Zusammenfassung
Zur Regeneration knöcherner Defekte im Bereich des Gesichtsschädels wird neben dem autologen Knochen eine Vielzahl von Knochenersatzmaterialien verwendet. In der vorgestellten tierexperimentellen Studie sollte untersucht werden, ob das alloplastische Puros® Allograft und das xenogene Navigraft® eine akzeptable Alternative zu autologem Knochen darstellen. Hierzu wurden im Os frontale des Hausschweins desmale Defekte gesetzt und randomisiert mit autogenem Knochen und den beiden zu untersuchenden Materialien gefüllt. Als Kontrollgruppe dienten identische Defekte, welche nicht mit Knochenersatzmaterial gefüllt wurden. Die Versuchstiere wurden nach einer Woche, 8 Wochen und 12 Wochen geopfert. Im Anschluss erfolgte die mikroradiographische, histologische, polarisations- und fluoreszenzoptische Evaluierung der Präparate.
Die Ergebnisse der vorliegenden Untersuchung konnten zeigen, dass bei klinisch relevanten Defekten die untersuchten Materialien im gewählten experimentellen Aufbau eine vorhersagbare knöcherne Regeneration der Defekte erlauben.
Summary
Different bone substitute materials are used to manage the challenge of local bone loss in craniofacial reconstructive surgery. This animal study examined the de novo bone formation in bony defects following the insertion of the alloplastic material Puros „Allograft or the xenologous Navigraft”. The regenerative potential of the tested material was compared to autogenous bone.
A model with biological similarity to humans with regard to bone regeneration was a prerequisite for the transferability of the results to clinical practice. Therefore, the adult domestic pig was the animal of choice.
Identical bony defects were created in the frontal skull and randomly filled with the evaluated materials. Serving as a control group, a defined number of defects remained unfilled. A total observation period of 12 weeks was selected. Microradiographic, histological and polychromatic fluorescence labelling evaluation of the bone specimens was completed 1, 8 and 12 weeks.
The results of the study demonstrate that the evaluated materials met the clinical requirements for bone substitutes. In the chosen experimental setting they allowed a predictable regeneration of the created bony defects
Schlüsselwörter
Homologer Knochenersatz - boviner Knochenersatz - De-novo-Knochenbildung - Lichtmikroskopie - Fluoreszenzmikroskopie
Key Words
Homologous and Bovine Bone Substitute Materials - de novo Bone Formation - Light Microscopy - Polychromatic Fluorescence Labelling
Literatur
1
Nkenke E, Kloss F, Wiltfang J. et al. .
Histomorphometric and fluorescence microscopic analysis of bone remodelling after installation of implants using an osteotome technique.
Clin Oral Implants Res.
2002;
13
595-602
2
Neukam FW, Esser E.
Implantology.
Mund Kiefer Gesichtschir.
2000;
4
249-256
3
Park J, Ries J, Gelse K. et al. .
Bone regeneration in critical size defects by cell-mediated BMP-2 gene transfer: A comparison of adenoviral vectors and liposomes.
Gene Ther.
2003;
10
1089-1098
4
Zimmermann R, Jakubietz R, Jakubietz M. et al. .
Different preparation methods to obtain platelet components as a source of growth factors for local application.
Transfusion.
2001;
41
1217-1224
5
Ishikawa K, Asaoka K.
Estimation of ideal mechanical strength and critical porosity of calcium phosphate cement.
J Biomed Mater Res.
1995;
29
1537-1243
6
Kurz LT, Garfin SR, Booth RE Jr.
Harvesting autogenous iliac bone grafts A review of complications and techniques.
Spine.
1989;
14
1324-1331
7
Moore WR, Graves SE, Bain GI.
Synthetic bone graft substitutes.
ANZ J Surg.
2001;
71
354-361
8
Khairoun I, Driessens FC, Boltong MG, Planell JA, Wenz R.
Addition of cohesion promotors to calcium phosphate cements.
Biomaterials.
1999;
20
393-398
9
Schlegel KA, Fichtner G, Schultze-Mosgau S, Wiltfang J.
Histologic findings in sinus augmentation with autogenous bone chips versus a bovine bone substitute.
Int J Oral Maxillofac Implants.
2003;
18
53-58
10
Costantino PD, Friedman CD.
Synthetic bone graft substitutes.
Otolaryngol Clin North Am.
