Einwachsverhalten eines offenporigen, gegossenen Titankörpers im Bohrlochdefekt des distalen Femur
Eine experimentelle Studie im Rattenmodell
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Beschreibung
In der Unfallchirurgie und orthopädischen Chirurgie wird der Operateur immer häufiger mit komplizierten knöchernen Defekten, sei es nach ausgedehnten traumatischen Verletzungen, nach Tumorresektionen, Infekten oder im Rahmen von Endoprothesenwechseln konfrontiert. Die zur Defektfüllung bewährte Spongiosaplastik gilt immer noch als Goldstandart des Knochenersatzes. Diese ist allerdings limitiert. Aus diesem Grund ist die Erforschung und Entwicklung artifizieller Knochenersatzmaterialien notwendig. Zahlreiche Studien haben die hohe Bioverträglichkeit von Titan und seinen Verbindungen aufgezeigt, die Verwendung solider Implantate führt jedoch nicht selten aufgrund eines höheren Elastizitätsmoduls zu einem Knochenabbau in der Nähe des Implantates. Weichere Materialien, wie zum Beispiel Hydroxylapatit sind ebenfalls gut bioverträglich, bieten aber keine hohe Stabilität. Ziel unserer Studie war es daher sich mit einem Material zu beschäftigen, welches den Ansprüchen einer hohen Primär- und Langzeitstabilität im Sinne einer sicheren Osteointegration genügen sollte. In der Zellkultur konnte zunächst die gute Verträglichkeit der Legierung und der Beschichtung festgestellt werden. Im Tierversuch haben wir diese Eigenschaften von gegossenen offenporigen Titankörpern mit und ohne Reaktionsschicht (Calciumtitanat) im Bohrlochdefekt im distalen Femur der männlichen Ratte untersucht. Hierbei haben wir das Einwachsverhalten histologisch und histomorphologisch zu definierten Zeitpunkten nach 7, 14 und 30 Tagen überprüft. Darüber hinaus haben wir die mechanische Stabilität des Knochen-Implantat Interfaces nach 30 Tagen im Push-out-Versuch gemessen. Insgesamt zeigten alle verwendeten Implantate eine gute Bioverträglichkeit, Entzündungsreaktionen oder ausgelockerte Implantate fanden sich nicht. Über den gesamten Beobachtungszeitraum zeigten sich ein regelrechter Ablauf der Knochendefektheilung und ein nahezu vollständiges knöchernes Erschließen des Implantates. Ein signifikanter Unterschied zwischen den Gruppen mit und ohne Reaktionsschicht konnte nicht nachgewiesen werden.
Autor*in
Stephan Laurich