Allogeneic vascularized transplantation in cases of bone and joint defects

Summary

This paper presents preliminary results of allogeneic vascularized transplantations of three femoral diaphyses and four total human knee joints. Grafts were harvested from multi-organ-donors and immediately transplanted. Osteosyntheses were performed employing intramedullary nails. Vascular pedicles of the grafts were anastomosed in end-to-side technique. Immunosuppression mainly based on Cyclosporine and Azathioprine. Grafts' perfusion was demonstrated by DSA and Duplex-sonogramms, bone metabolism by SPECT-scintigraphy. Five months following transplantation osteotomies demonstrated consolidation in conventional X-rays. Biopsies of the grafted bone revealed intact osteocytes and arthroscopy demonstrated intact synovial, chondral and ligamentous structures. From the technical aspect vascularized transplantation of the femoral diaphyses and total knee joints is feasible. The main problems are of immunologic nature. Transplantations were performed respecting the ABO-compatibility but with a large HLA-mismatch. Acute and chronic rejection crises may damage the grafts. At least in synovial joints livelong immunosuppression of the recipients seems to be unavoidable.

Zusammenfassung

Es werden die vorläufigen Ergebnisse von 3 Patienten mit allogenen vaskularisierten Femurdiaphysen- und 4 Kniegelenktransplantationen vorgestellt. Alle Transplantate wurden von Multiorganspendern gewonnen und frisch transplantiert. Zur Osteosynthese dienten Marknägel. Die Gefäßpedikel der Transplantate wurden in End-zu-Seit-Technik beim Empfänger anastomosiert. Zur Immunsuppression dienten im wesentlichen Cyclosporin A und Azathioprin. Eine gute Durchblutung der Transplantate zeigten DSA und Duplexsonographie. Der Knochenstoffwechsel wurde durch die SPECT-Szintigraphie kontrolliert. Fünf Monate nach Transplantation zeigte sich eine knöcherne Konsolidierung der Osteotomien im konventionellen Röntgenbild. Biopsien aus den transplantierten Knochen ergaben intakte Osteozyten und arthroskopisch zeigten sich intakte Synovial-, Knorpel- und Bandstrukturen. Technisch erscheint eine solche Transplantation machbar. Das Hauptproblem liegt im Bereich der Immunologie. Alle Transplantationen wurden durchgeführt unter Berücksichtigung der entsprechenden ABO-Kompatibilität, jedoch unter HLA-Mismatch. Deshalb muß mit akuten und chronischen Abstoßungsreaktionen gerechnet werden, die entsprechende Schäden an den Transplantaten hinterlassen können. Deshalb erscheint eine andauernde Immunsuppression der Transplantatempfänger unvermeidbar.