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Title: Spongiosaplastik in der Endoprothetik: Einfluss von Knochenpartikeln auf die Primärstabilität zementfreier Implantate
Language: German
Authors: Stiller, Fenja 
Issue Date: 18-Nov-2021
Examination Date: 2021
Source: Technische Universität Hamburg (2021)
Abstract (german): 
Der Einsatz totaler Hüftendoprothesen für den langfristigen Gelenkersatz zählt in Deutschland zu den häufigsten operativen Eingriffen. Ausschlaggebend für die Langlebigkeit zementfreier Implantate im Körper ist eine ausreichende initiale Stabilität unmittelbar nach der Implantation, die Primärstabilität. Diese wird durch die Unterdimensionierung der Kavität gegenüber dem Implantat, den Pressfit, erzeugt.
Die Osseointegration, das Verwachsen der Prothese mit dem Knochen, kann nur beim Ausbleiben extremer Mikrobewegungen zwischen Prothese und Knochen stattfinden.
Die Prothesenlockerung, die durch eine verminderte Knochendichte begünstigt werden kann, ist der häufigste Revisionsgrund in der Endoprothetik.

Im Rahmen dieser Arbeit wurde der Einfluss der Spongiosaplastik auf die Primärstabilität zementfreier Implantate untersucht. In einer in vitro Studie wurde in 21 porcine Humeri an einem Fallturm unter stets gleicher Energieeinwirkung ein zementfreies Pressfit-Implantat implantiert. Jeweils sieben der Kavitäten der Versuchsknochen wurden vor der Implantation einer Lavage mit Ringerlösung unterzogen, mit zusätzlichen autologen Spongiosapartikeln versehen oder nach dem Reamen nativ belassen. Die Anfertigung von 3D-Scans vor und nach der Implantation ermöglichte die Ermittlung der jeweiligen Position des Implantats im Knochen. Anschließend wurde das Implantat an einer uniaxialen Materialprüfmaschine unter Messung der notwendigen Kraft, die als Maß für die Primärstabilität dient, explantiert.

In der Gruppe der mit zusätzlich eingebrachten Partikeln getesteten Knochen streuten die Implantatpositionen und dadurch der berechnete theoretische Pressfit weniger als bei den Versuchsdurchführungen ohne zusätzliche Partikel. Die gemessenen Auszugskräfte waren in dieser Gruppe am höchsten. Es zeigte sich, dass die Primärstabilität zementfreier Implantate durch das Einbringen zusätzlicher Partikel erhöht werden kann.
Abstract (english): 
The use of total hip arthroplasty for long-term joint replacement is one of the most common surgical procedures in Germany. The decisive factor for the longevity of cementless implants in the body is the primary stability which means a sufficient initial stability immediately after implantation. This is created by the press-fit, meaning the undersizing of the cavity in relation to the implant. Osseointegration, the fusion of the prosthesis with the bone, can only take place in the absence of extreme micromovements between the prosthesis and the bone. Loosening of the prosthesis, which can be promoted by reduced bone density, is the most frequent reason for revision in arthroplasty.

In this paper, the influence of spongiosaplasty on the primary stability of cementless implants was investigated. In an in vitro study, a cementless press-fit implant was implanted in 21 porcine humeri using a drop tower under the application of the same energy for each implantation. Seven of the cavities of the test bones underwent a lavage with Ringer’s solution before implantation, seven were provided with additional autologous cancellous bone particles and seven were left native after reaming. 3D-scans were taken before and after implantation to determine the position of the implant in the bone. The implant was then extracted using a uniaxial material testing machine measuring the necessary force which serves as a measure of primary stability.

In the group of bones tested with additionally introduced particles, the implant positions and thus the calculated theoretical press-fit were less scattered than in the test runs without additional particles. The measured pull-out forces were highest in this group.
It was shown that the primary stability of cementless implants can be increased by introducing additional particles.
URI: http://hdl.handle.net/11420/11989
DOI: 10.15480/882.4240
Institute: Biomechanik M-3 
Document Type: Thesis
Thesis Type: Bachelor Thesis
Advisor: Zobel, Sebastian Manuel 
Referee: Morlock, Michael 
Grabe, Jürgen 
License: In Copyright In Copyright
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