Einsatz eines injizierbaren Kalziumphosphatzements zur Augmentierung von dislozierten Fersenbeinfrakturen

Langjährige Grundlagenforschung unter der Überlegung, Knochenbildung via Imitation der Korallenentstehung ohne Proteineinfluß zu gewährleisten, hat über ausgedehnte präklinische sowie auch klinische Vorarbeiten zu einem neuen, strukturellen, anorganischen Knochenersatzmittel geführt, welches die In-situ-Formation der Knochenneubildung in der mineralischen Phase imitiert. Hierbei werden die anorganischen Kalzium- und Phosphatbestandteile so miteinander kombiniert, daß sie eine injizierbare Paste ergeben, die unter physiologischen Bedingungen innerhalb von wenigen Minuten zu kristallisiertem Karbonapatit aushärtet. Nach 12 h ist die Karbonapatitformation nahezu komplett ausgestaltet, was eine ultimative, axiale Kompressionssteifigkeit von 55 MPa gewährleistet. Die Zusammensetzung und die kristalline Morphologie des ausgeformten Karbonapatits ähneln der Struktur des menschlichen Knochens. Präklinische und klinische Studien bezüglich der Integrierbarkeit des Karbonapatits in die komplexen Aufgaben der Frakturheilung bestätigten hierbei die weitgehend knochenimitierenden sowie stabilitätsverbessernden Eigenschaften dieses biokompatiblen, synthetischen, absorbierbaren Knochenersatzstoffs. Auf dem Boden dieser Grundlagen wird seit Februar 1997 in der Berufsgenossenschaftlichen Unfallklinik Frankfurt am Main die zusätzliche Stabilisierung von dislozierten Kalkaneusfrakturen vorgenommen. Bei inzwischen 18 mit Karbonapatit augmentierten Kalkaneusfrakturen war bei sämtlichen Röntgennachuntersuchungen in keinem Fall eine sekundäre Nachsinterung oder Verkürzung zu verzeichnen. An Komplikationen ergaben sich lediglich dreimal leichtgradige nervale Irritationen, vollständige Arbeitsfähigkeit trat bei 17 der 18 Fälle nach einer durchschnittlichen Dauer der Arbeitsunfähigkeit von lediglich 136 Tagen ein. Eingeschränkt arbeitsfähig im alten Beruf war lediglich 1 Patient. 7 Patienten benötigen keine orthopädischen Hilfsmittel, 8 erhielten orthopädische Maßschuhe, während 7 Patienten Einlagen benötigten. Aufgrund einer halbierten Entlastungszeit von 6 Wochen ist auch die Notwendigkeit der Verwendung von Gehstützen verkürzt, die um durchschnittlich 5–6 Wochen vorgezogene Wiederaufnahme der Arbeit erbringt gemäß einer unabhängig durchgeführten Wirtschaftlichskeitsstudie eine Gesamtkosteneinsparung von etwa DM 4800 pro Fall.

Long-term basic scientific research with the aim of establishing the rebuilding of vital bone via a process imitating coral development without the influence of proteins has progressed through extensive preliminary preclinical and clinical studies to lead to a new, inorganic bone mineral substitute that imitates the in situ formation of regenerating vital bone in the mineral phase. In this process the inorganic calcium and phosphate components are combined together so as to create an injectable paste, which in physiological conditions hardens up to give crystallized carbonated apatite within a few minutes. After 12 h the carbonated apatite formation is almost complete, giving it an extraordinary ultimate compressive stiffness of about 55 MPa. Both the composition and the crystalline morphology of the carbonated apatite formed are thus highly reminiscent of the structure of human bone. The preclinical and also primary clinical studies on the possibility of integrating carbonated apatite into the complex tasks involved in fracture healing have confirmed that this biocompatible synthetic absorbable bone mineral substitute has various features imitating those of bone and giving improved stability. On the basis of these characteristics, in the BG Clinic in Frankfurt on Main the additional stabilization of dislocated calcaneus fractures has been established since February 1997. In the 18 cases of calcaneus fracture so far augmented additionally with carbonated apatite no secondary sintering or shortening has been observed. The only complications seen have been slight nerve irritation in 3 cases; 17 of the 18 patients were able to work again normally after a mean of only 136 d. The ability to work in the old profession was restricted in only 1 patient. In 7 cases the patients needed no orthopaedic appliances, while 8 patients had to be fitted for orthopaedic shoes and 7 patients needed arch supports. Because the period of reduced weight-bearing is halved to 6 weeks, the period during which patients needed crutches is also shortened, so that the return to work is brought forward by a mean of about 5–6 weeks, which according to a recent economic study also leads to a total saving of about DM 4,800 per case.