Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

Vergleich der Primärstabilität einer Schenkelhalsendoprothese Typ Spiron (Fa. ARGE-Medizintechnik) mit der einer konventionellen Geradschaftprothese Typ Zweymüller (Alloclassic TM SL) am Hundefemur

Hühn, Franziska

The present study aimed at clarifying the degree of primary stability of the femoral-neck endoprosthesis of the type Spiron (firm ARGE-Medizintechnik) compared with a conventional straight-shaft prosthesis of the type Zweymüller (Alloclassic™ SL) and whether possible differences can be attributed to the different designs of the prostheses. On 48 femora of dogs, there was first determined the total bone density, the trabecular as well as the cortical with the subcortical bone density by means of peripheral quantitative computer tomography. The comparison of the three groups (group with Spiron prosthesis, group with Zweymüller prosthesis as well as group without prosthesis) showed - just like the sex-specific comparison - no significant differences. In the femora of Group A, there was implanted a true-to-scale copy of the Spiron prosthesis that has been used in human orthopaedics only since 2003. In Group B, there was implanted a copy of the Zweymüller prosthesis, the standard model used in human endoprosthetics, adapted to a dog's femur. Group C remained without prosthesis and served as a reference group. In all three groups, the maximum load was measured with the help of a materials testing machine. The loads were gradually applied to the head of the prosthesis or femur, respectively, in 15 axial load steps of 200 N each, starting with 200 N up to 3000 N. There were performed 10 cycles per load step. The femora without prosthesis (Group C) showed the significantly highest mean value of maximum test load with an average of 3935 N. The comparison of the two prosthesis systems  (Groups A and B) showed, with 1306 N, a significantly higher mean value of maximum load for the femora with an implanted Spiron prosthesis (Group A) than for the group with a Zweymüller prosthesis (Group B) that, with 854 N, reached the lowest mean value of maximum test load. The relative movements and thus the sink-in depth of the prostheses into the femoral neck (Spiron prosthesis) or shaft (Zweymüller prosthesis) were determined with the help of the CMS 30P measuring system for three-dimensional movement analysis. There were determined the permanent (irreversible), the short-term (elastic swing-back amplitude) as well as the total sink-in depth. With regard to the permanent sink-in depth, the system with a proximal and metaphyseal anchoring (Spiron prosthesis, 1.27 ± 0.65 mm) showed significantly lower values than the Zweymüller prosthesis that is also distally and diaphyseally anchored (3.29 mm ± 0.65 mm). The measurement of the short-term sink-in depth (elastic swing-back amplitude) showed, for the Spiron prosthesis with a mean value of 1.47 mm (± 0.73 mm), an only slightly  higher swing-back amplitude (non-significant, = 0.19) than for the Zweymüller prosthesis (mean value of 1.13 ± 0.76 mm). With regard to the total sink-in depth composed of elastic swing-back amplitude and permanent sink-in depth of the prosthesis, there were determined significantly lower values for the group of Spiron prostheses (2.74 mm ± 1.09 mm) than for the group of Zweymüller prostheses (4.42 ± 1.14 mm). Reaching their individual maximum test load the prosthesis of group A (Spiron) tilted, whil the prosthesis of group B (Zweymüller) splitted the femoral shaft. From the above, there can be derived a higher primary stability under laboratory conditions of the Spiron prosthesis compared with the Zweymüller prosthesis that can be attributed to the metaphyseal anchoring concept and the screw-shaped design of the prosthesis. For assessing the results for the cement-free Spiron prosthesis obtained under laboratory conditions in the clinical practice, its suitability must be substantiated by further examination.

