Makroskopische Beurteilung der Tibiae und Implantatbereiche

An zwei Tibiae (MgF18 (Abb. 26a), MgF15) der MgF-Gruppen waren rötliche, beerenartige Auflagerungen im Bereich des Insertionsstelle der Fibula erkennbar.

Eine Tibia (MgF20) fiel durch eine rötliche Verfärbung der äußeren Knochenhaut im Bereich der Implantatlokalisation auf. Die Markhöhlen waren vorwiegend mit gelbbraunem, glänzendem Gewebe ausgekleidet. Teilweise waren rötliche Gewebeverfärbungen proximal und distal der Implantatenden sichtbar. Alle Implantate konnten vollständig entnommen werden (Abb. 26b/c). Bei allen Implantaten der Sechsmonatsgruppe sowie bei MgF20 der Dreimonatsgruppe war eine fortgeschrittene Degradation sowie vermehrt anhaftendes Gewebe auf den Implantaten sichtbar.

Abb. 26: Fotographien von Tibiae und Implantaten vor und nach der Entnahme;

a: MgF18: rötliche, beerenartige Verdickung der Tibia, beginnend an der Insertionsstelle der Fibula, (dreimonatige Implantationsdauer);

b: MgF14: vollständig entnommenes Implantat mit anhaftendem, organischem Gewebe (sechsmonatige Implantationsdauer);

c: MgF16: Longitudinal eröffnete Tibiahälften, sowie entnommenes Implantat, (dreimonatige Implantationsdauer).

Die Balken entsprechen 1 cm.

Bei der MgCa-Neunmonatsgruppe waren alle Implantate von rotbraunem, wabenartigem Gewebe umschlossen. Vier Implantate konnten vollständig entnommen werden (Abb. 27a), ein Implantat (MgCa22) war nur in drei Teilstücken zu entnehmen. Am proximalen Endstück dieses Implantates waren weiß-graue

„ascheartige“ Auflagerungen zu beobachten.

Bei der MgCa-Zwölfmonatsgruppe zeigte sich der Markhöhlenbereich proximal bzw.

proximal und distal des Implantates stark gerötet. Die Implantate waren nach Aufsägen stark von weiß-gelbem bzw. braunem Gewebe bedeckt und kaum sichtbar.

Der Grad der Implantatdegradation war im Vergleich zur Neunmonatsgruppe deutlich stärker fortgeschritten. Zwei Implantate (MgCa11 und MgCa12) zeigten Anzeichen einer Degradation, waren aber im Ganzen aus der Markhöhle zu entnehmen.

MgCa13 und MgCa14 konnten nur in je zwei Teilstücken entnommen werden. Von MgCa15 konnten vier Teilstücke unterschiedlicher Größe explantiert werden (Abb. 27b).

Bei der LAE-Neunmonatsgruppe zeigten vier von fünf Tibiae Veränderungen des Knochens. LAE31 und LAE35 wiesen violette Verfärbungen des äußeren Knochens auf. An einer Tibia (LAE32) wurde eine hgr. hellgelbe, beerige Auflagerung festgestellt. LAE34 besaß im mittleren bis proximalen Bereich der Implantatlokalisation eine violett verfärbte Erhebung. Das Implantat von LAE31 war kaum von Gewebe bedeckt und konnte vollständig entnommen werden. LAE32 enthielt in der Markhöhle als Implantatüberrest eine weiche dunkelgraue Masse. Im Bereich proximal des Implantates war eine Veränderung des Knochens in Form einer eröffneten Zyste erkennbar (Abb. 27c). Auch die Implantate von LAE33, LAE34 und LAE35 lagen teilweise als weiche Masse in der Markhöhle. Von jedem Implantat konnten noch ein (LAE34 und LAE35) oder zwei feste Teilstücke (LAE33), welche aufgequollen erschienen, entnommen werden. Der Implantatrest von LAE35 war im mittleren Bereich weiß-grau verfärbt und hatte an Umfang zugenommen.

Bei der LAE-Zwölfmonatsgruppe war das Gewebe der Markhöhlen blassrosa bis rötlich. Die Implantate waren alle unterschiedlich stark von braunem Gewebe bedeckt und konnten leicht im Ganzen entnommen werden (Abb. 27d).

Abb. 27: Fotographien von Tibiae und Implantaten nach dem Sägevorgang;

a: MgCa23 (neunmonatige Implantationsdauer; b: MgCa15: Implantat nur in Teilstücken zu entnehmen (zwölfmonatige Implantationsdauer);

c: LAE32: zystische Veränderung (Pfeile) im Bereich proximal des Implantates, anstelle des Implantates ist eine weiche dunkelgraue Masse zu sehen (neunmonatige Implantationsdauer);

d : LAE16 (zwölfmonatige Implantationsdauer).

Die Balken entsprechen 1cm.

Da die linken Tibiae der Tiere MgF15 und LAE34 bereits makroskopisch deutlich erkennbare Veränderungen des Knochens aufwiesen, wurden sie nicht aufgesägt, sondern im Implantat-Knochenverbund belassen. Die rechte Tibia von MgF15 war eine Leertibia. Aus diesem Grund wurden beide Knochen des Tieres MgF15 µ-computertomographisch und histologisch und nur vier Implantate der MgF-Sechsmonatsgruppe weiterführend untersucht.

Bei Tier LAE34 fand ein Austausch der Tibiae statt, so dass anstelle der im Implantat-Knochenverbund verbliebenen linken Tibia die rechte Tibia aufgesägt und das Implantat für weitere Untersuchungen entnommen wurde.

