gms | German Medical Science

68. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie
90. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie
45. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie in Zusammenarbeit mit dem Deutschen Verband für Physiotherapie – Zentralverband der Physiotherapeuten/Krankengymnasten

19. bis 23.10.2004, Berlin

In vitro Testung von verschiedenen Knochenzementen für die Vertebroplastie an humanen Wirbelkörpern der Lendenwirbelsäule

Meeting Abstract (DGU 2004)

  • presenting/speaker R. Rotter - Chirurgische Universitätsklinik Rostock, Abteilung für Unfall- und Wiederherstellungschirurgie, Rostock
  • R. Pflugmacher - Klinik für Unfall- und Wiederherstellungschirurgie, Campus Virchow, Humboldt Universität, Berlin
  • F. Kandziora - Klinik für Unfall- und Wiederherstellungschirurgie, Campus Virchow, Humboldt Universität, Berlin
  • T. Mittlmeier - Chirurgische Universitätsklinik Rostock, Abteilung für Unfall- und Wiederherstellungschirurgie, Rostock

Deutsche Gesellschaft für Unfallchirurgie. Deutsche Gesellschaft für Orthopädie und orthopädische Chirurgie. Berufsverband der Fachärzte für Orthopädie. 68. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie, 90. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie und 45. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie. Berlin, 19.-23.10.2004. Düsseldorf, Köln: German Medical Science; 2004. Doc04dguN8-136

Die elektronische Version dieses Artikels ist vollständig und ist verfügbar unter: http://www.egms.de/de/meetings/dgu2004/04dgu0697.shtml

Veröffentlicht: 19. Oktober 2004

© 2004 Rotter et al.
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Gliederung

Text

Fragestellung

Die Vertebroplastie ist ein minimal invasives Verfahren zur Stabilisierung osteoporotischer Wirbelkörperkompressionsfrakturen, das bereits seit einigen Jahren klinisch angewandt wird. Ziel unserer Studie war die systematische experimentelle Untersuchung des biomechanischen in vitro Verhaltens von resorbierbaren Calciumphosphatzementen nach Vertebroplastie als Alternative zu der als Standard anzusehenden Injektion von Polymethylmetacrylat (PMMA).

Methoden

Dazu wurde eine biomechanische in vitro Testung an 40 humanen Wirbelkörpern (WK) von 8 osteoporotischen Lendenwirbelsäulen durchgeführt. Es wurden 4 verschiedene Werkstoffe (2 resorbierbare Calciumphosphatzemente, PMMA, ein Silikonderivat als Nucleus pulposus-Analogon) miteinander und zu einem nativen WK verglichen. Die Auswahl der WK erfolgte für die einzelnen Knochenzemente alternierend auf die Wirbelsäulen verteilt. Als Kontrollgruppe wurde jeweils ein WK pro Wirbelsäule nativ belassen. Zum Ausschluss von strukturellen Veränderungen erfolgte eine konventionelle Röntgenuntersuchung, die Knochendichte (BMD) aller Wirbelkörper wurde mittels quantitativer CT-Untersuchung bestimmt. Die WK wurden bipedikulär mit je 2,5 ml Werkstoff (insgesamt 5 ml) augmentiert. Nach Zementinjektion wurde erneut eine CT Untersuchung durchgeführt, um die Lage des Knochenzements zu dokumentieren. Anschließend wurden die augmentierten WK zunächst axial bis 2000 N über 1000 Zyklen belastet und nach Vollendung der 1000 Zyklen bis zum Versagen komprimiert. Die Messergebnisse wurden mittels Friedman Globaltest und Wilcoxon Test ausgewertet (SPSS).

Ergebnisse

Alle getesteten WK waren osteoporotisch und ohne signifikanten Unterschied der BMD zwischen den 5 untersuchten Gruppen. Signifikante Unterschiede zeigten sich bei den unterschiedlichen zementeignen Verarbeitungsparameter während der Zementinjektion (p>0,05) und dem Füllungsgrad der WK (p>0,05). Bei Versagenslast, Steifigkeit, Sinterung und Energieabsorptionsvermögen zeigte sich ein signifikanter Unterschied (p>0,05) für PMMA und die 2 resorbierbaren Calciumphosphatzemente im Vergleich zu den nicht augmentierten nativen WK. Ein signifikanter Unterschied zwischen diesen Zementen wurde nicht ermittelt. Die biomechanischen Wirbelkörpereigenschaften konnten erwartungsgemäß durch das Bandscheibenersatzmaterial nicht signifikant verbessert werden.

Schlussfolgerungen

Das Ergebnis der Untersuchung hat gezeigt, dass resorbierbare Knochenzemente in den mechanischen Eigenschaften dem PMMA Zement in vitro gleichwertig sind. Das uniforme Verhalten während der zyklischen Testung lässt sich mit der zentralisierten Verteilung der Zemente im WK nach Augmentation und der Verformung im Bereich der Endplattenregion der WK erklären. Zusammenfassend sind Calciumphosphatzemente in der Vertebroplastie von großem Interesse, wenn man die Osteokonduktivität, Resorbierbarkeit und das nicht exothermische Verhalten dieser Stoffklasse bedenkt. Silikonderivate scheinen keine geeigneten Kandidatmaterialien zur Vertebroplastie zu sein.