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Frühergebnisse nach Gestielter Transplantation eines Axial Vaskularisierten Bioartifiziellen Knochengewebeersatzes im Critical Sized Femurdefektmodell der Ratte
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Authors
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A. Arkudas
- Plastisch- und Handchirurgische Klinik, Universitätsklinik Erlangen, Erlangen, Germany
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A. Balzer
- Plastisch- und Handchirurgische Klinik, Universitätsklinik Erlangen, Erlangen, Germany
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G. Bührer
- Plastisch- und Handchirurgische Klinik, Universitätsklinik Erlangen, Erlangen, Germany
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I. Arnold
- Plastisch- und Handchirurgische Klinik, Universitätsklinik Erlangen, Erlangen, Germany
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J.P. Beier
- Plastisch- und Handchirurgische Klinik, Universitätsklinik Erlangen, Erlangen, Germany
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O. Bleiziffer
- Plastisch- und Handchirurgische Klinik, Universitätsklinik Erlangen, Erlangen, Germany
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C. Körner
- Universität Erlangen-Nürnberg, Lehrstuhl Werkstoffkunde und Technologie der Metalle, Erlangen, Germany
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R.F. Singer
- Universität Erlangen-Nürnberg, Lehrstuhl Werkstoffkunde und Technologie der Metalle, Erlangen, Germany
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R.E. Horch
- Plastisch- und Handchirurgische Klinik, Universitätsklinik Erlangen, Erlangen, Germany
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U. Kneser
- Plastisch- und Handchirurgische Klinik, Universitätsklinik Erlangen, Erlangen, Germany
| Published: | September 10, 2012 |
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Einleitung: In dieser Studie sollen mittels arteriovenöser Gefäßschleife axial vaskularisierte bioartifizielle Knochenkonstrukte in einen critical sized Femurdefekt gestielt transplantiert werden. Ziel dieser Studie ist die Untersuchung der Durchblutung, Knochenbildung sowie des Zellüberlebens nach erfolgter Transplantation im Vergleich zu primär ausschließlich extrinsisch vaskularisierten Konstrukten.
Material und Methoden: Zunächst erfolgt in Gruppe A die Implantation einer arteriovenösen Gefäßschleife in eine perforierte custom-made Titankammer mit integrierter Plattenosteosynthese. Die Titankammer ist gefüllt mit einer Knochengranulamatrix bestehend aus 60% Hydroxyapatit und 40% Beta-Tri-Kalziumphosphat, welche mit Fibrin sowie 60 µg/ml BMP2 und 5x106 MSCs versetzt worden war. In Gruppe B erfolgt die Matriximplantation in die Titankammer ohne zusätzliche Gefäßschleife. 6 Wochen nach initialer Operation wird die Titankammer in den Femurdefekt am selben Bein transplantiert und mit Schrauben fixiert, in Gruppe A gestielt an der arteriovenösen Gefäßschleife. 10 Tage nach Transplantation erfolgt die Explantation der Konstrukte sowie die histologische, morphometrische und molekularbiologische Untersuchung.
Ergebnisse: Die Eingriffe wurden gut toleriert. Nach der Explantation zeigten sich in Gruppe A durchgängige arteriovenöse Gefäßschleifen sowie weiterhin gut durchblutete Knochenkonstrukte nach Transplantation in den Femurdefekt. In Gruppe B war nahezu keine Durchblutung in den Konstrukten vorhanden. In Gruppe A kam es zur signifikanten Zunahme der Knochenbildung im Vergleich zu Gruppe B ohne Gefäßschleife. Zudem war eine deutlich höhere Überlebensrate der primär implantierten MSCs in Gruppe A im Vergleich zu Gruppe B vorhanden.
Schlussfolgerung: Diese Studie zeigt zum ersten Mal die erfolgreiche Transplantation eines axial vaskularisierten bioartifiziellen Knochenkonstruktes in einen critical sized Femurdefekt im arteriovenösen Gefäßschleifenmodell der Ratte. Durch die Gefäßschleife zeigt sich eine signifikant verbesserte Vaskularisation sowie erhöhte Knochenbildung. Durch den Einsatz einer perforierten Titankammer konnte zudem eine Beschleunigung der Vaskularisation sowie die Integration der Plattenosteosynthese in das Kammerdesign erzielt werden.
