5.2.3.1. Der zementierte Geradschaft mit den meisten Innovationen

Bei Nachoperationen hatte ich zahlreiche Mängel am Müller-Geradschaft festgestellt, die ich mit dem zementierten Holz-Zacher-Schaft beheben wollte. Durch die Anwendung möglichst vieler meiner für zementfreie Schäfte entwickelten Methoden konnte ich mein Ziel erreichen.

5.2.3.2. Anteroposteriore Dickenvariation und Vergleich mit dem Müller-Schaft

Alle Größen der Müller-Schaftserie wiesen eine einheitliche proximale Dicke auf. Zur Spitze hin nahm diese Dicke distal leicht ab, ohne spezifischen Winkel.

Die anterioren und posterioren Oberflächen erfüllten nicht die beabsichtigte Funktion, den Zement während der Implantation in Richtung der anterioren und posterioren Knochenwände zu komprimieren.

Die medialen und lateralen Konturen der Verankerungszone waren so gestaltet, dass sie an drei oder vier Kontaktpunkten mit der Knochenwand zusammentrafen. Aufgrund dieser Knochenverkeilung an einigen Stellen wurde dieser Schaft in Frankreich allgemein als „selbstsichernder Müller-Schaft“ bezeichnet. An diesen Stellen war der Zementmantel nicht vorhanden.

5.2.3.3. Die Bedeutung der Zementierrillen

Wie bei zementierten Müller-Schäften dienen die Längsrillen auch bei zementierten Holz-Zacher-Prothesen der Stabilisierung innerhalb der Zementhülse. Bei Holz-Zacher-Prothesen spielen die Rillen jedoch eine deutlich weiter reichende Rolle und ermöglichen eine allmähliche Vergrößerung des Querschnitts. Die Rillen sind distal tiefer und nehmen nach proximal hin stetig ab.

Die Rillen kompensieren somit den durch die Fixationsfunktion bedingten vergrößerten lateralen Querschnitt, der eine größere Amplitude aufweist als zementfreie Schäfte. Dank der Rillen variiert der Querschnitt stärker, um eine periphere Kompression des Zements zu erreichen.

Diese Rillen mit unterschiedlicher Tiefe ermöglichen einerseits die Anpassung des zementierten Schafts an die allgemeine Form des Markkanals und andererseits die Fähigkeit des Schafts, den Zement harmonisch zu verteilen, insbesondere um einen Kontinuitätsbruch der Zementhülle durch Kolbenwirkung zu vermeiden.

5.2.3.4. Neigung der Nut für Extrahierbarkeit

Um das Prinzip der Extrahierbarkeit weiter zu gewährleisten, ist die Nut relativ zur Konstruktionsachse der Verankerungszone geneigt und rechnerisch parallel zur medialen Kontur der Verankerungszone angelegt.

Zur Schaftspitze hin weiten sich die Rillen stetig. Auch die Planflächen der Rillenböden rücken distal näher zusammen. Im ausgehärteten Zement verhalten sich die Rillenflächen wie eine Kegelfuge.

Wie bei jeder konischen Verbindung führt jeder Extraktionsbeginn über einige Millimeter hinaus zur gleichzeitigen Trennung von Prothese und Zement auf allen Flächen der Rillen.

Zu Beginn der Extraktion wird der Schaft wie auf Schienen geführt und gezwungen, sich in medialer Richtung zu bewegen, die von der medialen Kontur und der Nut gemeinsam getragen wird. Dadurch entfernt sich die gesamte laterale Kontur von der Zementhülle. Dieser Abstand schützt den Trochanter major im Vergleich zu einer vertikalen Extraktion vor Rissbildung. Die Neigung des Extraktionsgewindes trägt zu dieser medialen Extraktion bei.

5.2.3.5. Trochanterkrümmung

Der Trochanterbereich dieses Schaftes wurde mit einer mäßig starken Krümmung und nicht entlang einer gestrichelten Linie berechnet.

Ich hatte mehrfach festgestellt, dass der Trochanterbereich des geraden Müller-Schafts nicht meinem Extraktionsprinzip entsprach. Die gestrichelte laterale Kontur war für mich inakzeptabel. Dieser schräge Abschnitt war für die regelmäßige Zementierung während der Implantation und die Schaftextraktion im Falle einer Reoperation ungünstig.

Ich freue mich, feststellen zu können, dass das Trochanterquerruder vor Kurzem bei den minimalinvasiven Zweymüller-Schäften entfernt wurde, aus den gleichen Gründen: Beseitigung des Konflikts mit dem Trochanter major.

5.2.3.6. Die Calcar-Kurve

Die Calcar-Kurve wurde mithilfe eines automatischen Parameterdefinitionsprozesses für die Exponentialfunktion berechnet, der alle ihre Punkte definiert.

