Relativbewegung an der Konussteckverbindung modularer Hüftendoprothesen 

H. Haschke, M.M. Morlock, G. Huber

Der Einsatz modularer Hüftendoprothesen erlaubt eine individuelle Anpassung an den Patienten und die Kombination verschiedener Materialien. Die Modularität schafft aber auch zusätzliche Kontaktflächen, die das Risiko eines  Montagefehlers mit sich bringt, der wiederum zu klinischen Problemen führen kann. Relativbewegungen an der Grenzfläche der Prothesenkomponenten stellen ein erhöhtes Risiko für Reibkorrosion, Abrieb von Metallpartikeln und frühzeitiges Versagen der Prothese dar. 

Ziel dieser Studie war es, die Relativbewegung an der Grenzfläche zwischen Prothesenkopf und -schaft zu quantifizieren.

In experimentellen Tests erzeugt eine hydraulische Prüfmaschine Lastfälle, um Belastungsszenarien für realistische Gelenkreibmomente zu simulieren. Wirbelstromsensoren werden verwendet, um die Relativbewegung zwischen den Komponenten der Prothese in sechs Freiheitsgraden zu messen.

Die Experimente zeigen, dass die Relativbewegung mehrere Mikrometer erreichen kann. Dabei hängen die Richtung und die Größe der Bewegung von der Belastungssituation, dem Montagezustand, der Materialpaarung und dem Prothesentyp ab. 

Auf Grundlage der bisherigen Ergebnisse wird eine Reinigung der Grenzflächen dringend empfohlen. Einblicke in den Versagensmechanismus und seine beeinflussenden Faktoren könnten künftig helfen, einem Implantatversagen vorzubeugen.

Publikationen:

Haschke H., Jauch S.Y., Huber G., Baxmann M., Grupp T.M., Morlock M.M. (2011). Werden Relativbewegungen an der Konusverbindung einer modularen Hüftendoprothese von Fügekraft und Konuswinkel beeinflusst? Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Biomechanik.

Haschke H., Bishop N., Witt F., Eicke Y., Morlock M.M. (2015). Contamination of Modular Hip Taper Interfaces Increases Post-Assembly Interface Seating Annual Congress of the International Society for Technology in Arthroplasty (ISTA).

Haschke H., Huber G., Morlock M.M. (2015). Eindringen von Flüssigkeiten in die Konusverbindung modularer Hüftendoprothesen. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Biomechanik.

Haschke H., Eicke Y., Huber G., Morlock M.M. (2016). The Influence of Contamination and Assembly Load on the Micromotion at the Head-Stem Taper. Congress of the European Society of Biomechanics.