Einfluss von Oberflächenstrukturierung und Oberflächenbeschichtung bei neuartigen Verbund-Keramikimplantaten auf die knöcherne Integration am Schafmodell: eine histomorphologische Untersuchung
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INHALTSVERZEICHNIS
1. EINLEITUNG 9
2. GRUNDLAGEN 11
2.1 GRUNDLAGEN DER IMPLANTOLOGIE 11
2.1.1 INDIKATION ZUM KUENSTLICHEN HUEFTGELENKERSATZ 11
2.2 IMPLANTATMATERIALIEN 12
2.2.1 WERKSTOFFE 12
2.2.1.1 TITAN/TITANIUM 12
2.2.1.2 KOBALT 12
2.2.1.3 UHMWPE (ULTRAHOCHMOLEKULARGEWICHT-POLYETHYLEN) 12
2.2.1.4 KERAMIK 13
2.2.2 IMPLANTATOBERFLAECHEN BEI ZEMENTFREIEN ENDOPROTHESEN-SYSTEMEN 13
2.2.2.1 ANFORDERUNGEN AN DIE OBERFLAECHE 13
2.2.2.2 STRUKTURIERUNG 14
2.2.2.3 BESCHICHTUNG 15
2.3 GRUNDSTRUKTUR DES KNOCHENGEWEBES 16
2.3.1 OSTEOPROGENITORZELLEN 16
2.3.2 OSTEOBLASTEN 17
2.3.3 BONE LINING CELLS - KNOCHENOBERFLAECHENZELLEN 18
2.3.4 OSTEOZYTEN 18
2.3.5 OSTEOKLASTEN 19
2.4 OSSIFIKATION 20
2.4.1 PRIMAERE, DIREKTE, DESMALE OSSIFIKATION 20
2.4.2 SEKUNDAERE, INDIREKTE, CHONDRALE OSSIFIKATION 21
2.4.2.1 PERICHONDRALE OSSIFIKATION 22
2.4.2.2 ENCHONDRALE OSSIFIKATION 22
2.5 OSSEOINTEGRATION 22
2.5.1 WACHSTUMSFAKTOREN 23
2.5.2 OSTEOGENE REPARATION 24
2.5.2.1 OSTEOINDUKTION 24
2.5.2.2 OSTEOKONDUKTION 24
2.5.2.3 OSSEOINTEGRATION 25
2.5.3 REMODELLING UND IMPLANTATEINHEILUNG 25
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IMAGE 2
2.5.3.1 DISTANZOSTEOGENESE 26
2.5.3.2 KONTAKTOSTEOGENESE 26
2.5.3.3 VERBUNDOSTEOGENESE 26
2.5.4 METAPLASIEN, GEWEBETRANSFORMATIONEN 26
3. MATERIAL UND METHODEN 28
3.1 IMPLANTATMATERIALIEN 28
3.1.1 MONOLITHISCHE KERAMIKIMPLANTATE 28
3.1.2 STRUKTUR 29
3.1.3 BESCHICHTUNG 30
3.1.3.1 RGD-PEPTIDE 30
3.1.3.2 HYDROXYLAPATIT 31
3.1.3.3 PLASMA 31
3.1.4 UEBERBLICK UEBER DIE IN DER ARBEIT VERWENDETEN TESTIMPLANTATE 32
3.2 TIEREXPERIMENT 32
3.2.1 VERSUCHSTIERE 32
3.2.2 TIERVERSUCHSGENEHMIGUNG 33
3.2.3 TIERHALTUNG 33
3.2.4 TIERGRUPPEN 33
3.2.5 TIERMODELL 34
3.2.6 OPERATIONSMODELL 34
3.2.7 BLUTABNAHMEN 38
3.2.8 SEKTION DER TIERE 38
3.2.9 EINZELSCHAFDOKUMENTATION 39
3.3 AUSWERTUNG 40
3.3.1 BIOMECHANISCHE AUSWERTUNG 40
3.3.2 (ACT-UNTERSUCHUNGEN 40
3.3.3 HISTOLOGISCHE AUSWERTUNG 41
3.3.3.1 PRAEPARATION DER PROBEN 41
3.3.3.2 BILDBEARBEITUNG 45
3.3.3.3 SCORE ZUR HISTOLOGISCHEN AUSWERTUNG 48
3.3.4 SOFTWAREGESTUETZTE AUSWERTUNG 51
3.3.4.1 BILDBEARBEITUNG UND AUSWERTUNG 51
4. ERGEBNISSE 52
4.1 BIOMECHANISCHE ERGEBNISSE 52
IMAGE 3
4.2 HISTOLOGISCHE ERGEBNISSE 55
4.2.1 4-WOCHEN-GRUPPE 64
4.2.1.1 ANZAHL DER OSTEOBLASTEN MIT IMPLANTATKONTAKT UND ANZAHL
DER OSSAEREN TRABEKEL, SPONGIOSA 64
