Einheilung von autologen Spongiosatransplantaten und Hydroxylapatitkeramiken im Tibiasegmentdefekt Wert der sonographischen Verlaufskontrolle

Zusammenfassung

Ziel dieser Studie war es, ein ultraschallbasiertes Scorebewertungssystem zu entwickeln und zu testen, welches Aussagen über den Heilungsverlauf in einem Knochendefekt, der mit einem Knochenersatzstoff oder mit Spongiosa aufgefüllt wurde, ermöglichen sollte. Wir implantierten 51 Schafen poröse Hydroxylapatit(HA-)keramiken in einen Tibiasegmentdefekt; 14 Schafen wurde autologe Spongiosa implantiert. Die Beobachtungszeiten betrugen 3, 6 und 12 Monate. Außer den 12-Monats-Tieren bestand jede Versuchsgruppe aus mindestens 6 Tieren. Am Versuchsende wurden die Tibiae bis zum knöchernen Versagen biomechanisch getestet. Die Resultate wurden mit den radiologischen und sonographischen Scorebewertungen, die an den selben Tieren erhoben wurden, korreliert. Das Scoresystem ermöglichte die Beschreibung der knöchernen Integration einer HA-Keramik bzw. der Mineralisation eines Spongiosatransplantats. Schafe mit HA-Keramik, die eine Pseudarthrose entwickelten, hatten einen signifikant niedrigeren Score als die Tiere mit einer suffizienten Implantatintegration. Es zeigte sich eine signifikante Korrelation zwischen den Scorewerten und den biomechanischen Ergebnissen. Wir konnten innerhalb des Scoringsystems einen Grenzwert festlegen, der die Vorhersage einer Instabilität bzw. Pseudarthrose ermöglichte. In unserem Modell konnten wir mit Hilfe der Sonographie die knöcherne Integration von HA-Keramiken oder Spongiosatransplantaten bestimmen bzw. vorhersagen.

Summary

The aim of this study was to develop and test a scoring system based on real-time ultrasonograpy (US), which is able to predict the healing of a bone defect filled with a bone graft substitute or cancellous bone graft. We implanted porous hydroxy-apatite (HA) ceramic blocks into a segmental defect in the tibia of 51 sheep; 14 sheep received autologous bone graft from the iliac crest. Follow-up times were 3, 6 and 12 months. With the exception of the 12-month animals, there was a minimum of 6 animals in each group. At the end of follow-up the tibiae were tested in torsion to failure. These results were correlated with radiographic and ultrasound scores measured on the same specimens. With the scoring system it was possible to describe the osseous integration of the HA ceramic or mineralisation of the cancellous bone graft. Sheep with ceramic implant that developed non-unions showed a significantly lower score than sheep with a sufficient implant integration. A significant correlation between these scores and the biomechanical results was found. We were able to define a cut-off within the scoring system which made the prediction of instability/non-union possible. In our model we were able to predict the osseous integration of HA ceramics and autologous cancellous bone grafts with the use of real-time ultrasound.