Die Hüftendoprothetik hat das Ziel, die Funktion erkrankter oder zerstörter Hüftgelenke unter Austausch der Gelenkflächen gegen Kunstmaterialien wiederherzustellen. In Deutschland rechnet man aktuell bereits mit über 180.000 Implantationen pro Jahr.
Die Entwicklung des künstlichen Hüftgelenkersatzes ist bis heute geprägt von der Problematik der dauerhaften Verankerung der Endoprothese im Knochen. Durch den Implantateinfluss kommt es aus unterschiedlichen Gründen zur Atrophie der tragenden Knochenstruktur und dies führt zu Instabilität und Auslockerung. Die „Lebensdauer“ der Hüftgelenkendoprothesen beträgt im Durchschnitt 15 Jahre.
Ein künstliches Hüftgelenk besteht aus einem Schaft mit Kugelkopf und einer Pfanne. Prinzipiell können diese Komponenten zementiert oder zementfrei eingesetzt werden. Das Versagen der Pfannenverankerung stellt nach wie vor die häufigste Ursache für Wechseloperationen dar.
Gegenstand dieser Arbeit sind zementfrei zu implantierende Hüftpfannen. Das Ziel der zementfreien Hüftendoprothetik ist eine dauerhaft stabile knöcherne Integration des Implantats. Über Erfolg oder Misserfolg der Hüftimplantate entscheidet letztendlich die Wechselwirkung des Implantats mit dem Gewebe des Implantatbettes. Das Ziel dieser Arbeit ist die Analyse der Problemstellungen an der Kontaktfläche zwischen Knochen und Implantat.
Die angestrebte knöcherne Integration des Implantats (Osseointegration) kann im Wesentlichen durch eine unzureichende initiale Verankerung (Primärstabilität), Mikrobewegungen, ungeeignetes Material und entsprechende Oberfläche, Spaltbildungen zwischen Implantat und Knochen, ungenaue Präparation des Implantatlagers sowie eine bakterielle Entzündung ausbleiben.
Wurde die Pfanne zunächst erfolgreich knöchern integriert, so kann dies jedoch wieder aufgehoben werden. Eine Aufhebung der knöchernen Integration kann insbesondere durch abriebinduzierte Osteolyse, Knochenatrophie als Resultat der Veränderungen der mechanischen Lasteinleitung, Fraktur der Knochentrabekel am Interface infolge einer mechanischen Überbelastung oder durch Anschlagen des Prothesenhalses am Pfannenrand (Impingement) sowie eine periprothetische Infektion erfolgen.
In dieser Arbeit wurde eine umfangreiche Analyse der Versagensursachen und –mechanismen beim künstlichen Pfannenersatz durchgeführt. Aus den gewonnenen Erkenntnissen wurden Schlussfolgerungen gezogen und Optimierungsvorschläge eingebracht.
Inhaltsverzeichnis
- 1 Einleitung
- 2 Biologische und physiologische Grundlagen
- 2.1 Anatomie und Physiologie des Hüftgelenks
- 2.1.1 Hüftgelenkpfanne
- 2.1.2 Oberschenkelkopf
- 2.1.3 Gelenkkapsel
- 2.2 Histologie
- 2.2.1 Knochengewebe
- 2.2.2 Bindegewebe
- 3 Künstlicher Hüftgelenkersatz
- 3.1 Indikation zum künstlichen Hüftgelenkersatz
- 3.2 Geschichtliche Entwicklung des künstlichen Hüftgelenkersatzes
- 3.3 Aktueller Stand
- 3.4 Operationstechnik
- 4 Die Langzeitinteraktion zwischen künstlicher Hüftgelenkpfanne und Knochenlager
- 4.1 Zeitlicher Ablauf
- 4.2 Periprothetische Membran (Interfacemembran)
- 5 Versagensursachen und -mechanismen am künstlichen Hüftgelenkpfannenersatz
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Diese Diplomarbeit untersucht die Kontaktfläche zwischen Knochen und Implantat im zementfreien Hüftgelenkpfannenersatzsystem, um eine optimale Stabilität zu erreichen. Die Arbeit analysiert biologische und physiologische Grundlagen, die historische Entwicklung des künstlichen Hüftgelenkersatzes und den aktuellen Stand der Technik. Ein Schwerpunkt liegt auf der Langzeitinteraktion zwischen Implantat und Knochenlager sowie den Versagensursachen und -mechanismen des Pfannenersatzes.