5.2.3.7. Der Kragen und seine Neigung

Professor Holz empfahl, den Halsabschnitt dieses zementierten Schaftes in einem moderaten Winkel abzuschneiden. Der Kragen dieses Schaftes wurde daher mit einer Neigung von 40° zur Horizontalen berechnet.

Der schmale Kragen trägt zwar etwas zur Kompression des Zements am Ende der Implantation bei, dient dem Behandler aber als Positionierungsreferenz.

5.2.3.8. Die laterale Kontur des Schaftes

Die gesamte laterale Kontur besteht aus einer Reihe von Funktionen, die im Folgenden beschrieben werden, analog zum gesamten Calcar-Polynom für die mediale Kontur.

Diese laterale Kontur wird als Polynom gebildet, dessen erster Term die Pyramidenbasisform ist. Diese Funktionen werden sukzessive hinzugefügt: die Trochanter-Wirbelsäulenkrümmungsfunktion, eine Fixationsfunktion ähnlich der medialen Kontur, jedoch mit einem ausgeprägteren Amplitudenparameter, und schließlich die distale Ski-Funktion, die spezifisch für zementierte Schäfte ist.

Ich habe diesen Funktionen keine spezifische Bezeichnung gegeben.

5.2.3.9. Das geneigte Extraktionsgewinde und die Extraktionsfähigkeit

Das Extraktionsgewinde ist geometrisch identisch mit dem Gewinde, das ich an allen Stäben in meinem Entwurf verwendet habe. Ich hätte mir gewünscht, dass es Gegenstand einer internationalen Norm wäre.

Das Extraktionsgewinde war etwa zehn Grad zum Hals hin geneigt. Diese Richtung ähnelt der Neigung am oberen Ende der Trochanterkurve. Sollte die Prothese extrahiert werden müssen, ist es unwahrscheinlich, dass die Richtung der auf die Extraktionsschraube einwirkenden Zugstöße während der ersten Millimeter Risse im Trochanter major verursacht.

Wäre das Extraktionsgewinde vertikal, in Richtung der zur Berechnung des Schaftes verwendeten Längsachse, hätte dies unmittelbar Rissgefahr zur Folge. Die millimetergrösse Elastizität des Trochanter major und des den Schaft umgebenden Zements werden in diesem Bereich minimal beansprucht, ohne jedoch zu brechen. Im Gegensatz zum Zement gerader Müller-Schäfte, der bis zur Biegung der lateralen Kontur entfernt werden muss, muss zuvor nur der erste Zentimeter des Trochanterzements entfernt werden.

5.2.3.10. Dynamik des Zementvorschubs

Wie zu erwarten, verfügte ich nicht über die Laborressourcen, ergänzt durch hydrodynamische Methoden, die über meine Expertise hinausgehen, um das Phänomen des viskosen Zementverhaltens während des Vorschubs zu definieren oder Simulationen durchzuführen.

Die Form der Prothese musste sicherstellen, dass der Zement während der Insertionsbahn weder beim Einführen noch beim Aufsteigen eine Längsverschiebung von mehreren Zentimetern erfuhr.

Idealerweise bewegte sich ein Zementtropfen, sofern er lokal identifiziert und verfolgt werden konnte, nur in einer Ebene senkrecht zur Implantationsrichtung.

Diese Verschiebung umfasst das Einführen in die Spalten des Markkanals und in den schwammartigen Rest der proximalen Zone. Außerdem erfolgt eine Ausbalancierung der Verteilung um den Schaft.

Die beschleunigte Vergrößerung des proximalen Schaftquerschnitts sollte einen Zementrückfluss verhindern und am Ende der Implantation eine Zementkompression gewährleisten.

Diese Überlegung beinhaltet das Vorhandensein eines diaphysären Obturators mit einem an das Absaugsystem angeschlossenen Drain.

## 5.2.3.11. Kontinuität der Zementhülse

Viele zementierte Schäfte weisen an ihrer distalen Spitze einen massiven Querschnitt auf, der einen Kolbeneffekt auf den Zement erzeugt. Erreicht die distale Spitze den Bereich, in dem der Markkanal nicht mehr wesentlich breiter ist als die Schaftspitze, wird der Zement unter dieser Spitze nach distal gedrückt und verteilt sich nicht mehr um die Spitze herum. Die Kontinuität wird genau dort unterbrochen, wo sie unbedingt erforderlich ist.

