Description
Eine Einfhrung fr den Chirurgen.- 1 Materialeigenschaften.- 1.1 Fundamentale Materialeigenschaften.- 1.1.1 Werkstoffprfung im Zugversuch.- 1.1.2 Der Bruch.- 1.1.3 Die Hrteprfung.- 1.1.4 Materialermdung.- 1.1.5 Korrosion.- 1.1.6 Korrosionsermdung.- 1.2 Werkstoffe fr den totalen Gelenkersatz.- 1.2.1 Allgemeine berlegungen.- 1.2.2 Statische mechanische Eigenschaften.- 1.2.3 Ermdung.- 1.2.4 Korrosion.- 1.2.5 Korrosionsermdung.- 1.2.6 Zusammenfassung.- Literatur.- 2 Elastomechanik.- 2.1 Elementare Elastizittstheorie.- 2.1.1 Zug und Druck.- 2.1.2 Reine Biegung.- 2.1.3 berlagerung von Biegung und Scherung.- 2.1.4 berlagerung von Biegung und Kompression.- 2.1.5 Torsion.- 2.1.6 Verbundwerkstoffe.- 2.1.6.1 Kompression.- 2.1.6.2 Biegung.- 2.1.6.3 Torsion.- 2.1.7 Zusammenfassung.- 2.1.7.1 Eindimensionaler Zug und Druck.- 2.1.7.2 Reine Biegung.- 2.1.7.3 Torsion.- 2.1.7.4 berlagerung mehrerer Belastungen.- 2.1.7.5 Verbundwerkstoffe.- 2.2 Die experimentelle Bestimmung von Spannungen.- 2.2.1 Beschichtung mit sprden berzgen.- 2.2.2 Dehnungsmestreifen.- 2.2.3 Spannungsoptik.- 2.3 Die Bestimmung von Spannungen in Gelenkprothesen.- 2.3.1 Der Stellenwert von theoretischen und experimentellen Spannungsuntersuchungen.- 2.3.2 Die Stiele von Prothesen fr den totalen Hftgelenkersatz.- 2.3.2.1 Theoretische berlegungen.- 2.3.2.2 Experimentelle Bestimmungen von Spannungen.- 2.3.2.3 Zusammenfassung und Folgerungen.- 2.3.3 Spannungsuntersuchungen an anderen Prothesenteilen.- Literatur.- 3 Reibung, Schmierung und Verschlei.- 3.1 Theoretische Grundlagen.- 3.1.1 Reibung.- 3.1.2 Die verschiedenen Arten des Verschleies.- 3.1.3 Gesetzmigkeiten des Verschleies.- 3.1.3.1 Verschlei infolge von Adhsion (adhesive wear).- 3.1.3.2 Verschlei infolge von Abschleifvorgngen (abrasive wear).- 3.1.3.3 Die P-V-Beziehung.- 3.1.4 Schmierung.- 3.1.5 Zusammenfassung.- 3.1.5.1 Reibung.- 3.1.5.2 Verschlei.- 3.1.5.3 Schmierung.- 3.2 Der Verschlei von Prothesen fr den totalen Gelenkersatz.- 3.2.1 Qualittsprfungen mit einfachen Maschinen.- 3.2.1.1 Literaturbersicht.- 3.2.1.2 Diskussion.- 3.2.1.3 Zusammenfassung.- 3.2.2 Laboruntersuchungen mit Gelenksimulatoren.- 3.2.2.1 Zusammenfassung.- 3.2.3 Die Prfung aus dem Krper entfernter Prothesen.- 3.2.3.1 Literaturbersicht.- 3.2.3.2 Diskussion.- 3.2.4 Klinische Ergebnisse.- 3.2.4.1 Literaturbersicht.- 3.2.4.2 Diskussion.- 3.3 Die Anwendung der Verschleitheorie bei der Konstruktion von Prothesen fr den totalen Gelenkersatz.- 3.3.1 Der Einflu der Femurkopfgre auf den Verschlei von Metall-Polymer-Hftgelenktotalprothesen.- 3.3.1.1 Mathematische Beschreibung.- 3.3.1.2 Zusammenfassung und Folgerungen.- 3.3.2 Der Verschlei von scharnierlosen Kniegelenktotalprothesen.- 3.3.2.1 Mathematische Beschreibung.- 3.3.2.2 Diskussion.- Literatur.- 4 Die gewebliche Beschreibung gegen Totalendoprothesen.- 4.1 Einfhrung.- 4.2 Die Reaktion des Knochens auf ein Implantat.- 4.2.1 Die Morphologie der bergangszone zwischen Knochen und Zement im Normalfall.- 4.2.2 Die Ursache fr die Entstehung faserigen Bindegewebes zwischen Knochen und Zement.- 4.2.2.1 Die Ursachen fr die Knochennekrose.- 4.2.2.2 Die Ursachen fr den fibrsen Ersatz des nekrotischen Knochens.- 4.2.3 Der direkte Kontakt zwischen Endoprothese und lebendem Knochen.- 4.2.3.1 Techniken, durch die lebender Knochen in einen Dauerkontakt mit der Implantatoberflche gebracht werden kann.- 4.2.3.2 Der Einflu der Implantatmaterialien auf den Dauerkontakt zum lebenden Knochen.- 4.2.3.3 Zusammenfassung.- 4.3 Die “normale” Gewebereaktion auf Abrieb-Partikel und Korrosion.- 4.3.1 Die Morphologie der Weichteilreaktion auf metallische, Polythylen- und weitere nichtmetallische Partikel.