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Fragestellung: Die Versorgung osteochondraler Defekte ist noch immer eine Herausforderung in der Orthopädie und Unfallchirurgie. In unserem BMBF-geförderten Verbundprojekt wurden neue biphasische Implantate auf Polymerbasis im laserassoziierten 3D-Druckverfahren hergestellt. Es wurde eine Geometrie gewählt, die eine Mimikry der osteochondralen Zone darstellt und das Implantat mit interkonnektierenden Poren durchspannt. Bei dem gewählten Polymer handelte es sich um Poly-((D,L)-Lactid-ε-Caprolacton)-dimethacrylat (LCM3), das biologisch über die Bildung von Milchsäure abgebaut wird und in vitro eine gute zelluläre Verträglichkeit zeigte. Zur Förderung des zellulären Einwachsens wurden die Poren des Implantates in einer Versuchsgruppe mit einem aus Kollagen isolierten Biogel gefüllt. Ziel der vorliegenden Teilstudie war die makroskopische Evaluation der Defektheilung in Abhängigkeit der neuen biphasischen Implantate im Großtiermodell.

Methodik: In das distale Femur weiblicher, adulter Schafe (n = 5 je Gruppe; Gewicht 67,16 ± 4,83 kg) wurden zwei Implantate (7 mm Durchmesser; 10 mm Höhe) in die mediale Femurkondyle (belastete Region) und proximal des Patellagleitlagers (unbelastete Region) eingebracht. Eine Schafsgruppe erhielt LCM-Implantate mit Biogel (Gruppe B), die andere Gruppe erhielt LCM-Implantate ohne Füllung (Gruppe O). Nach dreimonatiger Standzeit folgte die Entnahme des distalen Femurs samt standardisierter Fotodokumentation für die makroskopische Auswertung. Zur Beurteilung wurde der makroskopische Score der International Cartilage Repair Society (ICRS) und der Score nach Wayne et al. 2005 [1] angewandt. Außerdem wurde das Absinken des Implantats ermittelt und die postoperative tägliche Schrittzahl mittels Pedometer gemessen. Die statistische Auswertung erfolgte mit SPSS unter Anwendung des Kruskal-Wallis- und des Mann-Whitney-U-Tests.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Die Mehrzahl der Defekte zeigte eine gute Integration der Implantate und nach ICRS-Score eine „fast normale Defektregeneration (Grad II)“, was die grundsätzliche Eignung der verwendeten biphasischen Polymerimplantate zur Reparatur osteochondraler Defekte nachweist. Im statistischen Vergleich der beiden Implantationsgruppen sowie der unterschiedlichen Implantationsorte ergaben sich keine signifikanten Unterschiede. Dieses Ergebnis konnte durch die Pedometeranalyse verifiziert werden. Interessant war, dass in der belasteten Femurkondyle der Gruppe O bei allen Schafen knorpelartiges Ersatzgewebe unterschiedlicher Menge gebildet wurde, welches nun mittels histologischer, immunhistochemischer und molekularbiologischer Untersuchungen charakterisiert wird.

Zusammenfassend zeigen die Ergebnisse, dass poröse Implantate aus dem Polymer LCM3 inklusive Füllung mit Biogel ein gutes Einheilungsverhalten sowie die Bildung eines knorpelartigen Ersatzgewebes fördern.

Gefördert durch BMBF FKZ13XP5089.