Ermittlung der Zugfestigkeit von Knochen-Implantat-Verbunden

Zur Beschreibung der Festigkeit des Verbundes zwischen einem Implantat und angewachsenem Knochen verwendet man zur Zeit am häufigsten den Ausstoßversuch, mit dem die Scherfestigkeit des Verbundes ermittelt werden soll. Als weitere wesentliche Größe zur Charakterisierung des Verbundes muß jedoch auch dessen Zugfestigkeit angesehen werden. Zu deren Messung gibt es bisher nur wenige Ansätze. Mit Hilfe numerischer Spannungsanalysen sowie mit Modellexperimenten wurden verschiedene Zug-Versuchsanordnungen untersucht. Für die derzeit verwendeten Methoden wird gezeigt, daß sie in der Grenzfläche Spannungsverteilungen mit hohen Spannungsspitzen erzeugen, die zu einem vorzeitigen Versagen und damit zu einer Unterbewertung des Verbundes führen. Deshalb wurde die Spannungsverteilung in mehreren Schritten durch Variation der Form und der Lasteinleitung optimiert. Es wird eine Vorgehensweise vorgeschlagen, welche die Nachteile der bisherigen Versuchsführungen weitgehend vermeidet.