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Die Technik der intra- und interkorporellen Augmentation mit autologer Spongiosa zur lumbalen Fusion konnte die in sie gesetzten klinischen Erwartungen nicht erfüllen. Dies wird u.a. auf die fehlende Primärstabilität der Spongiosa zurückgeführt. Wir testeten daher im Tierversuch die Eignung eines Knochenersatzmaterials, das über eine hohe axiale Primärstabilität verfügt und verglichen sie mit autologer Spongiosa.

Bei 20 Schafen wurden nach dorsaler Instrumentierung von L4/L6 mittels eines transpedikulären Zugangs die Bandscheibe L4/L5 reseziert und die Endplatten dekortiziert. In 10 Fällen erfolgte die anschließende Defektauffüllung durch Applikation eines Di-/Tetra-Kalziumphosphat-Zements (BoneSource™). Nach Kristallisation in situ erreicht dieser innerhalb weniger Minuten eine axiale Belastbarkeit, die über der eines unverletzten Wirbelkörpers liegt. Die übrigen 10 Tieren dienten als Kontrollgruppe und erhielten eine autologe Spongiosaplastik. Nach Tötung der Tiere 8 Wochen p.op. erfolgte die radiologische (Nativ-Röntgen, CT), histologische, histomorphometrische und fluorochromsequenzanalytische Auswertung der Präparate.

In der Versuchsgruppe kam es radiologisch in keinem Fall zur knöchernen Fusion des Bewegungssegments. Dreimal lag ein solider Zementblock vor, der beide Endplatten erreichte und histologisch lediglich entlang des Interface Zement/Knochen einmal vollständig, zweimal partiell integriert war. In allen übrigen Fällen zeigte sich der Zement stark fragmentiert, teilweise resorbiert und ohne Anzeichen einer ossären Integration. Diese Partikelresorption war in 4/12 Fällen verantwortlich für eine ausgeprägte aseptische lokale Inflammationsreaktion.

In der Kontrollgruppe ließ sich bei allen zehn Schafen radiologisch ein Anschluß der transplantierten Spongiosa an die benachbarte Grundplatte nachweisen. Fünf Tiere zeigten eine durch die Spongiosaplombe vermittelte Überbrückung zwischen Grund- und Deckplatte, wobei es in einem Fall zur soliden intervertebralen Fusion gekommen war.

Trotz Primärstabilität in axialer Belastungsrichtung ist der verwendete Kalziumphosphat-Zement im Tierversuch der autologen Spongiosaplastik unterlegen. Offensichtlich erfolgt die ossäre Substitution des rein osteokonduktiv wirksamen Zements nicht schnell genug, um gegenüber der auch osteoinduktiv wirksamen Spongiosaplastik den Vorteil der Primärstabilität zur lumbalen Fusion nutzen zu können. Vielmehr kommt es im p.op. Verlauf zum Auftreten von Scher- und Biegekräften, denen der Zement nicht standhält und die zu einer frühzeitigen Fragmentation - in einem Drittel der Fälle begleitet von einer heftigen lokalen aseptischen Entzündungsreaktion - führen können. Der klinische Einsatz von Kalziumphosphat-Zement zur intra- und interkorporellen lumbalen Augmentation kann daher nicht generell empfohlen werden.