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Wissenschaftliche Auswertung von 350 fehlgeschlagenen Metasul-LDH®-Hüftprothesen mit DUROM®-Azetabulumkomponente bei Verdacht auf Konusinsuffizienz, implantiert in einem einzelnen Zentrum 2003 bis 2008

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Abstract

Hintergrund: Hohe Revisionsraten bei Metasul-LDH®-Hüftprothesen (LDH = large-diameter head, Großkopf) mit DUROM®-Azetabulumkomponente, die in den Jahren 2003 bis 2008 in einem einzelnen Zentrum implantiert wurden, führten zu der Annahme, dass es sich um eine systembedingte Schwachstelle bei Großkopfhüfttotalprothesen handelt. Es bestand der Verdacht, dass die Konusverbindung zwischen Kopf und Schaft ursächlich für das Versagen der Implantate sei. Dies führte zu einer wissenschaftlichen Aufarbeitung der fehlgeschlagenen Hüftprothesen mit der Fragestellung, zu klären, ob es sich um ein tribologisches Problem oder um ein Konusversagen handelt. Material und Methoden: Die zur Beweisführung wichtigen Daten wie Serummetallkonzentrationen, Prothesentypen und Schaftlegierung wurden bei den 315 betroffenen Patienten mit 350 DUROM®-LDH-HTP erhoben und statistisch ausgewertet. Ergebnisse: Es zeigten sich signifikante Unterschiede zwischen den Metallkonzentrationen im Serum der Patienten bei den verschiedenen Schaftmodellen. Bei Patienten mit Titanschäften wurden nicht nur gravierendere Folgen für die Knochensubstanz um das betroffenen Gelenk beobachtet, sondern auch signifikant höhere Serumkobaltkonzentrationen nachgewiesen. Schlussfolgerung: Dieser Nachweis führt zu dem Schluss, dass es sich hier nicht um ein tribologisches Problem der Gleitpaarung, sondern um ein Problem der Konus-Schaft-Verbindung handelt.

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Background: Large diameter heads (LDHs) of metal-on-metal bearings in total hip arthroplasty provide increased range of motion and reduced dislocation rates. However, major concerns grew over high wear rates from the modular connection between femoral stem and head, especially in combination with adapter sleeves. Methods: A computational study on the taper connection stability of LDH (50 mm) with adapter sleeves of different lengths (S, M, L, and XL) compared with a standard femoral head (32 mm) without adapter sleeves was conducted using explicit finite element analyses. Four different impact configurations were considered resulting from varied mallet mass (0.5 vs 1.0 kg) and velocity (1.0 vs 2.0 m/s). The taper stability was evaluated by determination of the pull-off forces and micromotions due to simulated joint loads during walking (2 kN and 7.9 Nm, respectively). Moreover, the deformations of the adapter sleeves and the contact area in the taper connections were evaluated. Results: Although the pull-off forces of the LDH with different-sized adapter sleeves were comparable, contact area decreased and adapter sleeve deformations increased (up to 283%) with an increasing adapter sleeve length. Moreover, the micromotions of LDH with adapter sleeves were up to 7-times higher, as compared with the standard femoral head without an adapter sleeve. Conclusion: The present numerical study confirms that the assembly technique of LDH with adapter sleeves reveals increased micromotions compared with standard femoral head sizes. We could demonstrate that deviations of the stem trunnion geometry and improper surgical instructions led to worse mechanical stability of the taper connection.
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