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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

Biokompatibilität eines beta-Tricalciumphosphat (β-TCP) angereicherten Knochenklebstoffs – Ergebnisse einer experimentelle Studie an Kaninchen

Meeting Abstract

  • R. Kraus - Universitätsklinikum Gießen, Unfallchirurgie, Gießen, Germany
  • C. Heiss - Universitätsklinikum Gießen, Unfallchirurgie, Gießen, Germany
  • U. Sommer - Labor für Experimentelle Unfallchirurgie, Gießen, Germany
  • A. Skorupa - Labor für Experimentelle Unfallchirurgie, Gießen, Germany
  • W.-D. Hübner - Curasan AG, Bereich Medizin, Kleinostheim, Germany
  • M. Schnabelrauch - Innovent e.V., Bereich Biomaterialien, Jena, Germany
  • T. Pautzsch - Innovent e.V., Bereich Biomaterialien, Jena, Germany
  • R. Schnettler - Universitätsklinikum Gießen, Unfallchirurgie, Gießen, 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. DocEF21-625

Die elektronische Version dieses Artikels ist vollständig und ist verfügbar unter: http://www.egms.de/de/meetings/dkou2008/08dkou098.shtml

Veröffentlicht: 16. Oktober 2008

© 2008 Kraus et al.
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Gliederung

Text

Fragestellung: Obwohl die “Knochenklebung”, eine vielversprechende Alternative zu herkömmlichen Osteosyntheseverfahren darstellt, konnte bis jetzt noch kein Adhäsiv bis zur klinischen Anwendung fortentwickelt werden. Die hier vorgestellte, experimentelle Studie beschäftigte sich mit der Biokompatibilität eines β-Tricalciumphosphat (β-TCP) angereicherten Knochenklebstoffs in einem Zylindermodell des distalen Femur bei Kaninchen. Die knöcherne Heilung, die Abbauvorgänge des Materials mit besonderer Berücksichtigung der zellulären Ebene und entzündliche Umgebungsreaktionen wurden histologisch und histomorphometrisch untersucht.

Methodik: Das Adhäsiv basiert auf einem vernetzbaren Dianhydro-D-glucitol-bis-[(oligo-L-lactyl)-methacrylat]. Hochporöses β-TCP (Ca3(PO4)2, Cerasorb®) diente als Füllstoff mit seinen osteokonduktiven Eigenschaften. Bei 51 New Zealand White Rabbits wurden metaphysäre Knochenzylinder von 4,6 mm Durchmesser mit dem Diamond Bone Cutting System (DBCS®) entnommen. Sie wurden armiert mit zwei Adhäsiv-Streifen von je 1mm Stärke ohne weitere Osteosynthese replantiert. Knochenklebstoff wurde bei 29 Tieren verwendet, weitere 22 Tiere dienten als Kontrollgruppe. Jeweils 8 Tiere (5 nach 1 Jahr) mit Klebstoff und 6 (4 nach 1 Jahr) Kontrolltiere wurden nach 10 und 21 Tagen, nach 3 und 12 Monaten euthanasiert. Die Frakturheilung und das Abbauverhalten des Adhäsivs wurden histologisch, histomorphometrisch und elektronenmikroskopisch (TEM) beobachtet.

Ergebnisse: Nach 10 Tagen war der Knochenklebstoff als dünner Film im Osteotomiespalt sichtbar. Adhäsiv und trabekulärer Knochen wurden durch eine feine Lage Fibrin getrennt. Neu gebildeter Geflechtknochen in unmittelbarer Nachbarschaft des Klebstoffs wurde schon nach 10 Tagen beobachtet. Die Überbrückung des Osteotomiespaltes als Maß der Frakturheilung lag nach 21 Tagen in der Klebergruppe noch geringfügig zurück. Eine völlige knöcherne Überbrückung des Osteotomiespaltes mit lamellären Knochenstrukturen wurde nach 3 Monaten sowohl in der Klebstoff- als auch in der Kontrollgruppe beobachtet. In beiden Gruppen zeigte sich die Umwandlung von neu gebildetem Geflecht- in Lamellenknochen mit zentripedal vom Knochenlager zum Zylinder fortschreitender Osteoneogenese. Nach 12 Monaten konnten nur noch geringe Reste von β-TCP nachgewiesen werden. Die Phagocytose noch verbliebener Klebstoffreste durch Makrophagen und multinukleäre Fremdkörperriesenzellen konnte licht- und TE-mikroskopisch beobachtet werden.

Schlussfolgerungen: Der neue bioresorbierbare Knochenklebstoff zeigte eine sehr gute in vivo Biokompatibiltät, belegt durch den TEM-Nachweis der trabekulären Mikrostruktur des vollwertigen, neu gebildeten lamellären Knochens im Bereich der Osteotomiezonen. Die zelluläre Aufnahme des Materials durch Phagozytose konnte als Hauptabbaumechanismus des Adhäsivs identifiziert werden. Weitere Studien, insbesondere am Großtier, müssen diese gute Biokompatibilität des Materials bestätigen.