Radiologische Langzeituntersuchung von biodegradablen Implantaten aus Polylactid und Polylactidcomposite: eine vergleichende tierexperimentelle Untersuchung
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2004
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| adam_text | Inhaltsverzeichnis
Seite
I Titel
II Erklärung
III Danksagung
IV Widmung
V Inhaltsverzeichnis
VII Abkürzungsverzeichnis
1. EINLEITUNG 1
1.1 Vorteile biodegradabler Implantate 1
1.2 Nachteile biodegradierbarer Implantate 3
1.3 Aufbau biodegradabler Implantate 4
1.4 Abbau biodegradierbarer Implantate 5
1.5 Veränderung der mechanischen Eigenschaften 7
1.6 Biokompatibilität 8
1.7 Ziel der Untersuchung 10
1.8 Fragestellung 10
2. MATERIAL UND METHODE 11
2.1 Das Tiermodell 11
2.2 Die Versuchstiere 11
2.3 Die biodegradablen Implantate 12
2.3.1 Stiftdesign 12
2.3.2 Instrumentarium 13
2.4 Narkose und Operation 13
2.5 Explantation 15
2.6 Konventionelle Röntgenuntersuchung 16
2.7 Computertomographie 16
2.8 Kernspintomographie 17
2.9 Software 18
2.10 Statistik 18
2.11 Beurteilung der Gonarthrosen 18
2.12 Beurteilung der Osteolysen 19
2.13 Fördermittel 19
3. ERGEBNISSE 20
3.1 Postoperativer Verlauf 20
3.2 Der Diaphysenstift- distale Tibia 20
3.2.1 im konventionellen Röntgenbild und Verlauf 20
3.2.2 in der Computertomographie 22
v
3.2.3 in der Kernspintomographie 24
3.2.4 die Zirkoniummarkierung 25
3.2.5 Zusammenfassung 26
3.3 Der Metaphysenstift- proximale Tibia 27
3.3.1 im konventionellen Röntgenbild und Verlauf 27
3.3.2 in der Computertomographie 29
3.3.3 in der Kernspintomographie 31
3.3.4 die Zirkoniummarkierung 32
3.3.5 Zusammenfassung 33
3.4 Die Stifte in der medialen Femurkondyle- die 33
Flakestifte
3.4.1 im konventionellen Röntgenbild und Verlauf 33
3.4.2 in der Computertomographie 40
3.4.3 in der Kernspintomographie 42
3.4.4 die Zirkoniummarkierung 46
3.4.5 Zusammenfassung 47
4. Diskussion 49
4.1 bioresorbierbare Substanzen in der Unfallchirurgie 49
4.2 Das Modell und Versuchstier 52
4.3 mechanische Eigenschaften bioresorbierbarer 54
Implantate
4.4 Biokompatibilität 60
4.5 bioresorbierbare Materialien in 64
Schnittbilduntersuchungen
5. Beantwortung der Fragen 73
6. Zusammenfassung 76
7. Literaturverzeichnis 78
8. Anhang 92
Abbildungsverzeichnis
9. Lebenslauf 94
VI
Anhang 92
8. Anhang
Tabellen- und Abbildungsverzeichnis
Seite
Tab. 1 Klassifikation der GonaiHirosegrade nach Jäger und Wirth (1986) Jg
Tab. 2 Klassifikation der Osteolysen nach Hoffmann (1997) 19
Tab. 3 Mittelwerte (in mm auf eine Stelle gerundet) der 3- 36 Monatsdaten der 20
Diaphysenstifte im konventionellen Röntgen
Tab. 4 Mittelwerte des Diaphysenstifts, CT 23 ~
Tab. 5 Mittelwerte der Messung mit MRT in der Diaphyse 24
Tab. 6 Auflosungsverhalten der Zirkoniummarkierung in der Diaphyse, konventionelles R5 25 ~
Tab. 7 Mittelwerte der Diaphysenstifte in mm nach 36 Monaten, bildgebende Verfahren im 37
Vergleich
Tab. 8 Mittelwerte der Metaphysenstifte 3-36 Monate, konventionelles Röntgen 2J7
Tab. 9 Häufigkeiten von Osteolysen in der Metaphyse, konventionelles Röntgen 29
Tab. 10 Mittelwerte der Metaphysenstifte, CT 30
Tab. 11 Mittelwerte der Metaphysenstifte, MRT 31
Tab. 12 Auflösungsverhalten der ZrO2-Markierung in der Metaphyse 31
Tab. 13 Mittelwerte der Metaphysenstifte in mm nach 36 Monaten, bildgebende Verfahren im 33
Vergleich
Tab. 14 Mittelwerte der 3-36 Monatsdaten der Kondylenstifte, konventionelles Röntgen J)4
Tab. 15 Häufigkeiten von Osteolysen in der Kniekondyle, Röntgen 3-36 Monate 39
Tab. 16 Mittelwerte für Stifte der Kn iekondyle , CT 40 ~
Tab. 17 Häufigkeit von Osteolysen in der Kniekondyle, CT A2
Tab. 18 Mittelwerte der MRT-Messung 43 ~
Tab. 19 Auflösungsverhalten der Zirkoniummarkierungen in der Kondyle j»6
Tab. 20 Mittelwerte der Kondylenstifte nach 36 Monaten, Bildgebung im Vergleich 4t
Tab. 21 Chronologische Literaturübersicht modifiziert nach Athanasiou 1996 50/51
Tab. 22 LiteraturObersicht Ober Fremdkörperreaktionen auf PGA-Implantate, ergänzt nach 51
Weiler 1997.