1994;
27
1037-1074
11
Cypher TJ, Grossman JP.
Biological principles of bone graft healing.
J Foot Ankle Surg.
1996;
35
413-17
12 Tutogen GmbH. Medical. Produktinformation. 2003
13
Günther KP, Scharf HP, Pesch HJ, Puhl W.
Osteointegration lösungsmittel-konservierter Knochentransplantate im Tiermodell.
Osteologie.
1996;
5
4-12
14
Thull R, Sturm A, Pesch HJ.
Mechanische Eigenschaften nativer und präparierter Spongiosa.
Osteologie.
1993;
7
157-163
15
Block MS, Finger I, Lytle R.
Human mineralized bone in extraction sites before implant placement: Preliminary results.
J Am Dent Assoc.
2002;
133
1631-1638
16
Cetiner S, Esen E, Ustun Y, Oztunc H, Tuncer I.
Long-term results of the application of solvent-dehydrated bone xenograft and duramater xenograft for the healing of oroantral osseous defects: A pilot experimental study.
Dent Traumatol.
2003;
19
30-35
17
Laiblin C, Jaeschke G.
Klinisch-chemische Untersuchungen des Knochen- und Muskelstoffwechsels unter Belastung beim Göttinger Miniaturschwein - eine experimentelle Studie.
Berl Münch Tierärztl Wochenschr.
1979;
92
124-128
18 Schmitz JP, Hollinger JO. The critical size defect as an experimental model for craniomandibulofacial nonunions. Clin Orthop 1986: 299-308
19
Knoefler W, Graf HL, Groeschel T, Loewicke G.
Bone reaction caused by biomaterials.
Z Zahnarztl Implantol.
1990;
6
145-152
20
Donath K, Breuner G.
A method for the study of undecalcified bones and teeth with attached soft tissues. The Säge-Schliff (sawing and grinding)-technique.
Int J Oral Maxillofac Implants.
1995;
10
312-334
21
Freitag V, Stetter W, Holtje WJ.
Contact microradiography of bone sections with various radiation properties.
Dtsch Zahnarztl Z.
1980;
35
74-77
22
Bianchi AE, Gallini G, Fassina R, Sanfilippo F, Zaffe D.
Morphostructural relationships between bone and implant: Comparative analyses by optical microscopy and microradiography.
Int J Periodontics Restorative Dent.
1997;
17
552-561
23
Boyde A, Bianco P, Portigliatti BM, Ascenzi A.
Collagen orientation in compact bone: I. A new method for the determination of the proportion of collagen parallel to the plane of compact bone sections.
Metab Bone Dis Relat Res.
1984;
5
299-307
24
Schmidt KH.
Osteoproduktives Biomaterial für die zahnärztliche Chirurgie.
Der Freie Zahnarzt.
1999;
12
1-8
25 Schlegel KA, Schultze-Mosgau S, Rupprecht S, Neukam FW, Wiltfang J. Histological evaluation of different augmentation methods - experimental and clinical results. Abstract 54. Jahrestagung der Arbeitsgemeinschaft für Kieferchirurgie, May 29-31, Bad Homburg 2003
26 Mendenhall S. The bone graft market in the United States. In: Davies JE (editor). Bone engineering. Toronto, Canada: em squared incorporated 1999: 585-590
27
Wiltfang J, Kloss F, Falk S. et al. .
The effect of platelet rich plasma on healing in combination with bone substitutes in critical size defects - an animal experiment.
Clin Oral Implants Res.
2004;
15
187-193
28
Simonds RJ, Holmberg SD, Hurwitz RL. et al. .
Transmission of human immunodeficiency virus type 1 from a seronegative organ and tissue donor.
N Engl J Med.
1992;
326
726-732
29 Katthagen BD. Knochenregeneration mit Knochenersatzmaterialien. Berlin: Springer 1986
30 Schlegel KA. Gesteuerte Knochenregeneration - Indikationen für den Einsatz der GBR in der Implantologie. In: Hetz G (editor). Aktueller Stand der Parodontologie. Band 3, Teil 11. ed. Balingen: Spitta Verlag 2000: 1-4
Korrespondenzadresse
Dr. med. M. Thorwarth
Klinik und Poliklinik für Mund-, Kiefer-, Gesichtschirurgie, Universitätsklinikum Erlangen
Glückstraße 11
91054 Erlangen