Z Orthop Ihre Grenzgeb 2001; 319(6): 531-535
DOI: 10.1055/s-2001-19236
HÜFTGELENK

Georg Thieme Verlag Stuttgart · New York

Optimierte Polymethylmethacrylat-Einbettung ermöglicht exakte Schnittuntersuchung proximaler Femora mit zementfreier Endoprothese

Optimized Polymethyl Methacrylate-Embedding Enables Exact Section Examination of the Femur with an Uncemented Femoral StemF.  Martini, U.  Leichtle, C.  Lebherz
  • Orthopädische Universitätsklinik und Poliklinik an der Eberhard-Karls-Universität, Tübingen
Further Information

Publication History

Publication Date:
20 December 2001 (online)

Zusammenfassung.

Studienziel:

Die Polymethylmethacrylat-Einbettung (PMMA) stellt eine Routinemethode zur Einbettung kleiner, unentkalkter Knochenpräparate dar. Die Einbettung großer Knochen, wie hier beschrieben, ist ohne deutliche Modifikationen der Anleitungen für kleine Präparate nicht möglich. Probleme wie Trübungen des PMMA, unvollständige Aushärtung des Markraumes durch mangelnde Infiltration und vor allem unkontrollierte Polymerisation mit übermäßiger Blasenbildung erschweren eine Auswertung der Präparate erheblich. Es mussten somit Modifikationen bezüglich der Infiltrationszeiten in den einzelnen Lösungen, der zugegebenen Benzoylperoxidmenge und der Temperatur während der Polymerisationsphase gefunden werden. Methode: Die Infiltrationen wurden unter Vakuum durchgeführt. Zur besseren Ableitung der Polymerisationswärme wurde in einem herkömmlichen Wasserbad mit einer Umwälzpumpe ein Kühlkreislauf geschaffen. Besondere Bedeutung kam der Verwendung von PMMA-Blöcken als Füllmaterial und Induktor der Polymerisation zu. Ergebnisse: Bei keinem der mit dieser Methode eingebetteten Präparate kam es zu Trübungen des PMMA oder zu einer übermäßigen Blasenbildung. Die Umgebung der Präparate war blasenfrei. Die Analyse der Schnittpräparate zeigte mit 01 Blase/cm2 einen blasenarmen Markraum. Lediglich in dem großen spongiösen Raum von Trochanter major und minor wurden auf einer Länge von 56 cm bis zu 10 Blasen/cm2 beobachtet. Alle Lufteinschlüsse hatten eine maximale Größe von 1,5 mm. Schlussfolgerung: Mit dem beschriebenen Verfahren können große Knochenpräparate mit einliegender Endoprothese reproduzierbar und blasenfrei in Polymethylmethacrylat eingebettet werden.

Aim: Embedding of larger bones, as described in this article, is not possible without marked modifications of the methods followed for small, undecalcified bone specimens. Problems such as turbidity of the PMMA, incomplete hardening of the medullary cavity due to insufficient infiltration and, especially, uncontrolled polymerization with excessive bubbling make analysis of the specimens impossible. Thus, modifications with respect to the infiltration times in the individual solutions, the benzoyl peroxide quantities added and the temperature during the polymerization phase were undertaken. Method: The infiltrations were performed under vacuum. A cooling circulation was created in a standard water bath with a circulator pump to facilitate extraction of the polymerization heat. The use of PMMA blocks as filling material and polymerization inductors was especially important. Results: There was no turbidity or excessive bubbling of the PMMA in any of the specimens embedded with this method. Analysis of the sections showed a low-bubble medullary cavity with 01 bubble/cm2. Up to 10 bubbles/cm2 were observed only in the large cancellous space in the trochanteric region over a length of 56 cm. All bubbles were a maximum of 1.5 mm in size. Conclusion: With the described method it is possible to embed large bones in PMMA.

