Ossäre Regeneration eines experimentellen critical-size Defektes ...

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3. Wissenschaftliche Grundlagen
3.1 Alloplastischer Knochenersatz
Vor dem Hintergrund der begrenzten Verfügbarkeit von transplantierfähigem, auto‐
logem Knochen und der unerwünschten Donormorbidität durch einen räumlich
getrennten Zweiteingriff am Patienten, stellen Kalziumsulfat‐ und Kalziumphos‐
phatkeramiken die zurzeit am häufigsten verwendeten, alloplastischen Knochener‐
satzmaterialien dar [26;56]. Eine Knochenneubildung an den Oberflächen dieser, als
osteokonduktiv geltenden Substanzen konnte schon durch Scheppers und Ducheyene
(1993) gezeigt werden [69]. Ihre Verwendung gilt mittlerweile als klinisch etabliert
[34;62;67].
3.1.1 Hydroxylapatit
Als mineralischer Hauptbestandteil des Knochens gilt Hydroxylapatit Ca 5 (P 4 )OH
als biokompatibel. Osteokonduktiv wirken interkonnektierende Porensysteme (Abb.
3.1.1), die ein Einwachsen des umgebenden Knochens in das poröse Material ermög‐
lichen [60]. Die ossäre Integration des Ersatzmaterials erfolgt nach Osteoblastenad‐
härenz durch primäre Kollagensynthese oder über eine integrierende Bindege‐
websmatrix mit anschließender Kalzifizierung [86]. Die Belastungsstabilität von
Hydroxylapatit ist vergleichbar mit humaner Spongiosa. Bedingt durch die Porositä‐
ten des Materials kommt es im Verlauf der Defektheilung durch die geringere Biege‐
und Torsionsbelastbarkeit jedoch zu Mikrorissen, wobei die Stabilität des Ersatzma‐
terials exponentiell zur Porengröße abnimmt [26]. Eine Resorption von Hydroxyla‐
patit erfolgt mittels Phagozytose bis zu einer Partikelgröße von etwa 50 μm [60]. Im