Journals / Artroplasti Artroskopik Cerrahi (Yeni Adı: Eklem Hastalıkları ve Cerrahisi) / 2003 / Cilt: 14 - Sayı: 1

In vivo compatibility of hydroxyapatite and tricalcium ceramic composites used in segmental bone defect healing

Segmenter defekt içeren uzun kemik kırıklarının tedavisinde gözenekli hidroksiapatit ve kalsiyum fosfat seramik bloklarının in vivo uyumluluğu

Pages
39–44
Publication Date
2022-10-10
DOI
—
🏛️Bibliographic metadata and full text access for this article are provided via DergiPark.
DergiPark Record ↗
✨

AI Summary & Key Takeaways

AI Insight
⚡ TL;DR(Too Long; Didn't Read)

In conclusion, both types of implants were observed to have great potential for the healing of segmental defects in long bones.

📌 3 Key Takeaways

🎯
Objective & Hypothesis:Purpose: Segmental bone loss is frequently seen after high energy trauma.
📊
Key Findings & Data:Material and Methods: Composite ceramics implants of 60 %HA and 40 %TCP consisting of interconnected porous structure were produced in cylindrical shapes to be used in the rabbit tibiae.
💡
Conclusion & Impact:In conclusion, both types of implants were observed to have great potential for the healing of segmental defects in long bones.
🔬Design:Research Article
📍Scope:Comprehensive Sample
⚙️Variables:Domain Parameters

Abstract

Purpose: Segmental bone loss is frequently seen after high energy trauma. In such cases, atrophie non-union occurs and there is a need for mechanical and biological restoration of the defect location. Bone implants composed of hydroxyapatite (HA) and tricalcium phosphate (TCP) have good osteoconductive properties and their use in segmental defect healing is under investigation. The aim of this study was to search the biocompatibility of porous ceramic implants of HA and TCP in segmental defect healing. Material and Methods: Composite ceramics implants of 60 %HA and 40 %TCP consisting of interconnected porous structure were produced in cylindrical shapes to be used in the rabbit tibiae. Same-structured pure HA implants were also produced as for control. Prepared ceramic implants were placed into a 1.0 cm long segmental defect created in the mid 1/3 of the rabbit tibia. Fixation was provided by an intramedullary K-wire only. Compatibility of implants was histologically evaluated through ceramic samples collected at the end of one and two months.Results: Fibrous encapsulation was observed in both composite and HA ceramics. In one month, connective tissue ingrowth into the pores of the implants was observed. At the end of the second month, the connective tissue was completely replaced with woven bone tissue. Phagocytes were not observed in any time point. Discussion: In the early stages of the in vivo experiments, HA and TCP ceramics presented excellent biocompatibility. In conclusion, both types of implants were observed to have great potential for the healing of segmental defects in long bones.

Özet

Amaç: Kemik kaybı ile beraber olan segmenter kırıklar trafik veya iş kazaları gibi yüksek enerjili travmalar sonucu yaygın olarak görülmektedir. Bu durumların bazılarında atrofik kaynama yokluğu gelişmekte ve etkilenen bölgenin mekanik ve biyolojik olarak uyumlu kemik dolgu implantları ile doldurulması gerekmektedir. Hidroksiapatit (HA) bazlı kemik implantların osteokondüktif özelliklere sahip olmalarından dolayı, segmenter kemik kayıplarının tedavisinde kullanılmaları üzerine araştırmalar sürmektedir. Çalışmanın amacı, kemiğe bağlanma kapasitesi yüksek olan trikalsiyum fosfat (TCP) ile HA kompozitinin segmenter kemik kayıplannın iyileşmesi sırasındaki biyouyumluluğunu araştırmaktır. Gereç ve Yöntem: Tavşan tibia segmenter kayıp modelinde kullanılmak üzere %60 HA ve %40 TCP'den oluşan, içinde 100-300 mm çapında mikrogözeneklerin birbirlerine bağlandığı, silindir şeklinde kompozit implantlar üretilmiştir. TCP etkisini karşılaştırmak amacıyla aynı geometri ve mikrodelik yapısına sahip saf HA'dan oluşmuş implantlar kontrol grubu olarak kullanılmıştır. Hazırlanan implantlar 3 aylık tavşan ablalarının 1/3 orta bölgesinde yaratılan l cm uzunluğundaki segmenter kemik kayıplarına yerleştirilmiştir. İmplantiann patolojik uyumluluğu 1. ve 2. ayin sonunda alınan örneklerde incelenmiştir. Sonuçlar: Kullanılan HA-TCP kompozit ve HA implantların yüzeyinde 1. ayın sonunda fibröz kapsülün oluştuğu ve bu kapsülden mikrogözenekli yapının içine doğru bağ dokusunun ilerlediği saptanmıştır. İki ay sonra bağ dokusunun yerini yeni kemik dokusuna bıraktığı gözlenmiştir. Histolojik incelemede yabancı cisim doku yanıtının belirleyicisi olan fagositlere rastlanmamıştır.Çıkarımlar: Yapılan in vivo çalışmalann sonucunda HA ve HA-TCP seramiklerin doku uyumluluğu saptanmış olup bunların uzun kemik segmenter defektlerinin iyileşmesinde güvenle kullanılabileceği gösterilmiştir.

