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Modifikationen von Titanimplantaten zur Verbesserung der Osteointegration: eine Pilotstudie am Tiermodell und Etablierung einer Methode zur zerstörungsfreien Festigkeitsmessung von Implantaten
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Published: | October 19, 2004 |
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Fragestellung
Die Optimierung der Osteointegration von Titanimplantaten ist Ziel klinischer Forschung. Eine Oberflächenmodifikation von Titan kann in optimierter Osteointegration resultieren.
Methoden
In einer tierexperimentellen Pilot- Studie kamen vier zylindrische Implantattypen am distalen Femur des Kaninchens über 6 Wochen zur Anwendung:
A) Titanprobekörper [mikroporöser Reintitanoberfläche (Porosität 35%, Porengröße zwischen 50 und 200µm), Plasmapore®] als Kontrollkörper
B) Titanprobekörper plus Wachstumsfaktor-Beschichtung (10µg GDF-5)
C) Titanprobekörper plus nanoporöse Apatit-Beschichtung (DCPD)
D) Titanprobekörper plus DCPD- und GDF-5-Beschichtung
Die Auswertung erfolgte mittels MicroCT, Morphometrie und zerstörungsfreier Festigkeitsmessung (Auslenkung des Implantats bei kontrollierter, submaximaler Belastung).
Ergebnisse
Die beschichteten Implantate (B-D) zeigten im Zugversuch eine geringere Auslenkung, also eine verbesserte Osteointegration, als die Kontrollimplantate (A), wobei keine Differenzen zwischen den verum Gruppen (B-D) bestanden (p=n.s.). Werden die verum Gruppen gepoolt, zeigte sich eine verbesserte mechanische Stabilität zugunsten der modifizierten Implantate (p=0,0012). Um die verum Implantate wurde tendenziell weniger nicht-mineralisiertes Gewebe (n.s.) und vermehrt mineralisiertes Gewebe dokumentiert (p=0,02). Es zeigte sich eine positive Korrelation zwischen mineralisiertem Gewebe und Osteointegration.
Schlussfolgerungen
Die etablierte Titan-Oberfläche (A) ermöglicht eine Osteointegration. Durch Modifikation (B-D) kann diese verbessert werden. Die Stabilität korreliert mit der Gewebequalität. Die Messung der Implantatfestigkeit durch submaximale Belastung erlaubt die zerstörungsfreie Überprüfung der Osteointegration.