gms | German Medical Science

Fragestellung: Wie stark ist die freigesetzte Menge eines Antibiotikums in PMMA-Knochenzement von pulsatiler Jet Lavage beeinflusst und wie verhält sich der Effekt der Lavage auf die Freisetzung von Antibiotika im zeitlichen Verlauf?

Methodik: Es sollte die Antibiotikafreisetzungskinetik aus definierten rechteckigen Zementblock-Spacern (Quader) in-vitro untersucht werden. Hierfür wurden unter standardisierten Rahmenbedingungen definierte Antibiotikamengen zu mehreren kommerziell erhältlichen PMMA-Zementen zugemischt. Unter Berücksichtigung des zu erwartenden Keimspektrums der meisten periprothetischen Infektionen und den pharmokinetischen und chemischen Eigenschaften aller verfügbaren Antibiotika sollten Zumischungen verschiedener Konzentrationskombinationen von Gentamicin und Vancomycin untersucht werden. Die Freisetzungskinetik von den in der Revisionsendoprothetik weitverbreiteten Zementen Palacos R+G, Copal G+V und Spacem wurden untersucht und verglichen. Palacos R+G Zement enthält bereits 0,5 g Gentamicin, es wurden 2g Vancomycin zugemischt. Copal G+V Zement enhält bereits 0,5 g Gentamicin und 2 g Vancomycin. Spacem Zement enthält kein Antibiotikum. Hier wurden sowohl 0,5 g Gentamicin als auch 2 g Vancomycin zugemischt.

Hieraus wurden nach ISO-Norm definierte rechteckige Zementblöcke hergestellt und in die Gruppen Lavage und nicht Lavage aufgeteil. Gruppe A (nicht Lavage) wurde ohne weitere Bearbeitung in eine Pufferlösung gegeben. Gruppe B (Lavage) wurde mit einer definierten Menge NaCl per pulsatiler Hochdruck- Jet Lavage gespült und anschließend ebenfalls in die Pufferlösung gegeben. Dieser Vorgang wurde für alle drei verwendeten Zemente durchgeführt.

Der Verlauf der Antibiotikafreisetzung wurde an 10 definierten Zeitpunkten über einen Zeitraum von 6 Wochen analysiert. Alle Proben wurden im Inkubator bei 36 Grad gelagert.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Für Gentamicin zeigt sich eine deutliche Reduktion der Freisetzung im Nährmedium zu den ersten 2 Messzeitpunkten (5 h und 1 d nach Lavage).

Für Vancomycin scheint der Effekt der Antibiotikumsauswaschung, und die damit verminderten Freisetzung deutlich geringer zu sein.

Zum Untersuchungszeitpunkt T3 (2 d) zeigt sich kein nennenswerter Unterschied mehr.

Auch für die über 6 Wochen kumuliert abgegebene Menge an Gentamicin und Vancomycin ergibt sich durch die Bearbeitung des Zements mit pulsatilen Jetlavage kein nennenswerter Unterschied.

Spacem Zement, welchem beide Antibiotika hinzugefügt wurden, hat über alle Gruppen und Zeitpunkte die mit Abstand geringste Antibiotikumsfreisetzung, wobei sich durch die Jetlavage die freigesetzte Menge der im Medium gelösten Antibiotika zu keinem Zeitpunkt nennenswert ändert.

Diese Analyse liefert eine wissenschaftliche Grundlage für die allgemeine Annahme, dass der Einsatz einer pulsatilen Hochdruck- Jet Lavage nur einen kurzfristigen Effekt (bis 24 h nach Versuchtsbeginn) und anschließend keine Auswirkung auf die Konzentration und somit auf die Wirksamkeit hinzugefügter Antibiotika hat.