Individuell mit CAD-CAM-Technik hergestellte, bioresorbierbare dreidimensionale Polycaprolaktongerüste zur experimentellen Rekonstruktion von kraniofazialen Defekten beim Schwein

Methode. In einer Tierstudie wurde die experimentelle Rekonstruktion von Orbitadefekten getestet. Dreidimensionale, resorbierbare Gerüste aus Polycaprolakton (PCL), welche mit der CAD-CAM-Technik präoperativ hergestellt worden waren, wurden mit der Polylaktatmembran im 3-Monats-Verlauf verglichen. An 10 Schweinen (40-45 kg) wurden 20 artifiziell gesetzte Orbitadefekte (2 cm×2 cm) mit einem Spiral-CT gescant. Die CT-Daten dieser Defekte wurden mit 2 Softwareprodukten (Mimix und Velocity) im Vergleich bearbeitet und die Defekte virtuell rekonstruiert. Mit der Fused-deposition-modeling-Methode (FDM-Methode) wurden die PCL-Gerüste hergestellt und in den Orbitadefekt eingesetzt. Es wurden 4 verschiedene Testgruppen untersucht: 1. keine Rekonstruktion, 2. Polylaktatmembran, 3. PCL-Gerüst und 4. PCL-Gerüst getränkt mit Knochenmarkzellen. Ergebnisse. In der Gruppe ohne Rekonstruktion zeigte sich eine bindegewebige Heilung ohne Knochenbildung. Die Polylaktatgruppe zeigte einen beginnenden Knochenanbau, der von der Randzone des Defekts ausging. Knochenneubildung konnte in den PCL-Gruppen beobachtet werden. In der Gruppe mit den knochenmarkimprägnierten PCL-Gerüsten zeigte sich, dass 17,8% der Defektfläche mit neu gebildetem Knochen ausgefüllt waren. In der Gruppe mit den unbehandelten PCL-Gerüsten traten dagegen nur 6,4% neuer Knochen auf. Resümee. Das PCL-Gerüst zeigte eine deutlich bessere Knochenneubildung als die PLLA-Membran, bedingt durch die Porosität und das hohe Oberflächen-Volumen-Verhältnis, welches vermehrtes Zellwachstum in diesem Netzgewebe erlaubte und interkonnektives Verhalten der osteogenen Zellen förderte. In Langzeitstudien mit PCL muss zuerst gezeigt werden, dass dieses Material dank des unbedenklichen Resorptionsverhaltens für die klinische Anwendung benützt werden kann. Methods. Twenty orbital defects (2×2cm) were created in ten adult Yorkshire pigs. Two software products (Velocity and Mimix) were evaluated with regard to image processing, three-dimensional reconstruction, and fabrication of individually shaped polycaprolactone (PCL) scaffolds to reconstruct these defects. Four different techniques were tested for the reconstruction: group1=no reconstruction, group 2=polylactide sheet, group 3=PCL scaffold, group 4=bone marrow-coated PCL scaffold. The pigs were sacrificed at 3 months. Results. In group 1 soft tissue scar formation could be found, but without any new bone. Group 2 showed a thick fibrous capsule around the PLLA sheet, whereas at