Michael Schwarz
Dr. med. dent.
Zum Einfluß von resorbierbaren und nicht resorbierbaren Augmentationsfolien auf die
induzierte subperiostale Osteogenese
Geboren am 04.09.1967 in Landau
Reifeprüfung am 22.05.1987 in Karlsruhe
Studiengang der Fachrichtung Zahnmedizin vom WS 1987/88 bis WS 1993/94
Physikum am 10.04.1991 an der Universität Heidelberg
Klinisches Studium in Heidelberg
Staatsexamen am 19.01.1994 an der Universität Heidelberg
Promotionsfach: Mund-Zahn-Kieferheilkunde
Doktorvater: Prof. Dr. med. Dr. med. dent. G. Hotz
Autogener Knochen spielt in der Mund-, Kiefer-, Gesichtschirurgie als Ersatzmaterial eine
bedeutende Rolle. Er stellt jedoch sowohl Patienten als auch Operateure vor das Problem der
begrenzten Verfügbarkeit und des operativen Zweiteingriffs zu seiner Gewinnung.
Alloplastische Knochenersatzmaterialien unterliegen z.T. einer unerwünschten Resorption,
verfügen nicht über eine ausreichende Primärstabilität oder werden nur bindegewebig
integriert.
Für das lösliche, osteoinduktiv wirkende Bone Morphogenetic Protein (BMP) ist ein
geeignetes Trägermaterial erforderlich. Osteovit®, eine aus Kalbsknochenspongiosa
gewonnene Kollagenmatrix, eignet sich als Wirkstoffdepot für BMPs nach heterotoper
Implantation. In der vorliegenden tierexperimentellen Studie sollte nun die Eignung der
Kollagenmatrix für eine formstabile, subperiostal induzierte Osteogenese getestet werden.
Desweiteren haben wir die Kollagenmatrix teilweise mit einer schnell resorbierbaren
Augmentationsfolie aus Poly-meso-Lactid und einer nicht resorbierbaren Folie aus e-PTFE
(expanded polytetrafluoroethylen, Gore-Tex®) ummantelt und die Folien darauf untersucht,
welchen Einfluß sie auf Größe und Form der Implantate und die Menge des neugebildeten
Knochens haben.
Mit Hilfe einer Schablone wurden aus den PML- und den e-PTFE-Membranen Hohlformen
der Dimension 5 x 5 x 10 mm hergestellt. Die Hohlformen waren zu einer Seite hin offen und
mit einem 1-2 mm breiten Rand versehen.
Von 60 Kollagenblöcken der Kantenlänge 5 x 5 x 10 mm wurden 30 mit partiell
aufgereinigtem BMP aus Schweineknochen (Molekulargewicht ca. 30 kDa) beschichtet.
Jeweils zehn unbeschichtete und zehn mit 2 mg BMP beschichtete Blöcke wurden nun
paßgenau in die Hohlformen eingesetzt und mit der Öffnung zum Knochen hin subperiostal
auf die Schädelkalotte der Ratte aufgelagert. Zusätzlich wurden jeweils zehn beschichtete und
zehn unbeschichtete Kollagenkörper ohne Augmentationsfolie implantiert.
Insgesamt wurden so 60 Implantate bei 60 Ratten implantiert. Nach einer Verweildauer von
28 Tagen wurden die Prüfkörper explantiert, histologisch aufgearbeitet und
histomorphologisch und histomorphometrisch untersucht.
Die Kollagenmatrix Osteovit® ist alleine nicht osteoinduktiv.
Sie eignet sich jedoch prinzipiell als Trägermaterial für osteoinduktive Proteine auch im
epiossalen subperiostalen Lager. Es kommt zu einer deutlichen Knochenneubildung in den
Matrixräumen des mit BMP beschichteten Kollagens. Gleichzeitig bewirkt die Beschichtung
des Osteovit® mit osteoinduktiven Proteinen eine Verlangsamung der Kollagenresorption.
Die Abdeckung der Kollagenmatrix mit einer nicht resorbierbaren e-PTFE-Membran (Gore-
Tex®) führt zu einem besseren Volumenerhalt durch eine statistisch hochsignifikante
Verlangsamung der Kollagenresorption. Die Ummantelung des Osteovit® mit der PML-
Membran hat eine schnellere Resorption des Kollagens und somit einen Verlust der
Implantatform zur Folge.
Die Beschichtung des Kollagenträgers mit BMP bewirkt unter der schnell resorbierbaren
PML-Folie keine vermehrte Knochenbildung. Die schnelle Resorption der Folie wird von
einer hohen entzündlichen und resorptiven Gewebereaktion begleitet und führt zum Verlust
der Induktivität. Die e-PTFE-Folie hingegen kommt dem Ziel einer subperiostal induzierten
Knochenneubildung unter Erhalt von Form und Größe des Implantats näher. Neben einer das
gesamte Präparat durchziehenden Knochenneubildung bewirkt die nicht resorbierbare
Membran einen hochsignifikant höheren Volumenerhalt.
Zusammenfassend zeigen die vorliegenden Ergebnisse, daß sich eine poröse Kollagenmatrix
auch im epiossalen subperiostalen Lager als Trägersubstanz für osteoinduktive Proteine
eignet.
Indem sie das Einwachsen von Fremdkörperriesenzellen aus dem Periost verhindert, schützt
die Gore-Tex®-Augmentationsmembran das kollagene Implantat während der induzierten
Osteogenese vor vorzeitiger Resorption und ermöglicht somit den knöchernen Ersatz des
Kollagens bei weitgehendem Erhalt von Größe und Form.
Insbesondere zur Augmentation knöcherner Konturdefekte könnte hiermit in Zukunft ein
klinisches Verfahren für eine formkonstante induzierte subperiostale Knochenneubildung
realisierbar sein.
