Handchir Mikrochir Plast Chir 2014; 46(01): 12-17
DOI: 10.1055/s-0034-1366999
Originalarbeit
© Georg Thieme Verlag KG Stuttgart · New York

Osteokonduktive Eigenschaften von Beta-Trikalzium­phosphat in osteoporotischen, metaphysären Radiusdefekten

Osteoconductive Behaviour of beta-Tricalcium Phosphate Ceramics in Osteoporotic, Metaphyseal Bone Defects of the Distal Radius
J. Hainich
1   Hand-, Plastische und Wiederherstellungschirurgie, Kantonsspital St. Gallen, St. Gallen, Schweiz
,
B. von Rechenberg
2   Muskuloskelettales Forschungszentrum, Universität Zürich, Zürich, Schweiz, Zentrum für angewandte Biotechnologie und Molekularmedizin, Universität Zürich, Zürich, Schweiz
,
R. G. Jakubietz
3   Klinik für Unfall, Hand, Plastische und Wiederherstellungschirurgie, Universitätsklinikum Würzburg, Würzburg
,
M. G. Jakubietz
3   Klinik für Unfall, Hand, Plastische und Wiederherstellungschirurgie, Universitätsklinikum Würzburg, Würzburg
,
P. Giovanoli
4   Klinik für Plastische Chirurgie und Handchirurgie, Universitätsspital Zürich, Zürich, Schweiz
,
J. G. Grünert
1   Hand-, Plastische und Wiederherstellungschirurgie, Kantonsspital St. Gallen, St. Gallen, Schweiz
› Author Affiliations
Further Information

Publication History

eingereicht 22 October 2013

akzeptiert 14 January 2014

Publication Date:
26 February 2014 (online)

Zusammenfassung

Hintergrund:

Aufgrund struktureller Veränderungen der Knochensubstanz kommt es bei Frakturen des distalen Radius älterer Menschen häufig zu metaphysären Substanzdefekten. Die operative Versorgung mit winkelstabilen Implantaten kann nicht in jedem Fall einen Repositionsverlust verhindern, die zusätzliche Defektstabilisierung mit dem Einsatz von Knochenersatzmaterialien findet vermehrt Aufmerksamkeit. Die Erfahrungen bezüglich des In vivo-Verhaltens derartiger Verbindungen stammen aus einer geringen Anzahl an Tier- und Humanstudien an jungen, gesunden Probanden. Histologische Untersuchungen zum Einsatz in osteoporotischem, distalen Radiusknochen liegen nicht vor.

Ziel:

Diese Arbeit untersucht Osteokonduktivität, Resorptionsverhalten und Biokompatibilität von Beta-Trikalziumphosphat als temporärer Knochenersatz.

Patienten und Methoden:

15 Gewebeproben aus dem aufgefüllten Defekt der Radiusdiaphyse älterer Patienten wurden anlässlich der Osteosynthesematerialentfernung gewonnen und histologisch untersucht.

Ergebnisse:

Die Knochenneubildung wurde in jedem Fall nachgewiesen, die einzelnen Schritte der Osteoneogenese hin zu geordnetem, lamellären Knochen verlaufen wesentlich langsamer als in den Vergleichsmodellen. Es wurde keine Fremdkörperreaktion beobachtet.

Schlussfolgerung:

Beta-Trikalziumphosphat verhält sich auch in präsumtiv osteoporotischem, humanem Röhrenknochen osteokonduktiv und ist aus histologischer Sicht zum temporären Ersatz von verlorengegangenem, distalem Radiusknochen geeignet.

Abstract

Background:

Surgical treatment of osteoporotic distal radius fractures with locking plates does not completely prevent loss of reduction. Additional bone deficit stabilisation with the use of bone substitute materials is receiving increased attention. Most knowledge on the in vivo behavior of bone substitutes originates from a small number of animal models after its implantation in young, good vascularized bone.

Purpose:

This paper investigates the osteoconductivity, resorption and biocompatibility of beta-tricalcium phosphate as a temporary bone replacement in osteoporotic type distal radius fractures.

Patients and Methods:

15 bone samples taken from the augmented area of the distal radius of elderly people during metal removal were examined.

Results:

The material was found to be osteoconductive, good degradable, and biocompati­ble. Degrading process and remodelling to woven bone seem to require more time than in available comparative bioassays.

Conclusions:

The material is suitable for temporary replacement of lost, distal radius bone from the histological point of view.

