Neue PMMA-Knochenzemente zur Anwendung in Vakuummischsystemen

Zusammenfassung

Bei zementierten Hüftendoprothesen können Brüche und Risse im Zementmantel das Auftreten einer mechanischen Lockerung begünstigen. Vor allem Lufteinschlüsse und große Blasen innerhalb des Zementmantels können mögliche Ursachen für die Entstehung solcher Ermüdungsbrüche darstellen. Die Reduktion der Zementporosität, ist ein logischer Schritt zur Verbesserung der Qualität und Belastbarkeit des Knochenzements.

Für eine wirksame Porenreduktion durch Vakuummischen ist es notwendig, Palacos R^® vor dem Mischen auf 4°C zu kühlen. Für eine vereinfachte Anwendung sollten Zemente entwickelt werden, die bei gleichen Verarbeitungseigenschaften wie Palacos R^® keine Vorkühlung mehr erfordern.

In unserer Studie wurden 2 neue Knochenzemente (Palamed G^®, VersaBond^®) und ein klinisch bewährter Knochenzement (Palacos R^®) in 3 verschiedenen Vakuummischsystemen (Optivac^®, MixOR^®, Palamix^®) angemischt und untersucht. Mit allen Proben wurde ein 4-Punkt-Biegetest (ISO 5833) sowie eine Analyse der Makro-, Mikro-, und Gesamtporosität durchgeführt.

Alle 3 Mischsysteme zeichnen sich durch eine effektive Reduktion von Porosität aus und ermöglichen ein konstantes Mischergebnis. Mit allen Knochenzementen konnte eine ausreichende Biegefestigkeit erreicht und die ISO-Norm erfüllt werden. Der VersaBond^®-Zement wies die geringste Porosität auf, zeigte jedoch auch eine etwas niedrigere Viskosität als die anderen Zemente. Beide neu entwickelten Zemente sind dem Palacos R-Zement hinsichtlich der Bruchfestigkeit in vitro ebenbürtig, es bedarf jedoch weiterer klinischer Studien und einer schrittweisen Einführung, bevor eine breite klinische Anwendung zu befürworten ist.

Abstract

In cemented total hip replacement, fractures and cracks in the cement mantle may facilitate mechanical loosening of the prosthesis. Especially large voids and flaws within the cement can cause fatigue fractures. Reduction of cement porosity is a logical step in the attempt to improve the quality and durability of bone cement.

An effective reduction of pores during vacuum mixing requires prechilling of Palacos R^® at 4°C. For easier handling, new bone cements have been developed with characteristics similar to Palacos R^®, but with no chilling necessary prior to mixing under vacuum.

In our study two newly developed bone cements (Palamed G^®, VersaBond^®) and a bone cement used widely in clinics (Palacos R^®) were mixed in three different vacuum mixing systems (Optivac^®, MixOR^®, Palamix). Macro-, micro-, and total porosity and bending strength (ISO 5833) were determined.

All three mixing systems proved effective in reducing porosity and showed constant mixing results. All cement specimens that we tested fulfilled the ISO requirements for bending strength. VersaBond^® yielded the lowest porosities, but showed lower viscosity compared to Palacos R^® and Palamed G^®. The new cements are equal in vitro to Palacos R^® with regard to bending strength, but further clinical studies are necessary before widespread use is advisable.