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67. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie
89. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie
44. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie

11. bis 16.11.2003, Messe/ICC Berlin

Verbundmarknagelung bei Segmentdefekten langer Röhrenknochen- experimentelle Untersuchungen und klinische Anwendung

Meeting Abstract (DGU 2003)

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  • corresponding author Achim Biewener - Klinik für Unfallchirurgie, TU Dresden, fetscherstr.74, 01307, dresden, Phone: 0351/458-2190
  • S. Rammelt - Klinik für Unfallchirurgie, TU Dresden, fetscherstr.74, 01307, dresden, Phone: 0351/458-2190
  • R. Grass - Klinik für Unfallchirurgie, TU Dresden, fetscherstr.74, 01307, dresden, Phone: 0351/458-2190
  • H. Zwipp - Klinik für Unfallchirurgie, TU Dresden, fetscherstr.74, 01307, dresden, Phone: 0351/458-2190

Deutsche Gesellschaft für Unfallchirurgie. Deutsche Gesellschaft für Orthopädie und orthopädische Chirurgie. Berufsverband der Fachärzte für Orthopädie. 67. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie, 89. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie und 44. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie. Berlin, 11.-16.11.2003. Düsseldorf, Köln: German Medical Science; 2003. Doc03dguA6-8

Die elektronische Version dieses Artikels ist vollständig und ist verfügbar unter: http://www.egms.de/de/meetings/dgu2003/03dgu0042.shtml

Veröffentlicht: 11. November 2003

© 2003 Biewener et al.
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Gliederung

Text

Fragestellung

Große Röhrenknochendefekte entstehen nach offenen Frakturen, durch Resektion primärer oder sekundärer Knochentumore und durch Infektsanierung bei Osteitis. Die eingesetzte Kallusdistraktion zeigt hohe Effektivität, aber auch hohe Morbidität (Fehlstellung, Pin Tract Infektion).Eine mögliche Alternative für Problempatienten (A1ter, Compliance) sind laststabile synthetische Defektinterponate. 1. Schritt: auf der Basis von PMMA wurden poröse Segmentformkörper entwickelt. 2. Schritt:"Biologisierung" der Polymeroberfläche (Beschichtung mit RGD? Integrinsequenz) 3. Schritt: Besiedlung mit autologen mesenchymalen Stammzellen nach Expansion im geschlossenen Zellkultursystem (AastromReplicellTM).

Methoden

1.Ermittlung der Materialeigenschaften quasistatisch; Dauerbelastungszyklen.

2. Biomechanik an humanen Leichentibien, UTN Osteosynthese, Defekt 60 mm, Paarvergleich Leerdefekt versus Defektfüllung.

3. Tierversuch: Implantation an der Schafstibia, Defektstrecke 30 mm, Stabilisierung mit UTN, Explantation nach 6 Monaten, biomechanische und histologische Untersuchungen. Gruppen: Leerdefekt; unbeschichtetes PMMA; RGD?Peptid Beschichtung (n = 6 - 9).

4. klinischer Einsatz: Durchführung des Verfahrens (ab 10/98) an bisher 14 Patienten Defekt 30-78 mm, Indikationen: sekundärer Knochentumor; 2 x Segmentdefekt nach Osteitissanierung.

Ergebnisse

ad 1: axial elastisch bis 10 640 N, Lebensdauer 10 Zyklen 3,77kN Oberlast. ad 2: Steifigkeitszuwachs axial 50,0%, 4-P-Biegung, 47,6%, Fmax 7385 N vs.1 (+591%). ad 3: keine Anhalt für Materialermüdung. Max. Drehmoment (nach ME, im Vergleich mit intakter Gegenseite): Leerdefekt 7,3 ± 5,7%; unbeschichtet 43,0 ± 15,6% (0-122%); RGD- Peptid 41,9 ± 12,2% (0-89,3%).

Histologisch direkte knöcherne Infiltration des RGD-Peptid-PMMA nach Implantation im spongiösen Bereich. Im Schaftbereich Knochenneubildung im Kontaktbereich zur Muskulatur. ad 4: primäre Vollbelastbarkeit bei niedrigem Schmerzniveau. z.Teil deutliche Knochenneubildung, bisher kein Anhalt für Materialermüdung. 2x nach Osteitis: kein Anhalt für Re-Infektion/Materialversagen.

Schlussfolgerungen

Das Verfahren erlaubt eine hochstabile Osteosynthese und sofortige Vollbelastung. Günstige Dehnungsverhältnisse im Defekt führen über Kallus- Triggerung zur Knochenneubildung. Die Peptid-Beschichtung und Aussiedlung mesenchymaler Stammzellen ermöglicht die Autologisierung der PMMA-Oberfläche mit Nachweis von Matrixproduktion und Mineralisierung; hier steht die tierexperimentelle Testung noch aus. Die klinischen Ergebnisse sind positiv. Nach langjähriger Osteitis sind beide Patienten mit Knochenresektion und Verbundstabilisierung infektfrei und belasten schmerzfrei voll.