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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

Histomorphometrische und Mikro-CT-Analyse der Knochenneubildung in der Metaphyse des Schafes nach Einsatz des nanokristallinen Knochenaufbaumaterials NanoBone®

Meeting Abstract

  • C. Harms - Chirurgische Universitätsklinik Rostock, Unfall- und Wiederherstellungschirurgie, Rostock, Germany
  • K. Helms - Chirurgische Universitätsklinik Rostock, Unfall- und Wiederherstellungschirurgie, Rostock, Germany
  • T. Taschner - Chirurgische Universitätsklinik Rostock, Unfall- und Wiederherstellungschirurgie, Rostock, Germany
  • I. Stratos - Chirurgische Universitätsklinik Rostock, Unfall- und Wiederherstellungschirurgie, Rostock, Germany
  • T. Gerber - Institut für Physik, Universität Rostock, Rostock, Germany
  • S. Lenz - Institut für Physik, Universität Rostock, Rostock, Germany
  • B. Vollmar - Universität Rostock, Institut für Experimentelle Chirurgie, Rostock, Germany
  • T. Mittlmeier - Chirurgische Universitätsklinik Rostock, Unfall- und Wiederherstellungschirurgie, Rostock, Germany

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. DocEF20-1325

Die elektronische Version dieses Artikels ist vollständig und ist verfügbar unter: http://www.egms.de/de/meetings/dkou2008/08dkou085.shtml

Veröffentlicht: 16. Oktober 2008

© 2008 Harms et al.
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Gliederung

Text

Einleitung: Die Transplantation von autologer Spongiosa stellt auch heute noch den Goldstandard zur Füllung von Knochendefekten dar. Allerdings bestehen eine Hebemorbidität sowie eine begrenzte Verfügbarkeit. Das hier untersuchte vollsynthetische Knochenaufbaumaterial NanoBone® (ein in hochporöse Kieselgelmatrix eingebettetes nanokristallines Hydroxylapatit) weist im Großtiermodell am desmalen Knochen eine sehr gute osteokonduktive Potenz auf. Eine Untersuchung am Röhrenknochen im standardisierten Großtiermodell am Schaf sollte die Anwendbarkeit von Nanobone® bei metaphysären Knochendefekten bestätigen.

Methode: Bei 18 ausgewachsenen Schafen wurde unter der Gelenkfläche der medialen Tibiakondyle beider Hinterläufe unter standardisierten Bedingungen ein definierter Knochendefekt von 1.05 cm³ gefräst. Der rechtsseitige Defekt wurde mit Biomaterial gefüllt, während der linksseitige Defekt leer belassen wurde. Beide Defekte wurden mit einem Fascienstreifen gedeckt. Unter Berücksichtigung der festen spongiösen Struktur des Tibiakopfes und der Intaktheit der lateralen Tibiakondyle konnte auf eine zusätzliche Stabilisierung verzichtet werden. Der Defekt war -bei voller Belastbarkeit des Hinterlaufes- teilbelastet. Die Tiere wurden nach 6 Wochen (n=6), 12 Wochen (n=6) bzw. nach 26 Wochen (n=6) getötet. Die operierten Knochen wurden unter Berücksichtigung der periostalen Integrität entnommen. Die Proben wurden makroskopisch und mikroskopisch beurteilt. Die radiologische Untersuchung schloss neben einer nativröntgenologischen Bildgebung eine Makro- und Mikrocomputertomographie ein. Durch Auswertung der Mikro-CT Daten konnte anhand der Volumenverteilung der radiologischen Dichte ein Mindestwert für die Knochenneubildung ermittelt werden. Nach Entkalken der Proben und HE-Färbung wurden zusätzlich histologische und histomorphometrische Untersuchungen durchgeführt.

Ergebnisse: Die histologischen und radiologischen Untersuchungen zeigten, dass die zur Kontrolle angelegten Leerdefekte sowohl nach 6, 12 als auch nach 26 Wochen nicht mit Knochen gefüllt waren. Im Gegensatz dazu zeigte sich nach 6 Wochen in den mit dem Biomaterial gefüllten Defekten nach der Auswertung der Mikro-CT-Daten ein Volumenanteil der knochendichten Strukturen von 55%. Parallel dazu wies die quantitative Analyse der histologischen Schnittbilder nach diesem Zeitraum eine Knochenneubildung von 21,5% auf. Nach 12 Wochen ergab sich histomorphometrisch eine Knochenneubildung von 34,1%. Die Mikro-CT Auswertung zeigte nach 12 Wochen eine weitere Zunahme der knochendichten Strukturen auf 72%, nach 26 Wochen auf 74%.

Schlussfolgerung: Das eingesetzte nanostrukturierte Knochenaufbaumaterial NanoBone® hat sich auch beim Einsatz im Schafsmodell als ein hochpotenter Knochenersatzstoff mit ausgeprägten osteokonduktiven Eigenschaften bewährt. Diese Eigenschaften lassen das getestete Material auch beim Menschen im klinischen Einsatz zum bevorzugten Knochenaufbaumaterial werden.