Experimenteller Knochenersatz durch resorbierbare Calciumphosphat-Keramik

Summary

Compact cylindrical implants (5 X 15.5 mm) of seven calcium phosphate ceramics of different formulations that had been implanted for 6 weeks without fixation in the tibia of dogs were examined histologically. The tissue compatibility of the implant turned out to be dependent on the mineralogical and chemical composition of the material: the ceramic material was biocompatible at a CaO/P₂O₅ ratio between 2: 1 and 4:1, the optimum ratio being about 3: 1 (tricalcium phosphate). In addition, cylindrical tetracalcium phosphate implants with an entirely porous structure were implanted in the same manner. After 6 months, they were resorbed to a minor extent. Implants of different calcium phosphate mixtures, on the other hand, were resorbed to a large extend after the same time. The ceramic material was replaced by mineralised bone tissue which had formed directly on the ceramic implant as well as within the pores. There were no foreign body reactions. Investigations with segment-shaped implants which were implanted in the tibia of dogs and fixed with AO-plates or splints extra-cutaneously for about 8–10 weeks, provided information about the maximum stress that can be borne by the implants. While implants with a porosity of 75 percent did not sustain the stress after the fixation had been removed, those with a porosity of 45 percent could be subjected to physiological stress after removal of the splints.

Zusammenfassung

Massive cylindrische Implantate (5 X 15,5 mm) aus sieben Calciumphosphatkeramiken verschiedener Zusammensetzung wurden ohne Fixierung in die Tibia von Hunden implantiert, nach 6 Wochen Verweilzeit entnommen und histologisch untersucht. Die Gewebeverträglichkeit erwies sich als abhängig von der mineralogischen und chemischen Zusammensetzung des Materials: Die Keramik war bei einem Ca0/ P₂O₅-Verhältnis von 2:1 bis 4: 1 gewebeverträglich, das Optimum lag bei etwa 3:1 (Tricalciumphosphat).

Außerdem wurden cylindrische Implantate aus Tetracalciumphosphat mit einer durchgehend porösen Struktur nach der oben beschriebenen Methode implantiert. Sie waren nach 6 Monaten wenig resorbiert. Entsprechende Implantate aus Mischungen verschiedener Calciumphosphate waren dagegen nach 6 Monaten bereits tiefgründig resorbiert. Die Keramik wurde durch mineralisiertes Knochengewebe ersetzt, das sich bevorzugt direkt auf der Keramik, auch innerhalb der Poren, bildete. Fremdkörperreaktionen traten nicht auf.

Aufschluß über die Belastbarkeit gaben Untersuchungen mit segmentförmigen Implantaten, die in die Tibia von Hunden eingesetzt und mit AO-Platten bzw. mit Schienen extracutan für etwa 8–10 Wochen fixiert wurden. Während Implantate mit 75 % Porosität nach Aufhebung der Fixierung der Belastung nicht standhielten, konnten solche mit 45 % Porosität physiologisch belastet werden.