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Die Geometrische Verankerung von Prothesen

4.10. Konstruktion der SchrÀgkanten Raspeln und SchÀfte

4.10.1. Zusammenfassung

Um die Prinzipien der Geometrischen Verankerung bei der Konstruktion der SL Plus-SchÀften strikt zu respektieren, wurden die Fasen entlang der 4 rechteckigen Kanten des Verankerungsbereichs mathematisch definiert.

Bei den AlloClassic-StĂ€ben hatten die Rundungen entlang der 4 geraden Kanten einen konstanten Radius entlang der Kanten und waren fĂŒr alle GrĂ¶ĂŸen einzigartig, und die Ecken der ZĂ€hne der AlloClassic-Raspeln waren mehr oder weniger scharf und auf jeden Fall nicht vom Designer definiert .

Aus GrĂŒnden der Verbesserung habe ich mir ĂŒberlegt, dass die Fasen der SL Plus-Stangen die konische Geometrie des Ankers respektieren und regelmĂ€ĂŸig in der Breite entlang jeder Kante und fĂŒr alle GrĂ¶ĂŸen der Serie variieren sollten.

Bei den SL Plus Raspeln, die ich speziell fĂŒr die Zahnecke mikrometergenau berechnet und an die Produktion ĂŒbermittelt habe, habe ich einen Breitenunterschied zwischen der Fase des Schafts und der Fase der Raspel auf der entsprechenden Höhe eingebracht dass es nicht die Fase des Schafts ist, die ĂŒberall auf dem Boden der von der Raspel im Knochenbett vorbereiteten Fase aufliegt, sondern dass die primĂ€re Auflage im Wesentlichen auf den Kanten der rechteckigen FlĂ€chen des Schafts ausgeĂŒbt wird.

La surface de contact primaire de l'implant avec le lit osseux rectifiĂ© est augmentĂ©e par rapport aux tiges Ă  arĂȘtes non chanfreinĂ©es. Die primĂ€re KontaktflĂ€che des Implantats mit dem geschliffenen Knochenbett ist im Vergleich zu SchĂ€ften mit nicht abgeschrĂ€gten Kanten vergrĂ¶ĂŸert.

Der kleine freigelassene Raum zwischen der Fase des prĂ€parierten Knochens und der Fase des Implantats dient als radiale Einklemmreserve. Übrigens nimmt der Zwischenraum zwischen den Fasen einige beim Reiben entstehende SpĂ€ne auf.

4.10.2. Beziehungen zwischen Raspelfasen und Schaftfasen bei SL Plus-SchÀften.

Bei der kortikalen PrÀparation des Femurs sind die Abmessungen der Fasen an den vier Kanten des Prothesenschafts von besonderer Bedeutung. Die Technologie zur Erzielung von Fasen wird im Folgenden detailliert beschrieben.

Die KnochenprÀparation mit SL Plus-Schaftraspeln weist eine Fase auf, die etwas schmaler ist als die Fase des entsprechenden Schafts, sodass die 45-Grad-SchrÀgflÀche der Fase des Schafts unter Druck nicht in mechanischen Kontakt mit der mit der Reibe im Knochen prÀparierten Fase kommt .

Ich finde es vorzuziehen, dass die KnochenunterstĂŒtzung nur an den unmittelbaren Kanten des Schafts auf beiden Seiten der Fase erfolgt, also in der GrĂ¶ĂŸenordnung von 1 bis 3 mm entlang der gesamten Fase und schon gar nicht auf der FlĂ€che der Fase. (Zeichnung noch AD)

Dadurch sitzt der SL Plus-Schaft entlang von 8 LĂ€ngslinien fest auf der Kortikalis, wobei jede Fase ĂŒber zwei KontaktbĂ€nder verfĂŒgt.

Dank der UnterstĂŒtzung entlang der 8 KontaktbĂ€nder können wir einer radialen Verteilung der Spannungen, die den Schaft in Richtung Knochen verlassen, in 8 Umfangsrichtungen eines Abschnitts des Schafts so nahe wie möglich kommen.

DarĂŒber hinaus ermöglichen die 8 LĂ€ngsbĂ€nder eine sehr wirksame Minimierung des frĂŒhzeitigen Absinkens des Stabes in die Diaphyse nach korrekter Platzierung, wie im Kapitel ĂŒber die Theorie des KnochenvitalitĂ€tsbereichs beschrieben.

