Die Hohlprothese

Zusammenfassung

Hohlprothesen scheinen einen erfolgversprechenden Lösungsansatz für die dauerhafte Fixierung zementloser Hüftendoprothesen darzustellen. Ziel der geplanten Entwicklung ist die Konstruktion, qualitätsgesicherte Fertigung und klinische Erprobung hohler Prothesen mit möglichst großem Innenraum und optimierter Wanddicke. Es besteht bei Hohlprothesen erstmals die Möglichkeit, den Protheseninnenraum sowie Hohlräume zwischen Prothesenlager und Prothese mit Spongiosa aufzufüllen. Dieses müßte nach theoretischen Überlegungen eine frühzeitige und dauerhafte Sekundärstabilität zur Folge haben. Erste Ergebnisse der Tierexperimente zeigen eine Spannungsverteilung in den operierten Hundefemora, die der natürlichen Spannungsverteilung im Knochen sehr nahe kommt, sowie das erwartete Einwachsen der Spongiosa in den Protheseninnenraum. Die Wahl geeigneter Werkstoffe und besonders von Wanddicke und Querschnittsform beeinflußt entscheidend das elastische Verhalten der Prothese. Eine hohle Prothese weist im Gegensatz zu einer massiven Prothese gleicher Geometrie eine verringerte Biegesteifigkeit und damit eine erhöhte Elastizität auf. Die in Anlehnung an DIN 58 840 durchgeführten dynamischen Prüfungen von Hohlprothesen haben gezeigt, daß bei Hohlprothesen - sorgfältige Konstruktion, Fertigung und wirksame qualitätssichernde Maßnahmen vorausgesetzt - mit einem Versagen durch Dauerbruch nicht gerechnet werden braucht.

Abstract

Hollow prostheses appear to represent a promising approach for the durable fixation of cementless hip-joint endoprostheses. The goal of the planned development is the design-engineering, quality-assured production and clinical testing of hollow prostheses displaying largest possible interior space and optimized wall thickness. With hollow prostheses the possibility exists for the first time of filling both the interior space of the prosthesis and cavities between the prosthesis bearing and the prosthesis with spongiosa. Theoretical considerations indicate that this should result in early and durable secondary stability. First results from animal experiments show that the canine femora operated on display a stress distribution closely approximating the natural stress distribution in the bone and exhibit the expected ingrowth of spongiosa into the interior space of the hollow prosthesis. The choice of suitable materials and particularly of wall thickness and cross-sectional shape has a decisive bearing on the elastic behaviour of the prosthesis. Compared with a solid prosthesis of the same geometry, a hollow prothesis exhibits reduced flexural rigidity and hence higher elasticity. The dynamic tests performed on hollow prostheses in line with DIN 58 840 have shown that - given careful design and manufacture as well as effective quality-assurance measures - fatigue failure is not to be expected in the case of hollow prostheses.