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122. Kongress der Deutschen Gesellschaft für Chirurgie

Deutsche Gesellschaft für Chirurgie

05. bis 08.04.2005, München

Entwicklung, Herstellung und biomechanische Testung eines xenogenen Korporektomie-Cage für die thorakolumbale Wirbelsäule

Meeting Abstract

  • corresponding author I.F. Fischer - Klinik für Unfall-, Wiederherstellungs- und Handchirurgie der Philipps-Universität Marburg, Marburg, Deutschland
  • A.K. Dr. Krüger - Klinik für Unfall-, Wiederherstellungs- und Handchirurgie der Philipps-Universität Marburg, Marburg, Deutschland
  • L.G. Prof. Dr. Gotzen - Klinik für Unfall-, Wiederherstellungs- und Handchirurgie der Philipps-Universität Marburg, Marburg, Deutschland

Deutsche Gesellschaft für Chirurgie. 122. Kongress der Deutschen Gesellschaft für Chirurgie. München, 05.-08.04.2005. Düsseldorf, Köln: German Medical Science; 2005. Doc05dgch3156

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Published: June 15, 2005

© 2005 Fischer et al.
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Einleitung

Korporektomie-Cages haben zur Wiederherstellung der vorderen Säule an der thorakolumbalen Wirbelsäule eine große Bedeutung erlangt. Es handelt sich um metallische Wirbelkörperersatzimplantate. Eine biologische Alternative zu Metall-Cages können Cages aus xenogenem Knochenmaterial darstellen. Nach entsprechenden Voruntersuchungen wurde als Ausgangsmaterial für die Herstellung eines solchen Cage aus morphometrischen Gründen das Metatarsale-I des Rindes gewählt. Daraus wurden Cages mit einer Höhe von 65 mm Länge und basierend ebenfalls auf umfangreiche Voruntersuchungen mit dem in Material und Methode beschriebenen Design versehen. Diese Cages wurden unter axialer Druckbelastung auf ihre Dauer- und Maximalfestigkeit getestet.

Material und Methoden

Aus veterinärmedizinisch freigegebenen und vom örtlichen Schlachthof bezogenen bovinen Metatarsalia-I der Voderläufe wurden Segmente von 65 mm Länge gesägt. Der Markraum wurde ausgebohrt, so dass eine glatte Kortikalisinnenwand resultierte. Bevor die Segmente weiter behandelt wurden erfolgte eine Entfettung in Aceton. An den Enden der Segmente wurde der Kortikalisring auf einer Höhe von 10 mm intakt belassen. Im Mittelteil wurden in sechs parallelen Reihen sieben Lochbohrungen von 5 mm Durchmesser angelegt unter Aussparung von drei durchgehenden Längssäulen mit einer Breite von ca. 10 mm. Jeweils 4 der in diesem Design hergestellten Kompakta-Cages wurden anschließend bei 121° C für 20 min. autoklaviert und in einer Prüfmaschine mit 10 kN zyklisch und mit 18 kN in axialer Richtung maximal druckbelastet.

Ergebnisse

Die in dem beschriebenen Design gefertigten Kompakta-Cages zeigten unter der zyklischen Druckbelastung bis 10 kN keinerlei Materialermüdung oder Frakturierung. Bei der maximalen Druckbelastung mit 18 kN wurde kein Zusammenbruch der Cages festgestellt.

Schlussfolgerung

Der vorgestellte xenogene Kompakta-Cage erfüllt bezüglich Festigkeit und Belastungsstabilität im höchsten Maße die Forderungen an ein Wirbelkörperersatzimplantat für die thorakolumbale Wirbelsäule und könnte eine biologische Alternative zu etablierten metallischen Cages bieten. Vor einem möglichen klinischen Einsatz sind weitere Untersuchungen notwendig. In Vorbereitung ist eine biomechanische Testung an humanen Wirbelsäulensegmenten unter verschiedenen Belastungsbedingungen.