Biokompatible Beschichtung für eine verlängerte Tragedauer von Knieprothesen im dynamischen Dauertest mit Rissanalyse der Grenzflächen
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Zusammenfassend ergaben sich aus dem durchgeführten und geförderten Versuchsvorhaben folgende Erkenntnisse: Durch die hier untersuchte Oberflächenbeschichtung von tibialen Endoprothesen mittels Silikatisierung/Silanisierung konnte eindrucksvoll dargestellt werden, dass ein hydrolytisches Debonding in der Grenzschicht Metall-PMMA deutlich reduziert werden kann. Als Folge dessen zeigt sich eine verbesserte Verbundfestigkeit zwischen beschichtetem Metall und PMMA; dies spiegelt sich durch eine Reduktion von Mikrobewegungen, der konsekutiven Spannungsspitzen im PMMA und in einer homogeneren Kraftverteilung im Zement bei verminderter Rissbildung/Zerrüttung wider. Hydrolytisches Debonding und die daraus resultierenden Mikrobewegungen zwischen Metall und PMMA im Falle der unbeschichteten Prothesen sind eine potentielle Ursache der mechanischen, aseptischen Lockerung. Im Rahmen weiterführender Studien bleibt zu klären, inwieweit unterschiedliche Prothesendesigns sowie Prothesenmaterialien die Verbundfestigkeit ebenfalls beeinflussen. Des Weiteren gilt es in kontrollierten klinischen Anwendungsstudien zu beobachten, inwieweit diese in-vitro Ergebnisse sich in der täglichen klinischen Anwendung unter invivo Bedingungen bestätigen.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- Surface pretreatment for prolonged survival of cemented tibial prosthesis components: full- vs. surfacecementation technique. BioMedical Engineering OnLine 2005; 4:61 (S.: 1-9)
Marx R, Qunaibi M, Wirtz DC, Niethard FU, Mumme T
- Cemented total knee arthroplasties. Improvements in the binding between bone cement and metal. Z Orthop 2006; 144:281-288
Mumme T, Marx R, Andereya St, Weber M, Müller-Rath R, Wirtz DC
- Surface pretreatment for prolonged survival of cemented tibial prosthesis components: full- vs. surfacecementation technique. Biomed Tech 2006; 51: 95-102
Mumme T, Marx R, Qunaibi M, Niethard FU, Wirtz DC
- Mechanische In-vitro Prüfung von fünfzehn kommerziellen Knochenzementen auf der Basis von Polymethylmethacrylat. Z Orthop Unfall 2007: 579-585
Gravius S, Wirtz DC, Marx R, Maus U, Andereya S, Müller-Rath R, Mumme T
- Surface coating to improve the metal-cement bonding in cemented femur stems. Arch Orthop Trauma Surg 2008: 773-781
Mumme T, Marx R, Mueller-Rath R, Siebert Ch, Wirtz DC
- Surface pretreatment of endoprostheses by silica/silane to optimise the hydrolytic stability between bone cement and metal: Total hip and knee arthroplasty. Orthopäde 2008 Mar;37(3):240-250
Mumme T, Marx R, Mueller-Rath R, Gravius S, Andereya S, Wirtz DC:
- Silikatbeschichtung zementierter Titanschäfte für die Reduzierung aseptischer Lockerungsraten. Z Orthop Unfall 2009: 175-182
Marx R, Faramarzi R, Jungwirth F, Kleffner BV, Mumme T, Weber M, Wirtz DC
