Die Fixation von Osteosynthesematerialien in strukturgeschwächtem Knochen, wie zum Beispiel der Osteoporose, ist eine ungelöste Herausforderung für die Unfallchirurgie und Orthopädie. Die ultraschallgestützte Implantatfixation könnte hier eine mögliche Lösung darstellen. Beim Ultraschallschweißen (USS) wird die Oberfläche eines thermoplastischen Implantates im Kontakt mit Knochen durch hochfrequente Vibrationen lokal aufgeschmolzen. Das Material dringt in die poröse Knochenstruktur ein, erstarrt innerhalb weniger Sekunden und führt zu einer Osteotomie- (Fraktur-) stabilisierung.Ziel der vorliegenden experimentellen Arbeit war es, den Einfluss eines neuen resorbierbaren Poly-(L-DL)-Laktid-Pin (Sonic Pin) nach Einsatz des USS auf die physiologischen knöchernen Umbauvorgänge in ihrem zeitlichen Ablauf radiologisch, histologisch, immunhistochemisch, elektronenmikroskopisch und histomorpho-metrisch darzustellen. Des Weiteren wurde nach erfolgter Heilung biomechanisch die Festigkeit des Konstruktes untersucht.Als Tierspezies wurde das Kaninchen gewählt, da die Knochen in Struktur und Stoffwechsel den menschlichen Verhältnissen sehr nahe kommen. Ein standardisiertes Osteotomiemodell am Femurcondylus diente für die Untersuchungen. Die Osteotomie wurde entweder mit einem Sonic Pin und einer Titanschraube oder mit einem K-Draht und einer Titanschraube (Kontrolle) stabilisiert. Zusätzlich wurde für die 42 Tage Standzeit eine Tiergruppe mit zwei Sonic Pins versorgt.Am Ende der Nachbeobachtungszeit von 7, 21, 42 und 84 Tagen wurden die Tiere getötet und die entsprechende Extremität den verschiedenen Auswertemethoden zugeführt. Quantitative und qualitative Untersuchungen, Mikro-Computertomographie, Schliffpräparate, Semidünnschnittverfahren, Lichtmikroskopie und Transmissionselektronenmikroskopie sowie biomechanische Tests konnten für die experimentelle Arbeit herangezogen werden.Im histologischen Schliff konnte eine ungestörte Knochenneubildung über Granulationsgewebe, Geflechtknochen und Lamellenknochen für alle Gruppen nachgewiesen werden. Die immunhistochemische Untersuchung der Markierung von Makrophagen, von Osteoblasten und neu einsprießenden Gefäßen bestätigte die lichtmikroskopischen Befunde. Histomorphometrisch konnte nachgewiesen werden, dass die Gewebeverteilung im Osteotomiespalt unbeeinflusst von den verschiedenen Osteosynthesemitteln der einzelnen Gruppen war und dass der Sonic Pin keine nachweisbare Fremdkörperreaktion verursachte.An den Osteosynthesematerialien befanden sich keine Anzeichen von Resorptionssäumen oder Abkapselungen. Biomechanisch zeigten alle Femurkondylen eine hinreichende Festigkeit. Die Steifigkeiten, Dehnungen und maximal übertragbaren, statischen Lasten waren nicht signifikant verschieden.Am resorbierbaren Polylaktid des Sonic Pins waren viele ein- oder mehrkernige Makrophagen lokalisiert, die das Material abbauten. Hinweise über die Ausscheidung der Abbauprodukte über das Lymph- oder Gefäßsystem konnten bei der 84 Tage Standzeit nachgewiesen werden. Die ultraschallgestützte Implantatfixation hatte keinen negativen Einfluss auf das physiologische Knochenremodelling in dieser experimentellen Studie. Der Einsatz des Sonic Pins zur Fixation von Frakturen kann unter ausgewählten biomechanischen Bedingungen und entsprechenden postoperativen Belastungseinschränkungen empfohlen werden. Es wird aufgrund der hier erzielten Ergebnisse empfohlen in Form einer Langzeitstudie, ggf. auch in osteoporotischem Knochen das Resorptionsverhalten des Polylaktids zu untersuchen.
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