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Kann der Heilverlauf während der Distraktionsosteogenese durch Messung biochemischer Parameter kontrolliert und beurteilt werden?

12 Versuchstiere (Merino-Schafe)erhielten ein standardisiertes Hochrasanztrauma der Tibia, nach Debridment wurde eine offene Kallusdistraktion vorgenommen (Gruppe A). 8 weiteren Tieren wurde unter sorgfältiger Schonung der Weichteile ein Tibia-Segment resiziert und anschließend weichteilgedeckt distrahiert (Gruppe B). Der Verlauf der Kallusdistraktion wurde durch Überprüfung folgender Laborparameter kontrolliert : Osteocalcin, Gesamt- und knochenspezifische alkalische Phosphatase, N-terminale ß-Crosslinks von Kollagen I, Calcium und Phosphat. Die statistische Auswertung umfasste die Berechnung von Mittelwerten und deren Standardabweichungen, die Signifikanzprüfung mittels des Zwei-Stichproben-t-Tests unter Annahme unterschiedlicher Varianzen sowie Regressionsanalyse der einzelnen Versuchsphasen.

In beiden Gruppen konnte ein genereller, posttraumatischer Abfall der Knochenaufbauparameter (Osteocalcin, alkalische Phosphatase) um 38-66%, des Knochenabbauparameters (ß-Crosslinks von Kollagen I = NTx) um 43%, sowie der Knochenmineralien (Calcium und Phosphat) um 5-14% beobachtet werden. Während der Distraktion und Regeneratreifung zeigten die Knochenmineralien keine Veränderung. Die Osteocalcinwerte lagen während der Segmentverschiebung auf niedrigem Niveau und stiegen mit zunehmender Regeneratmineralisierung bis zu einem Maximum zum Zeitpunkt Docking und 1x Transportzeit an; in beiden Gruppen konnten im Verlauf trotz unterschiedlicher Weichteilverhältnisse keine Unterschiede der Osteocalcinwerte festgestellt werden. Gleiches gilt für den Verlauf der alkalischen Phosphatase. Der Verlauf des Knochenabbauparameters NTx ist durch niedrige Werte während der Distraktion und steigende Werte während der Kallusreifung und Remodellingphase geprägt. Bei weichteilgedeckter Distraktion (Gruppe B) wird ein NTX-Höchstwert ca. 14 Tage früher erreicht als bei offener Segmentverschiebung (Gruppe A).

Der posttraumatische Abfall aller untersuchten Parameter ist als eine systemische Traumareaktion im Sinne einer Akutphase-Antwort zu sehen. Durch Osteocalcin und alkalische Phosphatase ist es möglich, die Distraktionsregeneratmineralisation nachzuvollziehen, während durch NTx die Knochenmatrixsynthese indirekt beschrieben wird. Die Qualität der Weichteildeckung bei Knochensegmentverschiebung ist bei der Knochenmatrixsynthese während der Distraktionsphase von Bedeutung. Im weiteren Verlauf allerdings werden initiale Unterschiede weitgehend ausgeglichen, sodaß die Weichteilbedeckung für die Regeneratmineralisation eher von untergeordneter Bedeutung zu sein scheint. Calcium und Phosphat sind zur in-vivo-Beschreibung der Distraktionsosteogenese nicht geeignet.