Experimentelle Ergebnisse an Stufenschäften aus Titan für Hüftendoprothesen

Zusammenfassung

Unter den Werkstoffen, die für zementfrei zu implantierende Endoprothesen verwendet werden, bringen nach Stand der Kenntnis Keramiken und Titan in der Summe ihrer Eigenschaften die besten Voraussetzungen für Langzeitstabilität. Dabei ist aber jeder dieser Werkstoffe für sich betrachtet für unterschiedliche, spezielle Anforderungen besonders geeigent. Die Ergebnisse langjähriger tierexperimenteller Serien unterschiedlicher Arbeitsgruppen an funktionell belasteten Hüftund Zahnwurzelimplantaten aus der bioinerten Al₂O₃-Keramik und Titan haben zu Erkenntnissen über Möglichkeiten und Grenzen der Anpassungsreaktion des Knochengewebes geführt. Es wurde nun untersucht, ob durch Kombination von Al₂O₃-Keramik und Titan die Anpassung eines zementlos zu implantierenden Hüftendoprothesensystems an ortsspezifische Belastungen unter Berücksichtigung biomechanischer Regeln und anatomischer Gegebenheiten möglich wird. Die bei den früheren Versuchsreihen, über die bereits anderweitig berichtet wurde, noch aufgetretenen experimentellen Schwierigkeiten konnten bei neuen Serien eingeschränkt werden. Die positiven Ergebnisse am Hund führten zu einem Humanimplantat, das unter Verwendung der mehrjährig erfolgreich implantierten Al₂O₃-(FRlALIT-)pfannen und -köpfe in Kombination mit dem neuen Titan-Stufenschaft bisher 15mal zur Anwendung kam. Neben einem kurzen Überblick über die bisherigen Verläufe werden die Ergebnisse der experimentellen Untersuchungen vorgestellt.

Abstract

Among the materials which can be used for hip prostheses to be implanted without bone cement, ceramics and titanium possess the best overall properties for insuring long-term stability in the light of present knowledge. However, considered separately, the two materials are most suitable for different special requirements. Results of long-term animal experiments conducted by different working groups on functionally stressed hip and tooth-root implants made of bio-inert Al₂O₃ ceramic and titanium have furnished knowledge of the possibilities and limitations of the adaptation reaction of the bone tissue. The present authors investigated whether, by combining Al₂O₃ ceramic and titanium, a cement-free total hip replacement can be adapted to specific local stresses, taking biomechanical rules and anatomical factors into account. In recent experimental series it proved possible to limit the problems which had occurred in previous series, reported elsewhere. Positive results in dogs ted to a human implant which has so far been used 15 times, with Al₂O₃ (FRIALIT) acetabula and heads, which have been implanted successfully for a number of years, in combination with the new stepped titanium shaft. In addition to a short review of follow-up findings thus far, the results of the experimental investigations are presented.