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Zielsetzung: Metaphysäre Frakturen stellen insbesondere in osteoporotischem Knochen eine chirurgische Herausforderung dar. Um eine zügige Mobilisation der überwiegend geriatrischen Patienten zu gewährleisten, sind an eine Osteosynthese hohe Anforderungen zu stellen. Für eine ausreichende Primärstabilität sind oftmals Knochenersatzmaterialien notwendig. Ziel der vorliegenden Arbeit war die Evaluation von neuartigen Füllmaterialien auf Calciumphosphatbasis, insbesondere in Hinblick auf Biokompatibilität und Ultrastruktur.

Methodik: Um die verschiedenen Zusammensetzungen zu testen, wurde in adulten Ratten (n=36) ein metaphysärer Bohrlochdefekt von 2mm Durchmesser oberhalb der lateralen Femurkondyle gesetzt und anschließend mit dem auf Calciumphosphatkristallen basierenden Ersatzmaterial aufgefüllt. Es wurden 4 verschiedene Zusammensetzungen getestet, als Kontrolle diente ein Leerdefekt. Folgende Zusammensetzungen wurden untersucht: A: Polysaccharidmatrix (PM) und Biphasisches Kalziumphopshat (Ca-BiPh); B: PM; C: Ca-BiPh; D:PM, Ca-BiPh und Aluminiumoxid; E: Leerdefekt.

Nach 4 Wochen wurden die Femora mittels µCT bzw. histologisch (Kunstoffeinbettung und Färbung mit Toludinblau/Goldner-Trichrom) untersucht.

Ergebnisse: Die µCT Analyse zeigte in allen Gruppen deren Defekt mit dem Füllmaterial aufgefüllt wurde, eine tendenziell höhere TbTh als in der Gruppe mit Leerdefekt. Die höchste TbTh konnte in Gruppe D festgestellt werden. Hier konnte eine signifikant größere TbTh als in Gruppe E gemessen werden (p<0,05). Das BV/TV zeigte eine inhomogenere Verteilung über die Gruppen. Hier konnte in Gruppe B ein signifikant größeres Wachstum als in Gruppe E festgestellt werden (p<0,05).

Die Histologie ergab in allen Gruppen eine gute Verträglichkeit des Füllmaterials. Es konnte in keinem Präparat eine Fremdkörperreaktion oder Entzündungsreaktion festgestellt werden.

Schlussfolgerung: Vergleicht man die BV/TV und die TbTh in den Gruppen wird ersichtlich, dass die TbTh nicht mit dem BV/TV korreliert. In Gruppe D wurde das geringste mittlere BV/TV gemessen, dafür die höchste TbTh. Wir gehen davon aus, dass hier das Knochenfüllmaterial positiv Auswirkungen auf die Knochenneubildung hat und der Knochen langsamer, dafür aber stabiler einwächst. Beim Leerdefekt wächst signifikant mehr Knochen ein dafür hat der Knochen die geringste Trabekeldichte. Zusammenfassend kann gesagt werden, dass die getesteten Knochenfüllmaterialien auf Calciumphosphatbasis eine positiven Einfluss auf die Knochenstruktur, bei guter Biokompatibilität, haben.