 
  • Literatur

  • 1 Fatayerji D, Eastell R. Age-related changes in bone turnover in men. J Bone Miner Res 1999; 14: 1203-1210
  • 2 Rehman MT, Hoyland JA, Denton J et al. Age related histomorphometric changes in bone in normal British men and women. J Clin Pathol 1994; 47: 529-534
  • 3 Sauer HD, Schoettle H. The stability of osteosyntheses bridging defects. Arch Orthop Trauma Surg 1979; 95: 27-30
  • 4 Giannoudis PV, Dinopoulos H, Tsiridis E. Bone substitutes: an update. Injury 2005; 36 (Suppl. 03) S20-S27
  • 5 Jensen SS, Broggini N, Hjorting-Hansen E et al. Bone healing and graft resorption of autograft, anorganic bovine bone and beta-tricalcium phosphate. A histologic and histomorphometric study in the mandibles of minipigs. Clin Oral Implants Res 2006; 17: 237-243
  • 6 Schallhorn RG. Present status of osseous grafting procedures. J Periodontol 1977; 48: 570-576
  • 7 Rogers GF, Greene AK. Autogenous bone graft: basic science and clinical implications. J Craniofac Surg 2012; 23: 323-327
  • 8 Summers BN, Eisenstein SM. Donor site pain from the ilium. A complication of lumbar spine fusion. J Bone Joint Surg Br 1989; 71: 677-680
  • 9 Yildirim M, Spiekermann H, Handt S et al. Maxillary sinus augmentation with the xenograft Bio-Oss and autogenous intraoral bone for qualitative improvement of the implant site: a histologic and histomorphometric clinical study in humans. Int J Oral Maxillofac Implants 2001; 16: 23-33
  • 10 Younger EM, Chapman MW. Morbidity at bone graft donor sites. J Orthop Trauma 1989; 3: 192-195
  • 11 Schmitz JP, Hollinger JO. The critical size defect as an experimental model for craniomandibulofacial nonunions. Clin Orthop Relat Res 1986; DOI: 299–308.
  • 12 Finkemeier CG. Bone-grafting and bone-graft substitutes. J Bone Joint Surg Am 2002; 84-A: 454-464
  • 13 Hollinger JO, Brekke J, Gruskin E et al. Role of bone substitutes. Clin Orthop Relat Res 1996; DOI: 55–65.
  • 14 Vaccaro AR, Chiba K, Heller JG et al. Bone grafting alternatives in spinal surgery. Spine J 2002; 2: 206-215
  • 15 Velard F, Braux J, Amedee J et al. Inflammatory cell response to calcium phosphate biomaterial particles: an overview. Acta Biomater 2013; 9: 4956-4963
  • 16 Zerbo IR, Zijderveld SA, de Boer A et al. Histomorphometry of human sinus floor augmentation using a porous beta-tricalcium phosphate: a prospective study. Clin Oral Implants Res 2004; 15: 724-732
  • 17 Jakubietz MG, Gruenert JG, Jakubietz RG. The use of beta-tricalcium phosphate bone graft substitute in dorsally plated, comminuted distal radius fractures. J Orthop Surg Res 2011; 6: 24
  • 18 LeGeros RZ. Properties of osteoconductive biomaterials: calcium phosphates. Clin Orthop Relat Res 2002; DOI: 81–98.
  • 19 Hoshino M, Egi T, Terai H et al. Regenerative repair of long intercalated rib defects using porous cylinders of beta-tricalcium phosphate: an experimental study in a canine model. Plast Reconstr Surg 2007; 119: 1431-1439
  • 20 Hwang JW, Park JS, Lee JS et al. Comparative evaluation of three calcium phosphate synthetic block bone graft materials for bone regeneration in rabbit calvaria. J Biomed Mater Res B Appl Biomater 2012; 100: 2044-2052
  • 21 Walsh WR, Vizesi F, Michael D et al. Beta-TCP bone graft substitutes in a bilateral rabbit tibial defect model. Biomaterials 2008; 29: 266-271
  • 22 Albrektsson T, Johansson C. Osteoinduction, osteoconduction and osseointegration. Eur Spine J 2001; 10 (Suppl. 02) S96-S101
  • 23 Bauer TW, Muschler GF. Bone graft materials. An overview of the basic science. Clin Orthop Relat Res 2000; DOI: 10–27.
  • 24 Bucholz RW. Nonallograft osteoconductive bone graft substitutes. Clin Orthop Relat Res 2002; DOI: 44–52.