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AUTHOR
A. Grünert
132. Spezielle biomechanische Aspekte des H�ftgelenkersatzes und daraus resultierendes neues Prinzip der Prothesenverankerung
Veranlast durch die bekannten Komplikationen der Prothesenlockerung und des Prothesenschaftbruches wird nach eingehenden theoretischen Analysen und experimentellen Untersuchungen der Biomechanik ein neues Prinzip der Pro thesenverankerung entwickelt. Die Forderungen an eine physiologische Kraftuberleitung zwischen Knochen und Prothese werden durch folgende Konstruktionsmerkmale der neuen Zuggurtungsprothese erfullt: Breiter Kragen mit einem Schaft-Kragen-Winkel von 65° zur Ubertragung axialer Belastungen; spezielle, am lateralen Kragenrand und der stabilen lateralen Schaftcorticalis befestigte Zuggurtung zur Ubernahme der Biegezugkrafte; kurzer Schaft mit breiter medialer Auflageflache. Obe…
Experimentelle Untersuchungen zum Problem der Verankerung von H�ftendoprothesen
Zum Problem einer dauerhaften Verankerung von Huftendoprothesen werden mit Hilfe einer Prazisionsprufmaschine Belastungsversuche mit cyclischer Wechseldruckbelastung an Oberschenkelknochen mit implantierter Endoprothese durchgefuhrt. Die Auswirkungen von hauptsachlich 3 in medialer Richtung auf die Prothesenabstutzung einwirkenden Kraftkomponenten, wie sie in theoretischen Uberlegungen und Modellvorstellungen entwickelt wurden, konnten so experimentell hinsichtlich ihrer Bedeutung fur die Prothesenlockerungen und -bruche bestatigt werden.
Die Zuggurtungs-H�ftendoprothese
Unter Zugrundelegung theoretischer und experimenteller Untersuchungsergebnisse zum Problem des endoprothetischen Huftgelenkersatzes und der an der Prothesenverankerung angreifenden Krafte wurde ein neues Prothesenmodell fur den praktischen Einsatz entwickelt und hergestellt. Diese Zuggurtungsprothese wird in ihren biomechanischen Grundlagen und der praktischen Ausfuhrung in der vorgelegten Arbeit beschrieben. Die an der neuen Prothese verwirklichten biomechanischen Voraussetzungen, welche von uns zum Ausschlus der mechanischen Komplikationen von Prothesenlockerung und Prothesenschaftbruch als vorrangig angesehen werden, sind auch beim Einsatz optimierter Werkstoffe ausschlaggebend und ermog…
Ver�nderungen physikalischer Eigenschaften der sogenannten Knochenzemente nach Beimischung von Fremdsubstanzen
Von autopolymerisierenden Kunststoffen, wie sie in der Orthopadie und Unfallchirurgie als sogenannte Knochenzemente zur Anwendung kommen (Palacos K, Palacos R, Refobacin-Palacos, Bone cement mit und ohne Rontgenkontrastmittel), werden definierte Prufkorper hergestellt und mit Hilfe einer Prazisions-Materialprufmaschine die Zugfestigkeit der Prufkorper gemessen. Untersucht wird der Einflus der Beimischung von Fremdsubstanzen zum Polymer-Monomer-Gemisch auf die Festigkeitseigenschaften des Kunststoffes. Von den gleichen Materialien werden Untersuchungen zum Wasseraufnahmevermogen durchgefuhrt, das als Mas fur die biologische Vertraglichkeit und fur die Eignung des Kunststoffes als Dauerimplan…
Meßverfahren zum Nachweis von plastischen Knochenveränderungen imµm-Bereich
Fur moderne Kompressionsosteosyntheseverfahren ist die Reaktion des Knochens auf Druck sowohl an der Frakturstelle als auch an der Druckubertragungsstelle zwischen Implantat und Knochen von groser Bedeutung. Zur Aufrechterhaltung des Druckes, bei welchem an Knochen und Metall elastische Verformungen im µm-Bereich vorliegen, ist eine Unversehrtheit der Knochenstruktur Voraussetzung. Zur Uberprufung dieser Voraussetzung bei verschiedenen Druckubertragungsverfahren in verschiedenen Knochenabschnitten wurde eine Mesmethode mit cyclischer Wechseldruckbelastung entwickelt, mit welchem die plastischen Verformungen im µm-Bereich erfast werden konnen.
