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Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2019)

22. - 25.10.2019, Berlin

Bestimmung der Reibungszahl von gesundem und regeneriertem Knorpel nach ½ und 1 Jahr in einem pin-on-plate Prüfstand und der Einsatz verschiedener Kontrollen. Zeigen verschiedene Therapiemethoden unterschiedliche Reibungszahlen?

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. DocAB36-731

doi: 10.3205/19dkou256, urn:nbn:de:0183-19dkou2564

Veröffentlicht: 22. Oktober 2019

© 2019 Schütte et al.
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Gliederung

Text

Fragestellung: Die Reibungszahl (RZ) kann zur Beurteilung der biomechanischen Kompetenz von Gelenkknorpel und Regeneraten verwendet werden. Das Ergebnis kann von der Behandlungsart eines Knorpeldefektes und der Kontrolle abhängen.

Die Studie sollte zeigen, ob die Bestimmung der RZ in einem pin-on-plate Tribometer geeignet ist, um Unterschiede zwischen natürlichem Knorpel und Regeneraten im Großtierdefektmodell zu zeigen. Kann dem Defekt benachbarter Knorpel als Kontrolle verwendet werden oder sollte er aus unbehandelten Gelenken stammen?

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

Die Gruppen mit operierten GM (E24w, E48w, M24w, M48w, MC24w, MC48w) wurden mit 10 nicht operierten GM als NAT Gruppe ergänzt (RP KA Az: 35-9185.81/G-6/11).

Es wurde je ein osteochondraler Pin (Ø5 mm) aus dem Defektgebiet (DEF) und Nicht-Defektgebiet (NDEF) ausgestanzt und randomisiert dem tribologischen Test zugeordnet. Sie wurden gegen eine randomisiert zugeordnete Plate (20x20 mm) aus dem lateralen oder medialen Tibiaplateau des Knies über 1 h oszillierend in PBS mit 0,75 MPa Anpressdruck und einer Geschwindigkeit von 4mm/s, über 13 mm in sagittaler Richtung gerieben. Die RZ wurde über eine mittig gelegene Strecke von 3 mm unter Berücksichtigung der Unebenheiten der Plate berechnet. Tests und Auswertung erfolgten verblindet.

Für verbundene und unverbundene Vergleiche wurden Rangsummentests verwendet.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Von 140 Proben konnten 9 (DEF) und 5 (NDEF) nicht ausgewertet werden. Die NAT Gruppe zeigte die kleinste RZ mit 0,024±0,003. Die Spontanregenerate (E) zeigten eine RZ von 0,053±0,034 für E24w und 0,039±0,017 für E48w (p=0,6058). Die RZ der Gruppen mit zellhaltiger M verringerte sich von 0,069±0,045 für MC24w auf 0,042±0,021 für MC48w (p=0,2810). Die RZ der Gruppen ohne C stieg von 0,045±0,022 für M24w auf 0,06±0,038 für M48w (p=0,6607).

Gegenüber der NAT Gruppe zeigte sich ein Unterschied zu jeder operierten Gruppe (je p≤0,0350). Weder nach 24, noch nach 48 w konnten signifikante Unterschiede der RZ zwischen den behandelten Gruppen untereinander oder im Vergleich zu den Spontanregeneraten nachgewiesen werden.

Vergleiche von DEF mit den NDEF aus denselben Kniegelenken zeigten für die Gruppen M48w und MC48w keine Unterschiede in der RZ, die Unterschiede in den anderen Gruppen waren signifikant (je p≤0,0313).

Die RZ der NAT Gruppe lag im aus der Literatur bekannten Bereich. Mit der RZ konnte gesunder von Regeneratknorpel im Defektmodell unterschieden werden, besonders mit Knorpel aus unbehandelten Kniegelenken (NAT). Die Regenerate untereinander zeigten keine deutlich unterschiedlichen RZ.

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