Berechnung und experimentelle Prüfung einer Implantatstruktur in Faserverbundbauweise für die Überbrückung von Kontinuitätsdefekten des Unterkiefers / Computation and experimental examination of an implant structure made by a fibre-reinforced building method for the bypass of continuity defects of the mandible

Eine Unterkieferteilresektion muss nicht selten im Rahmen der chirurgischen Entfernung von Tumoren im Unterkiefer-, Mundboden- und Zungenbereich bzw. mit Substanzverlust einhergehenden Unterkieferfrakturen, gutartigen Knochenläsionen und ausgedehnten, schwer zu beherrschenden Knochengewebsentzündungen durchgeführt werden. Die primäre Rekonstruktion des Unterkiefers ist nach einer Teilresektion mit Kontinuitätsverlust vorwiegend aus funktionellen und auch aus ästhetischen Gründen notwendig. Derzeit werden die Unterkieferkontinuitätsdefekte häufig mit metallischen Rekonstruktionsplatten überbrückt, um die mastikatorische Funktion des Unterkiefers temporär oder endgültig wieder herzustellen. Funktionelle sowie ästhetische Nachteile ergeben sich bei der Anwendung derartiger Platten durch einen hohen Steifigkeitssprung zwischen Rekonstruktionsplatte und Knochen sowie deren wenig individuell gestaltetes Design. Der Einsatz von biokompatiblem, kohlenstofffaserverstärktem Polyetheretherketon (CF-PEEK) erlaubt die Entwicklung einer dem Unterkiefer kontur- und steifigkeitsangepassten Tragstruktur. Für die beanspruchungsgerechte Auslegung und den Test einer CF-PEEK-Tragbandage bieten sich die Finite-Elemente-Methode sowie die Anwendung optischer Methoden wie etwa das Grauwertkorrelationsverfahren an. Das Deformationsverhalten wurde für verschiedenartige Osteosynthesekonfigurationen an einem Modellkiefer vergleichend untersucht. Die Berechnungen und Tests des defektüberbrückten Modellkiefers zeigen beim Einsatz der neuartigen CF-PEEK-Tragbandage im Vergleich zur Verwendung herkömmlicher Titan-Osteosyntheseplatten ein dem natürlichen Unterkiefer wesentlich besser angepasstes mechanisches Verhalten. A partial resection of the lower jaw often has to be carried out in the context of the surgical removal of tumours in the lower jaw, mouth and tongue-floor space and lower jaw fractures with loss of substance, benign bone lesions and extensive difficult inflammation of bone tissue, respectively. The primary reconstruction of the lower jaw after partial resection with loss of continuity is mainly important for functional and aesthetic reasons. The defects of lower jaw continuity are often bridged with metal plates to reconstruct the masticatory function of the lower jaw, temporarily or permanently. Functional as well as aesthetic disadvantages arise in the case of the application of such plates as a result of a high stiffness jump between reconstruction plate and bone and the