Einfluss von Antibiotikapellets auf die primäre Torionsstabilität von Hüftprothesenmodellen

Fragestellung Bei Revisionseingriffen von Hüftgelenksendoprothesen sind zunehmend relevante Knochendefekte des Femurs zu erwarten. Diese können mittels Impaction-Bone-Grafting unter Verwendung von allogenem spongiösen Knochenmaterial gefüllt werden und einer neuen Prothese langfristig eine stabile ossäre Verankerung verleihen. Das native allogene Knochenmaterial begünstigt jedoch Infektionen, die präventiv mit lokaler Applikation von Antibiotika behandelt werden können. Hierfür wurde Herafill^® als Trägersubstanz für das Antibiotikum in die mechanische Untersuchung im Impaktionsmodell einbezogen. Ziel dieser experimentellen Studie war es, den Einfluss nativer und thermodesinfizierter Spongiosa hinsichtlich der primären Torsionsstabilität eines zementierten Femurschaftprothesenmodells nach Impaktion und unter Berücksichtigung der Beimischung von Antibiotikapellets zu untersuchen.

Methodik Die Spongiosa wurde aus 220 Femurköpfen von Schweinen gewonnen. Die eine Hälfte der Köpfe wurde thermodesinfiziert und die andere verblieb nativ. Aus diesen wurden Spongiosachips der Größen 3-5 mm, 5-8 mm und 8-10 mm hergestellt. 4 Gruppen mit jeweils n = 10 Zylindermodellen mit elliptischem Querschnitt (3 x 4 cm) wurden befüllt und mit einem Fallgewicht von m = 1450g standardisiert impaktiert (Gruppe (1): nativ, ohne Antiobitikapellets; Gruppe (2): nativ mit Antibiotikapellets; Gruppe (3): thermodesinfiziert ohne Antibiotkapellets; Gruppe (4): thermodesinfiziert mit Antibiotikapellets). Die Antibiotikapellets (Herafill^® beads G, Heraeus Medical GmbH, Wehrheim, Deutschland) wurden den Gruppen (2) und (4) homogen untergemischt. Es folgte die Zementierung (mit Palacos^® R+G 40, Heraeus Medical GmbH, Wehrheim, Deutschland) und Einbringung eines eigens angefertigten zementierbaren Prothesenschaftmodells. Nach computertomographischen Scan wurden die Modelle auf Torsion belastet und das maximale Drehmoment bis zum Bruch bestimmt.

Ergebnisse und Schlussfolgerung Gruppe (2) (1,71 ± 0,78 Nm) wies im Vergleich zu Gruppe (1) (3,49 ± 1,36 Nm) eine signifikant niedrigere Torsionsstabilität auf (p = 0,001 bei Alpha = 5%). Die Gruppen (3) (2,73 ± 1,35 Nm) und (4) (1,72 ± 0,93 Nm) unterschieden sich hinsichtlich ihrer Torsionsstabilität nicht (p = 0,053). Die Behandlung der Knochenchips (Vergleich von Gruppe

(1) zu (3) und (2) zu (4)) konnte keinen signifikanten Unterschied bezüglich der primären Torsionsstabilität zeigen. Trägersubstanzen für Antibiotika (Herafill^®) können einen negativen Einfluss auf die primäre Torsionsstabilität haben. Die mechanischen Eigenschaften einer Trägersubstanz sollten bei der Auffüllung von Knochendefekten und der Impaktierung berücksichtigt werden.

Stichwörter Allogener Knochen, Impaction Bone Crafting, Primärstabilität

Publication History

Article published online:
15 October 2020