Celarek, A. (2014). Fracture mechanical investigation of implants, bones and growth pates in young animals [Dissertation, Technische Universität Wien]. reposiTUm. http://hdl.handle.net/20.500.12708/79347
In meiner Arbeit wurden die Bruchmechanik von Knochen im Wachstum sowie bioresorbierbare Implantatmaterialien für die Bruchbehandlung untersucht. Im Schafsmodell wurden bruchmechanische Kennwerte ermittelt: Kerbzugfestigkeit, spezische Bruchenergie und Bruchinitiierungsenergie. Diese Daten wurden durch Mikroskopie laufender Risse ergänzt. Altersbedingte geometrische Veränderungen der Knochenstruktur wurden hinsichtlich ihrer Eekte auf das Rissverhalten analysiert. Es konnte eine Verlagerung der Bruchebene von vorwiegend trabekulärem Knochen in jüngeren Exemplaren (1,5 Monate und jünger) auf den Wachstumsfugenknorpel in den älteren Exemplaren (37 Monate) beobachtet und erklärt werden. Potenzielle Materialien für biologisch abbaubare Osteosynthesen wurden untersucht, darunter mehrere kristalline und amorphe Magnesiumlegierungen sowie bestimmte Modikationen des Polymers PHB. Scherfestigkeit, Energieabsorption und Steigkeit des Implantat-Knochen-Verbunds wurden in Ausstoßversuchen an einem Rattenmodell bestimmt. Eine der untersuchten Magnesiumlegierungen (WZ21) wies sehr gute mechanische Kennwerte sowie Knocheneinwuchs auf. Im Zusammenhang mit der ausgeglichenen Abbaurate wird dieses Material für weitere Untersuchungen empfohlen.
de
In my thesis fracture mechanics of bones and growth plates in growing bone as well as bioresorbable implant materials for fracture treatment were investigated. The ovine (= sheep) model was deployed to determine fracture mechanical parameters: notch tensile strength, specic fracture energy and crack initiation energy. The data was complemented by microscopy of growing cracks. Age-dependent geometrical changes of the bone structure were analysed regarding their eects on crack behaviour. A shifting of the plane of failure from predominantly trabecular bone in younger specimens (1.5 months and younger) to growth plate cartilage in older specimens (37 months) could be observed and explained. An investigation of possible materials for biodegradable osteosynthesis comprised several crystalline and amorphous magnesium alloys as well as specic modications of the polymer PHB. Shear strength, energy absorption and stiness of the implant-bone interface were determined by means of pushout testing on a rat model. One of the magnesium alloys (WZ21) showed very good mechanical properties and bone ingrowth in conjunction with a balanced degradation rate and is recommended for further investigation.
en
Additional information:
Abweichender Titel laut Übersetzung der Verfasserin/des Verfassers Zsfassung in dt. Sprache
