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Bestimmung der Primärstabilität

Es gibt diverse Arten von Hüftendoprothesen. Sie lassen sich in Systeme unterteilen, die entweder mit einem Zement oder zementfrei implantiert werden. Durch das Zementieren von Hüftschäften wird der Raum zwischen Prothese und Knocheninnenfläche durch einen Zementköcher "ausgefüllt". Diese quasi-perfekte Verbindung bezeichnet man als formschlüssig. Spätere Wechseloperationen (Revisionen), wie sie nach 15 bis 20 Jahren notwendig werden können, sind jedoch im Vergleich zu zementfreien Systemen schwieriger, weil der verbliebene Zement mit hohem Aufwand wieder aus dem Knochen entfernt werden muss. Die Folge können Defekte am Knochen sein. Zementfreie Hüftschäfte besitzen zunächst keinen perfekten Formschluss, sondern sie verkeilen sich über einige Punkte (Kraftschluss). So besitzt das Implantat die nötige Ruhe, damit es der Knochen schafft, an die Oberflächenstruktur der Prothese heranzuwachsen. Die Langzeitverankerung entsteht also erst in einem zweiten Schritt (Sekundarstabilität). Von besonderer Bedeutung für diese sekundäre Stabilität ist demnach die Primärstabilität, die direkt nach Einbringen der Prothese durch Kraftschluss erreicht wird.



Mit der im Labor verwendeten Messmaschine können unterschiedliche Belastungsszenarien erzeugt werden. Die 3-dimensionalen Bewegungen der Prothese und des Knochens werden mit Induktionstastern (Auflösung 0,1 Ám) ermittelt. So kann die Qualität und das Maß dieses primären Kraftschlusses zementfreier Prothesen charakterisiert werden.



Die standardisierte Methodik ermöglicht einen Vergleich unterschiedlicher Implantate anhand ihrer charakteristischen Verankerungsmuster. Neben einer großen Anzahl gemessener Prothesen mit normaler Schaftlänge, wurden im Labor für Biomechanik und Implantatforschung zudem Kurzschaftprothesen, Revisionsschäfte sowie Tumorprothesen in einem etablierten Knochen-Defektmodell untersucht. Nicht nur die Charakterisierungen auf dem Markt befindlicher Prothesen, sondern auch die Untersuchungen von Prototypen werden seit Jahren durchgeführt. Die Ergebnisse fließen zumeist direkt in die Produktentwicklung verschiedenster nationaler und internationaler Hersteller ein.

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