Langfristige Inkorporationseigenschaften von allogenen Knochenchips in der Revisionsendoprothetik

Fragestellung Allogene Knochenchips werden in der Revisionsendoprothetik häufig zur Rekonstruktion von Knochendefekten im Acetabulum verwendet. Für strukturelle Allotransplantate haben wir bereits die erfolgreiche Inkorporation in den Wirtsknochen gezeigt (Butscheidt S et al. J Bone Joint Surg Am. 2018;100(16):1406-15). Während die klinischen Ergebnisse der Revisionsoperationen mit Verwendung von Allotransplantaten als sehr gut beschrieben werden, sind die mikrostrukturellen Grundlagen für die Inkorporation von allogenen Knochenchips bislang unbekannt.

Methodik Die Acetabula von 23 Individuen mit dokumentierter Verwendung von allogenen Knochenchips und zementierter Pfanne wurden post mortem explantiert. Die Zeit, in der die Allotransplantate nach Revision im Körper (in situ) waren, betrug 9,4 ± 4,2 (2,2 - 19,8) Jahre. Zur Lokalisierung des Transplantats und zur Bestimmung der Grenzflächen wurden umfangreiche Bildgebungsverfahren einschließlich Kontaktradiographie und hochauflösender Computertomographie durchgeführt. Die Grenzfläche Wirtsknochen - Allotransplantatknochen (d.h. direkter Kontakt und Überlappung) wurde in histologischen Schliffbildern und zusätzlichen unentkalkten histologischen Schnitten sowie mittels Rasterelektronenmikroskopie analysiert.

Ergebnisse und Schlussfolgerung Von den 23 Fällen konnte in 16 Fällen Allotransplantatknochen identifiziert werden. In diesen Fällen zeigte sich entlang 90,9 % der gesamten Grenzfläche ein direkter Kontakt mit zusätzlicher Überlappung zwischen Wirtsknochen und Allotransplantat. Die mittlere Überlappung betrug 2,2 ± 1,0 mm mit einem Maximum von 4,7 ± 2,1 mm. Diese Überlappungszone war im Vergleich zum Wirtsknochen und zum Allotransplantat durch erhöhte Parameter des Knochenumbaus und der trabekulären Mikrostruktur (v.a. der trabekulären Dicke) gekennzeichnet (p < 0.001), was zu einer erfolgreichen Inkorporation des Transplantats führte. Während kein Zusammenhang zwischen der Zeit in situ und der Überlappung beobachtet werden konnte, korrelierte die Defektgröße mit der Fläche des nicht remodellierten Transplantats sowie mit der Dicke einer Fibroseschicht, die den Überlappungsbereich vom verbleibenden Allotransplantat trennte. Diese Fibroseschicht deutet darauf hin, dass strukturelle Allografts bei größeren Knochendefekten überlegen sein könnten. Da wir in dieser Langzeituntersuchung keine zeitabhängige Zunahme der Überlappung feststellen konnten, erfolgt der Inkorporationsprozess womöglich früher (d. h. in den ersten Wochen/Monaten). Unsere Studie liefert die erste systematische histologische Auswertung von allogenen Knochenchips, um deren erfolgreichen Einsatz bei der Rekonstruktion des Acetabulums zu unterstreichen.

Stichwörter Endoprothetik; Allotransplantat; Osseointegration; Knochenregeneration

Publication History

Article published online:
15 October 2020