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Fragestellung: Die Implantation einer Hüftendoprothese zählt zu den erfolgreichsten Operationen des vergangenen Jahrhunderts. Verschiedene Entwicklungen haben dazu beigetragen. In den letzten Jahren wurden zunehmend Kurzschaftprothesen entwickelt. Hintergrund dieser Entwicklung ist insbesondere die deutlich unphysiologische Kraftübertragung nach herkömmlichen Geradschaftprothesen. Biomechanische Studien konnten zeigen, dass insbesondere in der Kalkarregion die Kraftübertragung deutlich unphysiologisch ist. Abnahmen der Dehnungen in dieser Region von teilweise über 75% wurden nachgewiesen. Gemäß des Wolffschen Gesetzes passt sich der Knochen den Belastungen an, sodass anzunehmen ist, dass es bei unphysiologischen Kraftübertragungen zu einer Knochenresorption im proximalen Femur und somit zu Stress-Shielding kommt. Dies kann langfristig eine aseptische Lockerung des Schaftes zur Folge haben. Bei Kurzschaftprothesen wird eine physiologischere Krafteinleitung postuliert. Allerdings steht der Beweis noch aus. Das Ziel dieser Arbeit war es die zementfrei fixierte METHA^®-Kurzschaftprothese, die sich metaphysär verankern soll, biomechanisch zu testen.

Methodik: Das Dehnungsmuster nach Implantation der METHA^®-Kurzschaftprothese wurde an validierten Kunstknochen der vierten Generation mittels Dehnungsmessstreifen untersucht und mit dem Dehnungsmuster von Kunstknochen ohne Prothese verglichen, um zusätzlich Hinweise über Stress-Shielding zu gewinnen (Diagram: Testung). An den Kunstknochen wurden insgesamt 10 Dehnungsmessstreifen auf 4 unterschiedlichen Ebenen aufgebracht und eine axiale Belastung von 800 Newton durch eine Material-Test-Maschine übertragen.

Ergebnisse und Schlussfolgerungen: Die Ergebnisse der biomechanischen Testung zeigen ein deutlich physiologischeres Dehnungsmuster als bei vielen getesteten Geradschaft- und sogar Individualprothesen. In der Kalkarregion, die bei herkömmlichen Prothesen eine deutliche Belastungsabnahme aufzeigt, konnten ca. 70% der physiologischen Dehnungswerte des ursprünglichen Kunstknochens aufgezeigt werden. Die größte Dehnungsabnahme zeigte sich mit ungefähr 56% der physiologischen Werte in der Region des Trochanter majors. Im Bereich der lateralen Kortikalis, in dem sich die Prothese mit der distalen Spitze abstützt, konnte eine Zunahme des Dehnungswertes auf 126% des physiologischen Kunstknochens aufgezeigt werden.

Auch wenn die größte Dehnungsabnahme abgesehen von der Trochanterregion im Bereich der Kalkars gefunden werden konnte, zeigen die Daten der biomechanischen Studien für die METHA^®-Kurzschaftprothese deutlich physiologischere Dehnungsmuster als bei vielen getesteten Geradschaft- und Individualprothesen. Entsprechend scheint die METHA^® eine proximale Kraftübertragung zu induzieren. Diese Daten lassen vermuten, dass durch die Entwicklung dieser Kurzschaftprothese das Stress-Shielding verglichen mit Geradschaftprothesen reduziert werden kann. Biomechanische Studien an Kadaverknochen sowie radiologische Langzeitergebnisse müssen die Daten dieser Studie noch belegen.