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German Congress of Orthopedic and Trauma Surgery (DKOU 2017)

24.10. - 27.10.2017, Berlin

Subtotaler Meniskusersatz mittels optimiertem Seidenfibroin-Implantat am Schafmodell

Meeting Abstract

  • presenting/speaker Svenja Klose - Universitätsklinikum Ulm, Institut für Unfallchirurgische Forschung und Biomechanik, Zentrum für Traumaforschung Ulm, Ulm, Germany
  • Falk von Lübken - Bundeswehrkrankenhaus Ulm, Klinik für Unfallchirurgie und Orthopädie, Rekonstr. und Septische Chirurgie, Sporttraumatologie, Ulm, Germany
  • Daniela Warnecke - Universitätsklinikum Ulm, Institut für Unfallchirurgische Forschung und Biomechanik, Zentrum für Muskuloskeletale Forschung, Ulm, Germany
  • Nick Skaer - Orthox Ltd, Abingdon, United Kingdom
  • Robert Walker - Orthox Ltd., Abingdon, Oxforshire, United Kingdom
  • Oliver Kessler - Zentrum für Orthopädie und Sport, Zürich, Switzerland
  • Anita Ignatius - Universität Ulm, Institut für Unfallchirurgische Forschung und Biomechanik, Zentrum für Traumaforschung der Universität Ulm, Ulm, Germany
  • Lutz Dürselen - Universitätsklinikum Ulm, Institut für Unfallchirurgische Forschung und Biomechanik, Zentrum für Muskuloskeletale Forschung, Ulm, Germany

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2017). Berlin, 24.-27.10.2017. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2017. DocPO25-733

doi: 10.3205/17dkou819, urn:nbn:de:0183-17dkou8193

Published: October 23, 2017

© 2017 Klose et al.
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Text

Fragestellung: Das für den Meniskusteilersatz entwickelte Seidenfibroin-Implantat FibroFix (XXX) zeigte vielversprechende Ergebnisse in einer früheren tierexperimentellen Studie, wobei es durch unzureichende Fixierung zum Teil zu Dislokationen des Implantats kam [1]. Um die Fixierung des Materials am Restmeniskus zu verbessern wurde ein Netz aus Seidenfasern integriert und im vorliegenden Versuchsvorhaben erneut am Schafmodell über 6 Monate getestet.

Methodik: 27 Merinoschafe (2±1 Jahre, 93 ± 8 Kg) wurden in drei Gruppen (jeweils n=9) eingeteilt. Gruppe 1 diente als Sham-operierte Kontrollgruppe. Alle Tiere der Gruppen 2 und 3 erhielten zusätzlich eine subtotale Meniskusresektion unter Belassung einer 2 mm-Randleiste. In Gruppe 3 wurde anschließend das Implantat in den Defekt eingenäht. Nach 6 Monaten erfolgte die makroskopische, biomechanische und histologische Auswertung. Zur biomechanischen Charakterisierung der Implantate/Menisken erfolgte ein Stress-Relaxationstest. Die Knorpelqualität wurde makroskopisch mit einer India Ink-Färbung sowie biomechanisch mittels Eindrücktest an der Oberfläche des tibialen Knorpels beurteilt. Die Daten wurden mit parametrischen und nicht-parametrischen Tests auf statistische Unterschiede zwischen den Gruppen getestet (p<0,05).

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Die Heilung verlief bei allen Tieren komplikationslos. Makroskopisch und histologisch konnten keine Anzeichen einer Entzündung der Kniegelenke festgestellt werden. Eine feste Verbindung des Materials zur nativen Meniskusrandleiste konnte bei keinem Tier nachgewiesen werden und auch histologisch fand sich nur in den Poren im äußersten Randbereich des Implantats wenig unorganisiertes Gewebe mit einigen chondrozytären Zellen (Abbildung 1a [Abb. 1]). Bei 6 Tieren der Gruppe 3 war das Implantat im Defekt fixiert. Von diesen zeigten 3 einen Riss im mittleren Bereich. Die biomechanische Untersuchung zeigte, dass das Material nach Implantation signifikant steifer als natives Meniskusgewebe war (Abbildung 1b [Abb. 1]). Sowohl in der Leerdefekt- als auch in der Implantat-Gruppe kam es nach subtotaler Meniskusresektion makroskopisch sowie biomechanisch zur Erweichung des tibialen Knorpels (Abbildung 1c,d [Abb. 1]).

Durch die Integration des Netzes konnte operationstechnisch eine bessere Verbindung zum Rest-Meniskus als bei der ersten Implantat-Generation erreicht werden. Allerdings führte die Modifizierung des Materials zu einer im Vergleich zum nativen Meniskus erhöhten Steifigkeit, was einerseits Grund für die geringe Chondroprotektion durch das Implantat, andererseits für die teilweise Beschädigung und Dislokation der Implantate sein könnte.

Förderung: Bundeswehr E/U2AD/ED001/EF551


Literatur

1.
Gruchenberg K, Ignatius A, Friemert B, von Lübken F, Skaer N, Gellynck K, Kessler O, Dürselen L. In vivo performance of a novel silk fibroin scaffold for partial meniscal replacement in a sheep model. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 2015 Aug;23(8):2218-29. DOI: 10.1007/s00167-014-3009-2 External link