OP-JOURNAL 2017; 33(02): 166-172
DOI: 10.1055/s-0043-102324
Fachwissen
Georg Thieme Verlag KG Stuttgart · New York

Antibiotikabeschichtete Implantate in der Unfallchirurgie

Patrick Haubruck, Gerhard Schmidmaier
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Publication Date:
06 September 2017 (online)

Zusammenfassung

Perioperative implantatassoziierte Infektionen stellen eine schwerwiegende Komplikation für betroffene Patienten dar, welche die Therapie prolongiert und große sozioökonomische Auswirkung haben kann. Trotz moderner Therapieoptionen und aufwendigen Bestrebungen, neue Therapien zu etablieren, verbleibt eine Inzidenz zwischen 1% nach Niedrigenergietraumata und bspw. 30% nach komplexen offenen Tibiafrakturen. Insbesondere offene Frakturen stellen ein hohes perioperatives Infektionsrisiko dar. Bis zu 60% dieser Frakturen sind bereits initial bakteriell kontaminiert. Die Therapie implantatassoziierter Infektionen ist häufig schwierig, daher sind effektive Präventionsmaßnahmen sinnvoll. Eine vielversprechende Option stellen hierbei mit Antibiotika beschichtete Implantate dar. In den letzten Jahren konnte erfolgreich eine Poly-D,L-Lactid- und Gentamycinbeschichtung für intramedulläre Implantate entwickelt und in die Klinik eingeführt werden. Erste In-vivo-Studien zeigten eine protektive Wirkung der Beschichtung auf Implantatbesiedelung. Weiterhin zeigten Studien ein vorteilhaftes Freisetzungsprofil des Gentamycins mit hoher initialer Freisetzung und effektiven lokalen Konzentrationen des Wirkstoffs. Die Ergebnisse der tierexperimentellen, In-vitro- und ersten klinischen Studien führten zur Entwicklung der ersten zugelassenen Implantate, die eine Beschichtung mit Antibiotika aufwiesen: Der „Unreamed Tibia Nail“ (UTN) PROtect (DepuySynthes, Johnson/Johnson Company, Inc New Jersey, USA), der im August 2005 die CE-Zulassung erhielt, und dessen Nachfolger, der Expert Tibia Nail (ETN) PROtect, welches das aktuell einzige zur Verfügung stehende mit Antibiotikum beschichtete Implantat in der Frakturversorgung ist. Klinische Studien bestätigten die Effizienz der beschichteten Implantate zur Prävention von implantatassoziierten Infektionen vor allem bei Hochrisikopatienten. Die Verwendung des ETN PROtect sowohl bei frischen Frakturen als auch in Revisionsfällen kann das Auftreten von implantatassoziierten Infektionen und Osteomyelitis verhindern ohne gentamycinassoziierte Nebenwirkungen hervorzurufen. Antimikrobiell beschichtete Implantate stellen daher eine vielversprechende Option dar, implantatassoziierte Infektionen zu verhindern und damit die Komplikationsrate insgesamt zu reduzieren.

Abstract

Implant-associated infections remain a debilitating and serious complication. Despite modern treatments and manifold attempts to establish novel therapeutic options, implant-associated infections still occur in 1% of the treatments of low energy fractures and in up to 30% of patients after treatment of severe open tibia fractures. In particular, open fractures have a high risk of perioperative infection, where initial contamination of the fracture site occurs in up to 60% of patients. Therapy of implant-associated infections is challenging. Successful treatment of these demanding infections can only be achieved in 70 to 90% of patients, despite modern treatment strategies. Thus, effective and novel therapeutic modalities are needed to improve prevention of implant-associated infections and the outcome after treatment. For this reason, an implant coating for local drug release has been introduced as a promising option for preventing and treating these infections. In particular, a thin biodegradable, poly(D,L-lactide) coating (PDLLA coating) with incorporated gentamicin has been developed for intramedullary nails. Results from initial in-vivo studies demonstrate that this coating inhibits the colonisation of bacteria onto the implant. Furthermore, coating of implants resulted in favourable drug release, through an initial burst of gentamicin release and effective local concentrations. These encouraging findings led to the development of the first and so far only commercially available antibacterial coating for titanium implants, called PROtect (DepuySynthes, Johnson/Johnson Company, Inc New Jersey, USA). Implants utilising the PROtect coating were the unreamed tibia nail (UTN PROtect) and its successor, the expert tibia nail (ETN PROtect). Clinical studies have proven the effectiveness of these implants for the prevention of implant-associated infections in high-risk patients. Current results show that ETN PROtect prevented implant-associated infections and the onset of osteomyelitis in initially contaminated fractures and in persistently infected non-unions, without causing any gentamicin-associated side effects. Antibacterial coating of implants in fracture treatment is a promising and effective treatment option in the prevention and therapy of implant-associated infections and may reduce the complication rate in traumatology.