Zusammenfassung
Hintergrund
Implantatsicherheit ist ein in der breiten Bevölkerung zunehmend wahrgenommenes Thema. Implantate sind sicherheitsrelevante Produkte, deren Versagen zu lebensbedrohlichen Situationen führen kann.
Fragestellung
Eine fundierte Schadensanalyse setzt nicht nur Sachkenntnis von Werkstoffen und Implantatkonstruktionen voraus, sondern erfordert auch eine sachgerechte Implantatentnahme und Aufbewahrung.
Material und Methode
Selektive Literaturrecherche mit dem Schwerpunkt auf Schadensanalyse von Implantaten ergänzt durch eigene Untersuchungen.
Ergebnisse
Ursache für Implantatversagen sind vielfach Material- und Bearbeitungsfehler. In einigen Fällen sind es falsche Materialpaarungen, welche unter zyklischer Belastung zur Tribokorrosion führen können.
Schlussfolgerungen
Der Erkenntnisgewinn aus der komplexen Analyse schadhafter Implantate erbringt wertvolle Hinweise zur Verbesserung der Qualitätssicherung.
Abstract
Background
Implant safety is a topic gaining more and more public interest. Implants are safety relevant medical devices which in the case of failure can lead to life-threatening situations.
Objectives
A well-founded failure analysis requires expert knowledge not only of materials and implant design but also a qualified explantation procedure and storage conditions.
Methods
A selective literature search was carried out putting the main emphasis on implant failure analysis supplemented with own investigations.
Results
The reasons for implant breakdown are mostly failures of materials and in the manufacturing process. In some cases false material combinations can lead to tribocorrosion effects under cyclic loading.
Conclusion
The increased level of knowledge gained from complex analyses of failed implants produces valuable evidence for better quality management.
Literatur
Bürgerliches Gesetzbuch (BGB) in der Fassung vom 04.07.2013
Böckmann RD, Frankenberger H, Will HG (2008) Vorschriftensammlung zum Medizinprodukterecht. TÜV Media
Bader R, Mittelmeier W, Steinhauser E (2006) Versagensanalyse von Knieendoprothesen. Orthopäde 35:896–903
Meyer H, Mueller T, Goldau G et al (2012) Corrosion at the cone/taper interface leads to failure of large-diameter metal-on-metal total hip arthroplasties. Clin Orthop Relat Res 470:3101–3108
Bishop N, Witt F, Pourzal R et al (2013) Wear patterns of taper connections in retrieved large diameter metal-on-metal bearings. J Orthop Res 31:1116–1122
Kluess D, Hurschler C, Voigt C et al (2013) Einsatzgebiete der Numerischen Simulation in der muskuloskelettalen Forschung und ihre Bedeutung für die Orthopädische Chirurgie. Orthopäde 42:220–231
Kluess D, Wieding J, Mittelmeier W, Bader R (2013) Numerische Modelle in Orthopädie und Unfallchirurgie. Trauma Berufskrankh 15:226–231
Kluess D, Bader R, Zenk K, Mittelmeier W (2012) Empfehlungen zur Dokumentation von Vorkommnissen mit Medizinprodukten in der orthopädischen Chirurgie. Z Orthop Unfall 150:633–640
Kluess D, Mittelmeier W, Bader R (2012) Mit Explantaten in der Orthopädischen Chirurgie richtig umgehen. Orthop Prax 1:48–52
Semlitsch M, Weber H, Steger R (1995) 15 Jahre Erfahrung mit Ti-6AL-7Nb-Legierung für Gelenkprothesen. Biomed Tech 40:347–355
Kircher J, Bader R, Schroeder B, Mittelmeier W (2009) Extremely high fracture rate of a modular acetabular component with a sandwich polyethylene ceramic insertion for THA: a preliminary report. Arch Orthop Trauma Surg 129:1145–1150
Zietz C, Bergschmidt P, Lange R et al (2013) Third-body abrasive wear of tibial polyethylene inserts combined with metallic and ceramic femoral components in a knee simulator study. Int J Artif Organs 36:47–55
Kluess D, Zietz C, Lindner T et al (2008) Limited range of motion of hip resurfacing arthroplasty due to unfavorable ratio of prosthetic head size and femoral neck diameter. Acta Orthop 79:748–754
Broichhausen J (1985) Schadenskunde. Hanser, München
Grosch J (2010) Schadenskunde im Maschinenbau. Expert, Renningen
Ehrenstein GW (1992) Kunststoff-Schadensanalyse. Methoden und Verfahren. Hanser, München
Maurer KL, Pohl M (1990) Gefüge und Bruch. Materialkundlich-Technische Reihe 9. Borntraeger, Stuttgart
Gross D, Seelig T (2011) Bruchmechanik mit einer Einführung in die Mikromechanik. Springer, Berlin Heidelberg New York
Popov VL (2009) Kontaktmechanik und Reibung. Springer, Berlin Heidelberg New York
Zum Gahr KH (1987) Microstructure and wear of materials. Elsevier, Amsterdam
Dehm G, Howe JM, Zweck J (2012) In-situ electron microscopy, 1. Aufl. Wiley-VCH, Weinheim
VDI-Richtlinie 3822, Blatt 1–6, Erfassung und Auswertung von Schadensanalysen
Neidel A (2011) Handbuch Metallschäden: REM-Atlas und Fallbeispiele zur Ursachenanalyse und Vermeidung. Hanser, München
Einhaltung ethischer Richtlinien
Interessenkonflikt. D. Behrend, M. Warkentin, D. Kluess, R. Bader, S. Kopp, M. Frank W. Mittelmeier geben an, dass kein Interessenkonflikt besteht. Dieser Beitrag beinhaltet keine Studien an Menschen oder Tieren.
Author information
Authors and Affiliations
Corresponding author
Rights and permissions
About this article
Cite this article
Behrend, D., Warkentin, M., Klüß, D. et al. Schadensanalyse als Basis für Qualitätssicherungsstrategien in der Implantattechnologie. Orthopäde 43, 555–560 (2014). https://doi.org/10.1007/s00132-014-2301-7
Published:
Issue Date:
DOI: https://doi.org/10.1007/s00132-014-2301-7