Titan als Implantatwerkstoff für Stäbe bei transpedikulären Systemen zur dorsalen Instrumentierung der lumbalen Wirbelsäule
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| 245 | 0 | 0 | |a Titan als Implantatwerkstoff für Stäbe bei transpedikulären Systemen zur dorsalen Instrumentierung der lumbalen Wirbelsäule |h [Elektronische Daten] |c Titanium as an Implant Material for Rods of Transpedicular Instrumentation of the Lumbar Spine / [M von Knoch, G Saxler, U Quint] |
| 520 | 3 | |a Fragestellung: Titanlegierungen werden zunehmend in der Implantologie und als Werkstoff für Instrumentierungen an der Wirbelsäule verwendet. In dieser Studie wurde mit metallographischer Analyse und mechanischer Testung die Widerstandskraft von Implantatstäben aus Ti-A16-V4 insbesondere gegen Zugkräfte ermittelt. Methode: In einer metallographischen Analyse wurde die Oberflächentextur von lösungsgeglühtem Ti-A16-V4 licht- und elektronenmikroskopisch analysiert. Schließlich folgte die mechanische Testung der Zugfestigkeit von 3 Implantatstäben und der Zugfestigkeit der Schraubverbindung zwischen Implantatstab und Pedikelschraubenverbindung nach normierter Fixation mit einem Drehmomentschlüssel (4, 6 und 8 Nm). Zuletzt wurden die Oberflächenverformungen der belasteten Schraubverbindungen elektronenmikroskopisch analysiert. Ergebnisse: Die Titanlegierung Ti-A16-V4 wies ein sog. mill-annealed- Gefüge auf, das mit einer hohen Widerstandsfähigkeit gegen Rißbildung verbunden ist. Titanstäbe zeigen eine hohe Belastbarkeit vor Versagen unter Zugbelastung. Die kraftaufnehmenden Areale an den Stab-Schraubenverbindungen weisen eine geringe Deformation und Kerbenbildung bei hoher Widerstandkraft (>27 kN) gegen Zugbelastungen auf. Schlußfolgerung: Bei geringem Gewicht und hoher Biokompabilität ist die Titanlegierung Ti-A16-V4 als Werkstoff für Stäbe bei dorsalen Instrumentierungen der Wirbelsäule prädisponiert. Aufgrund der hier festgestellten hohen Widerstandsfähigkeit des Gefüges gegen Zugbelastungen ist Ti-A16-V4 ein geeigneter Werkstoff für Stäbe bei dorsalen Instrumentierungssystemen an der Wirbelsäule. Background and Aim: Titanium alloys are increasingly being used as an implant material in orthopaedics and for spinal instrumentation. In this study a metallographic analysis and mechanical testing were performed to evaluate the resistance of rods of Ti-A16-V4 in particular to tensile forces. Method: The surface texture of unprepared Ti-A16-V4 and a rod of the same material for spinal instrumentation were evaluated in a metallographic analysis using light microscopy and electron microscopy. Tensile strength measurements were performed on 2 rods, and the strength of the connection between rod and pedicle screws was tested in 9 cases. An electron microscopic analysis of surface changes of the connections between rod and pedicle screws after loading was performed. Results: The titanium alloy Ti-A16-V4 has a mill-annealed appearance, which has a high resistance to tearing under stress. Titanium rods show high tensile strength before failure under loading. The connection between rod and pedicle screws also as high resistance to tensile loads (>27 kN) with only little deformation of the connecting surface and no tearing. Conclusion: The titanium alloy Ti-A16-V4 is an appropriate material for dorsal spinal instrumentation rods because of its low weight, high biocompability and high tensile strength. | |
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