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68. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie
90. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie
45. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie in Zusammenarbeit mit dem Deutschen Verband für Physiotherapie – Zentralverband der Physiotherapeuten/Krankengymnasten

19. bis 23.10.2004, Berlin

Knochenheilung nach Osteosynthesen mit nickelfreiem Stahl im standardisierten Osteotomiemodell

Meeting Abstract (DGU 2004)

  • presenting/speaker B. Schmidt - Universitätsklinikum Essen, Klinik für Unfallchirurgie, Essen
  • G. Taeger - Universitätsklinikum Essen, Klinik für Unfallchirurgie, Essen
  • L. Podleska - Universitätsklinikum Essen, Klinik für Unfallchirurgie, Essen
  • I. Tikhovski - Universität Duisburg-Essen, Institut für Produkt Engineering Werkstofftechnik II, Duisburg
  • D. Nast-Kolb - Universitätsklinikum Essen, Klinik für Unfallchirurgie, Essen
  • S. Ruchholtz - Universitätsklinikum Essen, Klinik für Unfallchirurgie, Essen

Deutsche Gesellschaft für Unfallchirurgie. Deutsche Gesellschaft für Orthopädie und orthopädische Chirurgie. Berufsverband der Fachärzte für Orthopädie. 68. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie, 90. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie und 45. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie. Berlin, 19.-23.10.2004. Düsseldorf, Köln: German Medical Science; 2004. Doc04dguE5-584

Die elektronische Version dieses Artikels ist vollständig und ist verfügbar unter: http://www.egms.de/de/meetings/dgu2004/04dgu0204.shtml

Veröffentlicht: 19. Oktober 2004

© 2004 Schmidt et al.
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Gliederung

Text

Fragestellung

Chrom-Mangan-Stahl (CrMn) könnte wegen faktischer Nickelfreiheit und hervorragenden Materialeigenschaften eine Alternative zu Chrom-Nickel-Stahl (CrNi, enthält 14% Ni) und zu Titan (Ti, teuer und empfindlich gegen Kerbspannungen) darstellen. Ziel der Studie war die Untersuchung der Knochenheilung nach Osteosynthesen mit CrMn-Stahl im Vergleich zu Osteosynthesen mit CrNi-Stahl und Ti.

Methoden

Im standardisierten Tiermodell (New Zealand White Rabbits, 3.2 kg KG) wurden Querosteotomien (Spaltbreite 1mm) der rechten hinteren Tibia vorgenommen. Bei jeweils 15 Tieren (nGes=45) erfolgte die Osteosynthese mit designgleichen Implantaten aus CrMn-Stahl, CrNi-Stahl und Titan (6-Loch Viertelrohrplatte, Schrauben 2,7mm). Alle Tiere haben die operierte Extremität postoperativ voll belastet. Röntgenaufnahmen (a.p. und lateral) wurden postoperativ und nach Opferung (8 Wochen) angefertigt. Zur Beurteilung der Knochenheilung/Proliferation wurde die polychrome Sequenzmarkierung (Rahn) angewendet (Xylenolorange=XO, Calceingrün=CG, Alizarinkomplexon=AK, Tetracyklin=TC). Nach Opferung wurde das Osteosynthesematerial entfernt, die Tibiae eingebettet (Technovit®) und Längsschnitte (150 µm) angefertigt. Zur Auswertung wurden je Tibia Zufallsstichproben ausgewählt und die Intensität der Knochenproliferation auf Höhe des Osteotomiespalts lichtmikroskopisch (Fluoreszenzfilter) anhand der Farbbanden bestimmt (Leica®, Kontron®).

Ergebnisse

Wundheilungsstörungen oder Infektionen wurden in keiner Gruppe beobachtet. Bei allen Tieren waren die Osteotomien zum Zeitpunkt der Opferung konsolidiert. Bei fünf Tieren (CrMn) waren Achsabweichungen >10° (Mittelwert 19°, SD 6,0) festzustellen. Auf Höhe der Osteotomie hatte der Knochendurchmesser im Rahmen der Kallusformation in allen Gruppen vergleichbar zugenommen (Ti 32%, CrNi 36%, CrMn 38%). Histiocytäre Infiltrate im Implantatlager waren nur vereinzelt und ohne Zusammenhang zum verwendeten Implantatmaterial zu beobachten. Metallosen im Implantatlager wurden nur nach Titanplatten (4/15) beobachtet.

XO-Banden (frühe Proliferation, 2.Woche) waren nur spärlich und bei vereinzelten Tieren in allen Gruppen erkennbar. Die Fluorochrome CG und AK sowie TC zeigten die stärksten Ausprägungen. Bei Berechnung der Flächensummen war im Hinblick auf die verschiedenen Werkstoffe keine Differenz zu erkennen. Auch zeigte die Bestimmung der Knochenmarker im Gruppenvergleich keine Unterschiede in der zeitlichen Ausprägung.

Schlussfolgerungen

Im standardisierten Osteotomiemodell sind bezüglich der Knochen-proliferation keine nachteiligen Effekte des CrMn-Stahl gegenüber den bekannten CrNi-Stahl-und Titan-Implantaten sichtbar geworden. Weitere Untersuchungen in einem komplexeren Modell sind notwendig um die Ergebnisse dieser Untersuchung und die Eignung von CrMn-Stahl als Implantatmaterial zu prüfen.