Standardisiertes Infektmodell zur Untersuchung des knöchernen Einwachsverhaltens hydroxylapatit-beschichteter und unbeschichteter Reintitangitternetze am Schweinefemur

Zusammenfassung

In der vorliegenden Studie wurde das knöcherne Einwachsverhalten nach Implantation von hydroxylapatit (HA)-beschichteten und unbeschichteten Reintitangitternetzen (Ti) im infizierten Milieu untersucht. Prüfkörper der zu testenden Materialien wurden in die Femora von 15 erwachsenen Göttinger Miniaturschweinen implantiert. Die Kontamination der Prüfkörper mit einem schweinepathogenen Staphylokokkus aureus wurde direkt vor der Implantation vorgenommen. Die Tiere wurden nach 4, 8, 12 und 24 Wochen getötet. Die vergleichende histologische Untersuchung erfolgte an Toluidin blau gefärbten Präparaten, die in unentkalkter Dünnschlifftechnik erstellt wurden. Die HA-beschichteten Implantate zeigten schon nach vierwöchiger Implantatverweildauer einen ausgeprägten knöchernen Einbau. Nach 12 Wochen konnte, trotz makro- und mikroskopischer Infektzeichen, eine weitgehende Ausfüllung der Implantatporosität mit neugebildetem Knochen demonstriert werden. Vergleichbare Resultate der unbeschichteten Ti-Implantate konnte erst nach 24 Wochen festgestellt werden. Zeichen der HA-Degradation waren im Kontakt zu Granulationsgewebe, besonders stark an den infizierten Implantatsbereichen, auffällig. Die Ergebnisse und möglichen klinischen Konsequenzen werden in diesem Artikel diskutiert.

Abstract

The authors studied the ingrowth dynamics of bone tissue into the pores of Hydroxyapatitecoated (plasmaspraying technique) and uncoated wiremeshs of pure titanium in an infected implantation site. Samples of the tested materials were implanted into the femora of 15 adult Göttingen minipigs. Just before implantation they were contaminated with Staphylococcus aureus. The animals were sacrificed after 4, 8, 12 and 24 weeks. Undecalcified ground-sections of bone tissue were prepared (app. 100 micons) and stained with toluidin blue for comparative histological evaluation. The HA-coated implants demonstrated advanced new bone formation already after 4 weeks and nearly complete osseointegration after 12 weeks although all samples showed gross and histological signs of persisting infection. Comparable reactions of the uncoated implants could only be observed after 24 weeks. Signs of degradation of the Hydroxyapatite-coating could be seen in contact to soft tissue and were more extensive compared to the behaviour in an uninfected site. The results and possible clinical consequences are discussed.