The effect of bone porosity on the shear strength of the bone-cement interface

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Abstract

This study investigated the relationship of bone porosity and bone-cement interface shear strength. One hundred forty-six samples were taken from the distal metaphysis of 20 bovine femora. After cementation, the shear strength of the bone-cement interface was tested. According to the porosity, the samples were divided into four groups. Group I (porosity <80%) had a median interface shear strength of 4.03 MPa, group II (80% ≤porosity <85%) 7.06 MPa, group III (85% ≤porosity <90%) 9.44 MPa, and group IV (porosity ≥90%) 14.85 MPa. The differences between the four groups were statistically significant. Greater porosity yielded a stronger bone-cement interface shear strength under the identical cementation technique. The optimum porosity of cancellous bone is more than 90% which can be found by reaming or drilling to deeper bone in cemented acetabular fixation.

L'objet de cette étude est d'apprécier les relations entre la porosité osseuse et l'interface ciment-os. 146 échantillons osseux prélevés sur la métaphyse distale de 20 fémurs bovins ont permis de tester l'interface ciment-os après cimentation. suivant leur degré de porosité, les échantillons ont été divisés en 4 groupes. Groupe I porosité < 80% avec des forces, au niveau de l'interface de 4,03 MPa, groupe II porosité comprise entre 80 et 85% (7,06 MPa), groupe III porosité comprise entre 85 et 90% (9,44 MPa) et groupe IV porosité inférieure à 90% (14,85 MPa). Les différences entre ces 4 groupes sont statistiquement significatives. une plus grande porosité permet l'application de forces plus importantes au niveau de l'interface ciment-os après cimentation. La porosité optimum au niveau de l'os spongieux doit être supérieur à 90% et cette porosité peut être augmentée par l'alésage et les trous d'ancrages au niveau de la zone de fixation acétabulaire.

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