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Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2012)

23.10. - 26.10.2012, Berlin

Spektroskopische und mechanische Analyse osteochondraler Hybridimplantate am Mini-Pig

Meeting Abstract

  • presenting/speaker Michael Jagodzinski - Medizinische Hochschule Hannover, Klinik für Unfallchirurgie, Hannover, Germany
  • Daniel Günther - Medizinische Hochschule Hannover, Klinik für Unfallchirurgie, Hannover, Germany
  • Liu Chaoxu - Medizinische Hochschule Hannover, Klinik für Unfallchirurgie, Hannover, Germany
  • Reza Abedian Dehaghani - Medizinische Hochschule Hannover, Orthopädische Klink im Annastift, Labor für Biomechanik und Biomaterialien, Hannover, Germany
  • Frank Witte - Medizinische Hochschule Hannover, Orthopädische Klink im Annastift, Labor für Biomechanik und Biomaterialien, Hannover, Germany
  • Arnim Andreae - Medimplant GmbH, Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover, Hannover, Germany
  • Christian Krettek - Medizinische Hochschule Hannover, Unfallchirurgische Klinik, Hannover, Germany
  • Carl Haasper - Medizinische Hochschule Hannover, Klinik für Unfallchirurgie, Hannover, Germany

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2012). Berlin, 23.-26.10.2012. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2012. DocGR20-1085

DOI: 10.3205/12dkou499, URN: urn:nbn:de:0183-12dkou4993

Published: October 2, 2012

© 2012 Jagodzinski et al.
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Fragestellung: Osteochondrale Hybridimplantate haben sowohl am Knie- als auch am Sprunggelenk einen hohen Stellenwert. Für das Monitoring der Knorpelregeneration steht die Spektroskopie als neues Verfahren für den arthroskopischen Einsatz zur Verfügung. Ziel der Untersuchung war die mechanische und spektroskopische Untersuchung von osteochondralen Hybridimplantaten und Vergleichsgruppen am Mini-Pig. Die Hypothese war, dass mit einer osteochondralen Hybridmatrix eine mechanisch besser belastbare Defektdeckung erreicht werden kann als beim Leerdefekt oder nach Spongiosaauffüllung.

Methodik: An 10 ausgewachsenen Göttinger Miniaturschweinen (59,5±5,9kg) wurden nach Genehmigung durch die örtliche Tierversuchsbehörde 15 7x10mm Defekte in die Kondylen des rechten Hinterlaufs gesetzt. Die Defekte wurden entweder mit einer biphasischen Matrix (Gruppe: M; Tutobone® und Chondro-Gide®), oder dem spongiösen Anteil des umgedrehten Zylinders (U) oder einem Leerdefekt (L) behandelt. Nach 3 Monaten erfolgte die Euthanasie und die Untersuchung mittels Nahinfrarotspektroskopie (NIRS, Fa. Arthrospec, Jena), sowie die mechanische Untersuchung mittels Indentation in der Konstruktmitte und im peripheren 1/3 des ehemaligen Defektes. Kontrollwerte wurden aus unversehrten Anteilen der medialen Kondyle von beiden Hinterläufen entnommen (K). Der Vergleich der Versuchsgruppen erfolgte mittels ANOVA. Ein p<0,05 wurde als statistisch signifikant gewertet.

Ergebnisse und Schlussfolgerungen: Nach 3 Monaten zeigte sich in allen Gruppen eine Defektdeckung mit unterschiedlichen Anteilen an Ersatzknorpel/ Knochen. Die NIRS ergab zentral für Gruppe M relative Werte von 27,5±0,7, U: 31,7±5,1, L: 38,7±6,2, K: 29,8±3,3 (für M niedriger als U, L; p<0,01). Peripher ergab sich nur für die Leerdefekte signifikant höhere Werte als für die Kontrolle (L: 34,2±2,1; p<0,01).

In der Indentationsmessung ergab sich analog zentral für die mit biphasischen Konstrukten behandelten Defekte eine signifikant höhere Belastbarkeit (M: 125,3±57,2kPa; U: 56,0±27,8kPa; L: 22,3±9,8kPa; K: 176,3±16,6kPa). Peripher ergab sich lediglich zwischen umgedrehten Spongiosazylindern (U; 87,3±19,0kPa) und den Kontrollen ein signifikanter Unterschied (p<0,01).

Schlussfolgerungen: Wie andere Arbeiten (Im et al., 2009) konnte auch in dieser Studie eine gegenüber Leerdefekten oder Spongiosaauffüllung verbesserte Defektdeckung durch ein biphasisches Konstrukt ohne Zellbesiedelung erreicht werden. Diese Ergebnisse sind gegenüber den publizierten Ergebnissen mit demineralisierter Knochenmatrix (Schnettler et al., 1998) ermutigend. Sowohl mit der Nahinfrarotspektrometrie, als auch mit der Indentationsmessung konnten Unterschiede im zentralen Anteil der Defekte zwischen den 3 Therapiegruppen dargestellt werden. Die NIRS erlaubt in Zukunft eine gering invasive Knorpeldiagnostik nach Defektauffüllung mit biphasischen Implantaten.