| Titel | Der Einfluss von Drittkörpern auf das Abriebverhalten von Hart-Weich-Gleitpaarungen in der Hüftendoprothetik — Eine experimentelle Simulatorstudie |
| Autor | Jessica Hembus, Laura Lux, Mario Jackszis, Rainer Bader, Carmen Zietz |
| Infos zum Autor | Jessica Hembus, M. Sc. Laura Lux, B. Sc Mario Jackszis Prof. Dr. med. habil. Dipl.-Ing. Rainer Bader Dr. rer. hum. Carmen Zietz Forschungslabor für Biomechanik und Implantattechnologie Orthopädische Klinik und Poliklinik Universitätsmedizin Rostock Doberaner Straße 142 18057 Rostock |
| Inhalt | Zusammenfassung Bei Hüftendprothesen stellt die aseptische Lockerung den Hauptrevisionsgrund dar. Diese entsteht unter anderem durch Abriebpartikel im Implantat-Knochen-Interface. Der Abrieb kann durch das Vorhandensein von Drittkörpern deutlich erhöht werden und somit die Lebensdauer der Endoprothese deutlich verringern. In dieser Arbeit wurden ionenbestrahlte CoCr-Köpfe und Hüftköpfe aus Aluminiumoxid in Kombination mit hochvernetzten Polythyleninserts im Hüftabriebsimulator nach ISO 14242-1 getestet. Dabei wurden durch das Einstreuen von Knochenzementpartikeln Drittkörperverschleißbedingungen simuliert. Der Abrieb der Inserts wurde gravimetrisch ermittelt und mit den Abriebwerten ohne Drittkörper verglichen. Nach 5 Millionen Zyklen war für die Gleitpaarung Al2O3-Keramik gegen UHMWPE eine mittlere Abriebrate von 15,14 ± 3,30 mg pro einer Million Zyklen und für CoCr gegen UHMWPE 16,57 ± 5,98 mg pro einer Million Zyklen zu verzeichnen. Die Abriebraten unterscheiden sich nicht signifikant (p=0,443). Der starke Verschleiß der Inserts wurde durch elliptische Laufspuren, Kratzer und Grübchen sichtbar. Aus den Keramikköpfen waren Verschleißspuren in Form von Kornausbrüchen zu verzeichnen. Auf den Metallköpfen zeigten deutlich tiefe und breite Kratzer in Bewegungsrichtung sowie Materialausbrüche. Verglichen mit Abriebuntersuchungen ohne Drittkörper ist bei beiden Gleitpaarungen ein Anstieg des Abriebs der UHMWPE-Inserts um das Achtfache zu verzeichnen. Die Gleitpaarung mit Keramik stellt sich in Anwesenheit von Drittkörpern als vorteilhaft gegenüber der Metall-Polyethylen-Paarung dar. Abstract Aseptic implant loosening due to wear debris is still a well-known problem and the main cause for hip implant revision. Since the presence of third-body particles in the joint gap can lead to a highly increased wear amount. In this study Al2O3 ceramic and ion-treated CoCr heads with a diameter of 36 mm were coupled with compatible sequentially cross-linked polyethylene inserts in a hip joint simulator following ISO 14242-1. Third-body particles were added every 500,000 cycles. After 5 million cycles the wear amount of the inserts was determined gravimetrically and compared to the amount of wear without third-body particles. The mean gravimetric wear rates of the polyethylene inserts under third-body wear conditions measured 16.57±5.98 mg per million cycles when coupled with the ion treated CoCr heads and 15.14±3.30 mg per million cycles in case of the Al2O3 ceramic heads. The results reveal no significant differences between both material pairings, but in both cases the amount of gravimetrical wear was much higher than the rate resulting under standard wear test conditions. In the optical investigation the ceramic femoral heads showed higher resistances against abrasive third-body wear than the metallic components. |
| Datum | 2017 |
