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Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2012)

23.10. - 26.10.2012, Berlin

Degradation einer mikroporösen TCP Keramik in Abhängigkeit vom Implantatlager

Meeting Abstract

  • presenting/speaker Anke Bernstein - Department Orthopädie und Traumatologie, Universität Freiburg, Muskuloskelettales Forschungslabor, Freiburg, Germany
  • Marc Bohner - RMS Foundation, Bettlach, Switzerland
  • Norbert P. Südkamp - Albert-Ludwigs-Universität, Universitätsklinikum Freiburg, Department Orthopädie & Traumatologie, Freiburg, Germany
  • Hermann O. Mayr - OCM Klinik, Orthopädische Chirurgie, München, Germany

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2012). Berlin, 23.-26.10.2012. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2012. DocGR11-1603

DOI: 10.3205/12dkou419, URN: urn:nbn:de:0183-12dkou4197

Published: October 2, 2012

© 2012 Bernstein et al.
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Fragestellung: Der Erfolg der Osteointegration hängt von vielen verschiedenen Faktoren ab. Dazu gehört auch die mechanische Belastungssituation des Implantates. Ziel der Untersuchung war die Analyse des Einwachsverhaltens einer genau definierten ß - TCP Keramik in Abhängigkeit von der mechanischen Beanspruchung.

Methodik: Als Implantate dienten zylindrische Formkörper aus einer phasenreinen ß-Tricalciumphosphat (TCP) - Keramik mit 7 Durchmesser und 25 mm Länge. Diese besaßen eine interkonnektierende Mikroporosität (40%) mit einem Porendurchmesser von 5 µm. Die keramischen Materialien wurden in Bohrlochdefekte mit 7 mm Durchmesser und unterschiedlichen mechanischen Beanspruchungen (durch den Ursprung und Ansatz des vorderen Kreuzbandes - Gebiet I, Metaphyse des medialen Femurcondylus - Gebiet II und Hauptlastungszone des medialen Femurkondylus - Gebiet III) von Schafen implantiert. Die mechanische Beanspruchung unterschied sich: Gebiet III>GebietI>Gebiet II. Die Versuchsdauer erstreckte sich über 6, 12 und 24 oder 26 Wochen. Die Gruppengröße pro Zeitraum betrug 7 Tiere. Zur Beurteilung des Einwachsverhaltens im Knochen erfolgte eine histologische und histomorphometrische Analyse. Dabei wurde die ossäre Integration mit Hilfe einer Graduierungsskala semiquantitativ und qualitativ erfasst. Rasterelektronenmikroskopische und immunhistochemische Zusatzuntersuchungen erfolgten exemplarisch. Die Morphometrie erfolgte mittels vollautomatischer Bildanalyse. Statistische Analyse: T-Test, Mann-Whitney-U-Test, Wilcoxon-Test mit statistischer Signifikanz p<0.05

Ergebnisse und Schlussfolgerungen: Mikroporöses TCP wird knöchern integriert. Die Degradation erfolgt über die Oberfläche der Keramik. Zu jedem Zeitpunkt ließen sich Riesenzellen vom Osteoklastentyp nachweisen. Der knöcherne Ersatz geschieht nahezu zeitgleich. Im Inneren der Keramik wurden immer zahlreiche Zellen und Gewebe aufgefunden. Das Gewebe war gleichmäßig in der gesamten Keramik verteilt und positiv für Kollagen I. Die histomorphometrische Auswertung der Resorption zeigte erhebliche Unterschiede in der Degradationsgeschwindigkeit. Bei Gebiet I wurden nach 6 Wochen 4,23±3,15%, nach 12 Wochen 13,36±7,06% und nach 24 Wochen 19,56±7,11% degradiert. Bei Gebiet II lagen die Werte niedriger nach 6 Wochen wurden 4,03±2,17%, nach 12 Wochen 8,82±7,89% und nach 24 Wochen 11,72±5,58% des TCP degradiert. Bei Gebiet III wurde die höchste Degradationsrate erreicht Nach 6 Wochen waren es 4,86±4,22%, nach 12 Wochen 25,11±7,75%, nach 26 Wochen 74,40±11,51%.

Schlussfolgerungen

Das Ausmaß der Degradation einer genau definierten TCP Keramik ist abhängig vom Implantationsort und korreliert mit der mechanischen Beanspruchung. Die mikroporöse TCP Keramik ist als Knochenersatz geeignet.