Materialabrieb nach Materialumkehr der artikulierenden Gleitpartner einer inversen Schulterprothese im Vergleich zu einer konventionellen inversen Schulterprothese

Die häufigste Komplikation nach Implantation der inversen Prothese ist immer noch das Scapula-Notching. Eine Designoption inverser Prothesen das biologische Notching zu minimieren, könnte eine Materialumkehr der Gleitpartner darstellen. Ziel dieser Arbeit war ein tribologischer Vergleich zwischen inversen Prothesen mit konventioneller und umgekehrter Gleitpaarung.

Eine Gleitpaarung bestehend aus einer humeralen Gelenkfläche aus Metall (TiN-Schmiedelegierung) und einer Polyethylen-Glenosphere (UHMW-PE) wurde mit einer Gleitpaarung bestehend aus einer humeralen Gelenkfläche aus Polyethylen (UHMW-PE) und einer Glenosphere aus Metall (CoCr-Schmiedelegierung) jeweils mit einem Durchmesser von 36 mm verglichen. Beide Gleitpaarungen wurden in einem identischen standardisierten Versuchsablauf getestet. Es erfolgte jeweils die Testung in 4 simulierten Freiheitsgraden (Flexion, Abduktion, Translation, Axiallast). Mit einer Prüffrequenz von 1 Hz wurden die beiden Gleitpaarungen jeweils bis zu 2 × 10⁶ Zyklen im Verschleißsimulator beansprucht. Zur Beurteilung des tribologischen Verhaltens der Endoprothesen erfolgte eine gravimetrische Messung mit Quantifizierung des Verschleißes über den Massenverlust des Polyethylen. Dazu kam eine Waage vom Typ KN BA 100 der Firma SARTORIUS zum Einsatz. Bei den entsprechenden Inspektionszyklen wurde jede Probe 3x gewogen und der arithmetische Mittelwert gebildet. Des Weiteren wurden zur Bewertung des Verschleißverhaltens die Oberflächenbeschaffenheiten mittels fotografischen Aufnahmen überprüft.

Es konnte eine Halbierung der Verschleißrate in der Gravimetrischen Untersuchung für die inverse Prothese mit Materialumkehr der Gleitpaarung im Vergleich zu dem ursprünglichen inversen Prothesendesign ermittelt werden. Des Weiteren zeigten sich mit zunehmender Zyklenzahl deutlich mehr feine Kratzer auf der CoCr-beschichteten Glenosphere und auf der Polyethylen-Pfanne.

Die Ergebnisse dieses Tests signalisieren, daß für den gravimetrischen Polyethylen-Abrieb der inversen Prothese mit Materialumkehr der Gleitpaarung im Vergleich zu der ursprünglichen Materialkonfiguration eine deutliche Reduktion erwartet werden muss. Auf Basis dieser Ergebnisse ist die Materialumkehr der artikulierenden Gleitpartner in der inversen Schulterendoprothetik auch in der Zukunft weiter zu empfehlen.