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Fragestellung: Die Zementverankerung von Endoprothesen in der Orthopädie und Unfallchirurgie ist erwiesenermaßen ein verlässliches und sicheres Verfahren, welches zu guten Langzeitergebnissen führt. Dennoch stellen aseptische Lockerungen den häufigsten Grund für Revisionen dar. Stand der Wissenschaft ist es, den spongiösen Knochen vor dem Zementieren mit pulsatiler Hochdruck-Lavage zu reinigen. Verbleibende flüssige oder fettige Überreste können das Eindringen des Zements in den spongiösen Knochen erschweren und die Verankerungsqualität mindern. Eine neuartige Kohlenstoffdioxid (CO2)-Lavage, welche additiv zur herkömmlichen pulsatilen Lavage verwendet wird, reinigt und trocknet den Knochen zusätzlich. In dieser experimentellen in vitro Studie mit standardisiertem Versuchsaufbau wurde sowohl der physikalische Parameter Impaktionsdruck als auch die Effektivität der Knochenreinigung im Vergleich zur herkömmlichen pulsatilen Lavage untersucht. Ziel war es, zu untersuchen ob der Einsatz der CO2-Lavage eine signifikanten Einfluss auf die Reinigung des spongiösen Knochens hat.

Methodik: Im ersten Schritt wurde der Impaktionsdruck der beiden Lavage-Systeme mit Hilfe einer Kraftmessplatte bestimmt. Dabei wurden beide Lavage-Systeme mit definiertem Abstand zu dieser Kraftmessplatte eingesetzt. Für die herkömmliche pulsatile Lavage wurde die Stryker InterPulse und für die CO2-Lavage die Kinamed CarboJet angewendet.

Die Reinigungsleistung wurde anhand eines etablierten Karbonschaum-Modells untersucht. Die standardisierten Karbonschaum-Prüfkörper, welche knochengleiche Porenanzahl und -größe aufwiesen wurden hierfür mit röntgendichtem Fett gefüllt. Drei Gruppen mit jeweils 10 Prüfkörpern wurden untersucht. In Gruppe A wurde die herkömmliche pulsatile Lavage, in Gruppe B die CO2-Lavage und in Gruppe C die Kombination aus beiden verwendet. Dies erfolgte anhand eines standardisierten Protokolls. Vor und nach Versuch wurden Computertomographien durchgeführt um das Reinigungsvolumen zu bestimmen. Zusätzlich wurde die mittlere Reinigungstiefe berechnet.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Der Impaktionsdruck ist bei konventioneller pulsatiler Lavage 0,76 ± 0,02 N/mm² signifikant höher verglichen mit der CO2-Lavage 0,12 ± 0,01 N/mm² (p <0,001). Für das Reinigungsvolumen zeigte sich kein signifikanter Unterschied zwischen der pulsatilen Lavage, der CO2-Lavage und der Kombination aus beiden (p = 0,334). Die mittlere Reinigungstiefe zwischen den drei untersuchten Gruppen zeigte ebenfalls keinen signifikanten Unterschied (p = 0,259).

Es ergeben sich zusammenfassend signifikante Unterschiede bezüglich der Impaktionsdrücke, jedoch konnte in vitro kein signifikanter Vorteilbei der Verwendung einer zusätzlichen CO2-Lavage in Bezug auf die Reinigung von spongiösem Knochen festgestellt werden. Ob die zusätzliche Trockenreinigung in vivo einen positiven Einfluss auf die Zementpenetration aufweist bleibt abzuwarten.