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Gewählte Publikation:

Clement, B.
Frakturstabilisierung mittels resorbierbaren Magnesium-basierten Schrauben im wachsenden Großtiermodell
Zahnmedizin; [ Diplomarbeit ] Medical University of Graz; 2019. pp. [OPEN ACCESS]
FullText

 

Autor*innen der Med Uni Graz:

Betreuer*innen:

Holweg Patrick

Weinberg Annelie-Martina

Altmetrics:

Abstract:

Einleitung: Die operative Frakturstabilisierung in der Kinder- und Jungendtraumatologie stellt bei komplexeren, instabilen und dislozierten Frakturen die Behandlungsmethode der Wahl dar. Der kindliche Knochen erfordert aufgrund der vulnerablen Epiphysenfuge und deren Wachstumspotenz häufig die Entfernung des Implantates um eine Wachstumsbeeinflussung zu verhindern. Unter den Materialien für eine kindgerechte Osteosynthese stellen derzeit nach wie vor nichtresorbierbare Metalle wie Titan oder Edelstahl den „ Goldstandard“ dar. Diese Materialien sind an sich zu rigide für den kindlichen Knochen. Dadurch wird der Knochen nach der Heilung unzureichend belastet und nicht wieder aufgebaut. Gleichzeitig geben diese inerten Metalle Präzipitationen ab, deren gesundheitliche Schädigungen immer mehr nachgewiesen werden. Ein ideales Material für Implantate sollte resorbierbar sein, dabei die nötige Streckfestigkeit bis zur Frakturstabilisierung aufweisen, homogen degradieren, eine gute Biokompatibilität zeigen und dabei den Heilungsprozess funktionell unterstützen, damit der Knochen nach der Heilung wieder die volle Funktion ausüben kann. Magnesiumlegierungen scheinen diesen hohen Anforderungen zu entsprechen. Ziel der Studie war es das in-vivo Verhalten der Schraubenosteosynthese der Magnesiumlegierung ZX00 im osteotomierten Knochen gegen eine Kontrollgruppe ohne Osteotomie zu untersuchen und zu analysieren. Methodik: Für die Studie wurden 11 weibliche Bergschafe im Alter von einem Monat operiert. Die Versuchstiere wurden in 3 Gruppen (3, 6 und 12 Wochen) randomisiert eingeteilt. Jeweils in die rechte proximale Tibia wurde eine epiphysennahe Osteotomie gesetzt, um eine belastungsstabile Fraktur zu simulieren. Diese wurde anschließend mit zwei magnesiumbasierten Schrauben epiphysenfugennah stabilisiert. Die linke proximale Tibia wurde ohne setzen einer Osteotomie auf die gleiche Weise verschraubt. Nach 3, 6 und 12 Wochen wurden Mikro-CT Scans (Siemens Inveon) angefertigt und die Implantate mittels der Software Materialise Mimics Vers. 21, auf ihre Degradation, die Wasserstoffgasbildung, die Wachstumsbeeinflussung, sowie die Frakturheilung beurteilt. Ergebnisse: Die Mg- Legierung ZX00 zeigte sowohl bei den proximalen als auch bei den distalen Schrauben einen initial größeren Volumenverlust innerhalb der ersten drei Wochen, danach stellte sich eine langsame und homogene Degradation bis zur zwölften Woche ein. Zwischen der osteotomierten und der Seite ohne Osteotomie konnten keine signifikanten Unterschiede im Hinblick auf die Degradationsparameter und die Wasserstoffgasbildung gezeigt werden. Die Untersuchung der Frakturheilung zeigte bereits nach sechs Wochen bei der Hälfte der Fälle und nach zwölf Wochen in allen Fällen eine vollständige Konsolidierung der Osteotomie. Eine Wachstumsbeeinflussung im Sinne einer Längendifferenz zwischen den beiden Tibiae der einzelnen Versuchstiere, zu den jeweiligen Zeitpunkten, konnte nicht beobachtet werden. Konklusion: Die Ergebnisse dieser Studie zeigen, dass eine Osteotomie, respektive deren Heilungsprozess, inklusive dessen Einflussfaktoren auf das periimplantäre Milieu, keinen Einfluss auf das Degradationsverhalten von Mg Schrauben vom Legierungstyp ZX00 hat. Die Wasserstoffgasbildung- und menge zeigte weder einen negativen Einfluss auf die Frakturheilung, noch auf das Wachstumspotential des nicht ausgereiften Knochens. Trotz epiphysenfugennaher Osteosynthese konnte kein Einfluss der Korrosion auf das Wachstumspotential des Knochens beobachtet werden. Die Mg Legierung ZX00 zeigt ein homogenes Degradationsverhalten und besitzt die nötige Streckfestigkeit für eine Frakturstabilisierung, über einen Zeitraum von zwölf Wochen, bis zur vollständigen Konsolidierung eines wachsenden Knochens.

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