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Trabecular Metal ist ein dreidimensionales Material mit sehr hoher Biokompatibilität. Das Trabecular Metal Material hat über 80 Prozent Porosität und ist mit der Struktur eines spongiösen Knochens vergleichbar. Zimmer verwendet Trabecular Metal seit mehr als einem Jahrzehnt bei orthopädischen Implantaten.

Die Anwendungsbereiche des Trabecular Metal Materials sind vielfältig und umfassen neben dem Einsatz in der Zahnimplantologie auch orthopädische Gelenkkonstruktionen, Auffüllen von Knochenhohlräumen sowie Weichgewebereparatur.1,2,3

Herstellung

Der Trabecular Metal Prozess verlangt die Einhaltung strenger Spezifikationen für Porengröße, -form und Interkonnektivität, um sicherzustellen, dass eine spongiosaähnliche Struktur entsteht. Mit Hilfe eines thermischen Abscheidungsprozess wird elementares Tantal auf einem Substrat abgeschieden.

Die so geschaffene nanostrukturierte Oberflächentopografie, baut das Trabecular Metal Material Atom für Atom auf. Dieser proprietäre Prozess nutzt die physikalischen und biologischen Eigenschaften von Tantal, um ein einzigartiges Material mit einer Struktur und Steifigkeit ähnlich wie bei spongiösem Knochen zu schaffen.4,5,6

Trabecular Metal Material wird in Parsippany, New Jersey (USA) hergestellt

Eigenschaften

Trabecular Metal ist ein dreidimensionales Material, keine Implantatoberfläche oder -beschichtung. Es besteht aus Tantal, Element Nummer 73 im Periodensystem – einem sehr biokompatiblen und korrosionsbeständigen Metall. 7,8,9,10,11 Seine Struktur und Funktion sind einem spongiösen Knochen ähnlich.4,5,6

Ein Blick in das Innere von Trabecular Metal Material enthüllt gleichmäßige dreidimensionale zelluläre Architektur mit bis zu 80% Porosität. 12,13,14,15,16,17 Die gesamte Oberfläche von Trabecular Metal zeigt nanostrukturierte Oberflächen-Topographie.18,19

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Trabecular Metal Material besitzt einen niedrigen Elastizitätsmodul, ähnlich dem von spongiösem Knochen.13,15 Bei Kompressionstests zeigt Trabecular Metal Material hohe Duktilität ohne mechanisches Versagen. *

Bei engem Kontakt mit Knochen kann Trabecular Metal Material eine Reibungsschnittstelle bilden, die das Potenzial zur sofortigen Stabilisierung eines Implantats besitzt.18,21,22

*HINWEIS: Bei Zahnimplantaten sind die Druckfestigkeit und Elastizität insgesamt eine Funktion mehrerer Materialien.

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Osseoinkorporation


Herkömmliche strukturierte oder beschichtete Implantatoberflächen erreichen einen Knochen-Implantat-Kontakt oder ein Anwachsen.

Das gleichmäßige, offene und untereinander verbundene Netzwerk von Poren des Trabecular Metal Materials wurde sowohl für das Anwachsen ALS AUCH das Einwachsen, der sogenannten Osseoinkorporation, entwickelt.

Klinische Ergebnisse

PRÄKLINISCHE STUDIEN

  • Trabecular Metal Materialeigenschaften, Bobyn et al.
  • Oberfläche für die Osseointegration, Battula et al.
  • Verfügbares Porenvolumen für das Einwachsen von Knochen, Battula et al.

