Abstract
Keramische Hüftköpfe aus Aluminiumoxidkeramik haben sich seit Jahren in der Endoprothetik etabliert, und ihre überragenden Verschleißeigenschaften gelten als wissenschaftlich belegt. Die konische Verbindung zwischen dem harten, aber auch spröden Keramikkopf und dem metallischen Hüftstiel muss der Operateur intraoperativ durchführen und wird dabei mit unpräzisen und sich von Hersteller zu Hersteller stark unterscheidenden Anweisungen oftmals allein gelassen. Die vorliegende Studie verdeutlicht die enorm großen Interpretationsvariationen im klinischen Alltag anhand der unterschiedlichen Handhabung bei der Montage. In vergleichbaren Situationen variierten die axialen Konussetzkräfte, die insgesamt 39 Operateure aus deutschen Kliniken aufwendeten, zwischen 273 N und 7848 N. Eine ergänzende Bauteilprüfung zeigt anhand der Messung der zur Lockerung der Konusverbindung erforderlichen Torsionsmomente, dass unter bestimmten Voraussetzungen bereits die Gelenkreibung des künstlichen Hüftgelenkes bei alltäglichen Aktivitäten ein Verdrehen und damit ein Lösen des Keramikkopfes vom Hüftstiel verursachen kann. Die Autoren sehen die dringende Notwendigkeit von eindeutigen Handhabungshinweisen und der Bereitstellung einer reproduzierbar sicheren Konuskopplungsmethode.
Abstract
In endoprosthetics alumina ceramic femoral heads have been established for many years and their outstanding wear characteristics are scientifically proven. The taper connection between the hard but brittle ceramic head and the metallic stem must be performed by the operating surgeon intraoperatively. Thereby it is left to the surgeon to interpret imprecise and strongly deviating instructions given from manufacturer to manufacturer. This study clarifies the enormously large variations of interpretation in the clinical everyday life based on interviews and force measurements during handling when assembling. In comparable situations the axial cone setting forces, applied by a total of 39 operating surgeons from German hospitals, varied between 273 N and 7848 N. An additional coupling strength examination in the laboratory shows that torque loadings necessary for loosening several cone connection designs are in the range of those occurring under usual in vivo situations. This leads to the conclusion that for low-force-connected cone tapers joint friction of the artificial hip joint can cause a rotation and thus a loosening of the ceramic head of the implant neck during everyday activities. The authors proclaim the urgent necessity for clear handling references and the supply of a reproducibly safe taper lock method.
References
1 Bader R, Steinhauser E, Gradinger R, Willmann G, Mittelmeier W. Keramik in der Hüftendoprothetik. BIOmaterialien2002; 3: 31–37.10.1515/BIOMAT.2002.3.1.31Search in Google Scholar
2 Bertram M. Entwicklung eines neuen Drehmomenten-Prüfstandes. Entwicklungsdokumentation. Lübeck 2004.Search in Google Scholar
3 CeramTec AG. Gebrauchsanweisung BIOLOX®forte-Kugelköpfe. 12/04.Search in Google Scholar
4 CeramTec AG. Technische Dokumentation Geschäftsbereich Medizintechnik, BIOLOX®forte-Produkte für Endoprothesen. April 2005.Search in Google Scholar
5 Deutsche Gesellschaft für Ernährung e.V. BMI-Klassifikation nach DGE. Ernährungsbericht 1992. Fundstelle: www.uni-hohenheim.de. Stand 04.05.2003.Search in Google Scholar
6 Effenberger H, Imhof M, Witzel U, Rehart S. Zementfreie Hüftschäfte. Der Orthopäde2005; 34: 477–502.10.1007/s00132-005-0800-2Search in Google Scholar PubMed
7 Food and Drug Administration (FDA). Guidance document for the preparation of premarket notification for ceramic ball HIP systems. Washington D.C.: FDA 1995.Search in Google Scholar
8 Mathys Orthopädie GmbH. Handhabungsrichtlinien für Gelenkköpfe aus Bionit® (Al2O3-Keramik).Search in Google Scholar
9 Metoxit AG. Gebrauchsanweisung und Anwendungsbedingungen Hüftgelenksimplantate BIO-HIP®. Ausgabe 01-00.Search in Google Scholar
10 Nassutt R. Die Bedeutung von Anlaufvorgängen für die Lebensdauer von Hüftprothesen. Dissertationsschrift TU Hamburg-Harburg. Aachen: Shaker Verlag 2002.Search in Google Scholar
11 Plitz W. Der Einfluss von Versorgung, Spiel und Werkstoffpaarung auf das oszillierende Reibmoment bei künstlichen Hüftgelenkpfannen. Dissertationsschrift RWTH Aachen. 1984.Search in Google Scholar
12 Sachs L. Angewandte Statistik. 6. Auflage. Berlin: Springer-Verlag 1994.Search in Google Scholar
13 Thomsen M, Willmann G. Keramische Gleitpaarungen in der Orthopädie. Der Orthopäde2003; 32: 11–16.10.1007/s00132-002-0408-8Search in Google Scholar PubMed
14 Willmann G. Das Prinzip der Konus-Steckverbindung für keramische Kugelköpfe bei Hüftendoprothesen. Materialwissenschaft und Werkstofftechnik1993; 24: 315–319.10.1002/mawe.19930240908Search in Google Scholar
15 Willmann G. Überlebensrate und Sicherheit von keramischen Kugelköpfen für Hüftendoprothesen. Materialwissenschaft und Werkstofftechnik1998; 29: 595–604.10.1002/mawe.19980291010Search in Google Scholar
©2006 by Walter de Gruyter Berlin New York
