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FE-Simulation zur Lokalisierung hoch beanspruchter Bereiche in der Hüftpfanne von Endoprothesen

Autoren:Behrens, B.-A.; Helms, G. ; Pösse, O.
Kategorie:Zeitschriften/Aufsätze (reviewed)
Jahr:2006
Veröffentlichung:Biomedizinische Technik, Dez 2006

Abstract

Die Implantation einer Hüfttotalendoprothese ist ein operativer Eingriff, der in Deutschland häufig aufgrund eines fortgeschrittenen Hüftgelenkschadens sowohl beim Menschen als auch in der Veterinärmedizin beim Hund durchgeführt wird. Das Langzeitergebnis einer Hüfttotalendoprothese wird hauptsächlich durch die aseptische Lockerung der Prothese bestimmt; Abriebpartikel der Gleitpaarung sind für eine Lockerung mit verantwortlich. Zur Analyse der Oberflächenspannungen bei unterschiedlichen Gleitpaarungen wurde ein Finite-Element-Modell generiert, das auf den CAD-Daten einer handelsüblichen Hüfttotalendoprothese basiert. Nach Einleitung einer physiologischen Gelenkkraft wurden Spannungen in den Komponenten der drei Gleitpaarungen Keramik/Polyethylen, Keramik/Keramik und Metall/Polyethylen berechnet. Dabei zeigten sich bei der Gleitpaarung Keramik/Keramik deutlich höhere Spitzenspannungen als bei den beiden übrigen Gleitpaarungen. In weiteren Arbeiten sollen angepasste Prothesen entwickelt werden, die optimale Reib- und Dämpfungseigenschaften der Komponenten sicherstellen.