2.4. Das Prinzip der Bereich der Knochenvitalität
2.4.1. Zusammenfassung
Aus Erfahrung wissen wir, dass der Knochen, wenn er weder belastet noch dynamisch beansprucht wird, schrumpft und sich schliesslich zurückbildet. Wird der Knochen dagegen zeitweise übermässig belastet, bildet er sich ebenfalls zurück und verursacht in einigen Fällen heftige lokale Schmerzen. Daraus ergeben sich zwei logische Grenzen, deren genau Werte noch nicht zur Verfügung stehen, die mir jedoch bei allen Menschen äusserst konstant erscheinen.
Nennen wir die Untergrenze Rückbildungschwelle mangels ausreichender Belastung und die Obergrenze Rückbildungschwelle wegen Überbelastung
Den Bereich zwischen diesen beiden Grenzwerten nannte ich der KnochenVitalitätsBereich.
Durch die Geometrische Verankerung wird gewährleistet, dass alle Berührungspunkte des Knochens mit der Prothese nur innerhalb dieses Grenzbereichs belastet werden.
2.4.2. Existenz eines Vitalitätsbereiches
Im folgenden Abschnitt möchte ich kurz auf meine Überlegungen eingehen, die ich seit etwa zwanzig Jahren bei der Konzeption der von mir entwickelten Prothesen anstelle. In 1998 habe ich dieses Konzept und Hypothese an die Société de Biomécanique präsentiert ( 6.2.3. )
Die Erfahrung zeigt, und das ist gut bekannt, dass, wenn der Knochen weder belastet wird, noch Druck oder dynamische Beanspruchung erfährt, sich die Knochenmasse zurückbildet. Der Knochen verdünnt sich und neigt zur Rückbildung. Erfährt der Knochen dagegen zeitweise übermässige Belastungen, ist die Rückbildung in einigen Fällen mit starken lokalen Schmerzen verbunden.
Diese Überlegung stimmt natürlich mit den Wolff-s Gesetz (1892). ( 6.2.3. Doc 6 ) Daraus ergeben sich zwei logische Schwellenwerte, deren Grössen jedoch noch nicht exakt vorliegen. Ich bin davon überzeugt, dass eine vertiefte Studie eine deutliche Konstante bei den Kortikalknochen einzelnen Patienten offensichtlich machen würde. ( Lokale und mikroskopische Betrachtung )
2.4.3. Definition der Schwellen des Bereiches
In diesem Dokument nannte ich den unteren Grenzwert
Rückbildungsgrenze auf Grund ungenügender Belastung und den oberen Grenzwert
Rückbildungsgrenze auf Grund übermässiger Belastung.
Den Bereich zwischen diesen beiden Grenzwerten, innerhalb derer sich der Knochen stabilisiert und verstärkt, nannte ich den Knochenvitalitätsbereich. Bei einem Implantat dürfen sämtliche Berührungspunkte des Knochens mit der Prothese nur Belastungen zwischen diesen beiden Grenzwerten ertragen.
2.4.4. Anwendung auf die Prothesen
Bei der Prothesenentwicklung berücksichtige ich den Knochenvitalitätsbereich, um sicher zu gehen, dass gewisse Prothesenbereiche den Knochen nicht zu stark, andere wiederum nicht zu gering belasten.
Eine gleichmässige Verteilung der Belastung auf den grössten Implantatsbereich wäre natürlich ideal. In der Praxis ist dies jedoch kaum realisierbar, sollte aber dennoch angestrebt werden. Wenn der Knochen nach der Implantation Belastungen ausgesetzt ist, die im Bereich der Knochenvitalität liegen, ist die Beanspruchung des Knochens konstruktiv und nicht mit einer Zerstörung verbunden. Die Osteointegration kann sich folglich auf eine bedeutende Fläche des Implantats erstrecken. Das Endergebnis ist die Sekundärstabilität des Implantats.
2.4.5. Notwendigkeit den Bereich Knöcherner Vitalität zu respektieren
Die von zahlreichen Patienten mit unzementierten Prothesen bekundeten Schmerzen im Knochen werden meiner Meinung nach durch Belastungen ausgelöst, die zeitweise den Knochenvitalitätsbereich überschreiten.
Diese Schmerzen gelten als Warnsignal für das Überschreiten der Obergrenze. Es treten ebenfalls Schmerzen auf, wenn die Prothese instabil ist und sich nur an einigen Punkten auf das Knochenbett stützt (Fehlen von Primärstabilität).
Bei einigen unzementierten Prothesen bildet sich in unmittelbarer Nähe der Schaftspitze eine zwiebelförmige Verdickung aussen an der Diaphyse sowie ein Sockel im Markraum. Dieses Phänomen der „Zwiebelbildung“ kann, wenn es in geringem Masse auftritt, als normal angesehen werden, insbesondere wenn das Entstehen der Verdickung mit keinerlei Schmerzen verbunden ist.
Der Distalendpunkt eines Implantats unterbindet von Natur aus zeitweise die Fähigkeit der Diaphyse, sich bei Belastungen elatisch zu verformen. Geringe Verdickungen zwischen der Schaftspitze und der leeren Diaphyse gleichen diese unvermeidliche Beeinträchtigung letztlich aus.
2.4.6. Anpassungs- und Formulierungsweise
Von den mathematischen Funktionen, die das Calcarpolynom bilden, ermöglicht die Fixationsfunktion eine Kontrolle der Belastungsverteilung entlang der Diaphyse. Die Distale Trennungsfunktion ermöglicht dagegen eine schrittweise Verringerung der vom Implantat unweit des Distalendpunkts auf den Knochen ausgeübten Belastung. Es kommt folglich nicht mehr zur unvermittelten Überbelastung des leeren Diaphysebereichs.
Dank dieser Methoden konnte ich bei der letzten Version des zementfreien SL Plus Schaftes der Theorie des Knochenvitalitätsbereiches gerecht werden und erreichte, dass die Patienten ab den ersten Belastungstagen mit diesen Prothesen fast keine Schmerzen hatten.
2.4.7. Dieses Thema verdient die Verfolgung einer Forschung
Ohne Labor war mir eine konkretere Ausarbeitung und Entwicklung dieses Konzepts bisher leider nicht möglich.
Zum Zweck eines weiteren Fortschritts in der Implantatentwicklung hätte ich gerne reale und messbare Ergebnisse verwendet. Daher würde ich mich freuen, Kontakte zu knüpfen und an einer vertieften Studie mitzuarbeiten, um reale und messbare Grenzwerte für die Knochenvitalität im Hinblick auf die Belastung zu erhalten und diese Hypothese folglich zu bestätigen.
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