4.10.3. Begrenzung der Einsinken durch berechnete Raspeln

Unmittelbar nach der Implantation ist die OberflÀche, die direkt mit dem Knochen in Kontakt steht, noch nicht sehr ausgedehnt, und daher ist nur ein kleiner Bruchteil der OberflÀche des Knochens erhalten, selbst wenn sie zufriedenstellend ist und vom Bediener manuell als eng mit dem Knochenbett verbunden empfunden wird erheblicher Stress.

Diese vorĂŒbergehenden Überbelastungen fĂŒhren in den darauffolgenden Tagen zu einer leichten Resorption des Knochens und möglicherweise zu einem leichten Eintauchen des Schaftes um 1 bis 2 mm in den Knochen, bis aufgrund der geringen Resorption die KontaktflĂ€che zwischen Prothese und Prothese verschwindet. Der Knochen wird verbreitert und die KontaktflĂ€che ist diesmal groß genug, dass die Verbindung zwischen Prothese und Knochen nicht mehr im Bereich der Resorption, sondern im Bereich der KnochenvitalitĂ€t liegt, wo das Implantat in stationĂ€rer Kohabitation mit dem Knochen steht, welches nicht mehr resorbiert wird.

4.10.4. Osseointegration ist optional.

Ich möchte daran erinnern, dass die nach meinen Verfahren berechnete geometrische Fixierung einer Prothese nicht unbedingt die Hilfe der Osseointegration erfordert. Das ist eine sehr nĂŒtzliche, sehr wichtige Sache, die ich aber nicht fĂŒr wesentlich halte.

Was ich gerade gesagt habe, ist einer der Faktoren fĂŒr den großen Erfolg Prothesen mit Geometrischer Verankerung, da das Nachwachsen des Knochens nicht bei allen Patienten automatisch erfolgt. Beispielsweise können Patienten, die zu alt sind, deren Stoffwechsel langsam ist und deren Knochen aufgrund eingeschrĂ€nkter AktivitĂ€t nur wenig beansprucht werden und deren Markkanal neigt dazu sich zu erweitern, nicht positiv auf das Vorhandensein eines Implantats reagieren.

Einige reoperierte Patienten, deren zementierte Prothese entfernt wurde und deren innere OberflĂ€che der Diaphyse durch die toxischen Bestandteile des Zements, die nach Revisionen an Ort und Stelle verbleiben, oder aus anderen biologischen GrĂŒnden gehemmt wurde, weisen ebenfalls eine mangelhafte Osseointegration auf. Bei diesen Patienten ist die FĂ€higkeit zum Knochennachwachsen der Zellen im Markkanal schlecht und die SchĂ€fte mĂŒssen auch bei diesen Menschen halten.

Wenn ein Nachwachsen des Knochens unbedingt erforderlich wÀre, wÀre diese Prothese nur bei relativ jungen Patienten erfolgreich.

4.10.5. Analyse der Fasen

Ich bin der Meinung, dass ein direkter Kontakt der Fase des Schafts mit der Fase des prÀparierten Knochenbetts vermieden werden sollte, da bei der PrÀparation mit der Raspel absolut unvermeidlich Ablagerungen und SpÀne vorhanden sind, die eine abgestufte Struktur auf Höhe des Knochenbetts formen jeder Zahn.

Diese Struktur bleibt durch die abschließenden Reibebewegungen zurĂŒck, wobei jeder Raspelhub immer in einer Verstopfung endet und nie eine glatte, „gehobelte“ OberflĂ€che zurĂŒckbleibt. Dabei handelt es sich keineswegs um eine ideale Nut, die man durch FrĂ€sen in der Werkstatt erhĂ€lt.

An dieser Stelle ist die geometrische QualitÀt dieser OberflÀche nur auf etwa ein bis zwei Zehntel mm genau. Durch Kratzen mit einer Nadel in den Ecken des prÀparierten Knochens kann der Operateur das GerÀusch dieser Treppenstruktur leicht hören.

Bestimmte RĂŒckstĂ€nde und SpĂ€ne, die sich nicht vom Knochen gelöst haben, finden ihren Platz dank der spalt zwischen Fasen der Schaft und des Raspels .

Wir können in etwa 9 von 10 FĂ€llen feststellen, dass der Schaft, sobald er in das nach meiner Methode vorbereitete Knochenbett eingefĂŒhrt ist, absolut nicht mehr absinkt und nach einigen Wochen die Osseointegration zur endgĂŒltigen Fixierung, d. h. sekundĂ€ren Fixierung, des Schaftes beitrĂ€gt wird nicht mehr einsinken.