4.2.1.2 OSSAERE NEKROSEN UND NACHBILDUNG DER IMPLANTATOBERFLAECHE 64
4.2.2 12-WOCHEN-GRUPPE 66
4.2.2.1. ANZAHL DER OSTEOBLASTEN MIT IMPLANTATKONTAKT UND ANZAHL
DER OSSAEREN TRABEKEL, SPONGIOSA 66
4.2.2.2 OSSAERE NEKROSEN UND NACHBILDUNG DER IMPLANTATOBERFLAECHE 66
4.3 SOFTWAREGESTUETZTE MESSUNGEN 67
4.3.1 KNOCHENDICHTE (BONE) 68
4.3.1.1 UNSTRUKTURIERTE PROBEKOERPER 68
4.3.1.2 STRUKTURIERTE PROBEKOERPER 69
4.3.1.3 STRUKTUR UND RGD-PEPTIDE 69
4.3.1.4 STRUKTUR UND HYDROXYLAPATIT 70
4.3.1.5 STRUKTUR UND PLASMA 71
4.3.1.6 VERGLEICH ALLER PROBEKOERPER IN DER 4-WOCHEN-GRUPPE 72
4.3.1.7 VERGLEICH ALLER PROBEKOERPER IN DER 12-WOCHEN-GRUPPE 73
4.3.2 KNOCHEN-IMPLANTAT-KONTAKT (BIC) 75
4.3.2.1 UNSTRUKTURIERTE PROBEKOERPER 75
4.3.2.2 STRUKTURIERTE PROBEKOERPER 76
4.3.2.3 STRUKTUR UND RGD-PEPTIDE 76
4.3.2.4 STRUKTUR UND HYDROXYLAPATIT 77
4.3.2.5 STRUKTUR UND PLASMA 78
4.3.2.6 VERGLEICH ALLER PROBEKOERPER IN DER 4-WOCHEN-GRUPPE 79
4.3.2.7 VERGLEICH ALLER PROBEKOERPER IN DER 12-WOCHEN-GRUPPE 80
5. DISKUSSION 82
5.1 VERSUCHSMODELL 83
5.2 HISTOMORPHOMETRISCHE AUSWERTUNGEN 86
5.2.1 LICHTMIKROSKOPISCHE AUSWERTUNG DER PROBEKOERPER-PRAEPARATE 86
5.2.2 BEURTEILUNG DER OSSEOINTEGRATION 87
5.2.2.1 4-WOCHEN-GRUPPE: UNSTRUKTURIERTE UND STRUKTURIERTE
PROBEKOERPER 87
IMAGE 4
5.2.2.2 4-WOCHEN-GRUPPE: STRUKTURIERTE UND BESCHICHTETE
PROBEKOERPER 88
5.2.2.3 4-WOCHEN-GRUPPE: ZUSAMMENFASSUNG 88
5.2.2.4 12-WOCHEN-GRUPPE: UNSTRUKTURIERTE UND STRUKTURIERTE
PROBEKOERPER 89
5.2.2.5 12-WOCHEN-GRUPPE: STRUKTURIERTE UND BESCHICHTETE
PROBEKOERPER 90
5.2.2.6 12-WOCHEN-GRUPPE: ZUSAMMENFASSUNG 90
5.3 SOFTWARE-GESTUETZTE AUSWERTUNGEN 92
5.3.1 KNOCHENDICHTE (BONE) 92
5.3.1.1 4-WOCHEN-GRUPPE: UNSTRUKTURIERTE UND STRUKTURIERTE
PROBEKOERPER 92
5.3.1.2 4-WOCHEN-GRUPPE: STRUKTURIERTE UND BESCHICHTETE
PROBEKOERPER 93
5.3.1.3 12-WOCHEN-GRUPPE: UNSTRUKTURIERTE UND STRUKTURIERTE
PROBEKOERPER 93
5.3.1.4 12-WOCHEN-GRUPPE: STRUKTURIERTE UND BESCHICHTETE
PROBEKOERPER 94
5.3.2 KNOCHEN-IMPLANTAT-KONTAKT (BIC) 94
5.3.2.1 4-WOCHEN-GRUPPE: UNSTRUKTURIERTE UND STRUKTURIERTE
PROBEKOERPER 94
5.3.2.2 4-WOCHEN-GRUPPE: STRUKTURIERTE UND BESCHICHTETE
PROBEKOERPER 94
5.3.2.3 12-WOCHEN-GRUPPE: UNSTRUKTURIERTE UND STRUKTURIERTE
PROBEKOERPER 95
5.3.2.4 12-WOCHEN-GRUPPE: STRUKTURIERTE UND BESCHICHTETE
PROBEKOERPER 95
5.4 LITERATURVERGLEICH 96
5.5 LIMITATIONEN 101
5.6 AUSBLICK 101
6. ZUSAMMENFASSUNG 103
7. SUMMARY 105
8. ABKUERZUNGSVERZEICHNIS 107
9. ABBILDUNGSVERZEICHNIS 109
IMAGE 5
10. TABELLEN VERZEICHNIS
11. LITERATURVERZEICHNIS
12. DANKSAGUNG
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