Extension, während es medial zu einer Kompression kam. Im proximalen lateralen Femur wiesen der Fitmore- und Optimysschaft signifikant höhere Zugbelastungen auf als der CoreHip-Schaft. Im proximalen medialen Femur zeigten sich ebenfalls für Fitmore und Optimys signifikant höhere Kompressionen. In der weiter distalen ROI entsprechend der Gruen Zone 5 zeigte wiederum der Corehipschaft eine signifikant höhere Druckbelastung.

In dieser Studie lässt sich nachweisen, dass Fimore und Optimys eine weiter proximale Krafteinleitung erreichen. Der Corehip-Schaft überträgt proximal gegenüber dem nativen Knochen signifikant weniger Kraft. Biomechanisch verhalten sich die proximal verankerten kurvierten Schäfte entsprechend ihrem Design, während der CoreHip-Schaft eine weniger proximale Verankerung aufweist.