Fachbeiträge - und Fußchirurgie

Fachbeiträge
Das Mobile-Plattform-Design hat die Vorteile
einer konformen Geometrie mit verminderter
Oberfläche. Es besteht eine „Subsurface Stress-
Verteilung“ zwischen Polyäthylen und Tibiabasisplatte,
bei welcher der „Coldflow“ verhindert
wird. Demgegenüber hat die fixierte
Plattform den Nachteil, dass ein so genannter
„Undersurface Wear“ entsteht. Auch die Entwicklung
des so genannten Interface-Knochen-
Stresses wird bei der mobilen Plattform vermindert.
Ein weiterer Vorteil der mobilen Plattform ist
die Lastenverteilung durch relative Verschiebungen
zwischen Femur- und Tibiakomponente.
Dreh- und Scherkräfte werden beim
Gehen durch eine Verschiebung der Weichteile
abgefangen, was dem „Puffersystem der
Weichteile“ eines normalen Knies näher
kommt. Durch die Lastenverteilung auf beide
Komponenten bei der mobilen Plattform wird
der Lockerungsstress im Bereich des Implantat-Knochen-Interface
reduziert.
Abb. 3:
Prinzipien des Polyäthylenabriebes
Ein weiterer wichtiger Effekt ist die Reduktion
des Polyäthylenabriebs: Aufgrund der höheren
Mobilität ist die Kontaktfläche vergrößert,
wodurch sich die Belastung verteilt und somit
vermindert (vgl. Abb. 3).
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Abb. 4:
Größe der Artikulationsflächen
Wir müssen uns vor Augen
führen, dass bestimmte Formen
im Kniedesign – wie z. B. achsgeführt,
„posterior stabilized“ –
der Funktionsweise des
normalen Knies diametral entgegengesetzt
sind. Ein normales
Knie ist weder achsgeführt
noch ist es „posterior stabilized“,
es ist „weichteilgeführt“.
Schließlich fördert die mobile Plattform auch
die Kräftigung der Weichteile. Die erhöhte
Mobilität bringt die Weichteile zu einer besseren
Führung und Gestaltung der Kinematik.
Bei steigender Anforderung führt dieses
„Training“ dazu, dass die Weichteile besser
auf Belastung reagieren und somit besser
rehabilitiert werden können.
Aus den mechanischen Prinzipien der Polyäthylen-Plateau-Mobilität
lassen sich verschiedene
Lösungsmöglichkeiten ableiten.
Zum einen bietet sich das reine Rotationsprinzip
an, d.h. die mobile Plattform kann
mittels eines Stegs über einen Rotationspunkt
drehen. Zum anderen besteht die Möglichkeit
einer anterioren und posterioren
Translation, bei der das Gleitlager im Sinne
eines „roll back“ nach vorne und nach hinten
gleitet. Die dritte Version wäre eine Rotation
mit anteriorer und posteriorer Translation.
Die kinematischen Untersuchungen zu Tribologie
und Abrieb zeigen einen extrem geringen
Abrieb bei 10 Millionen Zyklen beim rotierenden
Plateau: Bei mehr als 10 Mio. Zyklen
tritt ein Gewichtsverlust von 160 mg ein.
Der geringe Kontaktstress an beiden artikulierenden
Oberflächen schwächt Effekte ab,
die die Gleitdistanzen erhöhen. Leichte Fehlpositionen,
die in der Bewegungsebene liegen,
haben nur geringe Bedeutung. Leichte
Rotationsfehler zwischen Femur und Tibia werden
komplett ausgeglichen und führen daher
nicht zu erhöhten Abrieben. Dies ist ein gravierender
Faktor beim Vergleich mit der fixierten
Plattform. Bei der mobilen Plattform beträgt
die artikulierende Fläche, auf die sich
die Lasten verteilen, 1000 mm2 gegenüber
der fixierten Plattform eines Fix bearings mit
einer Artikulationsfläche von 200 mm2 (Grafik
zum Vergleich der Kontaktflächen s. Abb. 4).
Der Kontaktstress wird somit von 25 mP bei
der fixierten Plattform auf 5 mP oder weniger
bei der mobilen Plattform reduziert. Das Problem
des Abriebs zwischen Polyäthylen und
Tibiabasisplatte ist demnach durch die mobile
Technologie deutlich vermindert.
Die Plateau-Mobilität löst mit der mobilen
Plattform einen sehr alten Konflikt im Prothesendesign
– den kinematischen Konflikt zwischen
hoher Konformität und freier Rotation.
Es zeigen sich vollständige Konformitäten
während des gesamten Bewegungszyklus bei
gleichzeitiger Verhinderung der Dislokation
durch das Prinzip Zylinder in Zylinder und
Konus in Konus.
Indikationen für ein mobiles
Plattformdesign
Eine moderate, nicht fixierte Varus- und
Valgus-Arthrose, ein moderates Streckdefizit
von