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halten von Apatit- und Whitlockitkeramik,
so stellt sich für die Apatitkeramik
heraus, dass die dichteren Modifikationen
keine sichtbaren Auflösungsoder
Abbauerscheinungen aufweisen,
hochporöse dagegen wegen ihres geringen
Abstandes der einzelnen Poren
untereinander sichtbare Degradationserscheinungen
zeigen (Fallschüssel
1987). Für Tricalciumphosphat bestehen
nach Klein (1983) ähnliche Verhältnisse
nur, wenn es sich um eine
dichte Struktur der Keramik handelt.
Poröse Varianten jedoch zerfallen in
einzelne Partikel, während gleichstrukturierte
Apatitkeramiken lediglich
oberflächliche Auflösungserscheinungen
zeigen.
5. Prinzipien der Gewebereaktionen
auf granuläre Kalziumphosphate
Die Reaktion des Implantatbettes auf
die Störung der Integrität des Gewebes
durch den Fremdkörper wird von
verschiedenen Parametern beeinflusst.
Osborn und Donath (1984) zählen
dazu die Materialdichte, die Korngröße,
den Korngrenzanteil, die Kristallstruktur,
das Sinterungsverhalten, den
Makroporenanteil und den Mikroporenanteil.
Nach Berger (1989), der sich vorwiegend
mit Biovitrokeramen beschäftigte,
ist der unterschiedliche Chemismus
der einzelnen Materialien von ausschlaggebender
Bedeutung für die
Reaktion des Lagergewebes.
Da Kalziumphosphate im Organismus
immer mit Interzellularflüssigkeit in
Kontakt kommen, ist eine Auflösung
an der Oberfläche selbstverständlich.
Wie stark die Auflösung ist, hängt vom
Löslichkeitsprodukt ab. In-vitro-Untersuchungen
haben ergeben, dass die
Löslichkeit von Tricalciumphosphat ungefähr
12-22 mal größer ist als die Löslichkeit
von Hydroxylapatit. Dies gilt
sowohl für das saure als auch für das
basische Milieu. Gleichartiges lassen
auch in-vivo-Untersuchungen erkennen
(stellv f. viele: Driskell et al. 1973).
Tricalciumphosphatkeramiken zeigen
sowohl Auflösungserscheinungen als
auch zellulären Abbau. In-vivo scheint
die Bioresorption sogar bevorzugt zellulär
zu erfolgen. Der Abbau erfolgt
durch Mesenchymzellen, Makropha-
gen und Riesenzellen (Osborn 1985).
TCP-Keramik ist also nicht nur stärker
löslich als Hydroxylapatit, sondern
unterliegt auch einer größeren zellulären
Resorption (Winter et al. 1981).
Für die spezifische Oberfläche der Keramik
ist die Porosität entscheidend.
Die Implantation dichter Hydroxylapatitkeramik
in den Knochen führt
lediglich zu einer Oberflächenerosion
von 0,01-0,015 mm pro Jahr (de Groot
1985). Bei der Implantation in submuköses
Bindegewebe ist die Resorption
dichter Hydroxylapatitgranula durch
mehrkernige Riesenzellen jedoch viel
ausgeprägter als bei der Implantation
in den Knochen (Wagner und Wahlmann
1985).
Auch zwischen verschiedenen Knochenregionen
bestehen Resorptionsunterschiede.
So verläuft zum Beispiel
die Resorption von Tricalciumphosphatkeramik
im Oberkiefer deutlich
langsamer als im Unterkiefer (Horch
und Steegmann 1985).
Weiterhin sind die Korn- und Kristallgrößen
ein entscheidender Faktor bei
der Resorption, da die zwischen die
Korngrenzen mit ihren Zytoplasmafortsätzen
eindringenden Makrophagen
kleine Kristalle leichter aus dem
Kristallverbund herauslösen können.
Bei größeren Kristallen verläuft die
Resorption deutlich langsamer.
Da poröse Keramiken meist kleinere
Kristalle aufweisen, ist deren erhöhte
Resorption auch teilweise auf die geringere
Kristallgröße zurückzuführen.
Auch das Kalzium-Phosphat-Verhältnis
ist als ein entscheidender Faktor
zu nennen.
Bei der experimentellen Gegenüberstellung
von 9 verschiedenen Prüfkörpern
mit den oben genannten Stoffen
im Verhältnis von 1,0 bis 2,0 stellte
sich die Keramik mit einem Calcium-
Phosphat-Verhältnis von 2,0 als die
stabilste heraus. Ausgeprägte Auflösungserscheinungen
sind bei 1,3 – 1,6
nachweisbar, die neben flächenhaften
Resorptionen auch zahlreiche, aus
dem Keramikverband herausgelöste
spitzkantige Keramikpartikel im Zytoplasma
der resorptionsaktiven, einund
mehrkernigen Makrophagen erkennen
lassen. Die geringe Biostabilität
der kalziumarmen Calciumphosphatkeramik
kommt auch im geringen
morphometrischen Wert des Knochen-
Keramik-Kontaktes zum Ausdruck
(Bauer et al. 1986, Donath et al. 1986).
6. Aktuelle klinische Substanzen
6.1 Trikalziumphosphate
Biobase ® (α - TCP)
Biobase ist ein vollsynthetisches, reines
α - TCP, in dessen Granula Mikound
Makroporen vorhanden sind.
Dementsprechend werden dem Material
eine hohe physiko-chemische
Auflösung auch im Inneren der Granula
und anschließende zelluläre
Transportreaktionen bescheinigt, die
nach 1 / - 2 Jahren zur vollständigen
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Elimination führen sollen. Die Veränderung
der Partikel über eine Implantationszeit
von 200 Tagen am Kaninchen
zeigen Abb. 1, 2 und 3 als sog.
Mikroradiographien und Fluoreszenzmarkierungen.
Abb. 1: Mikroradiographie eines α-TCP-Augmentates
(Biobase) nach 30 Tagen Liegezeit in Femur
eines Kaninchens 1:32
Abb. 2: Mikroradiographie eines α-TCP-Augmentates
(Biobase) nach 200 Tagen Liegezeit in
Femur eines Kaninchens 1:32
Abb. 3: Fluoreszenzbild eines einzelnen α-TCP-
Partikels (Biobase) nach 200 Tagen Liegezeit in
Femur eines Kaninchens 1:160, Auflösungserscheinungen
am Rand und „interne Sprunge“
ZAHNÄRZTLICHE
NACHRICHTEN
NIEDERSACHSEN 6/03
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