Finite-Elemente-Untersuchung zur Impingement-bedingten Schädigung von Implantaten für den Hüftgelenkersatz

Kurzfassung Nach künstlichem Hüftgelenkersatz kann Impingement zwischen Endoprothesenhals und Pfanneneinsatz zu Luxation und Implantatschädigung führen. Mithilfe eines Finite-Elemente-Modells wur- den bei unterschiedlichen Implantatpositionen Bewegungen im künstlichen Gelenk simuliert und das Impingement- und Luxationsverhalten analysiert. Die Spannungsuntersuchungen ergaben bei Impingement und während der Subluxation Druckspannungen weit oberhalb der Fließgrenze von UHMW-Polyethylen, wodurch die Impingement-bedingte Schädigung von Pfanneneinsätzen bestätigt wurde. In der vorliegenden Arbeit wird ein neues Implantatdesign vorgestellt, welches wesentlich zur Vermeidung von Impingement-bedingtem Implantatversagen beitragen kann.

[1]  L.-j. Yuan,et al.  Dislocation after total hip arthroplasty , 1999, Archives of Orthopaedic and Trauma Surgery.

[2]  K. Johnson.  Contact Mechanics: Frontmatter , 1985 .

[3]  D J Berry,et al.  Epidemiology of instability after total hip replacement. , 2001, The Orthopedic clinics of North America.

[4]  D. McCollum,et al.  Dislocation after total hip arthroplasty. Causes and prevention. , 1990, Clinical orthopaedics and related research.

[5]  Benjamin J Fregly,et al.  Experimental evaluation of an elastic foundation model to predict contact pressures in knee replacements. , 2003, Journal of biomechanics.

[6]  B. Masri,et al.  Treatment of hip instability. , 2001, The Orthopedic clinics of North America.

[7]  T D Brown,et al.  A Finite Element Analysis of Factors Influencing Total Hip Dislocation , 1998, Clinical orthopaedics and related research.

[8]  John J Callaghan,et al.  Kinematics, kinetics, and finite element analysis of commonplace maneuvers at risk for total hip dislocation. , 2003, Journal of biomechanics.

[9]  V O Saikko,et al.  A Three-Axis Hip Joint Simulator for Wear and Friction Studies on Total Hip Prostheses , 1996, Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers. Part H, Journal of engineering in medicine.

[10]  D. Kohn,et al.  Die Verrenkung der Hüfttotalendoprothese unter besonderer Beachtung verschiedener Zugangswege , 2008 .

[11]  E. Steinhauser,,et al.  Computergestützte Bewegungssimulation an Hüftendoprothesen mit Keramik-Keramik-Gleitpaarung. Analyse der Einflussparameter Implantat-Design und Position , 2002 .

[12]  B. Manaster,et al.  From the RSNA refresher courses. Total hip arthroplasty: radiographic evaluation. , 1996, Radiographics : a review publication of the Radiological Society of North America, Inc.

[13]  B F Morrey,et al.  Dislocations after total hip arthroplasty. , 1982, The Journal of bone and joint surgery. American volume.

[14]  R. Crowninshield,et al.  Biomechanics of Large Femoral Heads: What They Do and Don’t Do , 2004, Clinical orthopaedics and related research.

[15]  John A. Tesk,et al.  Mechanical Properties of Ultra High Molecular Weight Polyethylene NIST Reference Material RM 8456 , 2001 .

[16]  G. Bergmann,et al.  Hip joint loading during walking and running, measured in two patients. , 1993, Journal of biomechanics.

[17]  F. Kummer,et al.  The effect of acetabular cup orientations on limiting hip rotation. , 1999, The Journal of arthroplasty.

[18]  E Steinhauser,et al.  Methode zur Evaluierung von Einflußfaktoren auf die Luxationsstabilität von künstlichen Hüftgelenken / Method for the Evaluation of Factors Influencing the Dislocation Stability of Total Hip Endoprotheses , 2004, Biomedizinische Technik. Biomedical engineering.