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| Untersuchte Arbeit: Seite: 25, Zeilen: 1 ff. (komplett) |
Quelle: Behrendt 2002 Seite(n): 12, 13, Zeilen: 12: 35 ff.; 13: 1 ff. |
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| [Folglich haben] flachere Oberflächen einen geringeren Rotationswiderstand. Zur Auswahl eines adäquaten Radius gibt es ein in analytischen Studien entwickeltes graphisches Verfahren, welches die Kontaktspannung bei Flexion und Extension unter Berücksichtigung der Radien der Polyethylen- und Metallkomponente wiedergibt. Der Elastizitätsmodul ist als Materialkonstante definiert und beschreibt die Steigung der Dehnungs-Spannungskurve. Die Metallegierungen haben einen hohen Elastizitätsmodul. Demgegenüber besitzt die korrespondierende Polyethylen-Oberfläche einen weit geringeren Elastizitätsmodul. Eine Kobaltlegierung hat etwa das 200 fache Elastizitätsmodul von Polyethylen. Die verfügbaren Polyethylenformulierungen lassen einen starken Zusammenhang zwischen Festigkeit und Elastizitätsmodul von Polyethylen erkennen. Allerdings geht die Erhöhung der Materialfestigkeit und damit des Elastizitätsmoduls mit einer Erhöhung der Kontaktspannung, der Sprödigkeit und des Verschleißes einher. Es sind also Vor- und Nachteile genau zu analysieren, welche Formulierung des Polyethylens die richtige ist. Unterschiedliche Kontaktflächengeometrien bei Knieendprothesen [sic] sind mit verschiedenen Kontaktspannungen verbunden. Deshalb variieren die Verschleißraten von Kniegelenkprothesen je nach Design wesentlich stärker als bei Hüftendoprothesen [52, 53, 54].
Bei der Konstruktion des Femurkondylenersatzes fand man relativ schnell eine einheitliche Form, die eine möglichst anatomisch genaue Nachbildung der natürlichen Femurkondyle war und zusätzlich eine breite Führungsrinne für die Patella erhielt. Die Frage der Gestaltung der Tibiakomponente und, ob die Tibiakomponente ganz aus Polyethylen oder metall-backed [sic] gefertigt sein sollte, wird auch heute noch kontrovers diskutiert [31]. Walker et al. untersuchten zwei-und einteilige Tibiakomponenten, jeweils sowohl in Vollkunststoffausführungen als auch metall-backed [sic] mit unterschiedlichen Befestigungsvorrichtungen. Alle Komponenten wurden Kompressions-, Scher- und Torsionsbelastungen mit dreifachem Körpergewicht ausgesetzt. Die geringsten Verformungen zeigten einteilige ‚metal-backed-Tibiakomponenten’ ohne Kreuzbandaussparung, während zweiteilige tibiale Anlagen, die größten Oberflächenveränderungen aufwiesen. Generell waren die Verformungen von metal-backed-Komponenten’ geringer als die, der nur aus Polyethylen bestehenden Implantate [55]. In einer anderen Untersuchung kamen Lewis et al. zu dem Ergebnis, dass Tibiakomponenten mit Metallträger gegenüber reinen Kunststoffkomponenten wegen geringerer Zement-und Knochenbelastung biomechanische Vorteile zeigen. Auch sie stellten fest, dass es bei zweiteiligen tibialen Auflagen zu einer höheren Spannungs-, Scher- und Kompressionsbelastung der Knochen- Zement-Grenze kam, als bei einteiligen Komponenten. Im Vergleich zur Befestigung der Tibiakomponente mit mehreren kleinen Stiften erwies sich die Veran[kerung im Markkanal mit einem längeren Schaft bezüglich der auf die Knochen-Zement-Grenze wirkenden Belastungskräfte als überlegen [56].] [31] Kim W, Rand JA, Chao EYS (1993) Biomechanics of the knee. In: Rand JA (Hrsg.): Total knee arthroplasty. Raven Press, New York 9-58 [52] Bartel DL, Burstein AH, Santavicca EA, Insall JN (1982) Performance of the tibial component in total knee replacement. Conventional and revison designs. J Bone Joint Surg 64A 1026-1033 [53] Bartel DL, Burstein AH, Toda MD, Edwards DL (1985) The effect of conformity and plastic thickness on contact stresses in metallbacked [sic] plastic implants. J Biomech Eng 107 193-199 [54] Burstein AH, Wright TM (1997) Biomechanik in Orthopädie und Traumatologie. Thieme Stuttgart [55] Walker PS et al. (1981) Fixation of tibial components of knee prosthesis. J Bone Joint Surg 63 A 258-267 [56] Lewis JL, Askew MJ, Jaycox DP (1982) A comparative evaluation of tibial component designsof [sic] total knee prosthesis. J Bone Joint Surg 64 A 129-134 |
