Die Hüftarthroplastik mit isoelastischen Totalprothesen im Tierexperiment

Summary

Uncemented fixation and low-friction materials are the basis of this experiment. Plastics with an elasticity similar to the bone (“isoelasticity”) show very propitious material qualities. The direct cementless incorporation of test bodies must be checked.

In 63 sheep isoeleastic total hip joints were implanted. After 2 till 51 weeks the animals were sacrificed and 44 specimen of hips and organs were explored macroscopically, radiologically, spherimetrically and histologically. The result was:

• 1. Plastic hip prosthesis are incorporated in the bone, but the boundary layer is built by a collagenous fiber tissue.

• 2. Loosening brings resoption of the bone and expansion of the structural changed soft tissue.

• 3. The transformation of the femoral cortex to osteoporosis is considered possibly as the consequence of an insufficient biological transfer of the weight.

• 4. Fractures of the femoral prosthesis-stem could not be observed.

• 5. The radiology allows at the pelvis prosthesis a concret statement concerning stability, on the femoral part a probable one.

• 6. The abrasion is minimal, the tissue reaction to abrasion products is unessential.

• 7. Small abrasion particles are carried of by the lymph tract and stored in the first regional gland. A more distant spreading is not demonstrable.

Zusammenfassung

Zementlose Verankerung und verschleißarme Materialien bilden die Grundlagen der vorliegenden experimentellen Versuchsreihe. Thermoplastische Kunststoffe mit annähernd knöchernen Elastizitätswerten („Isoelastizität“) zeigten an Simulatoren außerordentlich günstige Werkstoffeigenschaften. Die Frage des direkten, zementlosen Einbaues artikulierender Versuchskörper war zu prüfen.

Bei 63 Schafen wurden daher isoelastische Hüfttotalprothesen ohne Knochenzement implantiert. Nach 2- bis 51 wöchiger Versuchsdauer wurden die Tiere getötet und 44 hüft- und Organpräparate makroskopischen, radiologischen, sphärimetrischen und histologischen Untersuchungen zugeführt. Die Auswertung ergab folgendes Resultat:

• 1. Kunststoffprothesen werden vom Knochen umschlossen, an der Grenzschicht bildet sich jedoch aus biomechanischer Ursache ein kollagenes Fasersystem.

• 2. Bei Lockerungen kommt es, wie an den herkömmlichen Modellen, zur Knochenresorption und verstärkter Ausdehnung des auch strukturell veränderten Bindegewebes.

• 3. Auftretende Umbauvorgänge an der Femurcorticalis im Sinne einer Versprödung sind möglicherweise als Folge unzureichender biologischer Kraftübertragung anzusehen.

• 4. Prothesenstielbrüche konnten nie beobachtet werden.

• 5. Die radiologische Untersuchung läßt an der Beckenprothese sichere, an der Femurkomponente wahrscheinliche Aussagen über die Stabilität zu.

• 6. Der Abrieb gestaltet sich minimal, die Gewebsreaktion durch Abriebteilchen ist unwesentlich.

• 7. Kleine Abriebpartikel werden auf dem Lymphwege bis in die erste regionäre Filterzone verschleppt und dort gespeichert. Eine weitere Ausbreitung ist nicht nachweisbar.