Steigerung der femuralen Knochen-Knochenzement-Verbundfestigkeit in der zementierten Revisionshüftendoprothetik durch einen amphiphilen Knochenhaftvermittler im dynamischen in-vitro Ausstoßversuch / Improvement of femoral bone-cement adhesion in cemented revision hip arthroplasty by application of an amphiphilic bonder in a dynamic femur expulsion testing in vitro

Zementierte Hüftprothesen-Revisionsschäfte zeigen reduzierte Standzeiten im Vergleich zu zementfreien Implantaten. In dieser Untersuchung soll der Nutzen eines amphiphilen Knochenhaftvermittlers zur Steigerung der Verbundfestigkeit im biomechanischen Femurausstoßversuch überprüft werden. Es wurde ein vereinfachter Prüfstandsversuch mit idealisierten Femurschaftprüfkörpern durchgeführt. Die Prüfkörper wurden in Rinderfemura [Gruppe 1: kein Knochenhaftvermittler (n=10), Gruppe 2: Knochenhaftvermittler mit Glutaraldehyd-Anteil (n=10), Gruppe 3: Knochenhaftvermittler ohne Glutaraldehyd-Anteil (n=10)] einzementiert. In allen Gruppen erfolgte eine dynamische Belastung (Oberlast 800 N; Unterlast 100 N; Frequenz 3 Hz; Gesamtlastzyklenzahl 105). Anschließend wurden die Prüfkörper axial aus dem Verbund ausgestoßen und die Ausstoßkraft ermittelt. Bei den statischen Kontrollen fand sich in Gruppe 1 eine mittlere Ausstoßkraft von 4123 N, in Gruppe 2 von 8357,5 N und in Gruppe 3 von 5830,8 N. Nach dynamischer Belastung fanden sich ebenso die höchsten Ausstoßkräfte in Gruppe 2 (8191,5 N), gefolgt von Gruppe 3 (5649,5 N) und Gruppe 1 (3462 N). In der Gruppe 2 kam es bei insgesamt 9 Prüfkörpern zu „periprothetischen” Frakturen der Rinderfemura ab einer Ausstoßkraft von 8400 N bei unzertrennlichem Verbund. Die Oberflächenkonditionierung mit amphiphilem Knochenhaftvermittler, insbesondere mit Glutaraldehyd-Anteil, führt zu einer signifikanten Erhöhung der Verbundstabilität von zementierten Femurschaftprüfkörpern. Eine Übertragung dieser Technik in die klinische Situation könnte zu einer Erhöhung der Langzeitstabilität zementierter Femurrevisionsschäfte führen. Cemented femoral stems have shown decreased longevity compared to cementless implants in hip revision arthroplasty. The aim of this study was to evaluate the effect of an amphiphilic bonder on bone cement stability in a biomechanical femur expulsion test. A simplified hip simulator test setup with idealised femur stem specimens was carried out. The stems were implanted into bovine femurs (group 1: no bonder, n=10; group 2: bonder including glutaraldehyde, n=10; group 3: bonder without glutaraldehyde, n=10). A dynamic loading (maximum load: 800 N; minimum load: 100 N; frequency: 3 Hz; 105 cycles) was performed. Subsequently, the stem specimens were expulsed axially out of their implant beds and maximum load at failure was recorded. The static controls showed a mean maximum load to failure of 4123 N in group 1, 8357.5 N