Laserstrahlgeschweißte Hüftendoprothesen mit angepasster Steifigkeit

Gelenke im menschlichen Körper, die durch Unfall oder Verschleiß geschädigt sind, werden durch Implantate ersetzt, um die Grundfunktionen des Bewegungsapparates aufrecht zu erhalten. Die aktuellen Standzeiten von Hüftendoprothesen betragen 15 bis 20 Jahre, was gerade für jüngere Menschen zu gering ist. Hauptursache für die häufig auftretende aseptische Lockerung der Prothesen sind Relativbewegungen und Lastabschirmung des Knochens (stress shielding). Beide Ursachen können auf die erhebliche Differenz zwischen den E-Moduln von Implantat und Knochen zurückgeführt werden. In dieser Arbeit wird ein Konzept zur Entwicklung von Hüftendoprothesen mit angepasster Steifigkeit erstellt. Hierzu werden Prozessparameter zum Laserstrahlauftragschweißen und Laser induzierten Schäumen entwickelt und die entstandenen Probekörper charakterisiert. Anhand von FEM-Simulationen wird gezeigt, dass Hohlschaftprothesen mit integrierter Wellenstruktur eine Anpassung an den Knochen über die Federsteifigkeit ermöglichen. Der Einsatz des Laser-Verfahrens ermöglicht zudem die Herstellung von individuell an den Patienten angepassten Prothesen.