Evaluierung der Integration von porösen Titanpartikeln in neugebildetes Knochengewebe - eine histomorphometrische Studie am Kaninchen

Problemstellung: Weltweit werden in den klinischen Bereichen der Orthopädie, Neurochirurgie sowie Zahnmedizin pro Jahr mehrere Millionen Knochenaugmentationen durchgeführt. Unterschiedliche Augmentationsbereiche erfordern den Einsatz verschiedener Knochenersatzmaterialien. Bei dem Knochenersatzmaterial Tigran* PTG handelt es sich um nicht resorbierbare, poröse Titankörner mit einer Größe von 0,7 - 1 mm, die eine osteokonduktive Wirkung besitzen. Zielsetzung: Ziel dieser Studie war es zu vermessen, wie gut sich poröse Titanpartikel in neugebildeten Knochen integrieren. Material und Methoden: Im Rahmen einer Studie wurden an 45 juvenilen Kaninchen deren distaler Femur trepaniert. Der Defekt wurde mit Tigran* PTG oder autologem Knochen aufgefüllt bzw. leer belassen. Nach 6 Wochen wurden die Tiere euthanasiert und Proben aus dem Femur entnommen. Anschliessend wurden histologische Präparate nach der Trenn-Dünnschlifftechnik von Donath hergestellt. Diese wurden mittels der Histomorphometrie-Software Definiens vermessen. Die Prozentsätze von neugebildetem Knochengewebe im Gesamtvolumen (nBV/TV), von neugebildetem Knochengewebe im für Knochenregeneration zur Verfügung stehenden Volumen (nBV/Av.V), des Knochen-Knochenersatzmaterial-Verbundes im Gesamtvolumen (Co.V/TV) und des Knochenersatzmaterialvolumen im Gesamtvolumen (BSV/TV) wurden erhoben. Die statistische Auswertung erfolgte mittels One- Way ANOVAS und anschliessenden post-hoc Tests nach der Tukey- Kramer- Methode. Ergebnisse: Es konnte gezeigt werden dass Tigran* PTG in neugebildetem Knochengewebe intergiert wird. Es gab keine signifikanten Unterschiede zur mit autologem Knochen versorgten Behandlungsgruppe und mit Ausnahme von nBV/TV zeigte sich für alle Parameter eine signifikant höhere Knochenmenge als in der leeren Kontrollgruppe. ^Wenn man den Verbund zwischen Knochen und Knochenersatzmaterial betrachtet so waren die vorhandenen Volumina der PTG-Gruppe sogar signifikant höher als beim autologen Knochen. Conclusio: PTG weist im Tiermodell Knochenbildungsraten auf, welche mit denen des autologen Knochens vergleichbar sind. Seine Volumenstabilität ist sogar deutlich besser, was zu einem höheren Angebot an Knochen-Knochenersatzmaterial-Verbund am Implantatsionsort führt. Als Nachteil sind die Tatsache dass PTG dauerhaft im Körper verbleibt und der zu geringe Wissensstand über Schwierigkeiten beim Setzen von Implantaten und möglichen Interaktionen zwischen Implantat und PTG zu nennen.Aim: Bone augmentation procedures are performed in the clinical fields of orthopedics, neurosurgery and dentistry at a rate of several millions per year. The structural variation in the areas of augmentation demands the application of different types of bone substitute materials. Tigran* is a material that consists of porous particles with a size of 0.7 - 1 mm made of titan, that cannot be resorbed by the body and have osseoconductive properties. It was the aim of this study to quantitatively assess, how these particles are integrated into newly formed bone. Material and Methods: In the distal femur of 45 juvenile rabbits an experimental defect was produced with a burr. The drill hole was either filled with Tigran* PTG or autologous bone or was left empty. After 6 weeks the animals were euthanized and tissue blocks were resected from the femur. Then undecalcified thin ground sections were produced employing the method of Donath. They were analysed using the histomorphometry software Definiens. The percentages of newly formed bone in the complete tissue volume (nBV/TV), in the volume available for bone regeneration (nBV/Av.V), the volume of the composite of substitute material and newly formed bone in the complete tissue volume (Co.V/TV), and the volume of the substitute material in the complete tissue volume (BSV/TV) were determined. The statistical analysis was performed using One- Way ANOVAS followed by Kramer Tukey post-hoc Tests. Results: It could be demonstrated that Tigran* PTG possesses good osseointegrative properties. No statistically significant differences were found with the group treated with autologous bone and in most regions significantly more newly formed bone was present than in the empty control group. When the composite of substitute material and newly formed bone was analysed, the available volume for the PTG-group was even better than that for autologous bone. Conclusion: In this animal model PTG showed rates of bone regeneration that are comparable to that of autologous bone. Its volume stability was even superior which led to a higher supply of the composite consisting of bone and bone substitute material at the site of implantation. Draw backs that should be mentioned are the fact that PTG remains permanently in the body and the lack of scarcity of information about difficulties occurring during implant placement and possible interactions between implant and PTG.eingereicht von Lukas LoimerAbweichender Titel laut Übersetzung der Verfasserin/des VerfassersZusammenfassung in engl. SpracheWien, Med. Univ., Dipl.-Arb., 2013(VLID)171491