Einmal in 10 FĂ€llen kann es zu einer sehr kleinen Absenkung von etwa 2 bis 3 mm kommen, wenn der Operateur den Knochen nicht ausreichend vorbereitet, etwas zu frĂŒh mit dem Raspeln aufgehört hat. In diesen FĂ€llen erfolgt die geometrische Fixierung 2 bis 3 mm tiefer und einige Wochen spĂ€ter folgt die sekundĂ€re Fixierung durch Osseointegration.

FĂŒr die wenigen Patienten, die zu alt sind oder deren InnenflĂ€che des Femurs durch ĂŒber viele Jahre verbliebenen Zement biologisch geschĂ€digt wurde, oder fĂŒr sehr alte Patienten, deren KnochenvitalitĂ€t vernachlĂ€ssigbar geworden ist, sind die SchĂ€fte mit Geometrische Verankerung geeignet, bieten nach einer maximalen Absenkung von 2 mm endgĂŒltige StabilitĂ€t und aufgrund des engen Kontakts zwischen der Kortikalis und den 8 UmfangsflĂ€chen des Schafts ist die OberflĂ€che so beschaffen, dass der Knochen nicht mehr resorbiert wird und die Prothese nicht mehr sinkt . Diese Art von Prothese erfordert nicht unbedingt eine Osseointegration.

4.10.6. Geometrischer Aufbau der Schaftfasen.

Die an den SchĂ€ften vorhandenen Fasen weisen eine kontinuierlich variable Breite auf und diese Breite weitet sich regelmĂ€ĂŸig von der Spitze des Schafts zum proximalen Teil hin aus. Diese Eigenschaft ist wesentlich, um meinen Prinzipien der Geometrischen Verankerung gerecht zu werden und damit sich der Schaft bis ins kleinste Detail in seiner knöchernen HĂŒlle wie eine konische Verbindung verhĂ€lt. Die Verbreiterung der Fase ist ĂŒberall proportional zur anteroposterioren Dicke des Schafts. Mit kommerzieller 3D-Designsoftware, die nur Fasen mit konstanter Breite an einem bestimmten Metallteil anbringen kann, ließen sich Fasen dieser Art nicht auf einfache Weise herstellen.

Wie wir an anderer Stelle sehen können, erhÀlt man die rechteckige Hauptform des Schaftes vor der Anwendung des Fasenberechnungsalgorithmus, indem man ihn der LÀnge nach in 100 Ebenen schneidet.

Dieser Schnitt ist bei den geraden SL-SchÀften Àquidistant, bei den gebogenen SchÀften der nÀchsten Generation wie dem Modular-Plus jedoch logarithmisch auf einer krummlinigen Achse in Logarithmischen Spirale.

Auf jedem Abschnitt senkrecht zur Achse, der jeder Schnittebene entspricht, wird die Fase in einem nicht orthonormalen lokalen Vektorraum berechnet, indem einerseits der Winkel der Fase, beispielsweise 45 Grad, und andererseits die Seite der Fase als Prozentsatz der Schaftdicke auf dieser Ebene.

Diese Prozentsatz ergibt sich aus der Parameterbasis. Dieser Wert ist fĂŒr alle GrĂ¶ĂŸen der Serie gleich, wird aber durch das Wachstumsfaktorsystem automatisch an jede GrĂ¶ĂŸe angepasst.

Die Breite der Fase wird daher auf jeder Ebene, entlang der gesamten SSchaft und fĂŒr alle SchĂ€ften der Serie unabhĂ€ngig neu berechnet.

Zur ErfĂŒllung des Prinzips der Aufsteigenden Einschachtelung siehe Theoriekapitel 4.7.2.

Wenn wir zwei aufeinanderfolgende geschnittene SchĂ€fte aus der Serie nehmen und die Breiten der Fasen an jedem der beiden SchĂ€fte an der Stelle messen, an der ihre Abschnitte die gleiche Dicke und die gleiche Breite haben, ist die Breite der Fasen identisch. Auf diese Weise können zwei SchĂ€fte unterschiedlicher GrĂ¶ĂŸe in den mit derselben Raspel prĂ€parierten Knochen implantiert werden.

Es ist zu beachten, dass die Fase relativ klein bleibt und keinen Einfluss auf die DrehstabilitÀt der Schaft im eingebauten Zustand haben kann.

In jedem Fall muss die Ausrichtung der Raspel beim Platzieren der allerersten kleinen Raspel oder der ersten Raspel, die Kontakt mit der Kortikalis zu haben beginnt, genau ĂŒberwacht werden, da bei so koaxial eingeschlagenen Raspeln die Anteversionsausrichtung der ersten Raspel erhalten bleibt das seinen Weg gefunden hat.

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4.11. Optimale Anzahl der Raspelzaehne

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