Regensburg, Univ., Diss., 2009.

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Tübingen, Univ., Diss., 2006.

Mineralische Knochenzemente auf Basis von Magnesium(calcium)phosphat haben das Potenzial, bestehende Hürden auf der Suche nach einem idealen Knochenersatzmaterial auf dem Einsatzgebiet klassischer Knochenzemente zu überwinden. Gleichzeitig gelang es bis heute nicht, einen geeigneten und flächendeckend eingesetzten Knochenkleber für die Frakturversorgung in der Orthopädie und Unfallchirurgie zu entwickeln. Während Knochenzemente im klassischen Sinn vor allem dahingehend weiterentwickelt werden, das Bestehende zu verbessern und der Idealvorstellung eines Knochenersatzmaterials näher zu kommen, liegt das Ziel bei der Entwicklung neuer Knochenkleber zunächst in der grundsätzlichen Etablierung eines derartigen Materials. Im Rahmen dieser Arbeit wurden 2 neu entwickelte bohrbare Knochenzemente und 2 neu entwickelte Knochenkleber jeweils auf Basis von Magnesiumphosphat bzw. Magnesiumcalciumphosphat sowie Phytinsäure das erste Mal im in vivo Versuch in einem nicht-lasttragenden Femurdefektmodell im Kaninchen untersucht. Die untersuchten Materialien zeigten über den Beobachtungszeitraum in vivo eine gute Biokompatibilität ohne Zeichen einer relevanten inflammatorischen Umgebungsreaktion, ein adäquates Umbauverhalten mit verhältnismäßig schneller und homogener Degradation sowie für den jeweils erstrebten Anwendungsbereich geeignete biomechanische Eigenschaften. Alle untersuchten Materialien stellten sich dabei in Hinblick auf ihre jeweilige Eignung als mögliche Knochenzemente bzw. Knochenkleber als sehr vielversprechende Kandidaten heraus. Sie besitzen das Potenzial, die Probleme herkömmlicher Materialien zu überwinden und eine Verbesserung der Patientenversorgung in der Orthopädie und Unfallchirurgie zu bewirken. Die vorliegende Arbeit kann als Grundstein für weitergehende Projekte dienen, in deren Rahmen diese neu entwickelten Materialien in noch komplexeren Modellen auf ihrem Weg bis hin zum klinischen Einsatz in der Humanmedizin untersucht und weiter optimiert werden. / Mineral bone cements based on magnesium (calcium) phosphate have the potential to overcome existing challenges in the search for an ideal bone replacement material in the field of classic bone cements. At the same time, it has not yet been possible to develop a suitable and broadly used bone adhesive for fracture treatment in orthopaedic surgery. While bone cements in the conventional sense are primarily being further developed to improve existing solutions and to come closer to the ideal version of a bone replacement material, the aim of developing new bone adhesives is to establish such a material in the first place. In this study, 2 newly developed drillable bone cements and 2 newly developed bone adhesives, each based on magnesium phosphate or magnesium calcium phosphate and phytic acid, respectively, were investigated for the first time in an in vivo study, using a non-weight-bearing femoral defect model in rabbits. The assessed materials showed good biocompatibility over the observation period in vivo without signs of a relevant inflammatory reaction, adequate remodeling behaviour with relatively rapid and homogeneous degradation as well as biomechanical characteristics suitable for the intended field of application. All of the investigated materials were found to be very promising candidates in terms of their suitability as possible bone cements or bone adhesives. They have the potential to overcome the challenges of conventional materials and to improve the treatment of patients in orthopaedic surgery. This dissertation can serve as a foundation for future research projects in which these novel materials can be investigated and further optimized in increasingly more complex experimental models on their path to clinical use in human medicine.

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Aufgrund der Tatsache, dass die Wahl der Therapie bei Wirbelfrakturen der Klasse A3 nach Magerl et al. (1994) weiterhin kontrovers diskutiert wird, wurden in dieser Arbeit die Patientenfälle der Abteilung Orthopädie und Unfallchirurgie der Universitätsmedizin Göttingen betrachtet, die im Zeitraum von 2008 bis 2013 eine Wirbelfraktur im Bereich der Brust- und Lendenwirbelsäule erlitten. Das gesamte Kollektiv umfasst 475 Patienten, von denen 266 männlich und 209 weiblich sind. Es wurden objektive Daten wie GDW, Kyphosewinkel und Wirbelkörperhöhenminderung zu fest definierten Zeitpunkten erhoben. Anhand dieser Daten konnte der Verlauf der Stabilität und sowohl der Korrekturgewinn durch die Therapie als auch der Korrekturverlust während der Nachsorge für die jeweiligen Therapiemethoden erfasst werden. Die Therapiemethoden, die hier verglichen werden, sind die konservative Therapie, die Kyphoplastie, die dorsale und die kombiniert dorsoventrale Stabilisierung. Die in der radiologischen Verlaufskontrolle erhobenen Parameter zeigen, dass bei Frakturen der Klassen A1 und A2, die als stabil gelten, die konservative Therapie zu einem guten Ergebnis führt. Bei A3- Frakturen, bei denen in der internationalen Literatur starke Unstimmigkeit darüber besteht, ob diese Frakturen als stabil oder instabil gelten und wie solche Frakturen im allgemeinen zu behandeln sind, bringt die operative Vorgehensweise klare Vorteile. Zudem können bei kombiniert dorsoventraler Operation noch stabilere Ergebnisse erzielt werden. Für die Rotationsfrakturen stellt sich heraus, dass nach der Entfernung des eingebrachten Osteosynthesematerials ein größerer Korrekturverlust eintritt. Abschließend lässt sich sagen, dass bei isolierten Berstungsfrakturen ohne Beteiligung des Bandapparates die Indikation für die kombiniert dorsoventrale Operation häufiger und frühzeitiger gestellt werden sollte. Außerdem sollte beachtet werden, dass bei instabilen Frakturen die Verlängerung der Tragezeit des Fixateurs einen positiven Einfluss auf den Korrekturerhalt hat.

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