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Folglich haben flachere Oberflächen einen geringeren Rotationswiderstand. Zur Auswahl eines adäquaten Radius gibt es ein in analytischen Studien entwickeltes graphisches Verfahren, welches die Kontaktspannung bei Flexion und Extension unter Berücksichtigung der Radien der Polyethylen- und Metallkomponente wiedergibt. Das [sic] Elastizitätsmodul ist als Materialkonstante definiert und beschreibt die Steigung der Dehnungs- Spannungskurve. Die Metallegierungen haben ein [sic] hohes [sic] Elastizitätsmodul. Demgegenüber besitzt die korrespondierende Polyethylen-Oberfläche ein [sic] weit geringes [sic] Elastizitätsmodul. Eine Kobaltlegierung hat etwa den 200 fachen Elastizitätsmodul von Polyethylen. Die verfügbaren [Seite 13] Polyethylenformulierungen lassen eine [sic] starken Zusammenhang zwischen Festigkeit und Elastizitätsmodul von Polyethylen erkennen. Allerdings geht die Erhöhung der Materialfestigkeit und damit des Elastizitätsmoduls mit einer Erhöhung der Kontaktspannung, der Sprödigkeit und des Verschleißes einher. Es sind also Vor- und Nachteile genau zu analysieren, welche Formulierung des Polyethylens die richtige ist. Unterschiedliche Kontaktflächengeometrien bei Knieendoprothesen sind mit verschiedenen Kontaktspannungen verbunden. Deshalb variieren die Verschleißraten von Kniegelenkprothesen je nach Design wesentlich stärker als bei Hüftendoprothesen [6,7,17]. 3.4 Tibiaplateau Bei der Konstruktion des Femurkondylenersatzes fand man relativ schnell eine einheitliche Form, die eine möglichst anatomisch genaue Nachbildung der natürlichen Femurkondyle war und zusätzliche [sic] eine breite Führungsrinne für die Patella erhielt. Die Frage der Gestaltung der Tibiakomponente und, ob die Tibiakomponente ganz aus Polyethylen oder „metal-backed“ gefertigt sein sollte, wird auch heute noch kontrovers diskutiert [63]. Walker et al. untersuchten zwei- und einteilige Tibiakomponenten, jeweils sowohl in Vollkunststoffausführungen als auch „metal-backed“ mit unterschiedlichen Befestigungsvorrichtungen. Alle Komponenten wurden Kompressions-, Scher- und Torsionsbelastungen mit dreifachem Körpergewicht ausgesetzt. Die geringsten Verformungen zeigten einteilige „metal-backed-Tibiakomponenten“ ohne Kreuzbandaussparung, während zweiteilige tibiale Anlagen, die größten Oberflächenveränderungen aufwiesen. Generell waren die Verformungen von „metal-backed-Komponenten“ geringer als die, der nur aus Polyethylen bestehenden Implantate [128]. In einer anderen Untersuchung kamen Lewis et al. zu dem Ergebnis, dass Tibiakomponenten mit Metallträger gegenüber reinen Kunststoffkomponenten wegen geringerer Zement- und Knochenbelastung biomechanische Vorteile zeigen. Auch sie stellten fest, dass es bei zweiteiligen tibialen Auflagen zu einer höheren Spannungs-, Scher- und Kompressionsbelastung der Knochen- Zement-Grenze kam, als bei einteiligen Komponenten. Im Vergleich zur Befestigung der Tibiakomponente mit mehreren kleinen Stiften erwies sich die Verankerung im Markkanal mit einem längeren Schaft bezüglich der auf die Knochen-Zement-Grenze wirkenden Belastungskräfte als überlegen [73]. [6] Bartel, D.L., Burstein, A.H., Santavicca, E.A., Insall, J.N.: Performance of the tibial component in total knee replacement. Conventional and revison designs. J Bone Joint Surg 64A 1026-1033 1982 [7] Bartel, D.L., Burstein, A.H., Toda, M.D., Edwards, D.L.: The effect of conformity and plastic thickness on contact stresses in metallbacked [sic] plastic implants. J Biomech Eng 107 193-199 1985 [17] Burstein, A.H., Wright, T.M.: Biomechanik in Orthopädie und Traumatologie. Thieme Stuttgart 1997 [63] Kim, W., Rand, J.A., Chao, E.Y.S.: Biomechanics of the knee. In: Rand, J.A.(Hrsg.): Total knee arthroplasty. Raven Press, New York 9-58 1993 [73] Lewis, J.L., Askew, M.J., Jaycox, D.P.: A comparative evaluation of tibial component designs of total knee prosthesis. J Bone Joint Surg 64 A 129-134 1982 [128] Walker, P.S. et al.: Fixation of tibial components of knee prosthesis. J Bone Joint Surg 63 A 258-267 1981 |
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