4.3.2 Stereomikroskopische Untersuchung

Die Implantate der MgF-Gruppen wiesen teilweise rote, organische Beläge, sowie gelbe bis hellbraune Auflagerungen auf (Abb. 28a/b). Die graue Materialgrundfläche war über das Implantat verteilt an mehreren Stellen sichtbar und wurde teilweise von flächigen verschiedenfarbigen Belägen sowie zum Teil von weißen Stegen bedeckt (Abb. 28c). Nach der Flusssäurebehandlung war streckenweise eine metallisch glänzende Oberfläche erkennbar (Abb. 28d). In geringem Maße waren dennoch weißliche und gelbe Beläge erhalten geblieben (Abb. 28d-f). Die Grundfläche wies kleine und größere Krater auf (Abb. 28d-f), die insbesondere bei der Sechsmonatsgruppe deutlich stärker ausgeprägt waren (Abb. 28f). Der Durchmesser der MgF-Implantate hatte sich nach der Flusssäurebehandlung auf ca. 2 mm verringert.

Abb. 28: Stereomikroskopische Aufnahmen von Implantaten der MgF-Gruppen;

a/b: MgF18;

c: MgF19, vor der Flusssäurebehandlung, verschiedenfarbige Beläge bedecken teilweise die graue Materialgrundfläche;

d: MgF18, die Materialgrundfläche glänzt bronzefarben;

e/f: MgF14 nach Flusssäurebehandlung, stellenweise verstärkte Degradation in Form von Lochfraß.

Die MgCa0,8-Implantate waren nach neunmonatiger Implantationsdauer teilweise von einer rotbraun-dunkelbraunen, flächigen Schicht bedeckt (Abb. 29a).

Stellenweise war die hellgraue Materialgrundfläche erkennbar (Abb. 29a/b). Die

Implantatoberfläche wies eine durchgehend löchrige Struktur auf. Der Implantatdurchmesser hatte sich bereits vor der Flusssäurebehandlung auf bis zu ca.

2 mm verringert. Nach der Behandlung zeigten sich stellenweise Implantatdurchmesser von ca. 1,5 mm (Abb. 29a-c).

Nach 12 Monaten war vor Flusssäurebehandlung eine weitere Verringerung bis auf ca. 1,5 mm zu verzeichnen (Abb. 29e). Die Implantate erschienen zum Teil bräunlich verfärbt, teilweise waren weiße Beläge sichtbar (Abb. 29c). Die Oberfläche war von tiefen Kratern durchzogen. Nach dem Bad in 40%iger Flusssäure war die graue Implantatgrundfläche erkennbar, deren Struktur von Kratern und runden Löchern bestimmt wurde. Der Implantatdurchmesser verjüngte sich im Bereich der Krater zum Teil auf ca. 1 mm. Es waren an vielen Stellen punktuell auftretende weiße Auflagerungen sowie vereinzelt noch gelb-hellbraune Gewebeauflagerungen erkennbar (Abb. 29 d/e). Die Implantate wiesen nach 12 Monaten große Lücken im Material auf und zeigten eine braune und graue Basisfarbe, welche stellenweise einen bronzenen, metallischen Glanz zeigte (Abb. 29f).

Abb. 29: Stereomikroskopische Aufnahmen von Implantaten der MgCa0,8-Gruppen;

a-c vor der Flusssäurebehandlung, d-f nach der Flusssäurebehandlung;

a: MgCa21 zeigt rotbraune bis dunkelbraune, flächige Auflagerungen;

b: MgCa23; c: MgCa12; d: MgCa21; e: MgCa23;

f: MgCa12 weist deutliche Lücken im Implantatmaterial auf.

Die LAE442-Implantate erschienen nach neunmonatiger Implantationsdauer teilweise von Löchern durchzogen. Am Grund der Löcher war ein bronzefarbener Glanz erkennbar (Abb. 30a). Die dunkelgraue Materialgrundfläche war zum Teil

sichtbar und zeigte stellenweise kleine Risse. Es waren gelbe und rote gallertartige Auflagerungen vorhanden (Abb. 30b).

Die Implantate der LAE-Zwölfmonatsgruppe zeigten eine dunkelbraune Materialgrundfläche, die von kleinen senkrechten und schrägen Rissen durchzogen war. An wenigen Stellen waren die Implantate von gelb- bis hellbraunem Gewebe flächig bedeckt (Abb. 30c/d).

Nach der Entfernung des organischen Materials kamen in beiden Zeitgruppen longitudinal verlaufende Rillen zum Vorschein, die die Oberflächenstruktur prägten (Abb. 30e/f). Während die Implantate der Neunmonatsgruppe stellenweise graue und weiße Auflagerungen mit punktuell bronzefarbenen Stellen aufwiesen (Abb. 30e), zeigte sich die Zwölfmonatsgruppe mit zum Teil flächigen, braunen Belägen (Abb. 30f). Während die als Ganzes entnommenen LAE442-Implantate beider Zeitgruppen vor Flusssäurebehandlung einen Durchmesser von ca. 2,5 mm aufwiesen, hatte sich dieser nach der Behandlung zum Teil auf weniger als 2 mm verringert.

Abb. 30: Stereomikroskopische Aufnahmen von Implantaten der LAE442-Gruppen;

a-d vor der Flusssäurebehandlung, e/f nach der Flusssäurebehandlung;

a: /b: LAE31;

c: LAE12;

e: LAE34; f: LAE12: nach Flusssäurebandlung wiesen beide Zeitgruppen longitudinale Rillen der Oberflächenstruktur auf.

4.3.3 Rasterelektronenmikroskopische Untersuchung der Oberfläche und