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Eine wesentliche Komplikation im Rahmen der operativen Frakturbehandlung, insbesondere bei offenen Frakturen, ist die Infektion. Bei der Behandlung der offenen Tibiafrakturen hat sich seit Anfang der neunziger Jahre der Gebrauch eines soliden Marknagels zunehmend als definitives Behandlungsverfahren durchgesetzt. Nachteil dieses Implantates ist jedoch der Wegfall des Führungsdrahtes. Der kannülierte Marknagel dagegen verbindet den Vorteil einer kleinen Implantatoberfläche mit der Möglichkeit der Benutzung eines Führungsdrahtes durch eine Innenbohrung. Jedoch liegen bisher keine Untersuchungen zur Infektionsresistenz dieses Implantates vor. Fraglich ist, ob der innere Totraum des Nagels im Bereich der Innenbohrung die Infektionsresistenz gegenüber dem soliden Marknagel herabsetzt.

Bei 65 White New Zealand Kaninchen wurden speziell angefertigte solide (STN), geschlitzte (UNI-TN) und kannülierte (CTN) Marknägel aus einer Titan-Aluminium-Niob Legierung unter sterilen Bedingungen in die intakte linke Tibia implantiert. Gleichzeitig wurden zwischen 4x104 und 4x106 KBE (Koloniebildende Einheiten) eines humanpathogenen Staphylokkokus aureus Stammes in die Tibia inokuliert. Das Studiendesign entsprach einer gruppiert sequentiellen Methode mit dem Ziel einer 50%igen Infektionsrate bei den Versuchstieren durch phasenweise Anpassung der Inokulumkonzentrationen. Nach einer Beobachtungszeit von 4 Wochen wurden die Implantate und die Tibiae unter sterilen Bedingungen entnommen und mikrobiologische Präparate zur qualitativen und quantitativen Keimbestimmung erstellt. Beim Vorliegen einer Osteomyelitis wurde das Ergebnis als positiv im Sinne einer Infektion berwertet. Zur statistischen Datenanalyse wurden der Chi2- und Fisher-Exact-Test verwendet.

Die Gesamtinfektionsrate betrug 49% (32/65). Die Infektionsraten betrugen im Einzelnen: 23% (5/22) beim STN, 65% (13/20) beim UNI-TN und 61% (14/23) beim CTN. Der STN unterscheidet sich signifikant sowohl vom UNI-TN (p=0.012), als auch vom CTN (0.016). Kein Unterschied hinsichtlich der Infektionsresistenz zeigt sich dagegen zwischen dem UNI-T und dem CTN (p=1). Die nach Reed und Muench errrechnete ID 50 (Inokulumkonzentration, die zu einer 50%igen Infektionsrate führt) ergab 7.1x105 (KBE) für den STN, 2.8x105 (KBE) für den UNI-TN und 3.0x105 (KBE) für den CTN. D.h. ca. 2.5-mal mehr Bakterien waren erforderlich, um beim STN eine 50%ige Infektionsrate zu erreichen als beim UNI-TN und CTN.

Der STN zeigt eine bessere Infektionsresistenz als der UNI-T und CTN. Der CTN hat eine dem UNI-TN vergleichbare Infektionsresistenz. Unsere Ergebnisse stehen im Einklang mit früheren Untersuchungen zur Infektionsresistenz verschiedener Implantate, welche zeigen, dass das Implantatdesign neben dem Implantatmaterial und der Implantationstechnik einen entscheidenden Einfluss auf die lokale Infektentstehung hat. Grosse Implantatoberflächen und innerer Totraum schaffen günstige Voraussetzungen für die Besiedlung von Bakterien.