Eine neue Beschichtungsmethode für zementierte Femurschaftimplantate zur hydrolysestabilen Optimierung des Metall-Knochenzement-Verbundes:
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INHALTSVERZEICHNIS
1
INHALTSVERZEICHNIS
1 EINLEITUNG UND PROBLEMSTELLUNG 4
2 PRINZIP UND PRODUKTIONSTECHNOLOGIE DES BESCHICHTUNGSSYSTEMS 6
3 VERBUNDFESTIGKEIT DES KNOCHENZEMENT-METALL-VERBUNDES IM UNIAXIALEN
ZUGTEST 14
3.1 ZIELSETZUNG
14
3.2 MATERIAL UND METHODE
14
3.2.1 PRUEFKOERPER, VERKLEBE- UND AUSLAGERUNGSBEDINGUNGEN
3.2.2 ZUGTESTPRUEFUNG 15
3.3 ERGEBNISSE
_ 16
3.3.1 VERBUNDFESTIGKEIT MIT HOCHVISKOESEM PMMA (REFOBACIN-PALACOSR) 16
3.3.2 VERBUNDFESTIGKEIT MIT NIEDRIGVISKOESEM PMMA (CERAFIX) 18
4 BIOKOMPATIBILITAET DES BESCHICHTUNGSSYSTEMS 20
4.1 ZIELSETZUNG
20
4.2 MATERIAL UND METHODE
20
4.2.1 AUFBEREITUNG DES KNOCHENGEWEBES 20
4.2.2 ZELLKULTURZUECHTUNG 21
4.2.3 PRUEFKOERPER 21
4.2.4 MESSUNG DER ZELLANHEFTUNGSRATE 22
4.2.5 BESTIMMUNG VON PROKOLLAGEN-I 22
4.2.6 BESTIMMUNG VON GESAMTPROTEIN UND ALKALISCHER PHOPHATASE 22
4.2.7 BESTIMMUNG VON OSTEOCALCIN 23
4.2.8 VON KOSSA-FAERBUNG (MINERALISATION) 23
4.2.9 RASTERELEKTRONENMIKROSKOPIE 24
4.3 ERGEBNISSE
24
4.3.1 ZELLANHEFTUNGSRATE NACH 24 STUNDEN UND 7 TAGEN 24
4.3.2 PROLIFERATIONS- UND DIFFERENZIERUNGSVERHALTEN (PROKOLLAGEN-I,
GESAMTPROTEIN, ALKALISCHE PHOSPHATASE, OSTEOCALCIN) 25
4.3.3 MINERALISATIONSNACHWEIS (VON KOSSA-FAERBUNG) 27
4.3.4 ZELLADHAESION IM RASTERELEKTRONENMIKROSKOP 27
5 STERILISIERBARKEIT DES BESCHICHTUNGSSYSTEMS 28
5.
1 ZIELSETZUNG 28
5.2 MATERIAL UND METHODE
28
5.2.1 STERILISATIONSVERFAHREN 28
5.2.2 PRUEFUNG DER VERBUNDFESTIGKEIT IM ZUGTEST - UNSTERILISIERT VERSUS
STERILISIERT 30
5.2.3 ANALYSE DER OBERFLAECHENSTRUKTUR UND CHEMISCHEN ZUSAMMEN
SETZUNG - UNSTERILISIERT VERSUS STERILISIERT 31
BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN
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INHALTSVERZEICHNIS
2
5.2.4 UEBERPRUEFUNG DER MINDESTSTRAHLENDOSIS (GAMMASTERILISATION)
IM BIOBURDEN-TEST 32
5.3 ERGEBNISSE
33
5.3.1 VERBUNDFESTIGKEIT IM ZUGTEST 33
5.3.2 OBERFLAECHENSTRUKTUR UND CHEMISCHE ZUSAMMMENSETZUNG 34
5.3.3 MINDESTSTRAHLENDOSIS BEI GAMMASTERILISATION 36
6 ADHAESIONSFESTIGKEIT DES BESCHICHTUNGSSYSTEMS IM UMLAUFBIEGEVERSUCH 37
6.1 ZIELSETZUNG
37
6.2 MATERIAL UND METHODE
37
6.2.1 PRUEFKOERPER 37
6.2.2 PRUEFSTAND UND VERSUCHSDURCHFUEHRUNG 38
6.3 ERGEBNISSE
39
7 VERBUNDFESTIGKEIT DES KNOCHENZEMENT-METALL-VERBUNDES IM
AUSSTOSSVERSUCH NACH MECHANISCHER DAUERBELASTUNG IM
YYVEREINFACHTEN HUEFTPRUEFSTAND" 40
7.
