Biomechanische Grundlagen des metaphysär verankerten Humeruskopfersatzes

Zusammenfassung

Die neueste Entwicklung in der Schulterendoprothetik ist der schaftfreie Humeruskopfersatz. Die Eclipse™-Prothese ist seit 2005 erhältlich und besteht aus einem Kalottenträger, der mittels selbstschneidender Hohlschraube auf der Resektionsfläche der Humeruskalotte metaphysär zementfrei fixiert wird und einer Kalotte, die auf dem Kalottenträger durch einen Konusmechanismus verklemmt. Die experimentelle Testung der Eclipse-Prothese, implantiert in Polyurethanschaum, der den biomechanischen Eigenschaften der Humanspongiosa entspricht, erbrachte weder ein Implantatversagen noch ein Einsinken bzw. eine Verschiebung der Prothese im Polyurethanschaum. Die „Finite-element“-Analyse weist eine signifikante Reduktion der Migration auf 0,2 mm bei inferomedial auf dem kortikalen Knochen aufliegenden Kalottenträger auf. Liegt der Kalottenträger der inferomedialen Kortikalis auf, so reduziert sich die Belastung deutlich. Das Belastungsmuster des proximalen Humerus weist nach Eclipse-Prothesenimplantation ein dem gesunden Humerus vergleichbares Belastungsmuster auf.

Abstract

Stemless humeral head replacement represents a new development in shoulder arthroplasty. Since 2005, a stemless humeral head prosthesis type Eclipse™ (Arthrex) has been available on the market. The Eclipse implant consists of a titanium rough blasted, hydroxylapatite and bonnit coated trunion, with fins on its back surface preventing rotation of the implant on the bony surface. The trunion is fixed by a self-tapping cage screw for cementless fixation. The humeral head is fixed by a cone mechanism on the trunion. The static and dynamic mechanical testing with the Eclipse prosthesis implanted in a polyurethane foam block, which is comparable to the mechanical characteristics of human cancellous bone, showed no deformation of the polyurethane foam and no damage of the implant. The finite element analysis showed a reduction of migration to 0.2 mm as well as a reduction of stress distribution when the inferomedial trunion edge is supported by cortical bone. The pattern of stress distribution after stemless humeral head replacement seems to be comparable with a healthy proximal humerus.