Optimierung der Druck- und Zugverteilung im Ersatzsystem der Hüftgelenkpfanne - Problemstellung und Konzeptentwurf

Masterarbeit aus dem Jahr 2007 im Fachbereich Medizin - Biomedizinische Technik, Note: 1,0, Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg, Sprache: Deutsch, Abstract: In Deutschland erhalten jährlich rund 200.000 Menschen ein künstliches Hüftgelenk. Das Ziel eines solchen Hüftgelenkersatzes ist eine möglichst dauerhafte und optimale Wiederherstellung der Funktion des betroffenen Gelenks, das durch Abnutzung, Fehlbildung oder Unfall geschädigt ist. Die für einen vollständigen Gelenkersatz verwendete Totalendoprothese (TEP) besteht dabei aus einer in den Beckenknochen zu implantierenden künstlichen Hüftpfanne sowie aus einer Schaftprothese mit Kugelkopf, die in den Oberschenkelknochen eingesetzt wird. Bei der Entwicklung von künstlichen Hüftpfannen spielt die Geometrie des Hüftgelenks eine entscheidende Rolle. Da die natürliche Gelenkpfanne annähernd halbkugelförmig ist, bietet sich diese Form auch für die Implantate an. Eine höhere Stabilität im knöchernen Lager besitzen hingegen andere Pfannenformen. Das verwendete Material und die Beschaffenheit der Schalenoberfläche sind nur zwei von vielen weiteren Faktoren, die einen Einfluss auf die Langzeitstabilität von künstlichen Hüftpfannen haben. Nicht zuletzt ist auch die Kinematik der Pfannenschale, d. h. ihre Implantationsrichtung für eine optimale Fixierung des orthopädischen Knochenimplantats und einen ausreichenden Bewegungsumfang im künstlichen Hüftgelenk von Bedeutung. Die Arbeit beschäftigt sich mit den zahlreichen Einflussfaktoren auf künstliche Hüftpfannen. Dies soll einen Aufschluss über Stabilitätskriterien des Hüftgelenkersatzes geben, die im Optimierungsprozess von künstlichen Hüftpfannen von Bedeutung sein können. Neben der ausführlichen Problemstellung wird ein Konzeptentwurf für eine Optimierung der Druck- und Zugverteilung im Ersatzsystem der Hüftgelenkpfanne ausgearbeitet und vorgestellt. Zunächst wird der aktuelle Stand der Technik für zementierte und zementfrei zu implantierende Hüftpfannen beschrieben. Anschließend wird die Arbeitshypothese formuliert und anhand eines Ordnungsschemas am Beispiel von zwei zuvor als wesentlich ermittelten Einflussfaktoren begründet. In Anforderungslisten werden zudem einige Forderungen und Wünsche für modulare Pressfit- und Schraubpfannen festgelegt. Die Ergebnisse der Arbeit fließen im Rahmen des Projektes RomEo, an dem die Helmut-Schmidt-Universität und das Berufsgenossenschaftliche Unfallkrankenhaus Hamburg beteiligt sind, in ein Teilprojekt zur Optimierung und Weiterentwicklung des Hüftgelenkersatzes ein.