Präparation und Charakterisierung suszeptibilitätseingestellter Verbundkeramikpulver auf der Basis von TiO2, Al2O3, ZrO2 für Bauteile und Implantate zur Minimierung von Artefakten bei der NMR-Bildgebung

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Roger Thull (†)
• Fachliche Zuordnung: Zahnheilkunde; Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie
• Förderung: Förderung von 1996 bis 2002
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5260466

In der direkten Umgebung von Implantatwerkstoffen ist die artefaktfreie Bildgebung mit Hilfe der Kernspintomographie nicht möglich, da Differenzen der magnetischen Eigenschaften von Implantatwerkstoff und dem umgebenden Körpergewebe zu Fehlern bei der Ortszuweisung führen. Analoges gilt für die Anwendung von Instrumenten außerhalb des Körpers bei geringinvasiven Operationen im offenen Kernspintomographen. Gleiche magnetische Suszeptibilität von Werkstoff und Umgebung läßt sich durch Dotieren der oxidischen Implantatwerkstoffe Aluminiumoxid und Zirkonoxid mit Lanthanoid(III)oxiden erreichen. Auf diese Weise gelang bereits die artefaktarme Bilddarstellung der Grenzfläche der genannten oxidkeramischen Implantatwerkstoffe zu Wasser, welches als Referenzsubstanz für Körpergewebe dient. Einsatzgebiet sind überwiegend druckbeanspruchte Implantate, etwa zum Ersatz von Wirbelkörpern. Fortführende Untersuchungen dienen der Entwicklung luftangeglichener Werkstoffe. Als Instrumentenwerkstoff für chirurgische Eingriffe unter NMR-Kontrolle, insbesondere in der Neurochirurgie, sind keramische Werkstoffe im Instrumentengriff, in Klingen, Schneiden und Pinzettenbacken geeignet. Weiterhin soll der Phasenbestand von gewebe- und gleichfalls von luftangeglichenen Keramiken durch gezielte Wärmebehandlung kontrolliert werden. Biokompatibilität und mechanische Werkstoffeigenschaften werden in Abhängigkeit des Phasenbestandes untersucht, um die Werkstoffeigenschaften gezielt einstellen zu können.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Beteiligte Person: Professor Dr.-Ing. Peter Greil