Einleitung und Ziele

Im Rahmen einer implantatprothetischen Versorgung kommen vermehrt sofortbelastete Lösungen zum Einsatz. Wissenschaftliche Untersuchungen des biomechanischen Verhaltens erfolgen meist in Tierversuchen, wobei jedoch die Kräfte auf den sofortbelasteten Implantaten (SI) kaum zu kontrollieren sind und die Tiere meist geopfert werden müssen. Daher wurde in dieser Studie ein neuartiges Tiermodell etabliert, mit dem Kräfte kontrolliert auf das Implantat aufgebracht werden können und dem Tier keinerlei Schaden zugefügt wird. Ziel der Studie war der Vergleich der biomechanischen Eigenschaften und der Knochenremodellierung bei Einsatz sofortbelasteter und osseointegrierter Implantate (OI) im Geweih des Sikahirsches.

Material und Methoden

Es wurden zwei Implantate je Geweih mit einem Abstand von 5 cm bei insgesamt fünf Sikahirschen eingesetzt. Je ein Implantat wurde mit einem selbstentwickelten Gerät sofortbelastet. Das andere Implantat wurde nicht belastet und konnte verdeckt einheilen. SI wurden mit umgebendem Gewebe nach verschiedenen Zeiträumen explantiert, während die unbelasteten Implantate im Geweih verblieben und nach dessen Abwurf eingesammelt wurden. Alle Proben wurden in einem Micro-CT-Scanner gescannt und die Knochendichte (bone mineral density, BMD) des Geweihgewebes wurde gemessen. Die Geometriedaten wurde in ein Finite-Elemente-Programm eingelesen und es wurden 3D-FE-Modelle generiert. Die Implantate wurden wie im Tierversuch mit einer vertikalen Kraft von 10 N belastet.

Ergebnisse

Im Folgenden sind repräsentativ die Ergebnisse für drei der Geweihe dargestellt. Die Dichte des Gewebes gemessen in einem Volumen ohne Implantat betrug 1,20 bis 1,31 g/cm³. Dies war etwa auch für die Gewebedichte um die verdeckt eingeheilten Implantate zu messen (1,09 bis 1,30 g/cm³). Für die sofortbelasteten Implantate zeigte sich zunächst ein starker Abfall der Gewebedichte auf 0,31 g/cm³. Nach 6 Wochen Sofortbelastung war die Gewebedichte in Geweih 3 jedoch mit 2,00 g/cm³ auf einen deutlich höheren Wert als beim OI angestiegen. Die biomechanischen Kenngrößen für das SI nach 3 Wochen (Geweih 2) waren demzufolge auch deutlich höher als bei allen anderen Proben bzw. Modellen. Nach 6 Wochen zeigten sich beim SI durch die erhöhte Gewebedichte die eindeutig geringsten Belastungen aller Proben in Form von Spannungen oder Verzerrungen im Gewebe.