Vergleichende Raster-Elektronenmikroskopische Untersuchungen von Knochenzementen mit unterschiedlichen Kontrastmittelbeimengungen

Zusammenfassung

Rasterelektronenmikroskopisch wurden die Bruchflächen von Knochenzementproben untersucht, die bei Zugfestigkeitsuntersuchungen entstanden waren und denen zwei verschiedene Konzentrationen der beiden gebräuchlichen Kontrastmittel Bariumsulfat (CMW Bone-Cement®) oder Zirkondioxid (Palacos®) zugesetzt worden waren.

Diese Proben wurden mit Kontrollen bestehend aus kontrastmittelfreiem Zement verglichen. Es konnte deutlich die unterschiedliche Anordnung und das typische Verteilungsmuster der Bariumsulfatpartikel gegenüber den Zirkondioxideinschlüssen in Zementblasen und in Zementbruchflächen gezeigt werden. Die bei zirkondioxidund bariumsulfathaltigen Zementproben unterschiedliche Abnahme der Zugfestigkeit der Knochenzemente konnte von der rasterelektronenmikroskopisch sichtbaren Struktur her erklärt werden. Zusätzlich kamen fabrikatspezifische Strukturunterschiede zwischen den CMW Bone-Cement® Proben und Palacos® zur Darstellung.

Summary

The influence of the x-ray contrastmaterials (BaSO₄ and ZrO₂) on the structure of bone-cements were investigated with the scanning electron microscopy. The surfaces of fractures specimen mixed with different amounts of Bariumsulfate or Zirkondioxid, which originated in the testing of maximal tensil strength, were examined and an explication was found for the different diminuation of this strength by adding BaSO₄ or ZrO₂. It was possible to demonstrate the very different arrangement and the typical distribution from BaSO₄ particles and ZrO₂ particles. Moreover differences in the structure were seen between the two investigated acrylic bone-cements Palacos® and CMW-bone-cement® without contrasting agents.

Résumé

On observe sous microscope électronique les surfaces des fragments d’échantillons de ciment ayant été causés lors de tests de solidité; ces échantillons contenaient en plus les deux produits de contraste les plus utilisés en deux concentrations différentes: sulfate de barium (CMW Bone Cement®) respectivement dioxide de circonium (Palacos®).

Les échantillons ont été comparés à des échantillons de contrôle consistant en ciment pur sans produit de contraste. La distribution typique et la disposition différente des particules de sulfate de barium par rapport aux inclusions de dioxide de circonium dans des poches de ciment ainsi que dans les surfaces des fragments de ciment ont clairement été mises en evidence. La structure rendue visible par la microscopie électronique permet d’expliquer les différences dans la baisse de solidité des échantillon de ciment contenant du sulfate de barium respectivement du dioxide de circonium. En plus, des différences de structure se sont révéléss selon la marque de fabrication: CMW Bone Cement® ou Palacos®.