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Anwendungssicherheit, Biokompatibilität und Temperaturanalyse der BoneWelding® Technologie in der Halswirbelsäule - eine in vivo Studie am Schaf


Heidenreich, Dorothee. Anwendungssicherheit, Biokompatibilität und Temperaturanalyse der BoneWelding® Technologie in der Halswirbelsäule - eine in vivo Studie am Schaf. 2009, University of Zurich, Vetsuisse Faculty.

Abstract

Vetsuisse- Fakultät Universität Zürich, Departement für Pferde, Musculoskeletal Research Unit (MSRU) Sekretariat: gschmid@vetclinics.uzh.ch

Die innovative BoneWelding®- Technologie, die mittels Ultraschall bioresorbierbare Polymer- Implantate im Knochen fixiert, wurde auf Anwendbarkeit für die Wirbelsäulenchirurgie getestet. In vivo Messungen der Knochentemperatur während der Implantation sollen thermische Auswirkungen der Technologie prüfen. Die Fixationsmethode wurde mit drei Implantationskonzepten geprüft: Die Eignung zur Plattenbefestigung, konvergierenden Implantation sowie für Fadenanker wurde getestet. Die Beobachtungszeit der sechs Schafe betrug zwei Monate. Makroskopische, radiologische und histologische Evaluationen wurden der ISO Norm 10933-6 entsprechend durchgeführt und die Integration der Implantate in den Knochen sowie das Vorkommen von Entzündungszeichen untersucht. Die Temperaturmessung wurde als Akutversuch durchgeführt. Alle Implantate zeigten eine exzellente Integration in den Knochen. Entzündungszeichen waren weder makroskopisch noch auf zellulärer Ebene zu sehen. Der Vergleich von Polymerstiften mit Referenzschrauben zeigte gleich gute bis die BoneWelding®- Technologie favorisierende Ergebnisse. Die Temperatur des Knochens wurde durch das Implantieren für wenige Sekunden um 11,3°C (Tmax 36- 46°C) erhöht. Diese Tierstudie belegt die Anwendungssicherheit und Biokompatibilität von BoneWelding® in der Halswirbelsäule. Temperaturerhöhungen des Knochens während des BoneWelding®- Prozesses waren geringer und kurzzeitiger als kritische Referenztemperaturen und beeinflussten die Knochenheilung nicht.

Feasibility, biocompatibility and temperature measurement of the BoneWelding®- technology in the cervical spine- an in vivo animal study

The innovative BoneWelding- technology, where ultrasound energy bonds bioresorbable polymer implants to bone, was tested for its feasibility in spine surgery and its local thermal effect. The three tested concepts consisted of implementation of a resorbable plating system, two converging polymer pins and suture anchors to the cervical vertebral bodies. Polymer screws were used as controls. The observation period of the six sheep was two months. According to the ISO norm 10933-6 the samples were evaluated by macroscopical, radiographical and histological investigations for implant integration and possible adverse reactions. The in vivo measurement of the bone temperature was conducted during the convergent insertion of 3,5 mm pins. The temperature measurement was carried out as a terminal experiment. The implants were perfectly integrated within the host bone. Even assessment of the cellular level revealed no signs of adverse tissue reaction. The comparison between pins and screws showed equal and the pins favouring results. The increase of bone temperature during the insertion was 11,3°C (Tmax 36-46°C). This study proves the suitability of the BoneWelding®- Technology for spinal applications and shows a very short term elevation of bone temperature which is considered as not critical for bone tissue healing.

Abstract

Vetsuisse- Fakultät Universität Zürich, Departement für Pferde, Musculoskeletal Research Unit (MSRU) Sekretariat: gschmid@vetclinics.uzh.ch

Die innovative BoneWelding®- Technologie, die mittels Ultraschall bioresorbierbare Polymer- Implantate im Knochen fixiert, wurde auf Anwendbarkeit für die Wirbelsäulenchirurgie getestet. In vivo Messungen der Knochentemperatur während der Implantation sollen thermische Auswirkungen der Technologie prüfen. Die Fixationsmethode wurde mit drei Implantationskonzepten geprüft: Die Eignung zur Plattenbefestigung, konvergierenden Implantation sowie für Fadenanker wurde getestet. Die Beobachtungszeit der sechs Schafe betrug zwei Monate. Makroskopische, radiologische und histologische Evaluationen wurden der ISO Norm 10933-6 entsprechend durchgeführt und die Integration der Implantate in den Knochen sowie das Vorkommen von Entzündungszeichen untersucht. Die Temperaturmessung wurde als Akutversuch durchgeführt. Alle Implantate zeigten eine exzellente Integration in den Knochen. Entzündungszeichen waren weder makroskopisch noch auf zellulärer Ebene zu sehen. Der Vergleich von Polymerstiften mit Referenzschrauben zeigte gleich gute bis die BoneWelding®- Technologie favorisierende Ergebnisse. Die Temperatur des Knochens wurde durch das Implantieren für wenige Sekunden um 11,3°C (Tmax 36- 46°C) erhöht. Diese Tierstudie belegt die Anwendungssicherheit und Biokompatibilität von BoneWelding® in der Halswirbelsäule. Temperaturerhöhungen des Knochens während des BoneWelding®- Prozesses waren geringer und kurzzeitiger als kritische Referenztemperaturen und beeinflussten die Knochenheilung nicht.

Feasibility, biocompatibility and temperature measurement of the BoneWelding®- technology in the cervical spine- an in vivo animal study

The innovative BoneWelding- technology, where ultrasound energy bonds bioresorbable polymer implants to bone, was tested for its feasibility in spine surgery and its local thermal effect. The three tested concepts consisted of implementation of a resorbable plating system, two converging polymer pins and suture anchors to the cervical vertebral bodies. Polymer screws were used as controls. The observation period of the six sheep was two months. According to the ISO norm 10933-6 the samples were evaluated by macroscopical, radiographical and histological investigations for implant integration and possible adverse reactions. The in vivo measurement of the bone temperature was conducted during the convergent insertion of 3,5 mm pins. The temperature measurement was carried out as a terminal experiment. The implants were perfectly integrated within the host bone. Even assessment of the cellular level revealed no signs of adverse tissue reaction. The comparison between pins and screws showed equal and the pins favouring results. The increase of bone temperature during the insertion was 11,3°C (Tmax 36-46°C). This study proves the suitability of the BoneWelding®- Technology for spinal applications and shows a very short term elevation of bone temperature which is considered as not critical for bone tissue healing.

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Item Type:Dissertation (monographical)
Referees:von Rechenberg Brigitte, Grob Dieter
Communities & Collections:05 Vetsuisse Faculty > Veterinary Clinic > Equine Department
UZH Dissertations
Dewey Decimal Classification:570 Life sciences; biology
630 Agriculture
Language:German
Place of Publication:Zürich
Date:2009
Deposited On:26 Feb 2010 15:53
Last Modified:24 Sep 2019 16:46
Number of Pages:93
OA Status:Green
Related URLs:https://www.recherche-portal.ch/primo-explore/fulldisplay?docid=ebi01_prod005924556&context=L&vid=ZAD&search_scope=default_scope&tab=default_tab&lang=de_DE (Library Catalogue)

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