KLINISCHE STUDIEN & PROGRAMME

  • Einwachsen von menschlichem Knochen in Trabecular Metal Material, Clemente et al.
Einzelnachweise

  1. Macheras GA, Papagelopoulos PJ, Kateros K, Kostakos AT, Baltas D, Karachalios TS.Radiological evaluation of the metal-bone interface of a porous tantalum monoblock acetabular component. J Bone Joint Surg Br. 2006;88-B:304-309.
  2. Wigfield C, Robertson J, Gill S, Nelson R. Clinical experience with porous tantalum cervical interbody implants in a prospective randomized controlled trial. Br J Neurosurg. 2003;17(5):418425.
  3. Nasser S, Poggie RA. Revision and salvage patellar arthroplasty using a porous tantalum implant.J Arthroplasty. 2004;19(5):562-572.
  4. Unger AS, Lewis RJ, Gruen T. Evaluation of a porous tantalum uncemented acetabular cup in revision total hip arthroplasty. Clinical and radiological results of 60 hips. J Arthroplasty. 2005;20(8):1002-1009.
  5. Cohen R. A porous tantalum trabecular metal: basic science. Am J Orthop. 2002;31(4):216-217.
  6. Bobyn JD. UHMWPE: the good, bad, & ugly. Fixation and bearing surfaces for the next millennium.Orthop. 1999;22(9):810-812.
  7. Black J. Biological performance of tantalum. Clin Mater. 1994;16:167-173.
  8. Bellinger DH. Preliminary report on the use of tantalum in maxillofacial and oral surgery. J Oral Surg. 1947;5(1):108-122
  9. Burke GL. The corrosion of metals in tissues; and an introduction to tantalum. Can Med Ass J.1940;43(2):125.
  10. Matsuno H, Yokoyama A, Watari F, Uo M, Kawasaki T. Biocompatibility and osteogenesis of refractory metal implants, titanium, hafnium, niobium, tantalum, and rhenium. Biomaterials. 2001;22:1253-1262.
  11. Welldon KJ, Atkins GJ, Howie DW, Findlay DM. Primary human osteoblasts grow into porous tantalum and maintain an osteoblastic phenotype. J Biomed Mater Res A. 2008;84(3):691-701.
  12. Macheras GA, Papagelopoulos PJ, Kateros K, Kostakos AT, Baltas D, Karachalios TS. Radiological evaluation of the metal-bone interface of a porous tantalum monoblock acetabular component. J Bone Joint Surg Br. 2006;88-B:304-309.
  13. Wigfield C, Robertson J, Gill S, Nelson R. Clinical experience with porous tantalum cervical interbodyimplants in a prospective randomized controlled trial. Br J Neurosurg. 2003;17(5):418 425.
  14. Nasser S, Poggie RA. Revision and salvage patellar arthroplasty using a porous tantalum implant. J Arthroplasty. 2004;19(5):562-572.
  15. Unger AS, Lewis RJ, Gruen T. Evaluation of a porous tantalum uncemented acetabular cup in revision total hip arthroplasty. Clinical and radiological results of 60 hips. J Arthroplasty. 2005;20(8):1002-1009.
  16. Bobyn JD, Stackpool GJ, Hacking SA, Tanzer M, Krygier JJ. Characteristics of bone ingrowth and interface mechanics of a new porous tantalum biomaterial. J Bone Joint Surg Br. 1999; 81:907-914.
  17. Tsao AK, Roberson JR, Christie MJ, Dore DD, Heck DA, Robertson DD, Poggie RA. Biomechanical and clinical evaluations of a porous tantalum implant for the treatment of early-stage osteonecrosis. J Bone Joint Surg. 2005;87-A(Suppl 2):22-27.
  18. Data on file with Zimmer Dental Inc.
  19. Bobyn JD, Hacking SA, Chan SP, et al. Characterization of a new porous tantalum biomaterial for reconstructive orthopaedics. Scientific Exhibit, Proc of AAOS, Anaheim, CA, 1999.
  20. Gunson A, Kral M, Poggie RA. Three-dimensional reconstruction and modeling of a porous tantalum biomaterial. Paper presented at: Annual Meeting of the American Society for Biomaterials; April 24-29, 2001; Toronto, CA.
  21. Shirazi-Adl A, Dammak M, Paiement G. Experimental determination of friction characteristics at the trabecular bone/porous-coated metal interface in cementless implants. J Biomed Mater Res. 1993; 27:167-175.
  22. Zhang Y, et al. Interfacial frictional behavior: Cancellous bone, cortical bone, and a novel porous tantalum biomaterial. J Musculoskel Res. 1999;3(4):245-251.