Phantomuntersuchungen an einem hochauflösenden CT zur Ex-vivo-Darstellung von degradierbaren Magnesiumimplantaten und simulierten periimplantären Knochenschichten in Kaninchentibiae - Schulman, J.; Meyer-Lindenberg, A.; Goblet, F.; Bormann, D.; Stiller, W.; Seifert, H. (RöFo - Fortschritte auf dem Gebiet der Röntgenstrahlen und der bildgebenden Verfahren, 2012)
Ziel: Evaluierung der Eignung des hochauflösenden CT XtremeCT zur Ex-vivo-Darstellung von degradierbaren Magnesiumimplantaten mit simulierter periimplantärer Knochenschicht in Kaninchentibiae. Entwicklung einer Methode zur Kalibrierung der Massenkonzentration einer Magnesiumlegierung im Implantatvolumen. Material und Methoden: Mit speziell entwickelten Phantomen wurden degradierbare Magnesiumimplantate der Legierungen LAE442, ZEK100, AX30 und MgCa 0,8 % ohne Beschichtung und mit durch Beschichtung simulierter periimplantärer Knochenschicht sowie Kaninchentibae gescannt. Die CT-Zahlen und Kontrast-Rausch-Verhältnisse (CNR) der untersuchten Materialien wurden bestimmt. Die visuelle Unterscheidung von Implantat und Beschichtung wurde ausgewertet. Zur Kalibrierung der Massenkonzentration wurden exemplarisch Stifte mit verschiedenen LAE442-Massenkonzentrationen in einem speziell konstruierten Phantom gescannt. Anschließend wurden die den Massenkonzentrationen entsprechenden CT-Zahlen bestimmt. Ergebnisse: Die Implantate und die Beschichtung bzw. die Kortikalis der Kaninchentibia wiesen eine ähnliche Röntgendichte auf. Die Güte der visuellen Unterscheidung von Beschichtung und Implantat war stark von der jeweiligen Magnesiumlegierung und den gewählten Scanparametern abhängig. Ein CNR von mindestens 0,2 war Voraussetzung für eine Unterscheidung von Implantat und Beschichtung. Es wurde eine hohe CT-Zahl-Linearität der Massenkonzentration (R2 = 0,99) im gesamten Messbereich (1811 – 1273 mg/cm3 LAE442) festgestellt. Schlussfolgerung: Der XtremeCT eignet sich erwartungsgemäß gut für die Darstellung von Knochengewebe und Implantaten. Die Darstellbarkeit von ex vivo im Phantom modellierten periimplantären Knochenauflagerungen auf Magnesiumimplantaten ist in Abhängigkeit von Knochendichte und Legierungszusammensetzung gut bis eingeschränkt möglich.
Keywords: CT high resolution; bones; degradable magnesium implants, physics