Biomechanische Ursachen von Lockerung und Bruch der H�ftendoprothesen
Veranlast durch die beim alloplastischen Huftgelenkersatz auftretenden Probleme der Prothesenlockerungen und -bruche wurden die an der Prothesenverankerung auftretenden Krafte und ihre biomechanischen Auswirkungen untersucht. Es wird gezeigt, das nicht primar die Materialfrage im Vordergrund steht, sondern das die durch eine knochengemase Kraftubertragung erzielte stabile und dauerhafte Verankerung der Prothese im Knochen von grundsatzlicher Bedeutung ist. Die auf die Prothesenverankerung einwirkenden Krafte resultieren teils aus dem naturlichen Korperbau, teils aber auch aus vermeidbaren Konstruktionsmerkmalen heute ublicher Prothesen. Als Ursachen der Prothesenlockerungen und -bruche ergi…
Tierexperimentelle untersuchungen zur pathogenese intraoperativer Kreislauf- und atmungsreaktionen bei der implantation sogenannter knochenzemente in die markhöhle eines röhrenknochens
In der vorliegenden Arbeit werden die Auswirkungen der bei Implantation von Knochenzement auftretenden Druckerhohung in der Knochenmarkhohle auf den Kreislauf und die Atmung experimentell dargestellt and der Pathomechanismus untersucht. Die dabei beobachteten Atmungs- und Kreislaufreaktionen sind direkte Folge der intramedullaren Druckerhohung. Es handelt sich hierbei um rein nerval-reflektorische Vorgange ausgehend von der Nervenversorgung der Markhohle und nicht um Reaktionen auf Monomere des Methylmethacrylates, die beim Ausharten des Knochenzementes in den Kreislauf gelangen konnen. Abgegrenzt werden diese reflektorischen Reaktionen von der meist als Fettembolie bezeichneten and todlich…
Biomechanische Untersuchungen zur Stabilit�t von Schenkelhalsfrakturen mit Verbundosteosynthesen
Mit einer Materialprufmaschine werden zwei verschiedene Verbundosteosyntheseverfahren zur Versorgung pertrochanterer Schenkelhalsfrakturen hinsichtlich der erreichbaren Stabilitat und ihrer biomechanischen Grundlagen untersucht. Fur das ubliche Operationsverfahren mit 130°-Winkelplatte und Knochenzement werden zwei wesentliche Mangel aufgezeigt, die als Ursachen klinisch beobachteter Komplikationen erkannt werden. Zu deren Ausschaltung wird ein modifiziertes Verfahren unter Verwendung einer 95°-Kondylenplatte und Knochenzement eingesetzt, welches in gleicher Weise experimentell uberpruft und charakterisiert wird.
Experimentelle Untersuchungen zu den mechanischen Eigenschaften des Knochens im Hinblick auf die Druckosteosynthesen
Mit Hilfe einer modernen Materialprufmaschine werden experimentelle Untersuchungen am menschlichen Knochen uber dessen mechanische Eigenschaften durchgefuhrt, im Hinblick auf die Kompressionsosteosynthesen insbesondere uber die Druckbelastbarkeit der Spongiosa und der Corticalis an den verschiedenen Knochenabschnitten. Die axiale Druckbelastbarkeit der Schafte von Humerus, Femur und Tibia uber einen Querbolzen liegt weit uber den fur die Osteosynthesen notwendigen Drucken, ist vorwiegend abhangig von der Corticalisdicke und dem Lebensalter und entspricht einer maximalen spezifischen Druckbelastbarkeit der Corticalis zwischen 600 und uber 1500 kp/cm2. Dagegen liegen die entsprechenden Werte …