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Felix Zeifang, Jörg Heinrich Holstein, Georgios Tosounidis, Wolfgang Görtz, Hans-Georg Simank
Methodik zur zerstörungsfreien Testung von Oberflächenbeschichtungen in der Endoprothetik Method of non-destructive mechanical testing of new surface coatings for prostheses
Keywords: Endoprothetik, Implantatbeschichtung, Kaninchen, transkortikales Modell, zerstörungsfreie Auszugsmessung, implant coating, non-destructive mechanical testing, prosthesis, rabbit, transcortical model
Die Untersuchung neuer Oberflächenbeschichtungen und Oberflächenbearbeitungsmethoden für Endoprothesen ist derzeit Gegenstand intensiver Forschung. Ziel dieser Studie war es, eine innovative biomechanische Messmethode zur Überprüfung des Einwachsverhaltens von Knochenimplantaten zu testen. In einem transkortikalen Implantationsmodell wurden 28 Kaninchen oberflächenbeschichtete (n=14) und unbeschichtete (n=14) Titanplomben in die laterale Femurkondyle implantiert. Nach 6 Wochen oder 6 Monaten wurden die Tiere getötet, der Knochen entnommen und die Einwachsfestigkeit der Implantate biomechanisch und histologisch ausgewertet. Im Rahmen der biomechanischen Auszugsmessungen führten die belastungsabhängigen Relativ-bewegungen zwischen Knochen und Plombe bis zu einer Zugkraft von 50 N zu keiner Zerstörung des Knochen-Implantatverbundes (Interface). Somit konnten an einer Probe sowohl biomechanische als auch histologische Untersuchungen durchgeführt werden. Die Ergebnisse aus beiden Untersuchungen zeigten eine signifikante Korrelation (Korrelationskoeffizient -0,79; p<0,01) und waren reproduzierbar. Durch den Einsatz der zerstörungsfreien mechanischen Auszugsmessung wird die Anzahl der notwendigen Versuchstiere halbiert und eine Kontrolle der Ergebniskorrelation zwischen Histologie und Biomechanik ermöglicht. Die zerstörungsfreie mechanische Auszugsmessung stellt somit eine ideale Methode zur Untersuchung von neuen Implantatwerkstoffen, Oberflächenbeschichtungen und Oberflächenbearbeitungsmethoden in der Endoprothetik dar.
Biomedizinische Technik, Walter de Gruyter
Print ISSN: 0013-5585
Volume: 51, 04/2006
Pages: 3 - 7