Einfluss des Periosts auf die induzierte Knochenneubildung durch autolysierten, antigenextrahierten, allogenen Knochen

Zusammenfassung

Autolysierter, antigenextrahierter, allogener (AAA) Knochen ist eine osteoinduktive Präparation vollständig demineralisierter Knochenmatrix, welche in unserer Klinik bereits seit einigen Jahren Einsatz findet. In der hier vorgestellten tierexperimentellen Studie wurde der Einfluss der Kortikalis bzw. des Periosts auf den Umfang der erzielbaren Knochenneubildung bei Augmentationsplastiken mit AAA-Knochen untersucht. Den Femora von Kaninchen wurden 2 Implantate standardisierter Größe aufgelagert. Durch eine zirkuläre zelldichte PTFE-Membran wurden die Kortikalis bzw. das Periost selektiv ausgeschaltet und so 2 voneinander getrennte Kompartmen-te (subperiostal/epiossär) geschaffen. Durch computergestützte Röntgenbildanalyse sowie quantitative Computertomographie (pQCT) wurden die Fläche und das Volumen des neugebildeten Knochens getrennt nach epiossärem und subperiostalem Kompartment bestimmt. Die Implantation von AAA-Knochen führte in beiden Kompartmenten zur Knochenneubildung, die unter dem Einfluss des Periosts jedoch etwa das 4fache Volumen erreichte. Das Ausmaß der Knochenneubildung zeigte zwar interindividuelle Schwankungen, der Unterschied zwischen beiden Kompartmenten war aber im t-Test für gepaarte Stichproben bei allen untersuchten Parametern mit P < 0,0001 hochsignifikant. Bei Auflagerungsplastiken mit osteoinduktiven Substanzen ist in erster Linie das Periost für die Knochenneubildung verantwortlich. Ursachen hierfür sind dessen großes Reservoir an induzierbaren Vorläuferzellen sowie eine gute Vaskularisation. Bei der klinischen Anwendung sollten das Periost nach Möglichkeit erhalten und eine Deckung des AAA-Knochen-Implantats angestrebt werden. Eine Abschirmung des Periosts, z. B. durch eine zelldichte PTFE-Membran, führt beim Einsatz von AAA-Knochen zu einer signifikant geringeren Knochenneubildung und ist deshalb klinisch wenig sinnvoll.

Abstract

Autolyzed, antigen-extracted, allogenic (AAA) bone is an osteoinductive preparation of completely demineralized bone matrix. It has been clinically applied for years. In an experimental study in rabbits, we evaluated the influence of cortical bone and periosteum on the amount of bone formation following augmentation with AAA bone. Two implants of standardized size were placed ¶on the femoral bone of rabbits. A cell-excluding PTFE membrane was wrapped circularly around the femur as well as the anterior implant shielding the implant from the surrounding periosteum. The posterior implant was exposed directly to the periosteum while being shielded from ¶the cortical bone by the membrane. Thus, two compartments were created selectively, preventing contact between the periosteum or cortical bone and the implants. For each compartment the area and volume of the induced new bone were evaluated by computerized radiograph analysis and quantitative CT (pQCT) scans. Implantation of AAA bone led to new bone formation in both compartments. Contact of the periosteum and the implant led to an almost fourfold increase in bone volume. Although bone formation showed interindividual variations, the difference of both compartments was highly significant using the Student’s t-test for paired samples (P < 0.0001). The data show that periosteum is the primary source of new bone formation in augmentations with osteoinductive materials as it is rich in inducible progenitor cells and is well vascularized. In osseous augmentations with AAA bone, the periosteum should be preserved in order to achieve a close contact of the osteoinductive implant. Shielding from the periosteum, e.g., by cell-excluding membranes, leads to significantly less bone formation following implantation of AAA bone and should therefore be avoided.