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Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie
72. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie, 94. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie und 49. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie und Unfallchirurgie

22. - 25.10.2008, Berlin

In vivo Messung von Sauerstoffpartialdruck und Druck in der Knochenheilung

Meeting Abstract

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  • G.N. Duda - Charité - Universitätsmedizin Berlin, Julius Wolff Institut/Centrum für Muskuloskeletale Chirurgie, Berlin, Germany
  • F. Witt - Charité - Universitätsmedizin Berlin, Julius Wolff Institut/Centrum für Muskuloskeletale Chirurgie, Berlin, Germany
  • H. Schell - Charité - Universitätsmedizin Berlin, Julius Wolff Institut/Centrum für Muskuloskeletale Chirurgie, Berlin, Germany
  • J. Lienau - Charité - Universitätsmedizin Berlin, Julius Wolff Institut/Centrum für Muskuloskeletale Chirurgie, Berlin, Germany
  • D. Epari - Queensland University of Technology, Institute of Health and Biomedical Innovation (IHBI), Brisbane, Australia

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie. 72. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie, 94. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie, 49. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie. Berlin, 22.-25.10.2008. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2008. DocEF18-1277

Die elektronische Version dieses Artikels ist vollständig und ist verfügbar unter: http://www.egms.de/de/meetings/dkou2008/08dkou071.shtml

Veröffentlicht: 16. Oktober 2008

© 2008 Duda et al.
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Gliederung

Text

Fragestellung: Die Frakturheilung wird wesentlich von der mechanischen Stabilität sowie der lokalen Blutversorgung beeinflusst. Stabilität beeinflusst das Ausmaß der mechanischen Stimulation im Kallus und wurde als wichtiger Faktor für die Proliferation und Differenzierung von Kallusgewebe ermittelt. Als weiterer Faktor der Zelldifferenzierung wird die O2-Versorgung gesehen. Beispielsweise kommt es bei einem geringen O2-Angebot vorzugsweise zur Differenzierung von MSCs in Chondrozyten. Bis zum heutigen Zeitpunkt gibt es keine hinreichenden Informationen über die im Kallus herrschenden Druck- und pO2-Werte während der Knochenheilung. In dieser Studie wird eine neue Methode vorgestellt, um die genannten Signale im Verlauf der Frakturheilung zu dokumentieren.

Methodik: An sechs Schafen wurde eine Tibiaosteotomie durchgeführt (3 mm Spalt) und mit einem monolateralen externen Fixateur stabilisiert. Nach Osteotomie des Knochens wurde ein Katheter (Neurovent PTO, Raumedic AG, Deutschland) über einen zweiten Zugang proximal zum Osteotomiespalt eingeführt und periostal auf Höhe des Spaltes fixiert. Postoperative statische und dynamische Messungen ergaben Messwerte für Druck, pO2 und Temperatur. Unter zu Hilfenahme einer Videokamera wurden die Phasen des Gangzyklus ermittelt. Die Bodenreaktionskräfte sowie die interfragmentäre Bewegung wurden simultan erfasst. Statistische Vergleiche zwischen den Gangparametern wurden mittels Wilcoxon-Test erhoben (SPSS 14, SPSS Inc., USA).

Ergebnisse: Während des Gehens lassen sich eindeutig zwei Druckspitzen erkennen, wobei das Maximum des Drucks kurz vor dem Aufsetzen der Ferse auftritt. Der maximale Druck (Median [Min - Max]) während eines Gangzyklus erhöhte sich signifikant (p = 0.028) von Tag 3 (39.3 [19.1-63.9] mmHg) zu Tag 7 (69.0 [60.2-95.4] mmHg). Die Bodenreaktionskraft dagegen zeigte keine signifikante Veränderung (p = 0.138) zwischen Tag 3 (40 [39-41] % Körpergewicht) und Tag 7 (37 [36-38] % Körpergewicht). Der pO2 am Ende der OP lag bei 53.4 mmHg [52.9 - 54.0] und wies innerhalb der ersten fünf Tage einen stetig abfallenden Verlauf auf.

Schlussfolgerungen: Dies ist die erste Studie, die den Druck und den pO2 im Kallus während der Frühphase der Knochenheilung in vivo ermittelt. Der Druckverlauf und die Blutversorgung sind essentiell für die Heilung des Knochens. Interessanter Weise tritt der maximale Druck im Gewebe während der Schwungphase auf. Dies lässt vermuten, dass Muskelkontraktionen eine bedeutende Rolle für lokale mechanische Bedingungen, die Grundlage für den Heilungsprozess sind, spielen. Der stetige Abfall des pO2 im Kallus könnte Resultat des O2-Verbrauches von Zellen im Hämatom sein. Das vorgestellte Verfahren erlaubt die in vivo Beobachtung der lokalen mechanischen Bedingungen in der Frühphase der Heilung. Zukünftige Studien müssen zeigen, ob auch eine Früherkennung von Heilungsstörungen mit dem vorgestellten Verfahren möglich ist.