In der vorliegenden Arbeit sollte geklärt werden, wie groß die Primärstabilität der Schenkelhalsprothese Typ Spiron (Fa. ARGE-Medizintechnik) im Vergleich zur konventionellen Geradschaftprothese Typ Zweymüller (Alloclassic™ SL) ist und ob sich eventuelle Unterschiede auf das Prothesendesign zurückführen lassen. An 48 Hundefemora wurde zuerst die Gesamtknochendichte, die trabekuläre sowie die kortikale mit der subkortikalen Knochendichte mittels peripherer quantitativer Computertomographie bestimmt. Beim Vergleich der drei Gruppen (Gruppe mit Spiron-Prothese, Gruppe mit Zweymüller-Prothese sowie Gruppe ohne Prothese) ergaben sich, wie auch beim geschlechtsspezifischen Vergleich, keine signifikanten Unterschiede. In die Femora der Gruppe A wurde ein maßstabsgetreuer Nachbau, der in der Humanorthopädie erst seit 2003 verwendeten Spiron-Prothese, implantiert. Bei der Gruppe B wurde ein, an das Hundefemur adaptierter Nachbau der Zweymüller-Prothese, dem Standardmodell in der Humanendoprothetik, eingesetzt. Die Gruppe C blieb ohne Prothese und diente als Bezugsgruppe. Bei allen drei Gruppen erfolgte die Messung der maximalen Belastungskraft mit einer Materialprüfmaschine. Die Lasten wurden in 15 axialen Belastungsstufen mit je 200 N,  beginnend bei 200 N schrittweise bis 3000 N, auf den Prothesen- bzw. Femurkopf aufgebracht. Pro Belastungsstufe wurden jeweils 10 Zyklen gefahren. Die Femora ohne Prothese (Gruppe C) zeigten mit durchschnittlich 3935 N den signifikant höchsten Mittelwert der maximalen Prüflast. Der Vergleich der beiden Prothesensysteme (Gruppe A und B) ergab für die Femora mit implantierter Spiron-Prothese (Gruppe A) mit 1306 N einen signifikant höheren Mittelwert der Belastungsmaxima als für die Gruppe der Femora mit Zweymüller-Prothese (Gruppe B), die mit 854 N den geringsten Mittelwert der maximalen Prüflast erzielten. Die Relativbewegungen und somit die Einsinktiefe der Prothesen in den Femurhals (Spiron-Prothese) bzw. -schaft (Zweymüller-Prothese) wurden mit dem CMS 30P-Messsystem zur dreidimensionalen Bewegungsanalyse ermittelt. Dabei wurde sowohl die permanente, (irreversible), die kurzzeitige (elastische Rückschwingamplitude) als auch die Gesamteinsinktiefe ermittelt. Bei der permanenten Einsinktiefe zeigte das System mit proximaler bzw. metaphysärer Verankerung (Spiron-Prothese: 1,27 ± 0,65 mm) signifikant geringere Werte als die auch distal bzw. diaphysär verankerte Zweymüller-Prothese (3,29 ± 0,65 mm). Die Messung der kurzzeitigen Einsinktiefe (elastische Rückschwingamplitude) ergab für die Spiron-Prothese mit einem Mittelwert von 1,47 mm (± 0,73 mm) eine nur geringfügig höhere Rückschwingamplitude (nicht signifikant, p=0,19) als für die Zweymüller-Prothese (mittlerer Wert von 1,13 ± 0,76 mm). Für die Gesamteinsinktiefe, die sich aus der elastischen Rückschwingamplitude und der permanenten Einsinktiefe der Prothese zusammensetzt, wurden für die Gruppe der Spiron-Prothese (2,74 ± 1,09 mm) signifikant niedrigere Werte als für die Gruppe der Zweymüller-Prothese (4,42 ± 1,14 mm) ermittelt. Bei den individuellen Belastungsmaxima zeigten die Femora der Gruppe A (Spiron) ein distales Abkippen der Prothese, während bei der Gruppe B (Zweymüller) durch die Keilwirkung der Prothese der Femurschaft gesprengt wird. Hieraus lässt sich eine unter Laborbedingungen höhere Primärstabilität der Spiron-Prothese gegenüber der Zweymüller-Prothese ableiten, die auf das metaphysäre Verankerungskonzept und die Gewindeschraubenform der Prothese zurückzuführen ist. Um die unter Laborbedingungen erzielten Ergebnisse zur zementfreien Spiron-Prothese im klinischen Einsatz bewerten zu können, muss deren Eignung durch weitere Untersuchungen begründet werden.

Vorschau

Zitieren

Zitierform:

Hühn, Franziska: Vergleich der Primärstabilität einer Schenkelhalsendoprothese Typ Spiron (Fa. ARGE-Medizintechnik) mit der einer konventionellen Geradschaftprothese Typ Zweymüller (Alloclassic TM SL) am Hundefemur. Hannover 2005. Tierärztliche Hochschule.

Rechte

Nutzung und Vervielfältigung:
Alle Rechte vorbehalten

Export