Z Orthop Unfall 2008; 146(1): 70-74
DOI: 10.1055/s-2007-989393
Wirbelsäule

© Georg Thieme Verlag KG Stuttgart · New York

Perkutane lumbale interkorporelle Spondylodese mit autogenen Osteoblasten in vivo

Percutaneous Lumbar Interbody Fusion using Autogenous Osteoblasts in vivoL. Berghof1 , 5 , I. Bolle2 , A. Schulz3 , J. Grifka 4 , U. Quint5
  • 1Orthopädische Klinik und Poliklinik der Universität Duisburg-Essen, Essen
  • 2Veterinärmedizinisches Institut der Universität Duisburg-Essen, Essen
  • 3Pathologisches Institut, Klinikum der Justus-Liebig-Universität Gießen
  • 4Orthopädische Klinik für die Universität Regensburg, Bad Abbach
  • 5Orthopädisch-Traumatologisches Zentrum am St. Marien-Hospital Hamm
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Publication Date:
18 February 2008 (online)

Zusammenfassung

Studienziel: Bei Ausweitung minimalinvasiver Verfahren in der Wirbelsäulenchirurgie untersucht dieser Versuch den Einsatz autogener Osteoblasten zur Spondylodese lumbaler Bewegungssegmente. Material und Methode: Im Tierversuch wurde eine trisegmentale lumbale instrumentierte transpedikuläre Stabilisierung durchgeführt. Die intersomatische Fusion wurde durch alleinige Exzision der Bandscheibe, das zusätzliche Einbringen autogener Osteoblasten oder Transposition eines autogenen trikortikalen Beckenkammspanes angestrebt. Ergebnisse: Die radiologische und histologische Auswertung zeigte, dass die eingebrachten osteogenen Stammzellen in vivo beim Schaf eine Spondylodese vergleichbar zum interkorporell eingefügten Beckenkammspan bewirken konnten. Schlussfolgerung: Durch interkorporelles Einbringen autogener Osteoblasten kann eine Spondylodese im Tierversuch vergleichbar zur etablierten Beckenkammplastik herbeigeführt werden. Weitere Einsatzmöglichkeiten beim Menschen sollten geprüft werden.

Abstract

Aim: In the present study we have investigated the potential of autogenous osteoblasts for osteoinduction in a spinal arthrodesis model. Method: After posterolateral instrumentation of 3 segments of a sheep spine the intervertebral space was filled with cancellous bone, osteoblasts or left empty after nucleotomy and elimination of cartilage. Results: Radiological and histological analyses proved a significant osseous reaction in segments treated with cancellous bone or osteoblasts in contrast to the control segment. This outcome provides evidence of spondylodeses by spinal instrumentation in combination with osteoblasts in a sheep model. Conclusion: The results suggest a possible application of autologous osteoblasts as an osteoinductor after percutaneous nucleotomy in spinal fusion. The possible application in a human model should be examined.

