Einfluss von Glaskeramiken auf die Knochenneubildung in Calvariadefekten

Zusammenfassung

Fragestellung: Ziel der vorliegenden Arbeit war die Untersuchung des Einflusses unterschiedlicher Anteile von Silizium, Alkali, Erdalkali und Phosphaten auf das Verhalten von resorbierbarer poröser Glaskeramik in Calvariadefekten. Material und Methoden: In der Calvaria von 75 adulten Sprague-Dawley-Ratten wurden bikortikale Defekte von ¶8,1 mm Durchmesser erzeugt. 60 Defekte wurden durch kreisrunde poröse Glaskeramikimplantate unter Presspassung verschlossen. Dabei wurden 4 unterschiedliche Materialien bei je 15 Tieren eingesetzt: 1. silikathaltige Glaskeramik mit einem hohen Kalzium-Phosphat-Verhältnis, 2. silikatfreie Glaskeramik mit einem hohen Kalzium-Phosphat-Verhältnis, 3. silikatfreie Glaskeramik mit einem niedrigen Kalzium-Phosphat-Verhältnis, 4. silikathaltige Glaskeramik mit einem niedrigen Kalzium-Phosphat-Verhältnis. Nach 6, 13 und 26 Wochen wurden je 5 Implantate aus jeder Gruppe lichtmikroskopisch und fluoreszenzmikroskopisch untersucht. Ergebnisse: Die Glaskeramiken mit einem hohen Kalzium-Phosphat-Verhältnis zeigten 6 Wochen postoperativ eine vom Rand her einsetzende Knochenneubildung mit Ablagerung von Knochen an der inneren Implantatoberfläche. Bis zur 26. Woche wurde bei einigen Tieren bereits das Defektzentrum erreicht. In den übrigen Glaskeramiken war eine deutliche Bildung von unmineralisiertem Osteoid nachweisbar, das ebenfalls in zentripetaler Weise abgelagert wurde. Eine Mineralisation des Osteoids fand in diesen Gruppen bis zur 26. Woche nicht statt. Ein Unterschied zwischen silikathaltigen und silikatfreien Glaskeramiken ließ sich nicht nachweisen. Schlussfolgerungen: Resorbierbare Glaskeramiken können bei der Behandlung knöcherner Defekte ohne funktionelle Belastung von Nutzen sein.

Abstract

Introduction: The purpose of this study was to investigate the influence of different compositions of resorbable porous glass ceramics on their performance in calvarial defects. Material and Methods: Full-thickness defects (8.1 mm diameter) were made in the calvaria of 75 adult Sprague-Dawley rats. Pellets of porous glass ceramics were inserted press-fit into 60 defects. Four different materials were implanted into each of 15 animals: (1) glass ceramic with a high relation of calcium to phosphate containing silicate; (2) glass ceramic with a high relation of calcium to phosphate without silicate; (3) glass ceramic with a low relation of calcium to phosphate without silicate; and (4) glass ceramic with a low relation of calcium to phosphate containing silicate. Five implants of each group were evaluated by fluorescence microscopy and light microscopy after 6, 13, and 26 weeks. Results: Those glass ceramics with a high relation of calcium to phosphate showed formation of new bone entering the defect from the margins as soon as 6 weeks postoperatively. After 26 weeks, the formation of new bone reached the center of the defect. In the other glass ceramics, the formation of unmineralized osteoid was visible entering the defect from the margins. No mineralization was seen 26 weeks postoperatively. There was no significant difference between glass ceramics containing silicate and those free of silicate. Conclusions: Bioresorbable glass ceramics may be of benefit in the treatment of osseous defects without functional loading.