Tab. 23 Literaturfibersicht Fremdkörperreaktionen auf Polylactid-lmplantate, ergänzt nach 52
Peters 2003
Tab. 24 Korrelation zwischen Histologie-, Röntgen-, CT- und MRT-Daten 70 ~
Abb. 1 idealisierte Darstellung der Festigkeit von einer a) mit biodegradierbarem Implantat und 2
b) herkömmlich versorgten Fraktur [92]
Abb. 2 Biegefestigkeit verschiedener Polymere im Vergleich zu Knochen und Stahl 3
Abb. 3 die a-2-Hvdroxvcarbonsäuren Milchsäure (Laclat) und Glycolsäure 4
Abb. 4 vereinfachtes Schema des Stoffwechsels der wichtigsten Polymere [9] _7
Abb. 5 Biegefestigkeit des Polypin* in-vitro 8
Abb. 6 Design von Polypin* und C-Stift 12
Abb. 7 Einschlagsinstrumentariuro von Synthes , Bochum 13
Abb. 8 Bohrlehre J4
Abb. 9 Kurvenschar der Messwerte in der Diaphyse Ober die Zeit, konventionelles Röntgen 21
Abb. 10 Grafik der Mittelwerte in der Diaphyse Ober die Zeit, konventionelles Röntgen 1
Abb. 11 a-g Nr.23. C-Stift, Diaphyse, konventionelles Röntgen ap, 3 bis 36 Monate 21/22
Abb. 12a,b CT Diaphyse mitGröBendifferenz(Nr.l9y ohne Differenz (Nr.21) 22
Abb. 13 Mittelwerte der Stiftdurchmesser Diaphyse, CT U
Abb. 14 3-dimensionale Rekonstruktion der Implantationsstelle diaphysäre Tibia, CT 23
Abb. 15 ~ Mittelwerte der Diaphyse im MRT 24
Abb. 16 MRT T,. Diaphyse coronar, „blasenartige Signale, die sich nicht auf den Ursprung- 25
liehen Stiftkanal beschränken
Abb. 17 ~ MRT T;, Diaphyse transversal I 25
Anhang 93
Abb. lg ~ Zirkoniummarkierung Diaphyse 26
Abb. 19 Kurvenschar der Metaphysenstifte, konventionelles Rgntgen 28
Abb. 20 Mittelwerte der Metaphysenstifte, konventionelles Röntgen 28
Abb. 21 Mittelwerte Metaphysenstifte im CT M
Abb. 22 a/b Metaphysenstift im CT, Polypin*, Nr. 1 tJ C-Stift, Nr. 19 31
Abb. 23 Metaphysenstift in der Kernspintomographie, T, in coronarer Ebene 3J
Abb. 24 Mittelwerte der Metaphyscnstifle, MRT 32
Abb. 25 Kurvenschar der Kondylenmittelwerte 3-36 Monate aus Rflntgen 34
Abb. 26 Mittelwerte der Kondylenstiftc 3-36 Monate, konventionelles Röntgen 35
Abb. 27 Mittelwerte der Kondylenstifte zweier ausgesuchter Fälle 35
Abb. 28 a-R Schaf Nr. 23, Kniekondylc 3-36 Monate, konventionelles ROntgen 36-3»
Abb. 29 a-g Schaf Nr. 22, Kniekondyle 3-36 Monate, konventionelles RCntgen 36-38
Abb. 30 Mittelwerte der Kondylenstifte, CT 40
Abb. 31 a/b Flakestift Polypin*/ C-Stift CT Reformatierung, 4J
Abb. 32 a/b CT Kondyle, Schnittebene durch Stiftkorper ( links), bzw. Stiftkopf ( rechts) 41
Abb. 33 a-c CT, Osteolyse 1. , Nr. 20, Stiftkfirper /Nr. 19, StiftkopP 42
Osteolyse 2.°, 5,3 mm , Nr. 21, Stiftkopf
Abb. 34 Mittelwerte der MRT-Messung 43
Abb. 35 a-c Nr.25, C-Stift , Stift 2, lateral, CT, MRT in T, und T; 44
Abb. 36 MRT T, coronar Stift 2 +4
Abb. 37 a/b CT / MRT T3 transversal in Stiftkopfebene 44
j Abb. 38 CT / MRT in Stiftkörperebene 45
Abb. 39 a-c Nr.25, C-Stift, Stift 1 .anteromedial, CT-Rekonstruktion / MRT T, und T; sagital 45
Abb. 40 MRT coronar Ti, Stift 1 45
Abb. 41 a/b Stifte ohne eindeutig auswertbares Signal, Ti sagital, Nr. 11, Polypin*/ Nr. 19, C-Stift 46
Abb. 42a-d | ROntgen/Histologie(Peters 2002)/CT/MRT nach 36 Monate |69
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