gms | German Medical Science

Einleitung: Synthetische Knochenersatzmaterialien werden in Orthopädie und Trauma in zunehmendem Masse eingesetzt. Mit biphasischen Keramiken werden gute Ergebnisse erzielt, aber sind sie aufgrund ihrer Rigidität unter bestimmten Bedingungen nicht einfach anzuwenden.

Methoden: Im Rahmen einer prospektiven Studie wurde ein neuartiges injizierbares Knochenersatzmaterial bei Tibia Osteotomien eingesetzt. Die Matrix aus synthetischem nanokristallinem Hydroxylapatit (HA) in Wasser wird in einer Fällungsreaktion ohne Sinterung hergestellt. Die HA Kristalle bleiben dadurch in ihrer ursprünglichen nadelförmigen Form mit einer Kristallitgröße von ca. 18 nm erhalten. Die Matrix ist eine weiße, injizierbare, Gamma sterilisierte Paste; pH 7,4 – 7,8. Ein wichtiges Merkmal ist die hohe spezifische Oberfläche von mehr als 100 m²/g. Die Matrix ist viskös und härtet in situ nicht aus. Sie ist direkt injizierbar wodurch ein enger Kontakt zum umgebenden Knochenlager erreicht wird. Die Matrix ist volumenstabil und wird durch Blut nicht ausgewaschen, besitzt aber keine mechanische Stabilität. 50 offene Tibiaosteotomien wurden mit Platten und Schrauben stabilisiert und der Osteotomiespalt mit Ostim aufgefüllt; der Öffnungswinkel war im Mittel 9°. In 4 Fällen wurden nach 6 bis 12 Monaten, zum Zeitpunkt der Metallentfernung, Biopsien gewonnen, die histologisch und mittels TEM und XRD untersucht wurden.

Ergebnisse: In 4 Fällen trat eine aseptische Sekretion auf, die nach 15 Tagen ohne Zusatzbehandlung von selbst zum Stillstand kam. Es traten keine weiteren Komplikationen auf. Mit einer Ausnahme konsolidierten die Osteotomien innerhalb von 6 Wochen. In einem Fall verlängerte sich durch zu frühe Belastung die Konsolidierung auf 3 Monate. Hierzu war keine Re-OP erforderlich, ein Pflasterverband und Ruhe waren ausreichend. Aufgrund der nanokristallinen Struktur wird die Knochenersatzmatrix schnell degradiert unter gleichzeitiger Knochenneubildung, was die Heilung von Knochenläsionen beschleunigt. Biopsien zeigen eine sehr frühe mikrovaskuläre Erschließung and eine schnelle Besiedelung mit Prä-Osteoblasten und deren Differenzierung in Knochenmatrix-bildende Zellen. XRD zeigte keinen Unterschied in der Mineralzusammensetzung zwischen Knochenlager und der Zone der Knochenersatzimplantation.

Diskussion: Im chirurgischen Einsatz ist die einfach anzuwendende Darreichungsform des injizierbaren Knochenersatzmaterials vorteilhaft. Die Fälle von aseptischer Sekretion heilten ohne chirurgische Maßnahme aus. In vitro Untersuchungen mit Fibroblasten ergaben keine Anhaltspunkte für eine toxische Wirkung der Knochenersatzmatrix. Die Ursachen für die beobachteten Fälle von aseptischer Sekretion sind unbekannt. Die knöcherne Konsolidierung war in allen Fällen gut und schnell; auf Grund der Ergebnisse bietet dieses Material eine interessante neue und sehr praktische Möglichkeit des Knochenersatzes in der orthopädischen und traumatologischen Chirurgie.