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Histologische und biomechanische Analyse des Frakturkallus unter kritisch scherweicher Fixation zu verschiedenen Zeitpunkten post Osteotomie am Schafmodell (2009)

Art

Hochschulschrift

Autor

Fischer, Anne-Christin (WE 1)

Quelle

Berlin: Mensch und Buch Verlag, 2009 — 126 Seiten

ISBN: 978-3-86664-697-1

Verweise

URL (Volltext): https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/6615

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Institut für Veterinär-Anatomie

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Abstract / Zusammenfassung

Trotz der guten Fortschritte in der unfallchirurgischen Forschung kommt es in zehn bis zwanzig Prozent der Frakturen zu Komplikationen während der Heilungsphase (Haas, 2000). Das Ziel der unfallchirurgischen Behandlung ist eine möglichst schnelle und vollkommene Wiederherstellung der Funktion des Bewegungsapparates. Das ist nur möglich durch ein besseres Verständnis der komplexen Zusammenhänge zwischen der mechanischen und biologischen Situation im Frakturbereich. In einem vorangegangenen Tierversuchsprojekt konnten bereits Größenordnungen für Scherbewegungen definiert werden, die eine optimale bzw. eine weniger effektive Heilung zulassen. Gestützt auf das validierte muskuloskeletale Modell des Schafhinterlaufes wurde für vorliegendes Projekt ein spezieller kritisch- scherweicher Fixateur externe entwickelt, welcher mechanische Rahmenbedingungen erzeugt, deren Größenordnung in der Klinik zu Heilungsverzögerungen führen.
Ziel dieser Studie war es den Einfluss definierter mechanischer Rahmenbedingungen auf die Ausprägung und Differenzierung des sich bildenden Frakturkallus zu untersuchen und die Ergebnisse mit denen unter optimalen mechanischen Bedingungen zu vergleichen. Dazu wurden 32 Schafe mit einem monolateralen kritisch- scherweichen Fixateur externe versorgt. Bei allen Tieren wurde eine standardisierte Osteotomie der rechten Tibia mit jeweils identischem Osteotomiespalt von drei Millimetern durchgeführt. Nach Ablauf der jeweiligen Standzeit von zwei, drei, sechs und neun Wochen wurden die Tiere euthanasiert und radiologische, biomechanische und vor allem histologische Untersuchungen schlossen sich an.
Innerhalb des gesamten Beobachtungszeitraumes kam es bei keinem der Tiere zur knöchernen Überbrückung des Osteotomiespaltes. Alle Tiere wiesen röntgenologisch auch nach neun Wochen einen wenn auch teilweise schmalen so doch durchgehend knochenfreien Spalt im ursprünglichen Osteotomiebereich auf, welcher histologisch aus Knorpel- und Bindegewebe bestand. Der Vergleich mit den Befunden des Vorgängerprojektes bestätigt die Annahme, dass der hier angewandte Versuchsaufbau zur Heilungsverzögerung führt, denn unter optimalen Bedingungen war ein Großteil der Tibiae bereits nach sechs und in jedem Fall nach neun Wochen vollständig knöchern überbrückt.
Die in der biomechanischen Untersuchung sechs und neun Wochen post operationem festgestellte geringe Torsionssteifigkeit weist ebenfalls auf eine wenig fortgeschrittene Heilung hin. In 50 Prozent der Fälle konnte eine biomechanische Untersuchung aufgrund einer zu großen Instabilität des noch unreifen Kallusgewebes nicht durchgeführt werden. Zwischen sechs und neun Wochen war kein Heilungsfortschritt, d.h., keine Steifigkeitszunahme, zu verzeichnen. Histologisch wurden zu allen vier Untersuchungszeitpunkten aktive Prozesse der Knochenheilung nachgewiesen, jedoch wurde das eigentliche Ziel der Knochenheilung, die knöcherne Überbrückung der Kortizes, innerhalb der neun Wochen nicht erreicht. Der Grund für diese stark verzögerte Knochenheilung sind die ungünstigen mechanischen Rahmenbedingungen. Diese Ergebnisse demonstrieren, dass der Verlauf und das Ergebnis der Knochenheilung durch die biomechanischen Bedingungen entscheidend beeinflusst werden. Um eine genaue Aussage über den weiteren Heilungsverlauf und deren Ausgang zu treffen, ist der gewählte Beobachtungszeitraum von neun Wochen zu kurz. Nach neun Wochen liegt eine Situation der verzögerten Knochenheilung mit aktiven Abläufen der Heilung vor, welche vermutlich in nächster Zeit ihren Abschluss in der knöchernen Vereinigung der Fragmente findet oder aber in einer hypertrophen Pseudarthrose endet. Um dies genauer zu evaluieren, muss der Versuchszeitraum deutlich verlängert werden, was in einem Anschlussprojekt geplant ist.
Die gewonnenen Erkenntnisse um die histologischen Abläufe der verzögerten Frakturheilung unter definierten mechanischen Rahmenbedingungen sollen helfen, die Möglichkeiten und Grenzen einer Osteosynthese frühzeitig abschätzen zu können und somit ein möglichst problemloses Ausheilen auch komplexer Frakturen zu ermöglichen.