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Die initiale Vaskularisierung einer Fraktur wird durch die Fixationsstabilität beeinflusst
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Published: | October 19, 2004 |
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Fragestellung
Die Frakturheilung wird wesentlich von der mechanischen Stabilität sowie der lokalen Blutgefäßversorgung beeinflusst. Ziel dieser Studie war, den Einfluss der Scherbewegung auf die Vaskularisierung und Gewebedifferenzierung im Kallus zu ausgewählten Zeitpunkten der Frakturheilung zu untersuchen.
Methoden
An 2 Gruppen (n=32) von Schafen wurde eine diaphysäre Tibiaosteotomie durchgeführt und mit einem rigiden (Gruppe I) oder scherweicheren (Gruppe II) Fixateur externe stabilisiert. Der scherweichere Fixateur zeigte in den in vitro-Tests eine signifikant geringere Biegesteifigkeit (p=0,029). Die Standzeiten betrugen 2, 3, 6 und 9 Wochen (n=8). Zur Quantifizierung der Gewebequalität und -quantität wurde der Frakturkallus histomorphometrisch analysiert. Die Blutgefäße wurden mit einem Antikörper gegen alpha-smooth muscle actin dargestellt und quantifiziert. Statistische Auswertung: Mann-Whitney U-Test (Bonferroni-Holm-Verfahren).
Ergebnisse
Gruppe II zeigte 6 und 9 Wochen p. op. eine signifikant größere Kallusfläche als Gruppe I (p<0,05) mit einem tendenziell größeren Knorpelanteil. Die Bindegewebsfläche ging in Gruppe I zwischen 3. und 6. Woche signifikant zurück (p<0,001), in Gruppe II blieb die Bindegewebsproduktion bis zur 6. Woche hoch. Die knöcherne Kallusfläche stieg in beiden Gruppen stetig an, wobei in Gruppe I von 6 zu 9 Wochen kein weiterer Anstieg zu verzeichnen war. Zum Zeitpunkt von 6 Wochen wies Gruppe II einen geringeren Anteil an mineralisiertem Knochen (p=0,021) sowie einen höheren Anteil an Bindegewebe (p=0,015) im Vergleich zur Gruppe I auf. Die Gefäßdichte (Zahl der Gefäße/mm² Kallusfläche) erreichte in beiden Gruppen ihr Maximum in der Initialphase der Frakturheilung (2 Wo.). In Gruppe I war 2 Wochen p. op. die Anzahl der Gefäße pro Kallusfläche tendenziell höher als in Gruppe II. Während die Gefäßdichte in Gruppe I von der 2. zur 6. Woche deutlich abnahm (2 zu 3 Wo.: p=0,002) und anschließend von 6 zu 9 Wochen einen signifikanten Anstieg (p=0,015) zeigte, blieb die Gefäßdichte in Gruppe II über den untersuchten Heilungsverlauf nahezu konstant.
Schlussfolgerungen
Diese Studie beschreibt die Vaskularisierung und Gewebedifferenzierung des Kallus unter Berücksichtigung der mechanischen Stabilität während der Frakturheilung. Eine reduzierte Fixationsstabilität führte initial zu einer geringeren Vaskularisierung und im weiteren Verlauf zur Bildung eines größeren Kallus mit höherem Knorpelanteil. Zum Zeitpunkt von 6 Wochen war die Kallusgewebequalität in Gruppe II deutlich schlechter als in Gruppe I, zeigte dann aber zwischen 6 und 9 Wochen die Tendenz zur Angleichung an Gruppe I. Der erneute Anstieg der Vaskularisierung in Gruppe I zwischen 6 und 9 Wochen könnte möglicherweise darauf hindeuten, dass bereits zu diesem Zeitpunkt Remodelingvorgänge einsetzen. In dieser Studie führte der scherweichere Fixateur zu einer langsameren Heilung, basierend auf einer initial verminderten Revaskularisierung gegenüber dem rigiden Fixateur.