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Fragestellung: Es gibt klinische Hinweise, dass die Frakturheilung beim mehrfach verletzten Patienten gestört ist. Wir konnten kürzlich die klinischen Studien tierexperimentell bestätigen und im Rattenmodell zeigen, dass nach einem stumpfen Thoraxtrauma die Frakturheilung erheblich gestört ist (Recknagel et al. 2010, JOR). Grund ist die komplexe systemische posttraumatische Inflammation, die mit lokalen Inflammations- und Heilungsprozessen im Frakturgebiet interagiert (Recknagel 2011, JOR). Das Thoraxtrauma induziert eine alveolären Hyperoxie und Hypoxämie, die die posttraumatische Inflammationsreaktion lokal und systemisch beeinflussen könnte. In der vorliegenden Studie untersuchten wir daher den Einfluss des nach Thoraxtrauma kompromittierten Sauerstofftransportes auf die Frakturheilung im Mausmodell.

Methodik: C57BL/6 Mäuse erhielten eine Femurosteotomie, die mit einem Fixateur externe stabilisiert wurde. Unmittelbar nach Osteotomie erhielt eine Tiergruppe ein stumpfes Thoraxtrauma (TXT) mit Hilfe eines Druckwellengenerators. Die Hälfte der TXT-Gruppe wurde unmittelbar nach TXT einer intermittierenden, normobaren Therapie mit 100% Sauerstoff (2 x 3h 100% O2, dazwischen 3h 21% O2) ausgesetzt. Nach 21 Tagen wurden die Tiere getötet, die Femora explantiert und biomechanisch, µ-computertomographisch und histomorphometrisch analysiert. Statistik: Student T-Test, Signifikanzniveau p<0.05.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Es zeigte sich eine signifikante Frakturheilungsverzögerung bei den Tieren mit TXT im Vergleich zu Kontrollgruppe ohne TXT nach 21 Tagen. Die Biegesteifigkeit war bei den TXT-Tieren signifikant um 41% verringert (p=0,00). Die µCT Auswertung ergab ein signifikant verringertes Flächenträgheitsmoment sowie ein tendenziell verringertes apparentes E-Modul, was auf eine geringere Kallusqualität hinweist. Die intermittierende Gabe von normobarem Sauerstoff führte zu einer signifikanten Erhöhung der Biegesteifigkeit (+53%) im Vergleich zur unbehandelten TXT-Gruppe (p=0,04). Das apparente E-Modul war um 71% (p=0,01) erhöht.

Wir konnten im Mausmodell die an der Ratte gewonnenen Ergebnisse (Recknagel et al. 2010, JOR) bestätigen, dass die Frakturheilung nach TXT kompromittiert ist. Durch die intermittierende, normobare Applikation von 100% Sauerstoff konnte die Frakturheilung nach TXT verbessert werden. Die nach Thoraxtrauma auftretende alveoläre Hypoxie und Hypoxämie könnte daher ein wichtiger Mechanismus der Frakturheilungsvezörgerung nach TXT sein. Ob die Sauerstoffgabe über die Modulation der postraumatische Inflammation die Frakturheilung verbessert, ist Gegenstand laufender Untersuchungen.