Zementfreie Hüftkopf-Oberflächenprothese aus Aluminiumoxid : orientierende FEM-Zuverlässigkeitsanalysen

Aachen / Publikationsserver der RWTH Aachen University (2008) [Doktorarbeit]

Seite(n): III, 131 S. : Ill., graph. Darst.

Kurzfassung

Der Bedarf an Revisionen von Hüftgelenkprothesen nimmt mit der steigenden Lebenserwartung und der wachsenden Anzahl junger Patienten, die einen Hüftgelenkersatz benötigen, zu. Da der Erfolg und die Nachhaltigkeit einer revidierten Prothese entscheidend von ausreichendem Knochenmaterial abhängen, haben Knochen schonende Prothesensysteme in den letzten Jahren an Bedeutung gewonnen. In diesem Zusammenhang ist die Oberflächenprothese besonders hervorzuheben, da nur eine minimale Knochenresektion notwendig ist, um die Gelenkprothese einzusetzen. Während metallische Oberflächenprothesen seit einigen Jahren erfolgreich serienmäßig eingebaut werden, ist bisher noch keine derartige Prothese aus Keramik auf dem Markt verfügbar. In dieser Arbeit wird mit Hilfe der Finiten Elemente Methode eine Zuverlässigkeitsanalyse für keramische Oberflächengelenkprothesen durchgeführt. Auf der Basis des entwickelten Prothesen-Knochenmodell werden die Auswirkungen unterschiedlicher Kontaktflächen zwischen Prothese und Knochen bei variierenden Belastungskonditionen untersucht. Im Vordergrund steht der Einfluss der gezielt gewählten Kontaktflächen auf die die Langzeitstabilität des Prothesenverbundes und damit die Lebensdauer der Oberflächenprothese beurteilt werden kann. Dabei wird auch die Beanspruchung des Knochens berücksichtigt. Ziel der Arbeit ist zu erfahren, wo und warum Keramik und/oder Knochen eine Überbeanspruchung erfahren und wie man diese vermeiden kann. Auf diese Weise soll geklärt werden, ob die Umsetzung eines Oberflächengelenkersatzes aus Keramik für die Hüfte – ähnlich dem metallischen Vorbild der Birmingham Hip Resurfacing (BHR) – zuverlässig möglich ist. Zusammenfassend kann festgehalten werden, dass die vorliegenden Berechnungen die prinzipielle Eignung einer dünnwandigen Keramikprothese als Oberflächengelenkersatz belegen. Keramische Oberflächenprothesen bis zu minimalen Wanddicken von 3 mm weisen bei maximal möglichen Übergangsradien und geeignetem Kraftfluss - selbst bei ungünstigen Lastwinkeln - keine kritischen Beanspruchungen respektive Bruchwahrscheinlichkeiten aufweist. Der Knochen erfährt nur im Falle einer Presspassung eine Überbeanspruchung.

Autorinnen und Autoren

Autorinnen und Autoren

Südmeyer, Isabelle-Johanna

Gutachterinnen und Gutachter

Maier, Horst R.

Identifikationsnummern

  • URN: urn:nbn:de:hbz:82-opus-26284
  • REPORT NUMBER: RWTH-CONV-113147