gms | German Medical Science

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie
73. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie
95. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie
50. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie und Unfallchirurgie

21. - 24.10.2009, Berlin

Gentamicin-Hydroxylapatit(HA) und Gentamicin-RGD-HA-Beschichtung für zementfreie Endoprothesen – Verbesserung der Infektionsprophylaxe auf Kosten der Implantatintegration?

Meeting Abstract

  • V. Alt - Universitätsklinikum Gießen und Marburg, Standort Gießen, Klinik für Unfallchirurgie, Giessen, Germany
  • A. Bitschnau - Universitätsklinikum Gießen und Marburg, Standort Gießen, Klinik für Unfallchirurgie, Giessen, Germany
  • A. Sewing - Biomet Deutschland, Berlin, Germany
  • E. Domann - Universitätsklinikum Gießen-Marburg, Standort Gießen, Institut für Medizinische Mikrobiologie, Gießen, Germany
  • R. Schnettler - Universitätsklinikum Gießen und Marburg, Standort Gießen, Klinik für Unfallchirurgie, Giessen, Germany

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie. 73. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie, 95. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie, 50. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie. Berlin, 21.-24.10.2009. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2009. DocWI33-1661

DOI: 10.3205/09dkou296, URN: urn:nbn:de:0183-09dkou2965

Published: October 15, 2009

© 2009 Alt et al.
This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/deed.en). You are free: to Share – to copy, distribute and transmit the work, provided the original author and source are credited.


Outline

Text

Fragestellung: Gentamicin-Beschichtungen für zementfreie Endoprothesen könnten zu einer Verbesserung der Infektionsprophylaxe führen. Von der Antibioitka-Beschichtung ist aber auch eine ungestörte knöcherne Integration des Implantates zu fordern. Die erste Frage dieser Arbeit war, ob eine Gentamicin-HA bzw. eine Gentamicin-RGD-HA-Beschichtung in einem Infektionsprophylaxemodell bei Kaninchen die Infektionsraten im Vergleich zu antibiotikafreien HA-Implantaten signifikant verbessern kann. Zweitens wurde analysiert, ob die Gentamicin-Beschichtungen zu einem Unterschied im Vergleich zu HA-Implantaten bei der knöchernen Integration nach 12 Wochen bei Kaninchen führen.

Methodik: Es wurden 2 unterschiedeliche Tiermodelle verwendet. Zur Untersuchung der antimikrobiellen Wirksamkeit wurde eine Dosis von 10hoch7 Staphylococcus aureus in den intramedullären Tibiamarkkanal inokuliert. Bei jeweils 10 Tieren wurde ein HA-beschichtetes Implantat (Kontrollgruppe), ein Gentamicin-HA-beschichtetes bzw. ein Gentamicin-RGD-HA-beschichtetes Implantat eingebracht. Nach 4 Wochen wurde durch klinische Untersuchung, Röntgen, Histologie und mikrobiologische Methoden einschliesslich Standard-Agarplatten-Bebrütung und Puls-Feld-Gel-Elektrophorese die Tibia auf eine Implantat-assoziierte Infektion hin untersucht.

Zur Bestimmung des knöchernen Einwachsverhaltens wurden die drei unterschiedlichen in jeweils 9 Kaninchentibiae intramedullär eingebracht. Zusätzlich wurde ein komplett unbeschichtetes Implantat als weitere Kontrollgruppe mitgeführt. Nach 12 Wochen wurden die Tibiae entnommen und an standardisierten Längsschnitten im mittleren Schaftbereich und durch Querschnitte im proximalen und distalen Metaphysenbereich der Tibia mit belassenem Implantat die Knochenneubildung und Implantatintegration sowohl histomorphometrisch als auch qualitativ untersucht. Dabei wurde sowohl die gesamte Knochenneubildungsfläche als auch der direkte Knochen-Implantat-Kontakt bestimmt. Die Werte der Histomorphometrie wurden statistisch auf Signifikanz hin untersucht.

Ergebnisse und Schlussfolgerungen: Sowohl die Gentamicin-HA als auch die Gentamicin-RGD-Beschichtung führten zu keinerlei Infektionen, während es in der Kontrollgruppe zu einer Infektionsrate von 89% kam. Somit kam es zu einer signifikanten Infektreduktion und einer signifikanten Verbesserung der Infektionsprophylaxe durch die beiden Gentamicin-Beschichtungen im Vergleich zur reinen HA-Beschichtung (p=0.01).

Es zeigten sich keine statistisch signifikanten Differenzen bei der Knochenneubildung und der Implantatintegration zwischen den Gentamicin-beschichteten Implantaten und den Gentamicin-freien Kontrollgruppen. Jedoch war ein deutlicher Trend hinsichtlich einer stärkeren Knochenneubildung und besserem direkten Knochen-Implantat-Kontakt bei den HA- und RGD-HA Beschichtungen ohne Gentamicin zu erkennen. Die Ergebnisse bei den unbeschichteten K-Drähten waren generell deutlich schlechter, wobei gegenüber den Gentamicin-freien Implantaten teilweise Signifikanzniveau erreicht wurde.