Einfluss der Herafill-Struktur auf die Primärstabilität zementierter Prothesen im Impaktionsmodell - CT-morphologische und biomechanische Untersuchung

Abstract

Ziel der Dissertationsarbeit war die Messung des Einflusses antibiotikabeladener Knochenersatzmaterialien variabler Form und Größe innerhalb thermodesinfizierter und nativer Spongiosa auf die Primärstabilität zementierter Femurschaft-Prothesen nach Impaktion. Herafill®G enthält Calciumsulfat, Calciumcarbonat und appliziert hohe lokale Konzentrationen von Gentamicin, welches wichtig ist für die Revisionschirurgie nach infiziertem Gelenkersatz. Es wurde native und thermodesinfizierte Spongiosa 6-7 Monate alter Schweine-Femora für das Impaktions-Modell verwendet und jeweils mit Herafill®G-Pellets unterschiedlicher Form und Größe versetzt. Als Schaft-Modell wurde ein bovines Femur gewählt, da dieses eine hohe Ähnlichkeit betreffend Form und Größe mit humanem Femur aufwies. Die Primärstabilität des Verbundes wurde folglich anhand der Messung von Mikrorelativbewegungen an Zement und Femur in 29 Modellen, aufgeteilt in 6 unterschiedlichen Gruppen, erfasst. Thermodesinfizierte Spongiosa zeigte eine signifikant höhere Primärstabilität im Vergleich zu nativer Spongiosa bei einer mittleren Differenz der Mikrorelativbewegungen von 423,8 mgrad/Nm (p<0.001) und einem 95% Konfidenzintervall von 181,5 bis 666,0 mgrad/Nm. Durch das Hinzufügen von Antibiotika-Granulat wurde die Primärstabilität nicht signifikant verringert, jedoch konnte durch das Hinzufügen kugelförmiger Antibiose zu nativer Spongiosa ebenjene um 344.0 mgrad/Nm (p<0.003) erhöht werden. In allen Modellen zeigte sich eine höhere Primärstabilität an den distalen Prothesenregionen im Vergleich zu den proximalen Messpunkten. Für thermodesinfizierte Spongiosa waren weniger Impaktionsimpulse von Nöten. Thermodesinfizierte Spongiosa könnte verglichen mit nativer Spongiosa einen höheren Impaktionsgrad und somit eine höhere Primärstabilität erlangen, welches sich in distal verringerten Mikrorelativbewegungen äußert. Die Applikation von Herafill®G -Granulat zu thermodesinfizierter Spongiosa sollte für die Anwendung lokaler Antibiose in Betracht gezogen werden. Herafill®G -Kugeln erschienen von Vorteil für die Applikation zu nativem Knochen. Die Heterogenität der Knochenersatzmaterialien sowie technische Aspekte des femoralen Impaktionsverfahrens müssen zukünftig hinsichtlich der Reproduzierbarkeit berücksichtigt werden. Weitere Untersuchungen an humanen Knochenpräparaten sollten nun folgen.