Problems Associated with the Cement Anchorage of Artificial Joints

  • H.-G. Willert
  • M. Semlitsch


In artificial joint replacement the parts of the endoprosthesis are fixed to the bone by means of the self-curing bone cement methylmethacrylate (MMA). Before implantation it is necessary to prepare a proper bed in the bone. For instance, in the proximal end of the femur, after removal of the femoral head, a channel must be made in the marrow cavity and some of the cancellous bone has to be removed; by this means the network of the bone trabeculae is cracked (Fig. 1). The cement dough, which is now pressed into the implant bed enters the marrow spaces under pressure, forming fingerlike protrusions.


Bone Cement Wear Particle Foreign Body Reaction Cement Sample Foreign Body Giant Cell 
These keywords were added by machine and not by the authors. This process is experimental and the keywords may be updated as the learning algorithm improves.


Unable to display preview. Download preview PDF.

Unable to display preview. Download preview PDF.


  1. 1.
    Crock, H.V.: The blood supply of the lower limb bones in man. Edinburgh-London: Livingstone Ltd. 1967Google Scholar
  2. 2.
    Charnley, J.: The bonding of prostheses to bone by cement. Journal of Bone and Joint Surgery 46-B, 518 (1964)Google Scholar
  3. 3.
    Charnley, J.: Biomechanics in orthopaedic surgery. In: Biomechanics and Related Bio-Engineering Topics, Oxford-London-Frankfurt: Pergamon-Press 1965, pp. 99–110Google Scholar
  4. 4.
    Charnley, J.: Acrylic cement in orthopaedic surgery. Edinburgh-London: Livingstone Ltd. 1970Google Scholar
  5. 5.
    Charnley, J., Kettlewell, J.: The elimination of slip between prosthesis and femur. Journal of Bone and Joint Surgery 47-B, 56 (1965)Google Scholar
  6. 6.
    Debrunner, H.U.: Die Volumenänderungen von Knochenzementen während der Härtung. Archiv für orthopädische und Unfall-Chirurgie 81, 37 (1975)PubMedGoogle Scholar
  7. 7.
    De Wijn, J.R., Driessens, F.C., Slooff, Th.J.: Dimensional behavior of curing bone cement masses. Journal of Biomedical Materials Research Symposium 6, 99 (1975)CrossRefGoogle Scholar
  8. 8.
    Hupfauer, W.: Volumenmessungen an Knochenzementen. Acta Traumatologica 3, 259 (1973)Google Scholar
  9. 9.
    Hupfauer, W.: In: O. Oest, K. Müller, W. Hupfauer, edit., Die Knochenzemente. Stuttgart: Ferd. Enke Verlag 1975, pp. 64–74Google Scholar
  10. 10.
    Lautenschlager, E.P., Moore, B.K., Schoenfeld, C.M.: Physical characteristics of setting of acrylic bone cement. Paper presented at the 5th Annual Biomaterials Symposium Clemson/ S.C. (1973)Google Scholar
  11. 11.
    May, G.: Personal Communications (1973)Google Scholar
  12. 12.
    Meyer, P.R., Lautenschlager, E.P., Moore, B.K.: On the setting properties of acrylic bone cement. Journal of Bone and Joint Surgery 55-A, 149 (1973)Google Scholar
  13. 13.
    Mohr, H.J.: Pathologische Anatomie und kausale Genese der durch selbstpolymerisierendes Methacrylat hervorgerufenen Gewebsveränderungen. Zeitschrift für die gesamte experimentelle Medizin 130, 41 (1958)PubMedCrossRefGoogle Scholar
  14. 14.
    Ohnsorge, J., Goebel, G.: Oberflächentemperaturen des abhärtenden Knochenzementes Palacos beim Verankern von Metallendoprothesen im Oberschenkelmarkraum. Archiv für orthopädische und Unfall-Chirurgie 67, 89 (1969)PubMedCrossRefGoogle Scholar