Literatur

  • 1 Delling  G. Simplified metacrylate embedding method for undecalcified bone sections.  Beitr Pathol. 1972;;  145 (1): 100-105
  • 2 Hand  N M. Embedding undecalcified bone in polymethyl methacrylate: an improved method.  Br J Biomed Sci. 1996;;  53 (3): 238-240
  • 3 Plenk  H. Knochengewebe und Zähne.  In: P. Böck, H. Denk, H. Künzle, U. Plenk, J. Rüschoff, W. Sellner (eds) Mikroskopische Technik/Romeis. Urban & Schwarzenberg, München, Wien, Baltimore; 1989;: 527-566
  • 4 Schenk  R K, Olah  A J, Herrmann  W. Preparation of calcified tissues for light microscopy.  In: G. R. Dickson (ed) Methods of calcified tissue preparation. Elsevier Science Pub, Amsterdam, New York; 1984;: 1-56
  • 5 Hutzschenreuter  P, Brümmer  U. Embedding, cutting and grinding methods to produce undecalcified cortical bone sections over the whole bone.  Acta anat. 1984;;  118: 201-204
  • 6 Emmanual  J, Hornbeck  C, Bloebaum  R D. A polymethyl methacrylate method for large specimens of mineralized bone with implants.  Stain Technol. 1987;;  62: 401-410
  • 7 Matyas  J R, Anton  M G, Frank  C B. Whole joint embedding in polymethylmethacrylate: A method for preparing intact musculoskeletal organ systems for histomorphology and 3-D reconstruction.  Biotech Histochem. 1997;;  72 (3): 152-157
  • 8 Wolf  E, Pompe  B. Simplified method of methacrylate embedding for undecalcified bone sections.  Zentralbl Allg Pathol. 1980;;  124 (6): 551-556
  • 9 Kenner  G H, Hendricks  L, Gimenez  G, Barb  W, Park  J B. Bone embedding technique with inhibited PMMA monomer.  Stain Technol. 1982;;  57 (2): 121-126
  • 10 Anderson  C (ed). Manual for the examination of bone. CRC Press, Boca Raton Fla; 1982
  • 11 Difford  J. A simplified method for the preparation of methyl methacrylate embedding medium for undecalcified bone.  Med Lab Technol. 1974;;  31 (1): 79-81
  • 12 Villanueva  A R. Basic preparation and staining of undecalcified bone. In: D. C. Sheehan, B. B. Urapchak (eds) Theory and Practice of Histotechnology. Mosby, St. Louis; 1980;: 96-107
  • 13 Baliga  B R, Rose  P L, Ahmed  A M. Thermal modeling of polymerizing polymethylmethacrylate, considering temperature-dependent heat Generation.  J Biomech Eng. 1992;;  114: 251-259
  • 14 Boellard  J W, v Hirsch  T. Die Herstellung histologischer Schnitte von nicht entkalkten Knochen mittels Einbettung in Methacrylsäure-Ester.  Mikroskopie. 1959;;  13: 386-391
  • 15 Schenk  R K. Zur histologischen Verarbeitung von unentkalkten Knochen.  Acta anat. 1965;;  60: 3-19
  • 16 Burkhardt  R. Präparative Voraussetzungen zur klinischen Histologie des menschlichen Knochenmarks. 1. Methodische Untersuchungen zur Acrylateinbettung größerer lipidreicher Gewebsproben.  Blut. 1966;;  13: 337-357
  • 17 Burkhardt  R. Präparative Voraussetzungen zur klinischen Histologie des menschlichen Knochenmarks. 2. Ein neues Verfahren zur histologischen Präparation von Biopsien aus Knochenmark und Knochen.  Blut. 1966;;  14: 30-46
  • 18 Liu  C-C. A simplified technique for low temperature methyl methacrylate embedding.  Stain Technol. 1987;;  62 (3): 155-159
  • 19 Böck  P. Romeis Mikroskopische Technik.  Urban & Schwarzenberg, München, Wien, Baltimore; 1989

Dr. med. Franz Martini

Orthopädische Universitätsklinik und Poliklinik

Hoppe-Seyler-Straße 3

72076 Tübingen, Germany

Phone: + 49 7071/2986685

Fax: + 49 7071/294091

Email: franz.martini@med.uni-tuebingen.de

    >