introduktion: kirurger i Storbritannien og Europa bruger generelt en tyndere cementmantel end deres kolleger i USA til lårbenskomponenten i total hofteudskiftning (THR). Formålet med denne undersøgelse var at sammenligne ydeevnen for forskellige tykkelser af cementmantel ved hjælp af endelig elementanalyse. De foranstaltninger, hvormed sammenligning kan foretages, inkluderer cementkrakning, bundfald, migration og spændingsafskærmning. I denne undersøgelse bruger vi en lineær-elastisk model af den implanterede lårben for at give en forudsigelse af spændingerne i cementmantlen og i lårbarken. Disse foranstaltninger giver en indikation af de relative hastigheder for cementkrakning og tab af knoglemasse på grund af spændingsafskærmning. For at vurdere pålideligheden af vores model til at repræsentere patienter med forskellige knogletætheder, vi bruger en række cancelløse knoglestivheder.
metode: To cadaveric femora fra samme donor blev dimensioneret, reamed og implanteret med identiske plast replika femorale komponenter efter standard kirurgisk teknik til Stanmore Hip system. Den ene blev forberedt ved hjælp af UK rasps, over-reaming af ~2mm, den anden ved hjælp af amerikanske rasps, over-reaming af ~5mm. serielle CT-scanninger blev brugt til at skabe tredimensionelle geometriske modeller af den implanterede femora. To finite element masker blev hånd-bygget i MSC. Marc finite element, der indeholder kortikal og cancelløs knogle, knoglecement og protese. Hver model bestod af 10.000 otte-nodede murstenelementer med en fuldt bundet stilkcementgrænseflade. De tykke og tynde cementkapper havde tykkelser på henholdsvis 2,5 mm og 1,0 mm i regioner, hvor tykkelsen påvirkes af rasp-størrelse. Modellerne var identiske i den distale medullære kanal. Kortikal knogle blev modelleret som tværgående isotrop med langsgående og tværgående moduler på 17,0 og 11,5 GPA. Knoglecement fik et modul på 2,7 GPA. Loading betingelser blev valgt til at repræsentere hæl-strejke fase af gangart. For at vurdere virkningen af variabilitet i patientens knogletæthed varierede det cancelløse knoglemodul mellem 0,06 og 2,90 GPA.
resultater: ækvivalent stress blev undersøgt på den ydre overflade af barken og den indre overflade af cementmantlen. De laveste kortikale knoglespændinger var proksimale og de højeste cementspændinger omkring protesens distale spids. I den proksimale bark blev højere ækvivalente spændinger observeret medialt og lateralt med en tyk cementmantel. Distalt blev der observeret lavere cementspændinger i den tykke cementmantel. Med det højeste cancelløse modul var der ringe forskel mellem de to modeller. Da dette modul blev reduceret, blev stressforskelle mellem modellerne mere tydelige. For alle cancelløse knoglemoduli, top distale cementspændinger var lavere og minimale proksimale calcarspændinger højere i den tykke cementmantel.
Diskussion: proksimal stressafskærmning var størst i calcar, i overensstemmelse med kliniske fund. Den tykkere cementmantel førte til mindre spændingsafskærmning i denne region. Cementspændinger, højest omkring protesens distale spids, var større i den tynde cementmantel. Dette antyder en højere hastighed for både krakning og knogleresorption i tynde cementkapper. Selvom det observeres over en række cancelløs knoglestivhed, gælder dette fund især for patienter med lav knogletæthed.
