Article
Osteochondrale Transplantation: Charakterisierung der Oberflächeneigenschaften von hyalinem Knorpel durch Reibungs- und Druckmessungen
Search Medline for
Authors
Published: | October 23, 2013 |
---|
Outline
Text
Fragestellung: Die osteochondrale Transplantation (OT) ist als operatives Therapieverfahren zur Behandlung von lokal umschriebenen Knorpeldefekten (max. 35 mm Durchmesser) etabliert. Dabei stellt die Inkongruenz zwischen osteochondralem Transplantat und umgebender Knorpeloberfläche einen Risikofaktor für lokal erhöhte Druckwerte [1] und somit für die Apoptose von Chondrozyten dar [2]. Das Ziel dieser Studie war es, die Oberflächeneigenschaften von Gelenkknorpel im intakten Zustand und nach chirurgischer Behandlung durch Bestimmung der Reibung (dissipative Energie) [3] und des Drucks zu charakterisieren.
Methodik: 6 ovine Carpometacarpal-Gelenke wurden in jeweils 6 verschiedenen Zuständen (nativer Knorpel intact, lokaler Knorpeldefekt von 8 mm Durchmesser defect, Defektdeckung mittels OT in korrekter Höhe flush, - 1 mm zu tief deep, - 1 mm zu hoch high, sowie 1 mm zu hoch mit defektem Knorpel auf dem Transplantat highdefect) untersucht. In diesen Zuständen wurden jeweils die Reibung in einer Torsionsbewegung von 10° an der Materialprüfmaschine und der Druck im statischen Zustand mittels Druckmessfolie gemessen. Die Messreihenfolge der deep-, flush- und high-Zustände war im Laufe der Messungen permutiert. Kontrollmessungen erfolgten an zwei Gelenken unter den gleichen Bedingungen jedoch ohne chirurgische Intervention.
Ergebnisse und Schlussfolgerung: Die Kontrollmessungen zeigten keine signifikanten Unterschiede zwischen den einzelnen Messungen. Die zu hoch implantierten Transplantate führten zu signifikant reduzierter Kontaktfläche und erhöhten Druck, aber die Reibung blieb ähnlich zum nativen Zustand (Abbildung 1-2 [Abb. 1]). Dagegen war die Reibung signifikant höher, wenn der Knorpel geschädigt war (Abbildung 1-1 [Abb. 1], highdefect). Die Zustände defect, deep und flush wiesen eine im Vergleich zum nativen Zustand erhöhte Reibung auf, hierbei zeigte sich zwischen den Zuständen keine signifikante Änderung. Im Zustand flush lässt sich jedoch im Gegensatz zu defect, deep und high eine harmonische Druckverteilung ähnlich zum nativen Knorpelzustand darstellen (siehe Abbildung 1-2 [Abb. 1]).
In der Schlussfolgerung bleibt daher sicherlich eine korrekte Implantationshöhe zu empfehlen. Falls eine mechanische Stimulation erwünscht ist, um damit eine rasche Einheilung des Transplantats zu erzielen [4], kann eine dezent zu hohe (< 0,5 mm) Implantation sinnvoll werden.
Literatur
- 1.
- Latt LD, et al. Am J Sports Med. 2011;39(12):2662-9.
- 2.
- Kurz B, et al. Ann Anat. 2005;187(5-6):473-85.
- 3.
- Walter C, et al. Dissipated energy as a method to characterize the cartilage damage in large animal joints: an in-vitro testing model. Med Eng Phys. 2013, In Press.
- 4.
- Tagil M, et al. Acta Orthop Scand. 2004;75(6):756-61.