Bruchanalyse an keramischen Kugelköpfen für Hüftgelenkersatz

Leider tritt In‐vivo‐Versagen von keramischen Kugelköpfen bei Hüftgelenkersatz auf. Um eine Grundlage für Maßnahmen zum Abstellen des Problems zu haben, werden Bruchanalysen durchgeführt. Bei Köpfen, die in vivo versagt haben, geht der primäre, den Bruch auslösende Riß entweder vom Bereich der konischen Bohrung des keramischen Kugelkopfes aus oder von der Gravur für die Idenfikationsnummern. Es werden die Defekte bewertet, die bruchauslösend sein können: Im Volumen sind es Poren, poröse Bereiche, Einschlüsse, Grobkorn im Gefüge und Risse (Mikrokerben). Auf der Oberfläche sind es Risse und Makrokerben wie Rillen oder Riefen. Durch eine konsequente Fertigungs‐ und Qualitätskontrolle können die meisten Defekte erkannt werden. In wenigen Fällen ist es früher zum Bruch, von der Gravur ausgehend, gekommen. Früher wurde die Gravur mit einem Stichel vor dem Sintern graviert, seit Mitte der 90er Jahre wird sie mit Laser eingebracht. Seitdem ist dieser Bruchtyp nicht mehr aufgetreten. Einige Brüche sind auf Handhabungsfehler während der Operation zurückzuführen. Es entsteht eine hohe Spannungskonzentration, falls sich Partikel (Knochen oder Knochenzement) zwischen Zapfen des Prothesenschaftes und Bohrung im Kugelkopf befinden oder falls der Zapfen des Prothesenschaftes durch Instrumente beschädigt wird. Beim Einsatz sog. Halskugeln kann Bruch dann ausgelöst werden, wenn Kontakt zwischen dem Pfannenrand und des Halses vom Kugelkopf (Impingement) auftritt. Das Bruchrisiko ist hier > 0,1%. Die in vivo Bruchrate für Standardköpfe liegt heute unter 0,01%. Im Vergleich zu den klinischen Komplikationen, die alle im %‐Bereich liegen, kann Bruch als Komplikation vernachlässigt werden.