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Lokalisation und Volumenberechnung von femoralem Schaftabrieb an explantierten, zementierten Hüftendoprothesenschäften vom Typ CF-30 und dessen Relevanz als Faktor der aseptischen Lockerung

dc.contributor.advisorBuchhorn, Gottfriedde
dc.contributor.authorStauch, Tilode
dc.date.accessioned2013-01-30T11:34:51Zde
dc.date.available2013-01-30T23:51:29Zde
dc.date.issued2012-09-25de
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11858/00-1735-0000-000D-F1ED-Fde
dc.identifier.urihttp://dx.doi.org/10.53846/goediss-3566
dc.description.abstractDie aseptische Lockerung ist weltweit der häufigste Grund für eine Prothesenrevision. Die vorliegende Schadensfallanalyse beschäftigt sich mit biomechanischen als auch biologischen Faktoren der lockerungsbegünstigenden Knochenresorption. Es wurden für 33 raue und 2 polierte CF-30 - Geradschaftprothesen klinische und radiologische Daten erhoben. An den Schäften wurden die Flächen der Spuren abrasiven Abriebs (Rubmarks) und dessen Intensität (Tiefe der Abschliffspuren) qualitativ und semiquantitativ ortsaufgelöst erfasst. Die objektive Flächenerfassung erfolgte mittels Morphometrie abgezeichneter Einzelflächen unterschiedlicher Abriebintensitäten. Deren Graduierung wurde mittels Weißlichtinterferometrie validiert. Die näherungsweise Berechnung des Metallabriebvolumens je Intensität in µm³/µm² erfolgte graphisch. Das biomechanische Versagensmuster wurde genau analysiert. Die mittlere Abriebfläche für n=31 (Ausschluss von 2 Schäften) betrug 1761 mm² (SD 440 mm²) oder 28,4% der Gesamtschaftoberfläche. Für die berücksichtigten 31 rauen Schäfte konnte ein hypothetischer durchschnittlicher Metallverlust durch Abrieb von 3,187 mm³ (Bereich 0,802 bis 5,688 mm³) berechnet werden. Bezogen auf die Dichte einer CoCrMo - Legierung war die durchschnittliche Freisetzung von 26,4521 mg Material in das Schaft/Zement - Interface zu erwarten. Die daraus resultierende biologisch wichtige Partikellast betrug durchschnittlich mindestens 3,2 Milliarden Teilchen je Schaft. Dabei war mit dem Überschreiten einer Schwellendosis für die Auslösung der „Partikelkrankheit“ mit möglicher Knochenresorption und konsekutiver aseptischer Implantatlockerung, zu rechnen. Dennoch waren Verschleißparameter wie Abriebvolumen, relativer Gesamtabrieb oder mittlere Rauigkeit der Schäfte nicht signifikant mit der Verweildauer korreliert. Es fanden sich jedoch signifikante Zusammenhänge der Abriebparameter mit klinischen und radiologischen Daten. Mit Hilfe der Rubmarks als Zeichen und Ergebnis maximaler Beanspruchung, konnte unter Berücksichtigung von Schaftdesign und –oberfläche, ein Versagensmuster der CF-30 - Schäfte rekonstruiert und beschrieben werden. Die hier gefundenen Abriebkategorien bzw. – intensitäten sind nur auf die Oberflächenstruktur der CF-30 - Schäfte anzuwenden, da je nach Ausgangsrauigkeit mit entsprechend schwächeren oder stärkeren Oberflächenschäden gerechnet werden muss. Andere Schäfte müssten daher erneut visuell graduiert und mittels Interferometrie evaluiert werden. Zudem müsste der Volumenverlust pro Intensität neu berechnet werden. Dafür ist die Interferometrie ein geeignetes Verfahren. Es konnte übereinstimmend mit anderen Studien gezeigt werden, dass die genaue Analyse von Abriebstellen gelockerter Schäfte, zuzüglich zu klinischen und radiologischen Daten, ein wertvolles Instrument zur Evaluation von Leistungsfähigkeit und Funktion dieser Schäfte ist.de
dc.format.mimetypeapplication/pdfde
dc.language.isogerde
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/de
dc.titleLokalisation und Volumenberechnung von femoralem Schaftabrieb an explantierten, zementierten Hüftendoprothesenschäften vom Typ CF-30 und dessen Relevanz als Faktor der aseptischen Lockerungde
dc.typedoctoralThesisde
