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Verschleißuntersuchung an Knieimplantaten
Um Abriebuntersuchungen bei Knieendoprothesen durchzuführen, steht dem Labor ein
modifizierter Kniesimulator der Firma AMTI zur Verfügung. Dieses
servo-hydraulischen System verfügt über zwei Bänke mit jeweils drei aktiven Stationen und
einer Referenzstationen. Jede Bank kann separat
angesteuert und mit unterschiedlichen Parametern betrieben werden. Das System ist mit vier aktiven Freiheitsgraden in der Lage Bewegungs- und Laufmuster des Kniegelenkes zu simulieren. Es ist möglich eine axiale Last von bis zu 4,5kN, eine Flexion/Extension von
100°-0°-100°,
eine Innen/Außen Rotation bis zu 10°-0°-10° und eine Anterior/Posterior Translation von ±25 mm zu erzeugen. Das System kann bis zu einer Frequenz von 2Hz gefahren werden.
Für eine Abriebuntersuchungen an Implantaten wird in der Regel nach ISO 14243-1 vorgegangen, es können aber
auch andere Bewegungsmuster
simuliert werden.
Die Simulation findet in einem geschlossenen Kreislaufsystem statt, in dem die Implantate von einem Umgebungsmedium, welches auf 37°C temperiert wird, umspült werden. Das Umgebungsmedium
besteht aus verdünntem Kälberserum mit antibakteriellen Zusätzen. In der Regel wird nach Erreichen von jeweils
500.000 Zyklen das Umgebungsmedium ausgetauscht. Das System kann demontiert und die Komponenten gravimetrisch, mit Hilfe einer CMM
oder mit dem hr- ICPMS- Verfahren auf Abrieb untersucht werden. Die Untersuchung endet in der Regel nach 5 Mio. Zyklen, was einer in- vivo- Verweildauer von ca. 3 Jahren entspricht.
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Primärstabilität