- Anatomie und Physiologie des Hüftgelenks
- Historische Entwicklung und aktueller Stand des Hüftgelenkersatzes
- Langzeitwechselwirkungen zwischen Implantat und Knochen
- Analyse periprothetischer Membranen
- Versagensursachen und -mechanismen des Pfannenersatzes
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einleitung: Die Einleitung führt in die Thematik des zementfreien Hüftgelenkersatzes ein und beschreibt die steigende Anzahl der Implantationen sowie die Problematik der Langzeitstabilität, insbesondere im Bereich der Pfanne. Die Arbeit verfolgt das Ziel, die Stabilitätskriterien des Hüftgelenkersatzes zu erforschen und Aspekte für die Optimierung künstlicher Hüftpfannen zu identifizieren.
2 Biologische und physiologische Grundlagen: Dieses Kapitel erläutert die Anatomie und Physiologie des Hüftgelenks, detailliert die Struktur von Knochengewebe (Kompakta und Spongiosa) im Pfannenbereich und beschreibt die Rolle verschiedener Knochenzellen beim Knochenumbau und der Bruchheilung. Zusätzlich werden die Eigenschaften des Bindegewebes an der Knochen-Implantat-Grenzfläche behandelt, da dieses die Stabilität der Prothese beeinflusst. Die detaillierte Betrachtung der Knochenstruktur und -zellen legt den Grundstein für das Verständnis der späteren Implantatintegration.
3 Künstlicher Hüftgelenkersatz: Dieses Kapitel beschreibt die Indikationen für einen künstlichen Hüftgelenkersatz, die historische Entwicklung verschiedener Prothesentypen und deren Probleme (Materiallockerung, Abstoßungsreaktionen) sowie den aktuellen Stand der Technik bezüglich zementfreier Hüftpfannensysteme (Pressfit-, Schraub- und Spreizpfannen) und der Operationstechnik. Die historische Betrachtung verdeutlicht die Herausforderungen und den Fortschritt in der Entwicklung. Der aktuelle Stand der Technik bietet einen Überblick über verschiedene Implantattypen und Operationsmethoden.
4 Die Langzeitinteraktion zwischen künstlicher Hüftgelenkpfanne und Knochenlager: Dieses Kapitel fokussiert auf die Langzeitwechselwirkung zwischen Implantat und Knochen nach dem Einsetzen einer zementfreien Hüftpfanne. Es wird der zeitliche Ablauf der Interaktion in Initial-, Reparations- und Stabilisationsphase eingeteilt und detailliert beschrieben. Besonderes Augenmerk wird auf die Bildung und Klassifizierung von periprothetischen Membranen gelegt, die Aufschluss über mögliche Versagensursachen geben. Der umfassende Einblick in den Integrationsprozess des Implantats im Knochen ist zentral für das Verständnis der späteren Komplikationen.
5 Versagensursachen und -mechanismen am künstlichen Hüftgelenkpfannenersatz: Dieses Kapitel analysiert die Ursachen für das Versagen von Hüftpfannenimplantaten, wobei die aseptische Prothesenlockerung im Mittelpunkt steht. Es werden verschiedene Mechanismen wie unzureichende Primärstabilität, Mikrobewegungen, Spaltbildung, ungeeignetes Material, mechanische Überlastung, veränderte Lasteinleitung und abriebpartikelinduzierte Lockerung detailliert beschrieben. Zusätzlich werden Prothesenluxation und septische Prothesenlockerung sowie weitere Komplikationen erörtert. Die detaillierte Analyse der verschiedenen Versagensmechanismen bildet den Höhepunkt der Arbeit.
Schlüsselwörter
Zementfreier Hüftgelenkersatz, Osseointegration, Periprothetische Membran, Abriebpartikel, Aseptische Prothesenlockerung, Mikrobewegung, Implantatstabilität, Knochenumbau, Biokompatibilität, Operationstechnik.
Häufig gestellte Fragen (FAQ) zur Diplomarbeit: Zementfreier Hüftgelenkersatz
Was ist der Gegenstand dieser Diplomarbeit?