dc.title.translatedLocalisation and volume-calculation of femoral stem wear of explanted, cemented total-hip-replacement-stems of CF-30 type and its relevance as factor of the aseptic looseningde
dc.contributor.refereeSchultz, Wolfgang Prof. Dr.de
dc.date.examination2012-10-09de
dc.subject.dnb610 Medizin, Gesundheitde
dc.subject.gokMED 490de
dc.description.abstractengAseptic loosening is the world's most common reason for revision of prostheses. This retrieval analysis deals with biomechanical and biological factors of the loosening favoring bone resorption. Clinical and radiological data was collected for 33 rough and 2 polished CF-30 – straight stem prostheses. There, areas of abrasive wear (rubmarks) and their intensity (depth of rubmarks) were recorded qualitatively and semi-quantitatively. The area detection was performed by morphometry of copied individual areas of different abrasion intensities. Their graduation was validated by white light interferometry. The approximate calculation of the metal wear volume per intensity in micron ³ / square microns was done graphically. The biomechanical failure patterns were analyzed. The average area of rubmarks for n = 31 (exclusion of two stems) was 1761 mm ² (SD 440 mm ²), or 28.4% of the total surface of the stem. For the considered 31 rough stems a hypothetical average metal loss due to abrasion of 3.187 mm ³ (range 0.802 to 5.688 mm ³) could be calculated. Based on the density of a CoCrMo - alloy, the average release of 26.4521 mg of material into the stem / cement – interface can be expected. The resulting biologically important particle load averaged at least 3.2 billion particles per stem. The crossing of a threshold dose for initiating the "particle disease" with possible bone resorption and consecutive aseptic loosening was to be expected. Yet wear parameters such as wear-volume, relative total rubmark area or abrasion roughness of the stems were not significantly correlated with the length of stay. There were, however, significant correlations of wear parameters with clinical and radiological data. With the help of rubmarks as sign and result of maximum stress, the failure pattern of the CF-30 stems could be rebuilt and described, considering the stem design and surface. The wear categories or intensities found here are only to apply on the surface structure of the CF-30 – stems. Depending on original surface roughness, a correspondingly weaker or stronger surface damage must be expected. Therefore other stems should be graded visually and re-evaluated by means of interferometry again. The volume loss per intensity had to be are recalculated. Therefore interferometry is a suitable method. It could be demonstrated consistent with other studies, that the precise analysis of rubmarks of loosened stems is, supplemental to clinical and radiological data, a valuable tool for the evaluation of performance and function of these stems.de
dc.contributor.coRefereeSchliephake, Henning Prof. Dr. Dr.de
dc.subject.topicMedicinede
dc.subject.gerHüft TEPde
dc.subject.gerSchadensfallanalysede
dc.subject.gerCF-30de
dc.subject.gerrauer metall Schaftde
dc.subject.gerrubmarkde
dc.subject.gerfemoraler Schaft Abriebde
dc.subject.gerVolumen Metallabriebde
dc.subject.gerOsteolysende
dc.subject.gerInterferometriede
dc.subject.gerVersagensmusterde
dc.subject.engTotal hip replacementde
dc.subject.engretrieval analysisde
dc.subject.engCF-30de
dc.subject.engrough metal stemde
dc.subject.engrubmarkde
dc.subject.engfemoral stem wearde
dc.subject.engvolume of wearde
dc.subject.engosteolysisde
dc.subject.enginterferometryde
dc.subject.engfailure patternde
dc.subject.bk44.83 Rheumatologiede
dc.subject.bkOrthopädiede
dc.identifier.urnurn:nbn:de:gbv:7-webdoc-3710-3de
dc.identifier.purlwebdoc-3710de
dc.affiliation.instituteMedizinische Fakultätde
dc.identifier.ppn73186185Xde


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