  15. 15.
    Ohnsorge, J., Goebel, G.: Die Verwendung unterkühlter Metallendoprothesen in der Hüftchirurgie. Zeitschrift für Orthopädie 107, 683 (1970)Google Scholar
  16. 16.
    Ohnsorge, J., Groetz, J.: Kurzzeitige und langzeitige Dimensionsänderungen des aushärtenden Knochenzements. Zeitschrift für Orthopädie 112, 975 (1974)Google Scholar
  17. 17.
    Ohnsorge, J., Holm, R.: Änderungen der Spongiosafeinstruktur unter dem Einfluß des auspolymerisierenden Knochenzementes. Zeitschrift für Orthopädie 107, 405 (1970)Google Scholar
  18. 18.
    Ohnsorge, J., Kroesen, A.: Thermoelektrische Temperaturmessungen des abhärtenden Knochenzementes “Palacos”. Zeitschrift für Orthopädie 106, 476 (1969)Google Scholar
  19. 19.
    Pauwels, F.: Gesammelte Abhandlungen zur funktionellen Anatomie des Bewegungsapparates, Berlin-Heidelberg-New York: Springer Verlag 1965Google Scholar
  20. 20.
    Scales, J.F.: Acrylic bone cement: Bond or plug. Journal of Bone and Joint Surgery 50-B, 698(1968)Google Scholar
  21. 21.
    Schneider, R., Eulenberger, J.: Reoperationen von Hüftendoprothesen bei Instabilität, Prothesenfrakturen und Rekalzifizierung. Demonstrationsversuch der Schwindung von Knochenzement im Stahlzylinder. Presented on 6. Mainzer Unfall-Symposium (1973)Google Scholar
  22. 22.
    Slooff, Th.J.: The influence of the acrylic cement on the fixation of the hip endoprosthesis. Dissertation, Nijmegen: Thoben 1970Google Scholar
  23. 23.
    Willert, H.G.: Immobilisationsosteoporose. Langenbecks Archiv für klinische Chirurgie 315, 258(1966)CrossRefGoogle Scholar
  24. 24.
    Willert, H.G.: Tissue reactions around joint implants and bone cement. In: Arthroplasty of the Hip, Stuttgart: Georg Thieme Verlag 1973Google Scholar
  25. 25.
    Willert, H.G., Puis, P.: Die Reaktion des Knochens auf Knochenzement bei der Allo-Arthroplastik der Hüfte. Archiv für orthopädische und Unfall-Chirurgie 72, 33 (1972)PubMedCrossRefGoogle Scholar
  26. 26.
    Willert, H.G., Frech, H.A., Bechtel, A.: Measurements of the quantity of monomer leaching out of acrylic bone cement into the surrounding tissues during the process of polymerization. In: H.P. Gregor, edit., Polymer Science and Technology, Biomedical Applications of Polymers, New York-London: Plenum Press, Vol. 7, pp. 121–133Google Scholar
  27. 27.
    Willert, H.G., Ludwig, J., Semlitsch, M.: Reaction of bone to methacrylate after hip arthroplasty. Journal of Bone and Joint Surgery 56-A, 1368 (1974)Google Scholar
  28. 28.
    Willert, H.G., Semlitsch, M.: Kapselreaktionen auf Kunststoff- und Metallabrieb bei Gelenkendoprothesen. Technische Rundschau Sulzer 2, 1 (1975)Google Scholar
  29. 29.
    Wiltse, L.L., Hall, R.H., Stenhjem, J.C.: Experimental studies regarding the possible use of self curing acrylic in orthopaedic surgery. Journal of Bone and Joint Surgery 39-A, 961 (1957)PubMedGoogle Scholar
  30. 30.
    Wolff, J.: Das Gesetz der Transformation der Knochen, Berlin: A. Hirschwald 1892Google Scholar

Copyright information

© Springer-Verlag Berlin Heidelberg 1976

Authors and Affiliations

  • H.-G. Willert
  • M. Semlitsch

There are no affiliations available

Personalised recommendations