Ein diaphysärer Obturator löst dieses Problem bei den meisten Schäften. Beim Holz-Zacher-Schaft wurde der distale Spitzenabschnitt dank der Aussparung der Zementierrillen deutlich reduziert. Der I-förmige distale Spitzenabschnitt ermöglicht es dem Zement, sich um die Schaftspitze herum zu verteilen. Der Kolbeneffekt tritt nicht auf.

Ein Zentrierzubehör mit Rippen an der Stabspitze ist nicht erforderlich. Dieses Zubehör hält die Spitze radiologisch im Markraum zentriert und bewirkt einen Längsschnitt der Zementhülse in vier oder sechs Stränge, wodurch die mechanische Kontinuität der Zementhülse aufgehoben wird.

Die Rippen eines Zentrierzubehörs erzeugen ebenfalls keinen Schnitt in sechs Sektoren.

5.2.3.11. Der Hals

Der Hals, bestehend aus dem Kegel, der den kugelförmigen Kopf verbindet, wurde unter Berücksichtigung aller meiner Prinzipien entworfen. Der intertrochantäre Drehbereich hat ein kettenlinienförmiges Profil (hyperbolischer Cosinus), wie es Gaudí in seiner Architektur verwendete.

Diese Form gewährleistet die bestmögliche Bruchfestigkeit dieses Bereichs für jede Größe.

5.2.3.12. Anschlusskonus des Kopfes

Der standard 14 Anschlusskonus mit Keramikkopf entspricht dem Sulzer-Patent für den strukturierten Konus. Dessen leicht verformbare Oberfläche ist so konzipiert, dass sie sich an die Innenseite des Anschlusskonus des Keramikkopfes anschmiegt und vor allem kleinste Fertigungsunterschiede in der Geometrie von Metall- und Keramikkonus ausgleicht.

Ich bin ein leidenschaftlicher Verfechter dieser Technologie, die ich bereits 1978 „Mikrostreifungen“ nannte. Ich verteidigte diese Technologie beharrlich in den Sitzungen der Normungskommissionen und bestand nach der Veröffentlichung dieses Patents darauf, sie prominent in meinen Vorschlag für eine europäische Norm aufzunehmen, die alle Fragen im Zusammenhang mit konischen Verbindungen in orthopädischen Implantaten abdeckt.

5.2.3.13. Schwenkbereich

Der Holz-Zacher-Schafthals wurde so konzipiert, dass er einen größtmöglichen Bewegungsbereich relativ zur Hüftgelenkspfanne bietet. Das Konzept und die grafische Darstellung der Bewegung finden Sie in den Kapiteln 3.3.3 bis 3.3.6 meines Normentwurfs (6.7.2.3.).

Der Hals direkt unter der Basis des Verbindungskegels hat einen kleineren Durchmesser als der Konus, um den Spielraum zu vergrößern und eine möglichst späte Hebelwirkung beim Eintritt in den sphärischen Bereich der Hüftgelenkspfanne zu gewährleisten.

Der Halsdurchmesser variiert je nach Größe leicht dank eines spezifischen Wachstumsfaktors, um den Widerstandsbedarf von Patienten mit sehr unterschiedlichen Größen statistisch zu berücksichtigen.

Der Einfluss dieser Variation auf den Spielraum beträgt nur etwa ein Grad.

Ich hielt es nicht für sinnvoll, noch dünnere Hälse zur Vergrößerung des Spielraums zu verwenden, da dadurch andere Konflikte, wie z. B. der Kontakt des Schafts mit dem Schalenrand, möglich wären.

Die axiale Länge der aktiven Zone des Kegels, der den Kopf verbindet, wurde reduziert, sodass die Basis dieses Kegels niemals den Rand der Kugelzone der Hüftgelenkspfanne berühren kann. Daher darf der tiefste Punkt des Kegels, unabhängig von der Halslänge der Kugelkopffamilie, niemals außerhalb der Kugelschale des Kugelkopfes liegen. Natürlich muss der langhalsige Kopf als Nicht-Überschwingungstest gewählt werden.

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## 5.2.3.14. Der Distale Ski

Wie in Abschnitt 4.6.2 erläutert, definiert die Funktion der distalen Ogive an der Spitze des Holz-Zacher-Schafts mit asymmetrischen medialen und lateralen Parametern den Distalen Schlitten lateral. Dieser Distale Schlitten ermöglicht es dem Operateur, die Schaftspitze nahe der medialen Kortikalis zu positionieren und so eine ausreichende Zementdicke zu gewährleisten. Diese Dicke verteilt die von der Spitze verursachten Spannungen in Richtung der lateralen Kortikalis. Eine Fehlpositionierung des zementierten Schafts in Varusposition wird vermieden.

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Nächste Kapitel:

5.3. Zementfreie Pfannen:

Nächste Implantat:

Pfannen Bicon plus

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