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67. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie
89. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie
44. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie

11. bis 16.11.2003, Messe/ICC Berlin

Mechanische Adaptation von Poly(methyl methacrylat) für die Zementaugmentation bei osteoporotischen Wirbelfrakturen.

Meeting Abstract (DGU 2003)

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  • corresponding author Adrian Bisig - AO Forschungsinstitut, Clavadelerstrasse, 7270, Davos Platz, Phone: +41 81 414 24 45, Fax: +41 81 414 22 88
  • M. Bohner - Dr. h. c. Robert Mathys Stiftung Bettlach, Schweiz
  • P. Heini - Universitätsspital Bern, Schweiz
  • E. Schneider - AO Forschungsinstitut Davos Platz, Schweiz

Deutsche Gesellschaft für Unfallchirurgie. Deutsche Gesellschaft für Orthopädie und orthopädische Chirurgie. Berufsverband der Fachärzte für Orthopädie. 67. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie, 89. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie und 44. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie. Berlin, 11.-16.11.2003. Düsseldorf, Köln: German Medical Science; 2003. Doc03dguA6-9

Die elektronische Version dieses Artikels ist vollständig und ist verfügbar unter: http://www.egms.de/de/meetings/dgu2003/03dgu0043.shtml

Veröffentlicht: 11. November 2003

© 2003 Bisig et al.
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Gliederung

Text

Fragestellung

PMMA ist der meist verwendete Knochenzement für die Vertebroplastik. Neben den Behandlungserfolgen dieser Therapie sind auch Komplikationen bekannt. Unter anderem führt die inadäquate Steifigkeit des augmentierten Wirbelkörpers innerhalb der osteoporotischen Wirbelsäule zu einem erhöhten Frakturrisiko für Nachbarwirbel (Uppin et al 2003). Als Gegenmassnahme werden häufig die benachbarten Wirbelkörper prophylaktisch augmentiert. Dies vergrössert die Intervention und damit das Risiko für andere Komplikationen wie Zementextravasation. Ziel der Studie war die Modifikation der mechanischen Eigenschaften von PMMA für die Zementaugmentation von osteoporotischen Wirbelkörpern.

Methoden

Die Entwicklung eines offen-porösen PMMA-Materials erfolgte durch Mischung einer viskösen Wasserphase und PMMA (Palacos LV-40, Essex Chemie, Schweiz) gemäss der Methodik von De Wijn (1976). Zur weiteren Charakterisierung wurden Zylinder hergestellt (Höhe 16mm, Durchm. 9.5mm, n=15). - Mikroskopische und radiologische (Faxitron X-Ray Coop., 45kV, 450mAs) Untersuchung der Proben nach verschiedener Mischzeit zur Analyse der Phasenseparierung und der Kontrastmittelverteilung. - Kompressionstestung (Instron 4302: 5mm/min) nach Auswaschung der Wasserphase (72-96h in Aqua dest., 22.0°C) und Berechnung der Bruchlast und der Steifigkeit. - Flussmessungen durch Injektion in isolierte Spongiosa von Schaftswirbelkörpern zur Analyse der Phasenseparierung zwischen wässriger und PMMA-Phase. - Kadaverversuch an humaner Leiche zum Vergleich der klinischen Anwendbarkeit mit unmodifizierten Knochenzementen.

Ergebnisse

Nach einer Mischzeit von 90s entsteht ein homogenes Material ohne Phasenseparierung mit selektiver Anreicherung aller getesteten Röntgenkontrastmitteln in der Wasserphase. Aufgrund der homogenen Verteilung der Wasserphase besteht trotzdem ein guter Röntgenkontrast. Innert 1-2 Tagen wird das Kontrastmittel zusammen mit der Wasserphase ausgewaschen. Die Steifigkeit und Bruchlast sind umgekehrt proportional abhängig vom Wasseranteil mit Variation der Steifigkeit zwischen 2809±66 MPa und 119±151 MPa (0% resp. 50% Wasseranteil). Der Zement kann während 5 Min. mit homogener Verteilung in der Spongiosa ohne Phasenseparierung infiltriert werden. Es besteht ein stabiler Verbund des PMMA mit dem Knochen. Die Injizierbarkeit, die Verteilung und der Röntgenkontrast sind mit unmodifizierten Zementen vergleichbar.

Schlussfolgerungen

Die Studie zeigt, dass die mechanischen Eigenschaften von PMMA Zementen für die Vertebroplastik in osteoporotischen Wirbelsäulen angepasst werden können. Es wurden ausschliesslich klinisch zugelassene Additive verwendet. Für die klinische Anwendung kann die Wasserphase durch ein für die intravenöse Applikation zertifiziertes Kontrastmittel ersetzt werden.