Literatur

  • 1 Jaeger M, Westhoff B, Wild A, Krauspe R. Knochenspanentnahme am Becken: Techniken und Probleme.  Orthopäde. 2005;  34 976-994
  • 2 Wilke H J, Kettler A, Claes L E. Are sheep spines a valid biomechanical model for human spines?.  Spine. 1997;  22 2365-2374
  • 3 Quint U, Adelt D. Technik und Komplikationen der trikortikalen Beckenkammspanentnahme zur Fusion der lumbalen Wirbelsäule über ventrale Zugänge.  Orthopädische Praxis. 1995;  31 18-23
  • 4 Quint U. Formen der Instabilität und Möglichkeiten der operativen Stabilisierung an der lumbalen Wirbelsäule. Habilitationsschrift, Essen. 1999
  • 5 Foster M R, Allen M J, Schoonmaker J E, Yuan H A, Kanazawa A, Park S, Liu B. Characterization of a developing lumbar arthrodesis in a sheep model with quantitative instability.  Spine. 2002;  2 244-250
  • 6 France J C, Yaszemski M J, Lauerman W C, Cain J E, Glover J M, Lawson K J, Coe J D, Topper S M. A randomized prospective study of posterolateral lumbar fusion. Outcomes with and without pedicle screw instrumentation.  Spine. 1999;  24 553-560
  • 7 Saxler G, Wedemeyer C, von Knoch M, Render U-M, Quint U. Follow-up-Studie nach dynamischer und statischer Stabilisierung der lumbalen Wirbelsäule.  Z Orthop Ihre Grenzgeb. 2005;  143 92-99
  • 8 Quint U, Wilke H J, Löer F, Claes L. Funktionelle Folgen operativer Dekompressionen am lumbalen Bewegungssegment - eine biomechanische Studie in vitro.  Z Orthop Ihre Grenzgeb. 1998;  136 350-357
  • 9 Kikaldy-Willis W H, Paine K W, Cauchoix J, McIvor G. Lumbar spinal stenosis.  Clin Orthop. 1974;  99 30-50
  • 10 Quint U, Adelt D. Erfahrungen bei kombinierten Eingriffen an der lumbalen Wirbelsäule.  Unfallchirurgie. 1995;  4 167-174
  • 11 Ungethüm M, Plitz W. Implantate und Biomaterialien, Normung und Prüfung. Wirth CJ Praxis der Orthopädie. 3. Aufl., Bd. 2. Stuttgart, New York; Thieme 2001: 31
  • 12 Sandhu H S, Grewal H S, Parvataneni H. Bone Grafting for spinal fusion.  Orthop Clin North America. 1999;  30 685-698
  • 13 Briem D, Rueger J M, Linhart W. Einheilung autogener Transplantate nach dorsoventraler Instrumentierung instabiler Frakturen der thorakolumbalen Wirbelsäule.  Unfallchirurg. 2003;  106 195-203
  • 14 Diedrich O, Kraft C N, Perlick L, Schmitt O. Die Beurteilung des interkorporellen Fusionsstatus nach PLIF mit Cages auf konventionellen Röntgenaufnahmen.  Orthop Praxis. 2002;  38 84-88
  • 15 Brantigan J W, Neidr A, Toohev J S. The Lumbar I/F Cage for posterior lumbar interbody fusion with the variable screw placement system: 10-year results of a Food and Drug Administration clinical trial.  Spine. 2004;  4 681-688
  • 16 Emery S A, Fuller D A, Stevenson S. Ceramic anterior spinal fusion. Biological and biomechanical comparison in a canine model.  Spine. 1996;  21 2712-2719
  • 17 Bader R J, Steinhauser E, Rechl H, Mittelmeier W, Bertagnoli R, Gradinger R. Mechanische Untersuchungen von lumbalen interkorporellen Fusionsimplantaten.  Orthopäde. 2002;  31 459-465
  • 18 Hojo Y, Kotani Y, Ito M, Abumi K, Kadosawa T, Shikinami Y, Minami A. A biochemical and histological evaluation of a bioresorbable lumbar interbody fusion cage.  Biomaterials. 2005;  26 2643-2651
  • 19 Ziegler S, Niedhart C, Wirtz D C, Siebert C H. Augmentation der Spongiosaplastik durch Trikalziumphosphat bei dorsaler Spondylodese.  Orthopäd Praxis. 2001;  37 401-404
  • 20 Einhorn T A. Clinical Application of recombinant human BMPs: early experience and future development.  J Bone Joint Surg [Am]. 2003;  85 82-88
  • 21 Sandhu H S, Khan S N. Recombinant human bone morphogenetic protein-2: use in spinal fusion applications.  J Bone Joint Surg [Am]. 2003;  85 (Suppl 3) 89-95
  • 22 Mulari M T, Qu Q, Harkonen P L, Vaananen H K. Osteoblast-like cells complete osteoclastic bone resorption and form new mineralized bone matrix in vitro.  Calcified Tissue International. 2004;  75 253-261
  • 23 Muschler G F, Matsukura Y, Nitto H, Boehm C A, Valdevit A D, Kambic H E, Davros W J, Easley K A, Powell K A. Selective retention of bone marrow-derived cells to enhance spinal fusion.  Clin Orthop Relat Res. 2005;  432 242-251

Dr. med. Leila Berghof

Orthopädisch-Traumatologisches Zentrum am St. Marien-Hospital Hamm

Nassauer Straße 13 - 19

59065 Hamm

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