Kurzfassung

Der erste Abschnitt der vergleichenden biomechanischen Testung wird am zylindrischen Kunstknochen durchgeführt. Hierbei erfolgt der Vergleich der neu entwickelten Kompressionsplatte für Mittelfußarthrodesen gegenüber dem aktuell klinisch angewandten Standardverfahren von 2 gekreuzten Schrauben und der Kombination aus beiden Verfahren (Kompressionsplatte mit 2 gekreuzten Schrauben).
Um die Positionierung in der Prüfmaschine zu ermöglichen, werden die proximalen und distalen Abschnitte in...Der erste Abschnitt der vergleichenden biomechanischen Testung wird am zylindrischen Kunstknochen durchgeführt. Hierbei erfolgt der Vergleich der neu entwickelten Kompressionsplatte für Mittelfußarthrodesen gegenüber dem aktuell klinisch angewandten Standardverfahren von 2 gekreuzten Schrauben und der Kombination aus beiden Verfahren (Kompressionsplatte mit 2 gekreuzten Schrauben).
Um die Positionierung in der Prüfmaschine zu ermöglichen, werden die proximalen und distalen Abschnitte in Polymethylmethacrylat (PMMA) eingebettet. Zur besseren Verankerung werden Kirschnerdrähte in das Kunstknochen/PMMA Interface eingebracht. Die biomechanische Testung erfolgt mittels der pneumatischen universellen Prüfmaschine (SincoTec; Clausthal-Zellerfeld, Germany). Im Vorfeld ist eine Lastfindungsstudie notwendig, um die endgültigen Testparameter festzulegen. Diese Vorversuche dienen dazu, die elastischen Eigenschaften der Knochen-Implantatkonstrukte zu erkennen und den Bereich, in welchem plastische Deformierung auftritt festzulegen. Die Festlegung der Kraftparameter für die definitive biomechanische Testung basiert auf diesen Versuchen.
8 Kunstknochen-Implantatkonstrukte pro Implantattyp werden für die vergleichende biomechanische Studie untersucht. Hierbei unterlaufen alle Konstrukte die gleiche Testsequenz. Es erfolgt eine nicht-destruktive Testung für axiale Last, Torsion und axiale Belastung mit einem Biegemoment. Die Kraft-Verbiegung-Werte werden durch die Prüfmaschine registriert und bilden die Grundlage der Datenanalyse.
Testsequenz der nicht-destruktive Testung der Knochen-Implantatkonstrukte:
Im zweiten Abschnitt sollen die 2 besten Implantattypen an gepaarten unfixierten humanen Mittelfußpräparaten untersucht werden. Die Gelenkflächen zwischen Os cueniforme mediale und Os metatarsale I werden mit einer oszillierenden Säge osteotomiert, sodass nur ein minimaler Längenverlust entsteht und die Gelenkflächen entknorpelt sind. Anschließend erfolgt die Osteosynthese anlog zur klinischen Anwendung.
Die biomechanische Testung erfolgt in gleicher Weise an der pneumatischen universellen Prüfmaschine. 8 Kunstknochen-Implantatkonstrukt-Paare werden für die vergleichende biomechanische Studie am humanen Knochen untersucht. Hierbei unterlaufen alle Konstrukte erneut die gleiche Testsequenz. Es erfolgt zunächst eine nicht-destruktive Testung für axiale Last, bi-direktionale Torsion und axiale Belastung mit einem Biegemoment analog zum ersten Abschnitt. Anschließend wird eine zunehmende destruktive Torsion durchgeführt. Die Kraft-Verbiegung-Werte der nicht-destruktiven Testung und die Kraft-Versagen-Werte für die destruktive Testung werden durch die Prüfmaschine registriert und bilden die Grundlage der Datenanalyse.
Destruktive Testung:
Axiale Belastung mit einem zunehmenden Biegemoment. Die Kraft-Verbiegung- und Kraft-Versagen-Werte für die verschiedenen Implantatgruppen werden mittels Mann-Whitney-U-Test verglichen.
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