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Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2019)

22. - 25.10.2019, Berlin

Bestimmung des Höhenverlustes von gesundem und regeneriertem Knorpel nach ½ und 1 Jahr im tribologischen pin-on-plate Versuch. Haben verschiedene Therapiemethoden eine Auswirkung auf die Stabilität der Knorpelregenerate?

Meeting Abstract

  • presenting/speaker Andy Schütte - Sektion experimentelle Orthopädie und Unfallchirurgie, OUZ, Medizin. Fakultät Mannheim der Universität Heidelberg, Mannheim, Germany
  • Gregor Reisig - Sektion experimentelle Orthopädie und Unfallchirurgie, OUZ, Medizin. Fakultät Mannheim der Universität Heidelberg, Mannheim, Germany
  • Barbara Schneider-Wald - Sektion experimentelle Orthopädie und Unfallchirurgie, OUZ, Medizin. Fakultät Mannheim der Universität Heidelberg, Mannheim, Germany
  • Michael Mack - Sektion experimentelle Orthopädie und Unfallchirurgie, OUZ, Medizin. Fakultät Mannheim der Universität Heidelberg, Mannheim, Germany
  • Helmut Behler - Hochschule Mannheim, Fakultät für Verfahrens- und Chemietechnik, Mannheim, Germany
  • Luisa Hauk - Sektion experimentelle Orthopädie und Unfallchirurgie, OUZ, Medizin. Fakultät Mannheim der Universität Heidelberg, Mannheim, Germany
  • Christel Weiß - Medizinische Fakultät Mannheim der Universität Heidelberg, Med. Statistik, Biomathematik u. Informationsverarbeitung, Mannheim, Germany
  • Markus Schwarz - Sektion experimentelle Orthopädie und Unfallchirurgie, OUZ, Medizin. Fakultät Mannheim der Universität Heidelberg, Mannheim, Germany

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2019). Berlin, 22.-25.10.2019. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2019. DocAB36-250

doi: 10.3205/19dkou254, urn:nbn:de:0183-19dkou2543

Veröffentlicht: 22. Oktober 2019

© 2019 Schütte et al.
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Gliederung

Text

Fragestellung: In tribologischen pin-on-plate Versuchen von Knorpel kommt es zu einem Höhenverlust (HV) zwischen den osteochondralen Proben. Wir untersuchten, ob dieses Phänomen als biomechanischer Marker zur Beurteilung von Knorpelregeraten aus einem Großtierdefektmodell verwendet werden könnte. Zudem sollte untersucht werden, ob sich der den Defekt umgebende Knorpel, im Nicht-Defektgebiet (NDEF), durch den Eingriff am Gelenk verändern kann.

Methodik: 60 adulte weibliche Göttingen Minipigs (GM) wurden mit 4 partial thickness Defekten (Ø6 mm) in der Trochlea beider Kniegelenke versorgt. Nach ca. 10 Tagen füllten wir die Defekte mit einer Col I Matrix (M), die bei 20 GM autologe Chondrozyten (C) enthielten und bei 20 Tieren nicht. Bei 20 GM blieben die Defekte leer (E). Je Verfahren wurden 10 GM nach 24 Wochen (w), 10 nach 48 w getötet.

10 zusätzl. GM wurden als NAT Gruppe ohne Eingriff neben den operierten Gruppen (E24w, E48w, M24w, M48w, MC24w, MC48w) eingeschlossen (RP KA Az: 35-9185.81/G-6/11).

Osteochondrale Pins (Ø5 mm) wurden aus den Defektgebieten (DEF) und den NDEF ausgestanzt und random. dem tribologischen Versuch zugeordnet. Aus demselben Knie dienten osteochondrale Plates (20x20 mm) aus dem lateralen bzw. medialen Tibiaplateau den Pins als random. zugeordnete Reibpartner. Die tribologische Belastung der Proben erfolgte oszillierend über 554 Zyklen (1 h) in PBS unter 0,75 MPa Druck, mit einer Geschw. von 4 mm/s über 13 mm in sagittaler Richtung.

Der HV wurde für alle Zyklen über 10 µm mittig auf der Reibstrecke berechnet und gemittelt. Tests und Auswertung erfolgten verblindet.

Für verbundene und unverbundene Vergleiche wurden Rangsummentests verwendet.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Von 140 Proben konnten aus den DEF 9 und aus den NDEF 5 nicht ausgewertet werden. Die NAT Gruppe zeigte den kleinsten HV mit 0,13±0,06 mm, die Spontanregenerate einen HV von 0,28±0,18 mm (E24w) und von 0,22±0,08 mm (E48w) (p=0,6058).

Der HV der Gruppen mit zellh. M verringerte sich von 0,33±0,15 für MC24w auf 0,26±0,18 mm für MC48w (p=0,3357). Der HV der Gruppen ohne C blieb mit 0,26±0,07 mm (M24w) und 0,24±0,13 mm (M48w) etwa gleich (p=0,6038).

Zwischen der NAT Gruppe und allen Regeneratgruppen war der Unterschied signif. (je p≤0,0266).

In den NDEF zeigte die E48w Gruppe den höchsten HV (0,20±0,11 mm) ohne signif. Unterschied zu den DEF (p=0,4688). Die M24 Gruppe (0,18±0,06 mm) zeigte eine Signifikanz (p=0,0137) zwischen NDEF zu DEF.

Im beobachteten Höhenverlust im pin-on-plate Versuch sehen wir einen geeigneten Marker für die biomechanische Stabilität und damit der Qualität von Regeneraten, nachdem sie sich darin deutlich von gesundem Knorpel unterschieden.

Ein operativer Eingriff scheint die Stabilität des den Defekt umgebenden Knorpels beeinträchtigen zu können, so dass für dieses Verfahren gesunder Knorpel als Kontrolle verwendet werden sollte. Die Regenerate zeigten keine eindeutig unterschiedlichen Höhenverluste untereinander.

Förderung: BMBF 1315577G; PTJ 031577I, Med. Fak. Mannheim der UNI Heidelberg.