1 ZIELSETZUNG 40
7.2 MATERIAL UND METHODE
40
7.2.1 PRUEFKOERPER UND KUNSTKNOCHEN 40
7.2.2 PRUEFSTAND UND VERSUCHSDURCHFUEHRUNG 45
7.2.3 VERBUNDFESTIGKEITSPRUEFUNG DES KNOCHENZEMENT-METALL-VERBUNDES
IM AUSSTOSSVERSUCH NACH MECHANISCHER BELASTUNG 46
7.3 ERGEBNISSE
47
7.3.1 VERBUNDFESTIGKEIT DES KNOCHENZEMENT-METALL-VERBUNDES
NACH 7 TAGEH AUSLAGERUNG UND MECHANISCHER BELASTUNG 47
7.3.2 VERBUNDFESTIGKEITSPRUEFUNG DES KNOCHENZEMENT-METALL-VERBUNDES
NACH 90 TAGEN AUSLAGERUNG UND MECHANISCHER BELASTUNG 48
8 VERBUNDFESTIGKEIT UND GRENZFLAECHENANALYSE DES KNOCHENZEMENT-
METALL-VERBUNDES BEI MECHANISCHER DAUERBELASTUNG IM
YYPHYSIOLOGISCH ANGEPASSTEN HUEFTPRUEFSTAND" 50
8.1 ZIELSETZUNG
50
8.2 MATERIAL UND METHODE
50
8.2.1 KUNSTKNOCHEN, FEMURSCHAFTIMPLANTATE, OPERATIVES VORGEHEN 50
8.2.2 PRUEFSTAND UND VERSUCHSDURCHFUEHRUNG 52
8.2.3 GRENZFLAECHENANALYSE DES KNOCHENZEMENT-METALL-VERBUNDES NACH
DER MECHANISCHEN DAUERBELASTUNG 55
8.3 ERGEBNISSE
60
8.3.1 SETZUNGSVERHALTEN VON FEMURSCHAFTIMPLANTATEN, KNOCHENZEMENT
UND KUNSTKNOCHEN 60
8.3.2 SPALTBILDUNG AN DER KNOCHENZEMENT-METALL-GRENZFLAECHE UND
RISSBILDUNG IM KNOCHENZEMENT 62
INHALTSVERZEICHNIS 3
9 NUMERISCHE FINITE-ELEMENTE BERECHNUNG DER SPANNUNGSVERTEILUNG
IM KNOCHENZEMENT 72
9.1 ZIELSETZUNG
72
9.2 MATERIAL UND METHODE
72
9.2.1 ORTHOTROPES FINITE-ELEMENTE MODELL DES PROXIMALEN FEMURS 72
9.2.2 NUMERISCHE IMPLANTATIONSBEDINGUNGEN 74
9.3 ERGEBNISSE
76
9.3.1 SIMULATION DER YYDEBONDED" VERANKERUNGSSITUATION 76
9.3.2 SIMULATION DER YYBONDED" VERANKERUNGSSITUATION 76
9.3.3 VERGLEICH DER EXPERIMENTELLEN UND NUMERISCHEN ERGEBNISSE 79
10 DISKUSSION 80
10.1 STELLENWERT DER ZEMENTIERTEN VERANKERUNGSTECHHTK IM RAHMEN
DER HUEFTENDOPROTHETIK 80
10.2 PROBLEMPUNKTE ZEMENTIERTER ENDOPROTHESENSCHAEFTE 83
10.3 LOESUNGSANSAETZE ZUR OPTIMIERUNG DES KNOCHENZEMENT-METALL-
VERBUNDES 89
10.4 WERTIGKEIT DES VORGESTELLTEN BESCHICHTUNGSSYSTEMS UNTER
WERKSTOFFKUNDLICHEN, BIOLOGISCHEN, BIOMECHANISCHEN UND
NUMERISCHEN ASPEKTEN 91
10.5 ZUKUNFTSPERSPEKTIVEN 99
11 ZUSAMMENFASSUNG 100
12 LITERATURVERZEICHNIS 103
13 LEBENSLAUF 117
14 DANKSAGUNG
119 |
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