Die experimentelle Erzeugung von ossären Reaktionen an Metallimplantaten

Beeinflussung der periostalen Knochenbildung durch mechanische Spannungen
  • R. Blietz
  • B. Gsottschneider
Article

Zusammenfassung

1. Die Häufigkeit von Knochenreaktionen nach Implantation von AO-Platten wurde im klinischen Krankengut bestimmt.

2. Ossäre Reaktionen an AO-Platten wurden im Tierversuch unter definierten mechanischen Spannungen reproduziert.

3. Die Häufigkeit verschiedener Reaktionsweisen des Knochens auf Metallimplantate wurde im Tierversuch untersucht.

4. Die verschiedenen Reaktionsweisen des Knochens unter dem Einfluß verschiedener definierter mechanischer Spannungszustände der Implantate wurde analysiert. Es zeigte sich eine ungünstige Beeinflussung der Aktivität knochenbildender Zellen bei ungleichmäßiger mechanischer Anspannung der Knochenschrauben.

5. Vergleiche der Häufigkeit von Knochenreaktionen im Tierversuch und im klinischen Krankengut.

6. Nachweis, daß die beobachteten Reaktionen durch mechanische Effekte erzeugt werden und nicht durch die Implantationsdauer entstehen.

7. Diskussion der Bedeutung mechanischer Bedingungen für die Einheilung von Metall-implantaten (Hypothese).

Summary

1. The frequency of bone-reactions after implantation of AO-plates was determined in clinical cases.

2. Bone-reactions on AO-implants were reproduced experimentally in sheep.

3. In the animal the frequency of different reaction-types to metal-implants was examined.

4. The influence of the defined strain in the implant on different bone-reactions was analysed. There was evidently repression of osteogenic activity when unequal torque in bone-screws was applied.

5. The frequency of bone reactions in the experimental animal and in clinical cases was compared.

6. There was evidence that the observed reactions resulted owing to mechanical effects and were not proportional to implantation time.

7. The importance of the “mechanical environment” for the tolerance of metal-implants (hypothesis).

Preview

Unable to display preview. Download preview PDF.

Unable to display preview. Download preview PDF.

Literatur

  1. Andrew, D., Bassett, L.: Biologic significance of piezo-electricity. Calc. Tiss. Res. 1, 252 (1968).Google Scholar
  2. Andrew, D., Bassett, L.: Electrical effect in bone. Sc. Amer. 213, 18, 23, 24 (1965).Google Scholar
  3. Axhausen, G.: Die histologischen Grundlagen der freien Osteoplastik auf Grund von Tierversuchen. Langenbecks Arch. klin. Chir. 88, 23 (1909).Google Scholar
  4. Bargmann, W.: Desmale Knochenbildung. Histologische und mikroskopische Anatomie des Menschen, S. 147. Berlin-Göttingen-Heidelberg-New York: Springer 1964.Google Scholar
  5. Bargmann, W.: Callusbildung, chondrale Knochenbildung, S. 151. Berlin-Heidelberg-New York: Springer 1964.Google Scholar
  6. Bargmann, W.: Altersveränderungen, Plastizität des Knochengewebes, S. 169. Berlin-Heidelberg-New York: Springer 1969.Google Scholar
  7. Bassett, C. A. L.: Current concepts of bone formation. J. Bone Jt Surg. 44-A, 1217 (1965).Google Scholar
  8. Becker, R. O., Brown, F. M.: Photoelectric effects in human bone. Nature (Lond.) 206, 1325 (1956).Google Scholar
  9. Bedacht, R.: Knochenbruchbehandlung und Knochenbruchheilung. Fortschr. Med. 89, 407 (1971).Google Scholar
  10. Blietz, R.: Die Biologie des Knochens unter Einwirkung mechanischer Kräfte. Z. Orthop. 105, 417–421 (1968).Google Scholar
  11. Blietz, R.: Bioelektrische Reaktionen des Knochens bei mechanischer Belastung unter besonderer Berücksichtigung des piezoelektrischen Effektes. Verh. dtsch. orthop. Ges. 55, 343–346 (1969).Google Scholar
  12. Block, W.: Die normale und gestörte Knochenbruchheilung. Stuttgart: Enke 1940.Google Scholar
  13. Brussatis, F., Nonhoff, J.: Metallkundliche Untersuchungen der bei Osteosynthesen verwendeten Implantate. Arch. orthop. Unfall-Chir. 62, 64–65 (1967).Google Scholar
  14. Bucher, O.: Desmale Ossifikation. Chondrale Ossifikation. Histologie und mikroskopische Anatomie des Menschen, S. 169. Berlin-Göttingen-Heidelberg: Springer 1962.Google Scholar
  15. Cady, W. G.: Piezoelectricity, S. 806. New York: McGraw-Hill Book 1946.Google Scholar
  16. Evans, U. R.: Metallic corrosion, passivity and protection. London: Arnold 1946.Google Scholar
  17. Ferguson, A. B.: Metal behaviour. The corrosion process. In: C. O. Bechtol, A. B. Ferguson, P. G. Laing, Metals and engineering in bone and joint surgery, pp. 20–28. Baltimore: William and Wilkins 1959.Google Scholar
  18. Fischer, Ch., Zitter, H.: Verhalten von chemisch beständigen Stählen im menschlichen Körper. Werkstoffe und Korrosion 14, 755–758 (1963).Google Scholar
  19. Fleisch, H.: Physiologie und Biochemie der Knochenbildung. Klin. Wschr. 44, 360 (1966).Google Scholar
  20. Fusada, E., Yasuda, J.: J. Physiol. Soc. Jap. 12, 1158 (1957).Google Scholar
  21. Glucksmann, A.: The role of mechanical stress in bone-formation. J. Anat. (Lond.) 76, 231 (1940).Google Scholar
  22. Müller, M. E., Allgöver, M., Willenegger, H.: Technik der operativen Frakturenbehandlung. Berlin-Göttingen-Heidelberg: Springer 1963.Google Scholar
  23. Nicole, R.: Metallbeschädigung bei Osteosynthese, S. 10–20. Basel: Schwabe 1947.Google Scholar
  24. Pauwels, J.: Gesammelte Abhandlungen zur funktionellen Anatomie des Bewegungsapparates. Berlin-Heidelberg-New York: Springer 1965.Google Scholar
  25. Scales, I. T., Winter, G. D., Shirley, H. T.: Corrosion of orthopaedic implants. J. Bone Jt Surg. 41-B, 810–817 (1959).Google Scholar
  26. Schenk, R., Willenegger, H.: Zur Histologie der primären Knochenheilung. Langenbecks Arch. klin. Chir. 308, 440 (1964).Google Scholar
  27. Straumann, F., Steinemann, S.: Metallurgische Fragen. In: Müller, M. E., Allgöver, M., Willenegger, H.: Technik der operativen Frakturenbehandlung, S. 32–40. Berlin-Göttingen-Heidelberg: Springer 1963.Google Scholar

Copyright information

© J. F. Bergmann 1973

Authors and Affiliations

  • R. Blietz
    • 1
    • 2
  • B. Gsottschneider
    • 1
    • 2
  1. 1.Orthopädische Klinik der Universität WürzburgGermany
  2. 2.Orthopädische Abteilung der Roland-KlinikBremen

Personalised recommendations