Langfristige Inkorporationseigenschaften von allogenen Knochenchips in der Acetabulumrekonstruktion
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Die Transplantation von allogenen Knochenchips wird im Rahmen revisionsendoprothetischer Eingriffe häufig zur Rekonstruktion knöcherner Defekte im Acetabulum verwendet. Während das klinische Ergebnis dieses Verfahrens als gut beschrieben wird, waren die mikrostrukturellen Grundlagen und die histologischen Determinanten für die Inkorporation bislang nicht bekannt. Gefördert durch die DFG haben wir in diesem Projekt die mikrostrukturellen und zellulären Mechanismen sowie die Faktoren untersucht, die zur langfristigen Inkorporation von allogenen Knochenchips in den Eigenknochen beitragen. Dafür wurden die Acetabula von 23 Personen, bei denen die vorherige Verwendung von allogenen Knochenchips während einer Revisions-Hüft-Totalendoprothese dokumentiert wurde, postmortal explantiert. Die Zeit, in der die Allografts in situ waren, betrug 9,4 ± 4,2 (2,2 - 19,8) Jahre. Die Grenzfläche zwischen Wirtsknochen (HB) und Allotransplantatknochen (AB) wurde mit einer Reihe von hochauflösenden Bildgebungsverfahren charakterisiert, darunter die hochauflösende Computertomographie (HR-pQCT), Histologie an Schliffpräparaten, zelluläre Histomorphometrie und Rasterelektronenmikroskopie. Von den 23 Fällen konnte Allotransplantat-Knochen in 16 Fällen identifiziert werden. Der Eigenknochen und Allotransplantat-Knochen überlappten in 91,3 % der gesamten Grenzfläche. Das mittlere Einwachsen bzw. die Inkorporation betrug 2,2 ± 1,0 mm mit einem Maximum von 4,7 ± 2,1 mm. Die Peripherie des Allotransplantat-Knochens wies eine enge Verbindung mit dem Eigenknochen auf, was mit erhöhten Indizes für den Knochenumbau und einer erhöhten Trabekeldicke einherging. Während kein Zusammenhang zwischen der Zeit in situ und der Inkorporation festgestellt werden konnte, war die Knochendefektfläche positiv mit der Dicke einer Fibroseschicht verbunden, die die Inkorporationszone vom Allotransplantat trennt. Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass allogene Knochenchips bei der Revisions-Hüftendoprothetik ein adäquates knöchernes Fundament mit erfolgreicher Inkorporation durch Einwachsen des Eigenknochens (d. h. Osteokonduktion) bilden. Es wurde jedoch keine vollständige Remodellierung beobachtet und größere Defekte waren mit Fibrosebildung verbunden. Unsere Untersuchung liefert die erste systematische, multiskalige Langzeitauswertung der Verwendung von allogenen Knochenchips in der Revisions-Hüftendoprothetik und bietet eine Erklärung für deren erfolgreichen klinischen Einsatz. Auf Basis unserer zahlreichen Erkenntnisse aus diesem Projekt werden nun weiterführende Untersuchungen an anderen Skelettregionen und unter Einschluss von synthetischen Knochenersatzmaterialen durchgeführt.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
-
A novel, multi-level approach to assess allograft incorporation in revision total hip arthroplasty. Scientific Reports, 10(1).
Rolvien, Tim; Friesecke, Christian; Butscheidt, Sebastian; Gehrke, Thorsten; Hahn, Michael & Püschel, Klaus
-
Allograft Chip Incorporation in Acetabular Reconstruction. Journal of Bone and Joint Surgery, 103(21), 1996-2005.
Butscheidt, Sebastian; von Kroge, Simon; Stürznickel, Julian; Beil, Frank Timo; Gehrke, Thorsten; Püschel, Klaus; Amling, Michael; Hahn, Michael & Rolvien, Tim
-
Outcome of different reconstruction options using allografts in revision total hip arthroplasty for severe acetabular bone loss: a systematic review and meta-analysis. Archives of Orthopaedic and Trauma Surgery, 143(10), 6403-6422.
Strahl, André; Boese, Christoph Kolja; Ries, Christian; Hubert, Jan; Beil, Frank Timo & Rolvien, Tim
