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Treichler, S.
Bioresorbierbare Magnesiumlegierungen in Bezug auf die epiphysäre Wachstumsfuge: Untersuchungen an einem transepiphysären Rattenmodell
[ Diplomarbeit ] Medical University of Graz; 2013. pp. 104
[OPEN ACCESS]
FullText
- Authors Med Uni Graz:
- Advisor:
- Fischerauer Stefan Franz
- Weinberg Annelie-Martina
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- Abstract:
- Einleitung: Um eine Frakturheilung zu gewährleisten, wird seit jeher nach einer Möglichkeit gesucht, den Knochen zu stabilisieren und diesen während des Heilungsprozesses zu unterstützen. Dazu werden aktuell externe (z.B.: Fixateur externe) oder interne (z.B.: Marknagelung) Verfahren gewählt. Bei Kindern werden Osteosynthesematerialien nach erfolgter Frakturheilung wieder entfernt. Um die psychische und physische Belastung für die jungen PatientInnen durch eine Reoperation, sowie die dadurch entstehenden Kosten für das Gesundheitssystem zu reduzieren, rücken bioresorbierbare Werkstoffe zunehmend in den Fokus der Wissenschaft. Vor allem Magnesium scheint die Voraussetzungen für biodegenerierende Werkstoffe im osteosynthetischen Bereich sehr gut zu erfüllen. Ziel dieser Studie war es, die in-vivo Eigenschaften zweier Magnesiumlegierungen miteinander sowie mit einer Kontrollgruppe zu vergleichen und deren Auswirkungen auf den wachsenden Rattenkörper nach transepiphysärer Implantation zu untersuchen. Methodik: In diese Studie wurden insgesamt 18 Sprague- Dawley Ratten im Alter von 5 Wochen operiert. Je 8 Nager bekamen ein Implantat aus einer Mg-Zn-Mn- Legierung(ZX50; Durchmesser 1,6mm; Länge 8mm) bzw. aus einer Mg-Y-Zn- Legierung(WZ21; Durchmesser 1,6mm; Länge 8mm) transepiphysär in den Oberschenkelknochen implantiert. Das Gegenbein der Versuchstiere wurde auf gleiche Weise gebohrt, jedoch ohne ein Implantat zu setzen. Diese wurden als die ShamZX50- sowie ShamWZ21- Oberschenkel beobachtet. Zwei Ratten fungierten als Kontrollgruppe, die weder gebohrt noch implantiert wurden. Mittels Micro CT wurden die Femora über einen Zeitraum von 24 Wochen bezüglich der Implantatkorrosion, der Wasserstoffgasbildung, der Gewebereaktionen und der Auswirkung auf das Knochen- Längenwachstum beobachtet. Ergebnisse: Die ZX50- Implantate zeigten bereits 7 Tage postoperativ deutliche Korrosion sowie Gasbildung. Nach 24 Wochen war das Implantat nicht mehr nachweisbar. Die ZX50 Legierung zeigte keine intraossäre Ortsstabilität. Durch die massive Gasbildung kam es zu einer deutlichen Destruktion des umliegenden Knochengewebes. Das Knochenwachstum war im Vergleich zur Kontrollgruppe signifikant verringert. Das WZ21- Implantat degradierte über den Beobachtungszeitraum langsamer und gleichmäßiger. Auch nach 24 Wochen waren die Implantate gegenüber dem Knochengewebe noch gut abgrenzbar. Das Knochenwachstum der Femora mit WZ21- Implantat war zu Beginn gegenüber den ausschließlich gebohrten Beinen erhöht. Im langfristigen Verlauf zeigte sich jedoch kein wesentlicher Unterschied zwischen der WZ21-Gruppe und den WZ21-Sham-Beinen. Das Wachstum der beiden Sham- Gruppen war deutlich geringer als jenes der Kontrollgruppe. Conclusio: Die Studie verglich 2 Magnesiumlegierungen und deren Auswirkungen auf das Knochenwachstum nach transepiphysärer Implantation. Das schnellauflösende Implantat ZX50 führte zu vermindertem Knochenwachstum im Vergleich zum kontralateralen Bein, das zwar gebohrt wurde aber kein Implantat erhielt. Im langfristigen Verlauf fand sich kein signifikanter Unterschied im Längenwachstum der WZ21- Gruppe verglichen mit der ausschließlich gebohrten, nicht implantierten, WZ21Sham- Gruppe. In den ersten Wochen zeigte sich sogar ein positiver Einfluss der WZ21- Legierung auf das Knochenwachstum.