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Der positive Einfluss von erhöhtem venösen Druck auf die Knochenformation nach Frakturen bzw. auf das Knochenwachstum bei noch offenen Epiphysenfugen wurde bereits vor vielen Jahren beobachtet. Trotz des positiven Effektes auf die Knochenneubildung, wurde aufgrund von Weichteilproblemen durch kontinuierlich erhöhtem venösen Druck, eine klinische Anwendung nie in Betracht gezogen. Es war Ziel der Studie zu überprüfen ob intermittierend, erhöhter venöser Druck die Knochenneubildung ebenfalls fördert, ohne dabei negative Auswirkungen auf das Weichteilgewebe zu haben.

30 männliche Hunde (Alter 2 - 3 Jahre, Gewicht 12.2 ±1.8 kg ) der Rasse "Beagle" wurden nach zweiwöchiger Gewöhnung an die Laborunterbringung in gleicher Weise operiert. Dabei wurde eine 3 mm dicke Knochenscheibe aus der Mitte des Radiusschaftes reseziert. Um eine intermittierende venöse Druckerhöhung zu erreichen wurde bei 15 Hunden (experimentelle Gruppe) eine speziell entwickelte pneumatische Manschette proximal des Knochendefektes angelegt. Die Manschette wurde durch eine batteriebetriebene Pumpe mit Zeitschaltuhr betrieben (100 Zyklen von 48 mm Hg für 5 Minuten gefolgt von 2,5 Minuten Pause. Die Kontrollgruppe (15 Hunde) trug das exakt gleiche Setup ohne das die Pumpe jedoch aktiviert wurde. Das Pumpensystem wurde 1 Woche postoperativ angelegt und 8 Wochen später entfernt. Vier Wochen nach Entfernung wurden die Versuchstiere eingeschläfert. Knochenformation wurde mittels Röntgen und DEXA Messung (BMC =bone mineral content) der vorderen Extremität in der 1, 4, 6, 9, 11 und 13 postoperativen Woche untersucht. Bei je 6 Versuchstieren aus experimenteller und Kontrollgruppe wurden histologische Untersuchungen durchgeführt. Die Auswertung erfolgte durch einen unabhängigen Pathologen. Davor wurden 3D CT Untersuchungen der Präparate angefertigt. Zur statistischen Auswertung wurde der Student’s t-Test, ANOVA und der Mann-Whitney U verwendet.

Unmittelbar postoperativ kam es zu 2 Ellenfrakturen. Die Versuchstieren wurden eingeschläfert und keine weiteren Tests durchgeführt. Die pneumatische Manschette war mit keinerlei Weichteilproblemen (Schwellung, Hautproblemen etc.) für die Versuchstiere verbunden. BMC im Bereich der Fraktur erhöhte sich signifikant mehr als in der Kontrollgruppe (p<0.001). Die histologische Auswertung zeigte eine signifikant bessere Heilung des Defektes im Vergleich zur Kontrollgruppe (p<0.005).

Wir fanden, daß die Verwendung einer intermittierenden pneumatischen Manschette proximal zu einem Knochendefekt zu einer signifikanten Verbesserung der Knochenheilung im Hundemodell führte. Obwohl der zugrundeliegende Mechanismus unbekannt ist, scheinen die induzierten transcortikalen Flüssigkeitsströme eine wichtige Rolle zu spielen. Da keine Störungen des Weichteile gefunden werden konnte erscheint diese Methode das Potential für eine klinische Anwendung zur Förderung der Frakturheilung an der oberen und unteren Extremität zu besitzen.