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Fragestellung: Die aseptische Lockerung der Endoprothesenkomponenten ist bei der Sprunggelenkstotalendoprothetik eine der Hauptversagensursachen. Ein Matching zwischen tibialer Endoprothesenkomponente und distaler Tibiageometrie i.S. einer optimierten Auflage und das Wissen um individuelle Unterschiede der Festigkeitsverteilung für eine adäquate Verankerung der tibialen Endoprothesenkomponente bildeten die Fragestellungen für die vorliegende Studie.

Methodik: 436 standardisierte CT-Untersuchungen Erwachsener, die an unserem Klinikum in einem 4 Jahres-Zeitraum aus unterschiedlichen Indikationen angefertigt wurden, dienten als Grundlage für die Segmentierung der distalen Tibia in der Transversalebene 5 mm proximal des Apex der jeweiligen Gelenkfläche. Als Maß für die Steifigkeit des Knochens gegenüber der Biegung um die Gelenkachse sowie die dazu senkrecht stehende Achse im Querschnitt wurden die Flächenträgheitsmomente des horizontalen Querschnitts der distalen Tibia verwendet. Die Hauptträgheitsmomente in diesem Querschnitt geben die Achse der höchsten und die senkrecht dazu stehende Achse der geringsten Biegesteifigkeit an. Die relative Differenz der Flächenträgheitsmomente ist ein Maß für die Differenz der Steifigkeiten gegenüber Biegung um diese Achsen. Zur Bestimmung der Trägheitsmomente wurde der Querschnitt mit Hilfe eines CAD-Systems manuell digitalisiert und die Querschnittsgrößen mittels des Systems berechnet.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Die Lage der Hauptträgheitsachse 1 gegenüber der Bildkoordinatenachse x ist durch den Winkel ? angegeben, der keine eindeutige Häufung erkennen lässt, was auf eine zufällige Lage des Bildkoordinatensystems zurückzuführen ist. Demgegenüber sind die weitaus meisten relativen Differenzen der Hauptträgheitsmomente in den Bereichen unter 40% zu finden (Abbildung 1 [Abb. 1]), was auf eine nahezu quadratische oder runde Querschnittsform hindeutet. Es ist somit in der Regel von geringen Differenzen der Steifigkeit gegenüber Belastungen aus verschiedenen Richtungen auszugehen. Die tibialen Prothesengrößen 2 und 3 (beispielhaft Hintermann H3, ImplanTec) sind für 73% der Tibiakontaktflächen optimal geeignet (Tabelle 1 [Tab. 1]). Die Resultate belegen, dass das präsentierte Verfahren zur Abschätzung der wichtigsten Festigkeitseigenschaften geeignet ist. Ferner werden Anhaltspunkte für eine günstige Prothesenfixation geboten bzw. wird das Matching zwischen tatsächlicher Anatomie und Endoprothesenkomponente mit Daten unterlegt.