Doppelt modulare Hüftendoprothesen ermöglichen es, die Geometrie des Implantats individuell auf die Anatomie der Patient:innen anzupassen. Derzeit führen diese Verbindungen allerdings zu einer höheren Ausfallwahrscheinlichkeit, da sie im Vergleich zu monolithischen Implantaten eine größere Anzahl an mechanischen Schnittstellen aufweisen. Der häufigste Versagensmechanismus in diesen Schnittstellen ist das Auftreten von Mikrobewegungen. Diese Mikrobewegungen können zu Verschleiß und Korrosion und somit zu Lockerungen führen, was einen Ausfall des Implantats zur Folge haben kann.
Im Teilprojekt A04 soll daher ein grundlegendes Verständnis der Schädigungsmechanismen modularer Implantate auf der Basis ihrer Oberflächen- und Randzoneneigenschaften geschaffen werden, um anhand dessen neuartige, schadenstolerante Implantatmodifikationen auf der Grundlage maschinenbaulicher Prinzipien abzuleiten.
Lastangepasste Oberflächen- und Randzoneneigenschaften dieser doppelt modularen Verbindung werden mit einem neuartigen Design und einer Sensorintegration zur Erkennung von Implantatversagen kombiniert. Die Auswirkungen der neuen Prozessstrategie auf die Oberflächen- und Randzoneneigenschaften und die daraus resultierenden Versagensmechanismen werden experimentell in einem Versuchsaufbau unter verschiedenen Belastungsszenarien und in verschiedenen Prüfmedien untersucht. Die dabei entstehenden Mikrobewegungen werden mit Hilfe von Wirbelstromsensoren detektiert. Die Fertigungsprozesse werden modelliert, um Erkenntnisse über deren Einfluss auf die für das Versagen verantwortlichen Oberflächen- und Randzoneneigenschaften zu gewinnen.
