Berliner und Münchener Tierärztliche Wochenschrift 122, 391-397

DOI: 10.2376/0005-9366-122-391

© Schlütersche Verlagsgesellschaft mbH & Co. KG. 2009

Publiziert: 09/2009

Zusammenfassung

Nach chirurgischer Versorgung schwerer Hüftgelenkserkrankungen mit artifiziellenHüftgelenksimplantaten kann eine aseptische Lockerung der Prothese auftreten.Infolge von unphysiologischer Lastverteilung im periprothetischen Femurund Belastungsabschirmung durch die Prothese kann es zu Knochenumbauprozessenkommen. Insbesondere der Knochenabbau kann dabei in der aseptischenLockerung der Prothese resultieren.

Zielsetzung dieser Studie ist die numerische Untersuchung der Belastungsabschirmungund damit verbundenen Knochenabbaus nach Implantation derzementierten Langschaftprothese Bioméchanique®. Die Untersuchungen imRahmen dieser Studie erfolgten auf Basis der Finite-Element-Methode (FEM).Diese Methodik zur Berechnung beanspruchungsadaptiver Knochenumbauprozesseim prothetisch versorgten Femur ist von herausragendem Interesse, da siein späteren Untersuchungen für die Verbesserung von caninen Hüftgelenksprothesenverwendet werden kann.

Die berechnete Verteilung der Knochendichte im periprothetischen Femur unddie Evolution der Massenverluste in den verschiedenen Analyseregionen zeigendie relevanten Bereiche der Belastungsabschirmung und demonstrieren damitmögliche Bereiche der aseptischen Lockerung vorwiegend im proximo-medialenBereich des caninen Femurs. Die hier dargestellten numerischen Ergebnissebestätigen klinische Befunde und zeigen somit, dass die FEM-gestützte Methodikein zuverlässiges Werkzeug zur Vorhersage der Knochenumbauprozesse ist.

Summary

After surgical treatment of severe hip diseases with artificial joint prosthesesaseptic loosening of the implants can occur. Unphysiologic load distribution inthe periprosthetic femur and stress shielding by the prosthesis can result in boneremodelling processes. In particular a cutback of the bone mass is followed by anaseptic loosening of the prosthesis.

In this context the understanding of bone remodelling processes in the protheticallytreated femur is of outstanding interest for the optimisation of canine hipjoint prostheses in the future.

Therefore the main aim of this sudy was the numerical investigation on the changein the load distribution in the canine periprosthetic femur and the resulting boneremodelling after implantation of the cemented stem Bioméchanique®. The investigationswithin this study were carried out using the Finite Element Analysis (FEA).The calculated bone density of the periprosthetic femur and the evolution ofthe mass loss show relevant stress shielding areas in different analysis regions.Therefore possible regions of aseptic loosening are indicated particularly in theproximo-medial femur. The here demonstrated numerical results are in agreementwith clinical findings. For this reason the FEA-based method is a valuabletool for the prediction of bone remodelling processes.