Biomechanik des menschlichen Bewengungsapparates

Der vorliegende Band bietet einen umfassenden Überblick über die aktuelle Forschung und Therapie auf dem Gebiet der Biomechanik. Er besticht durch die Vielfalt der Beiträge:
Untersuchungen und klinische Studien zum intakten menschlichen Gelenk und dessen Ersatz
Darstellung der heutigen Sicht der Vorgänge bei der Frakturheilung
Übersicht über die Anforderungen, die an Implantate gestellt werden müssen
Spezielle Ergebnisse zu einzelnen Implantaten
Grundlegende Gedanken zur Implantologie und deren zukünftiger Entwicklung

Die Integration zementfreier Hiiftendoprothesenschafte in das knocherne Implantat lager mit daraus resultierender dauerhafter Prothesenfixation lii6t sich im wesentli chen als Funktion der Grenzflache zwischen Implantat und Knochen darstellen. Ais Voraussetzung fUr eine funktionelle Anpassung des Knochenlagers ist die primarsta bile Implantatverankerung anzusehen. Als Parameter dieser Primarstabilitat konnen die am Implantat-/Knochen-Interface auftretenden Mikrobewegungen herangezo gen werden, welche bei Werten oberhalb der knochernen Toleranzgrenze das ange strebte An-bzw. Einwachsen verzogern oder auch verhindern. Ais wichtige Einflu6groge ist das Implantatdesign sowie die Oberflachenbeschaf fenheit mitbestimmend fUr das Ausma6 der in der Verankerungszone sich ausbilden den Mikrobewegungen, so dag durch biomechanisch giinstige Designelemente des Prothesenschaftes die Voraussetzungen fiir eine stabile biologische Schaftintegration optimiert werden konnen. In einer biomechanischen vergleichenden Studie wurde zum einen die Primarstabilitat eines vorwiegend proximal verankerten zementfreien Prothesenschaftes iiberpriift und zum anderen eine Designoptimierung des system kompatiblen, ausschlie61ich distal verankerten Revisionsschaftes durchgefUhrt. Der dabei gewahlte experimentelle Ansatz beinhaltete eine kombinierte Biege-und Torsi onsbelastung, welche in Verbindung mit einer Dauerbelastung iiber 10 000 Lastzyk len sowie hochauflosenden optischen Wegsensoren eine umfassende Beurteilung der jeweiligen initialen Verankerungsstabilitat gewahrleistete. Durch die isolierte Betrachtung einzelner Designelemente konnte eine in hohem Mage stabilisierende Wirkung ventro-und dorsolateral angeordneter Stiitzstege im FaIle der proximal ver ankerten Primarimplantate ermittelt werden, wahrend fUr die insgesamt schwieri gere Verankerungssituation der Revisionsschafte reduzierte Setzbewegungen durch Designoptimierungen, wie z. B. die Doppelkonus-Verankerung und eine zusiitzlich vorgesehene distale Schaftverriegelung, erreicht wurden. Literatur I. Bergmann G, Rohlmann A, Graichen F (1990) In vivo hip joint force measurements in one patient.

Inhalt
I. Biomechanik der Gelenke und des Gelenkersatzes.- Res biomechanica (hamburgensis)..- Design of Total Joint Replacement: Science, Art, or Empiricism?.- Mechanische und biologische Verankerung einer vorgespannten Hüftpfanne im Tierversuch.- Biomechanische Aspekte zementfreier Revisionsendoprothesen des Hüftgelenks Eine biomechanische Analyse der Verankerungssituation im Falle von Primär- und Revisionsschäften.- Biomechanische und morphologische Untersuchungen zu den Versagensursachen von Gelenkflächenersatzprothesen.- Hüftprothesenimplantation unter Berücksichtigung neuer Strukturen im Skelettsystem.- Histomorphologie an verschiedenen Hohlschaftfemurstielen.- Messung der Hüftgelenkbelastung und ihre Bedeutung für die Fixation von Endoprothesen.- Labortest und klinische Realität beim Gelenkersatz.- Biomechanische Erkenntnisse aus Langzeitergebnissen von Knieendoprothesen.- Die Drehachsen des Kniegelenkes - röntgenkinematographische Untersuchungen.- Läßt sich der vordere Kreuzbandreflex beim Bandersatz erhalten?.- Neues Verfahren zur dynamischen Stereometrie eines menschlichen Gelenkes.- II. Biomechanik der Frakturheilung und -behandlung.- Interaktion zwischen Gewebe und Implantat in der Frühphase der Frakturbehandlung.- Interaktion zwischen Gewebe und Implantat in der Spätphase der Frakturbehandlung.- Use of Mechanical Stimuli in Fracture Healing Modulation.- Neue Vorstellungen zu Bau und Funktion der menschlichen Spongiosa Ist die Theorie von der Imbalance zwischen Osteoklasten und Osteoblasten noch haltbar?.- Mikrokallus-Stabilisierung von Mikrofrakturen.- Analyse der mechanischen Belastung der Kortikalis durch die Verankerung von externen Fixateuren unter Berücksichtigung von Eigenspannungszuständen.- Orientation Mechanisms of Collagen.- NeueAspekte der Frakturheilung bei innerer und äußerer Fixation.- Werden unsere Implantate den Anforderungen der Biomechanik gerecht?.- Das intelligente Implantat.- Biomechanische Untersuchung zur Stabilität lokaler Osteosynthesen am Os sacrum.- Entwicklung und in-vitro Testung eines computergestützten Zielsystems für die distale Verriegelung von Marknägeln.- Steifigkeit von Tibiaverriegelungsmarknägeln im Knochen-Implantat-Verbund.- Die mechanische Testung des Pinless-Zangenfixateurs.- III. Modelle und Simulationen in der Biomechanik.- Simulation of Self-Organization and Functional Adaptation in Bone.- Entwicklung eines Preprocessors zur Generierung von FEM-Modellen des Femur und Applikation zur Berechnung von Torsionsspannungen.- Finite-Elemente-Festigkeitsberechnungen von Wirbelkörpern nach computer-tomographischen Schnitten.- Aufrichtung von Molaren.- Modellierung und Beurteilung der Belastung der Wirbelsäule beim Handhaben von Lasten.- Messung, Modellierung und Simulation von Bauarbeitertätigkeiten.