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OSSEOINTEGRATION GLASKERAMIK-BESCHICHTETER ALUMINIUMOXID-KERAMIKEN IM SCHAFSMODELL
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Autoren
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Anita Ignatius
- Universität Ulm, Institut für Unfallchirurgische Forschung und Biomechanik, Helmholtzstraße 14, 89081, Ulm, Phone: 0731-50023489, Fax: 0731-50023498
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M. Peraus
- Institut für Unfallchirurgische Forschung und Biomechanik, Universität Ulm
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P. Augat
- Institut für Unfallchirurgische Forschung und Biomechanik, Universität Ulm
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S. Schorlemmer
- Institut für Unfallchirurgische Forschung und Biomechanik, Universität Ulm
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W. Burger
- CeramTec AG, Plochingen
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L. Claes
- Institut für Unfallchirurgische Forschung und Biomechanik, Universität Ulm
| Veröffentlicht: | 11. November 2003 |
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Gliederung
Text
Fragestellung
Aluminiumoxid-Keramiken werden als Gleitpaarung in der Endoprothetik seit 30 Jahren mit Erfolg eingesetzt. Aluminiumoxid-Keramiken werden jedoch als inerte Materialien nicht knöchern integriert. Bioaktive Keramiken können eine Knochenbindung herstellen und werden daher häufig als Beschichtungen eingesetzt. Das Ziel dieser Studie war es, die Biokompatibilität und die Osseointegration einer mit Bioverit I (bioaktive Glaskeramik) beschichteten Aluminiumoxid-Keramik im Vergleich zu unbeschichteter Aluminiumoxid-Keramik in einem Versuchsmodell am Schaf zu untersuchen.
Methoden
Die beiden Materialien wurden in der rechten Tibia von 16 weiblichen, ausgewachsenen Merinoschafen (n=8) getestet. Dreieckige Implantate wurden subchondral im Tibiaplateau im spongiösen Knochen (teilbelastetes Implantationsmodell) und zylindrische Implantate in der Diaphyse im kortikalen Knochen (unbelastetes Implantationsmodell) implantiert. Sechs Monate nach Implantation erfolgte die Bestimmung der Scherkräfte des Knochen-Implantat-Interface in Push-out-Tests. Außerdem wurde das Interface an unentkalkten Dünnschliffpräparaten histologisch beurteilt. Die statistische Überprüfung der Ergebnisse erfolgte mit dem Wilcoxon-Test.
Ergebnisse
Weder im Interface der unbeschichten Aluminiumoxid-Keramik noch der beschichteten Keramik fanden sich entzündliche Reaktionen. Durch die Beschichtung wurde im teilbelasteten Modell signifikant mehr Knochenkontakt an der Implantatoberfläche (54 ± 13 %, p < 0,05) und eine signifikant höhere Scherfestigkeit (1,12 ± 0,24 N/mm2, p < 0,05) erreicht als mit unbeschichtetem Aluminiumoxid (3 ± 4 %, 0,44 ± 0,44 N/mm2). Allerdings waren im unbelasteten Implantationsmodell die Glaskeramik-beschichteten Implantate von einer Osteoidschicht umgeben, die eine tendenziell niedrigere Scherfestigkeit (2,59 ± 0,95 N/mm2) im Vergleich zu unbeschichteten Implantaten (4,69 ± 2,29 N/mm2) bedingte.
Schlussfolgerungen
Die Ergebnisse zeigen die gute Biokompatibilität der beschichteten Aluminiumoxid-Keramik und die Möglichkeit einer Verbesserung der Osseointegration mit Bioverit I besonders im mechanisch belasteten Lager. Weitere Studien müssen untersuchen, ob die Beschichtung langzeitstabil bei funktionellen Implantaten ist.
