Description
1.1 Implantatmaterialien und ihre Bindung an das Implantatlager Die Entwicklung der orthopadischen Chirurgie ist in den vergangenen 20-30 J ahren durch die standig zunehmende Implantation von Fremdmaterialien gekennzeichnet. Zum einen werden diese in Form von Nageln, Schrauben und Platten temporar implantiert, zum anderen wird jedoch auf dem Gebiet des Knochen- und Gelenkersatzes eine dauerhafte, moglichst lebenslange Implantation angestrebt. Seit Einftihrung des rostfreien Stahles in die orthopadische Chirurgie sind die durch die temporare Implantation verursachten biologischen Probleme geringer geworden. Die M~erfolge auf dem Gebiet des dauerhaften Knochen- und Gelenkersatzes haben jedoch die Implantatforschung intensiviert und ftihrten so zur Verbesserung der bisher verwandten Implantate aus Metallen und Kunststoffen sowie zur Entwicklung neuer Im plan tationsmaterialien. Die erste zusammenfassende Darstellung der Grundlagen der Alloplastik mit Metallen und Kunststoffen wurde 1967 von Contzen, Straumann und Paschke publiziert. Sie weisen auf das Hauptproblem der als Knochen- und Gelenkersatz verwandten Implantate hin, niimlich auf die unzureichende Fixation des Implantates an das angrenzende biologische Gewebe. Grundsatzlich sind heute 3 Arten der Verbindung Implantat-Implantatlager denkbar (Hench u. Mitarb. 1971). Dieses sind: 1. die mechanische Bindung, 2. die Bindung in Abhangigkeit von physikalischen Kraften und 3. die chemische Bindung. Die bis heute iibliche mechanische Verbindung ihrerseits kann durch 3 Methoden erreicht werden: 1. die indirekte Fixation des Implantates durch Schrauben und Nagel, 2. die Verankerung des Implantates durch die Verwendung von Polymethylmethacrylat (PMMA)und 3. die direkte Impaktion des Implantates in den Knochen. 1 Einfhrung.- 1.1 Implantatmaterialien und ihre Bindung an das Implantatlager.- 1.2 Bisher bekannte Gewebereaktionen bei Implantatmaterialien.- 1.2.1 Gewebereaktionen auf Metalle.- 1.2.2 Gewebereaktionen auf Kunststoffe.- 1.2.2.1 Gewebereaktionen auf Polythylen.- 1.2.2.2 Gewebereaktion auf Polymethylmethacrylat (PMMA).- 1.2.3 Gewebereaktionen auf Keramik.- 1.2.4 Gewebereaktion auf Glaskeramiken.- 1.2.5 Gewebereaktion auf Kohlenstoff.- 1.3 Zielsetzung der Arbeit.- 2 Material und Methode.- 2.1 Auswahl der Implantatmaterialien.- 2.2 Implantatform und Herstellung.- 2.2.1 Stube der Implantatmaterialien.- 2.2.1.1 Herstellung der Stube.- 2.2.1.2 Korngrenfraktion der einzelnen Stube.- 2.2.2 Festkrper der Implantatmaterialien.- 2.2.2.1 Herstellung der Probekrper.- 2.3 Implantationsort und Untersuchungstechnik.- 2.3.1 Stube.- 2.3.1.1 Testung der Stube in der Zellkultur zur Prfung der akuten Cytotoxizitt.- 2.3.2 Festkrperimplantation.- 2.3.2.1 Intramusculre Applikation.- 23.2.2 Intraossre Applikation.- 2.3.3 Vergleichende Untersuchungen.- 2.3.3.1 Tierexperiment.- 2.3.3.2 Humanimplantation.- 3 Ergebnisse.- 3.1 Stube.- 3.1.1 Zellkultur.- 3.1.1.1 Morphologie.- 3.1.1.2 Messung der DNA-Synthese im Lymphocyten- transformationstest.- 3.1.2 Testung der Stube in vivo.- 3.1.2.1 Intramusculre Applikation.- 3.1.2.2 Intraperitoneale Applikation.- 3.2 Festkrperimplantation i.m. und i.o.- 3.2.1 Intramusculre Applikation.- 3.2.1.1 Lichtmikroskopischer Befund.- 3.2.1.2 Rasterelektronenmikroskopischer Befund.- 3.2.1.3 Morphometrie der Bindegewebsmembran.- 3.2.1.4 Elektronenmikroskopischer Befund.- 3.2.1.5 Histochemie.- 3.2.1.6 Zellproliferation.- 3.2.2 Intraossre Implantation.- 3.2.2.1 Lichtmikroskopischer Befund.- 3.2.2.2 Elektronenmikroskopischer Befund.- 3.3 Abriebverhalten und Umgebungsreaktion bei Implantation von Prothesen.- 3.3.1 Im Tierexperiment.- 3.3.2 Humanimplantation.- 4 Diskussion.- 4.1 Umgebungsreaktion durch Implantatwerkstoff.- 4.1.1 Staubimplantation.- 4.1.1.1 In vitro-Versuche.- 4.1.1.2 In vivo-Implantation von Stuben.- 4.1.2 Festkrperimplantation i.m. und i.o.- 4.1.3 Vergleichende Untersuchung des Kapselregenerates nach Totalendoprothesenimplantation.- 4.1.3.1 Tierversuch.- 4.1.3.2 Humanimplantation.- 4.2 Die Umgebungsreaktion der Implantatwerkstoffe und ihre Bedeutung fr die Bikompatibilitt.- 4.2.1 Stube.- 4.2.1.1 Staubapplikation in vitro.- 4.2.1.2 Staubimplantation in vivo.- 4.2.2 Festkrperapplikation.- 4.2.2.1 Intramusculre Implantation.- 4.2.2.2 i.o.-Implantation.- 4.2.3 Tiergerecht verkleinerte Prothesen.- 4.3 Vorschlag zur Testung der Bikompatibilitt von Implantatwerkstoffen.- 4.3.1 Staubapplikation.- 4.3.1.1 in vitro.- 4.3.1.2 in vivo.- 4.3.2 Festkrperimplantation.- 4.3.2.1 i.m.-Applikation.- 4.3.2.2 i.o.-Applikation.- 5 Zusammenfassung.- 6 Literatur.- 7 Sachverzeichnis.