🔖

Cite This Article

ŞENKÖYLÜ, A., KOÇ, N., TİMUÇİN, M., KORKUSUZ, P., KORKUSUZ, F., BALÇIK, C. (2022). In vivo compatibility of hydroxyapatite and tricalcium ceramic composites used in segmental bone defect healing. Artroplasti Artroskopik Cerrahi (Yeni Adı: Eklem Hastalıkları ve Cerrahisi), Cilt: 14 - Sayı: 1, 39–44. https://ajindex.com/articles/449855

📄 Full Text PDF Viewer

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

References (14)

  1. Poss R. Orthopedic knowledge update. Volume 3. Chicago, IL. American Academy of Orthopedic Surgeons, 1990
  2. Tay B, Patel V, Bradford D. Calcium sulfate-and calcium phosphate-based bone substitutes. Orthop Clin North Am 1999; 30: 615-622
  3. Damien CJ, Parsons JR. Bone graft and bone graft substitutes: a review of current technology and applications. Appl Biomater 1991; 2: 187-208
  4. Jarcho M. Calcium phosphate ceramics as hard tissue prosthetics. Clin Orthop 1981; 157: 259-178
  5. Johnson KD, Frierson KE, Keller TS, Cook C, Scheinberg R, Zerwekh J, Meyers L, Sciadini MF Porous ceramics as bone graft substitutes in long bone defects: a biomechanical, histological, and radiographic analysis. J Orthop Res 1996; 14: 351-369
  6. Kon E, Muraglia A, Corsi A, Bianco P, Marcacci M, Martin I, Boyde A, Ruspantini I, Chistolini R Rocca M, Giardino R, Cancedda R, Quarto R. Autologous bone marrow stromal, cells loaded onto porous hydroxyapatite ceramic accelerate bone repair in critical-size defects of sheep long bones. J Biomed Mat Res 2000; 49: 328-337
  7. Zhang C, Wang J, Feng H, Lu B, Song Z, Zhang X. Replacement of segmental bone defects using porous bioceramic cylinders: a biomechanical and X-ray diffraction study. J Biomed Mat Res 2001; 54: 407-411
  8. Korkusuz F, Korkusuz. P. Kalsiyum hidroskiapatit seramiklerin ortopedide kullanımı. Açta Orthopaedica et Traumatologica Turcica 1997; 31: 63-67
  9. Mahan KT, Carey MJ. Hydroxyapatite as a bone substitute. J Am Podiatr Med Assoc 1999; 89: 392-397
  10. Carotenuto C, Spagnuolo G, Ambrosio L, Nicolais L. Macroporous hydroxyapatite as alloplastic material for dental applications. J Mater Sci Mater Med 1999; 10: 671-676
  11. Tiedeman JJ, Connolly JF, Strates BS, Lippiello L. Treatment of nonunion by percutaneous injection of bone marrow and demineralized bone matrix. An experimental study in dogs. Clin Orthop 1991; 268: 294-302
  12. Petite H, Viateau V, Bensaid W, Meunier A, de Pollak C, Bourguignon M, Oudina K, Sedel L, Guillemin G. Tissue-engineered bone regeneration. Nature Biotech 2000; 18: 959-963
  13. Hayek E, Newesely H. Pentacalcium Monohydroxyorthophosphate. Inorg Syn 1963; 7: 63-65
  14. Tas AC, Korkusuz F, Timuçin M, Akkas N. An investigation of the chemical synthesis and high temperature sintering behavior of calcium hydroxyapatite (HA) and tricalcium phosphate (TCP) bioceramics. J Mat Sci: Mat. Med 1997; 8: 91-96. 15. -Bennett BT. Regulation and requirements. In: Bennett BT, Brown MJ, Schofield JC, eds.