Prüfverfahren für künstliche Hüftgelenke

Belastungen im Körper werden realistisch nachgebildet

Freiburg/Halle (pte011/08.08.2000/11:15)

Künstliche Hüftgelenke aus Keramik müssen auf lange Zeit und zuverlässig sehr hohe Belastungen aushalten. Mit einem neuen Prüfverfahren können die Beanspruchungen, die im Körper auf das Implantat wirken, wirklichkeitsnah nachgebildet werden. Das Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM http://www.iwm.fhg.de/ entwickelte gemeinsam mit den führenden europäischen Herstellern von Hüftimplantaten und Keramiken neue Prüfverfahren, um die Belastung im Körper realistisch nachbilden zu können.

Ein künstliches Hüftgelenk besteht aus drei Teilen. Der Schaft wird operativ im Oberschenkelknochen verankert. An seinem oberen Ende ist ein Kugelkopf angebracht. Zusätzlich wird in der Hüfte eine Pfannenprothese implantiert. Kugel und Pfanne fügen sich ineinander und funktionieren wie das natürliche Hüftgelenk. Auf alle drei Bestandteile - die 20 bis 30 Jahre lang funktionsfähig sein sollen - wirken Kräfte von mehreren Kilonewton, das entspricht dem Gewicht von etwa einer halben Tonne. Keramik hat sich als idealer Werkstoff für Kugelkopf und Pfanne erwiesen, denn das Material ist extrem verschleißfest, außerordentlich körperverträglich und hält sehr hohe Belastungen aus.

Mit Hilfe von Finite-Elemente-Simulationen entwickelten die Wissenschaftler eine Prüfmethode, die den wechselnden Kräften und der unterschiedlichen Belastung Rechnung trägt. Die Arbeiten ermöglichen es nun, im Labor Bedingungen zu erreichen, die jahrelangem Einsatz beim Gehen, Laufen oder Tanzen entsprechen und stellen somit sicher, dass der lockere Schwung aus der künstlichen Hüfte auch noch nach Jahren ohne Folgen bleibt. Informationen: Roland Schäfer, IWM, E-Mail: rs@iwm.fhg.de (idw) (Ende)