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Aus der Kallusdistraktion ist bekannt, dass ein Dehnungsreiz auf heilendes Knochengewebe die Osteogenese stimulieren kann. Ziel dieser Studie war es zu prüfen, ob ein temporärer Dehnungsreiz mit anschließender Wiederherstellung der Frakturspaltgröße die Knochenheilung in einem Osteotomiemodell stimulieren kann.

An 14 ausgewachsenen Bergschafen wurde die rechte Tibiadiaphyse osteotomiert und bei einer Spaltgröße von 3 mm mittels Fixateur externe stabilisiert. Über einen speziell angefertigten Fixateur externe wurde entweder eine temporäre axiale Distraktion (TD; n=6) oder eine konstante Stabilisierung (K; n=8) realisiert. Die Distraktion in der TD-Gruppe begann 7 Tage post-op mit einer Rate von 2x täglich 0,5 mm über 2 Tage und einer anschließenden Verkürzung von 2x täglich 1,0 mm am 3. Tag. Diese Vorgehensweise wurde 4x wiederholt. Am Ende der temporären Distraktionszyklen wies die Osteotomie wieder eine Spaltbreite von 3 mm auf. Die Gabe von Fluoreszenz-Farbstoffen zum Nachweis des zeitlichen Verlaufs der Knochenneubildung erfolgte am Tag 20 (Calceingrün) und am Tag 27 (Tetrazyklin). Nach 8 Wochen wurden die Tiere getötet. Die Heilung wurde mittels radiographischer, biomechanischer und histologischer Methoden beurteilt.

Die Biegesteifigkeit der Tibien nach 8 Wochen war für die temporäre Distraktionsgruppe (TD) mit 10,5 ± 6,7 Nm/mm höher als für die Kontrollgruppe (K) mit 8,1 ± 6,2 Nm/mm. Der Kallusquerschnitt der TD-Gruppe war mit 589 ± 66 mm² signifikant (p<0,05) größer als jener der Kontrollgruppe mit 506 ± 78 mm². Der Frakturspalt war bei der TD-Gruppe zu 26% und bei der Kontrollgruppe nur zu 12% mit Knochen gefüllt. In den Tagen nach dem Distraktionsreiz entstand in der TD-Gruppe signifikant mehr neuer Knochen als in der Kontrollgruppe.

Der temporäre Dehnungsreiz des Osteotomiespaltes erhöhte die Knochenneubildung gegenüber einer stabilen Osteotomiespaltfixation. Es entstand am Periost, im Osteotomiespalt und im peripheren Kallus mehr Knochen. Daraus resultierte eine höhere Biegesteifigkeit. Das Experiment zeigte damit, das der temporäre Dehnungsreiz bei stabiler Fixation als Stimulation für eine Osteogenese auch für die Frakturheilung mit Erfolg einsetzbar sein könnte. Weitere Untersuchungen sollten zur Optimierung der Stimulationsbedingen durchgeführt werden, um den Effekt noch zu erhöhen.