Die Diplomarbeit untersucht die Kontaktfläche zwischen Knochen und Implantat im zementfreien Hüftgelenkpfannenersatzsystem, um eine optimale Stabilität zu erreichen. Sie analysiert die biologischen und physiologischen Grundlagen, die historische Entwicklung und den aktuellen Stand der Technik des künstlichen Hüftgelenkersatzes. Ein Schwerpunkt liegt auf der Langzeitinteraktion zwischen Implantat und Knochenlager sowie den Versagensursachen und -mechanismen des Pfannenersatzes.
Welche Themen werden in der Arbeit behandelt?
Die Arbeit deckt ein breites Spektrum an Themen ab, darunter die Anatomie und Physiologie des Hüftgelenks, die historische Entwicklung und den aktuellen Stand des Hüftgelenkersatzes, die Langzeitwechselwirkungen zwischen Implantat und Knochen, die Analyse periprothetischer Membranen und die Versagensursachen und -mechanismen des Pfannenersatzes.
Welche Kapitel umfasst die Arbeit?
Die Arbeit ist in fünf Kapitel gegliedert: Einleitung, Biologische und physiologische Grundlagen, Künstlicher Hüftgelenkersatz, Die Langzeitinteraktion zwischen künstlicher Hüftgelenkpfanne und Knochenlager, und Versagensursachen und -mechanismen am künstlichen Hüftgelenkersatz. Jedes Kapitel behandelt spezifische Aspekte des zementfreien Hüftgelenkersatzes.
Was sind die Ziele der Arbeit?
Das Hauptziel ist die Erforschung der Stabilitätskriterien des Hüftgelenkersatzes und die Identifizierung von Aspekten zur Optimierung künstlicher Hüftpfannen. Die Arbeit strebt danach, ein umfassendes Verständnis der komplexen Wechselwirkungen zwischen Implantat und Knochengewebe zu schaffen.
Welche biologischen und physiologischen Grundlagen werden betrachtet?
Dieses Kapitel behandelt die Anatomie und Physiologie des Hüftgelenks im Detail, einschließlich der Struktur von Knochengewebe (Kompakta und Spongiosa) und der Rolle verschiedener Knochenzellen beim Knochenumbau und der Bruchheilung. Die Eigenschaften des Bindegewebes an der Knochen-Implantat-Grenzfläche werden ebenfalls berücksichtigt.
Wie wird die historische Entwicklung des künstlichen Hüftgelenkersatzes dargestellt?
Das Kapitel zum künstlichen Hüftgelenkersatz beschreibt die Indikationen, die historische Entwicklung verschiedener Prothesentypen und deren Probleme (Materiallockerung, Abstoßungsreaktionen) sowie den aktuellen Stand der Technik bezüglich zementfreier Hüftpfannensysteme (Pressfit-, Schraub- und Spreizpfannen) und der Operationstechnik.
Welche Rolle spielt die periprothetische Membran?
Die periprothetische Membran (Interfacemembran) steht im Mittelpunkt des Kapitels über die Langzeitinteraktion. Ihre Bildung und Klassifizierung werden detailliert beschrieben, da sie wichtige Hinweise auf mögliche Versagensursachen liefert.
Welche Versagensursachen und -mechanismen werden analysiert?
Das letzte Kapitel analysiert die Ursachen für das Versagen von Hüftpfannenimplantaten, insbesondere die aseptische Prothesenlockerung. Es werden verschiedene Mechanismen wie unzureichende Primärstabilität, Mikrobewegungen, Spaltbildung, ungeeignetes Material, mechanische Überlastung, veränderte Lasteinleitung und abriebpartikelinduzierte Lockerung detailliert beschrieben. Weitere Komplikationen wie Prothesenluxation und septische Prothesenlockerung werden ebenfalls erörtert.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Schlüsselwörter sind: Zementfreier Hüftgelenkersatz, Osseointegration, Periprothetische Membran, Abriebpartikel, Aseptische Prothesenlockerung, Mikrobewegung, Implantatstabilität, Knochenumbau, Biokompatibilität, Operationstechnik.
- Quote paper
- Osman Celik (Author), 2008, Untersuchung der Knochen/Implantat-Kontaktfläche im zementfreien Hüftgelenkpfannenersatzsystem zum Erreichen einer optimalen Stabilität, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/177063