- 4.3.2 Ultrastrukturelle und analytische Untersuchungen intrazellulrer kristalliner Substanzen in der Umgebung von Endoprothesen.- 4.4 Die Bedeutung der Gewebereaktion auf Implantate und deren Abriebproduktion als Ursache von Komplikationen beim totalen Gelenkersatz.- 4.4.1 Lockerung.- 4.4.1.1 Lockerung bei fehlender Gewebeberempfindlichkeit auf Implantatmaterialien.- 4.4.1.2 Lockerung bei bestehender Gewebeberempfindlichkeit auf Implantatmaterialien.- 4.4.2 Infektion.- 4.4.3 Schmerzen bei fehlender Lockerung und Infektion.- 4.4.4 Neoplasie.- Literatur.- 5 Mechanische Aspekte der Prothesenverankerung.- 5.1 Einfhrung.- 5.1.1 Anforderungen an die Prothesenverankerung.- 5.1.2 Mglichkeiten fr die Prothesenverankerung.- 5.1.3 Biologische Einschrnkungen.- 5.1.4 Auswirkungen der biologischen Einschrnkungen auf die mechanische Konstruktion.- 5.2 Die Beeinflussung der Spannungen in der Grenzflche durch die Prothesenkonstruktion.- 5.2.1 Die Konstruktion von Gelenkflchen.- 5.2.2 Die Konstruktion von Grenzflchen zwischen Prothese und Knochen.- 5.2.2.1 Druckspannungen durch Druckbelastungen.- 5.2.2.2 Zugspannungen.- 5.2.2.3 Schubspannungen.- 5.2.2.4 Zusammenfassung und Folgerungen.- 5.3 Die Verbindung zwischen Knochen und Prothese.- 5.3.1 Klebverbindungen.- 5.3.2 Presitz.- 5.3.3 Schraubverbindungen.- 5.3.3.1 Schrauben mit Scherbelastungen.- 5.3.3.2 Schrauben mit Zugbelastungen.- 5.3.3.3 Schlufolgerungen.- 5.3.4 Nut- und Federverbindungen.- 5.3.5 Zementverbindungen.- 5.3.6 Verbindungen durch Formschlu zwischen Knochen und Implantat.- 5.3.6.1 Die Notwendigkeit des Formschlusses.- 5.3.6.2 Die bertragung von Zug und Druck beim Formschlu.- 5.3.6.3 Die bertragung von Scherung und Torsion beim Formschlu.- 5.3.6.4 Praktische Anwendungen.- 5.3.7 Das Einwachsen von Knochen.- 5.3.7.1 Einfhrung.- 5.3.7.2 Die mechanischen Bedingungen fr das Einwachsen von Knochen.- 5.3.7.3 Festigkeit.- 5.3.7.4 Offene Fragen.- 5.3.8 Direkte chemische Verbindungen.- 5.4 Messungen der Verankerungsfestigkeit.- 5.4.1 Hftgelenkprothesen.- 5.4.1.1 Stiele von Hftgelenkprothesen.- 5.4.1.2 Hftgelenkpfannen.- 5.4.2 Kniegelenkprothesen.- 5.4.3 Prothesen des oberen Sprunggelenkes.- 5.4.4 Zusammenfassung.- 5.5 Polymethylmethacrylat als Bindemittel.- 5.5.1 Grenzen des Polymethylmethacrylats.- 5.5.2 Festigkeitseigenschaften.- 5.5.3 Beimengung von Antibiotika.- 5.6 Andere Knochenzemente.- 5.7 Zusammenfassung.- Literatur.- 6 Herstellung von Prothesenteilen.- 6.1 Das Anliegen dieses Kapitels.- 6.2 Prothesenteile aus Metall.- 6.2.1 Allgemeine Grundzge der Herstellung.- 6.2.2 Herstellung von Legierungen im Groen.- 6.2.3 Warmverformung von Stahl und Titan-Legierungen.- 6.2.4 Przisionsformgu mit Kobalt-Chrom-Legierungen.- 6.2.5 Przisionsformgebung.- 6.2.6 Oberflchenendbearbeitung.- 6.2.7 Kennzeichnung.- 6.2.8 Verpackung.- 6.2.9 Hinweise fr Konstrukteure und Anwender..- 6.3 Prothesenteile aus Kunststoff.- 6.3.1 Die Natur der Kunststoffe.- 6.3.2 Der Fabrikationsproze.- 6.3.3 Hinweise.- 6.4 Prothesenteile aus keramischen Werkstoffen.- 6.5 Porse Prothesenteile.- Literatur.- 7 Normen, Prfungen und Zulassung.- 7.1 Vorbemerkungen.- 7.2 Fragen des Operateurs.- 7.3 Eingefhrte Konstruktionen, Werkstoffe und Herstellungsmethoden.- 7.3.1 Allgemeine Anforderungen.- 7.3.2 Konstruktionen.- 7.3.2.1 Spezifikationen.- 7.3.2.2 berwachung.- 7.3.3 Werkstoffe.- 7.3.3.1 Spezifikationen.- 7.3.3.2 berwachung.- 7.3.4 Herstellung.- 7.3.4.1 Spezifikationen.- 7.3.4.2 berwachung.- 7.4 Neue Konstruktionen, Werkstoffe und Herstellungsmethoden.- 7.4.1 Allgemeine Anforderungen.- 7.4.2 Laborprfungen.- 7.4.3 Die Aufstellung von Spezifikationen.- 7.5 Organisation und Durchfhrung.- Literatur.
