S 03/09: Knochentrans-plantate

Analyse von Knochentransplantaten zur Qualitätskontrolle in der Endoprothetik

Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf, Zentrum für Biomechanik und Skelettbiologie, Institut für Rechtsmedizin, Endo-Klinik

(Laufzeit 09/2009 - 06/2013)

Hintergrund
Knochendefekte werden seit vielen Jahren mit Eigen-oder Fremdknochen-Transplantaten behandelt. In der Endoprothetik werden Knochentransplantate
eingesetzt, wenn die Struktur des Gelenkknochens nicht mehr ausreicht eine
Endoprothese sicher abzustützen. Hierbei haben Fremdknochentransplantate
wegen ihrer guten Verfügbarkeit und der besseren mechanischen Eigenschaften
Vorteile. Trotz der langjährigen Anwendung ist jedoch kaum erforscht, wie sich
der Fremdknochen langfristig im Körper verhält. Gegenstand des Projektes ist
die Untersuchung der körpereigenen Gewebereaktion auf Fremdknochengewebe.

Projektstand
Im Institut für Rechtsmedizin des UKEs konnten bisher 41 Fälle mit
Fremdknochentransplantaten identifiziert werden. Rund 20 % davon erwiesen
sich jedoch als nicht studiengeeignet. Die Transplantate wurden im Bereich
Hüftpfanne und im Oberschenkelschaft eingesetzt. Die exakte Position der Transplantate wird mit einem hochauflösenden CTs bestimmt, da diese Technik konventionellen Röntgenbildern überlegen ist. Die entnommenen Gewebeproben
mit den Transplantaten sind zum überwiegenden Teil bereits vollständig zu
mikroskopierbaren Schnitt-und Schliffpräparaten aufgearbeitet. Bei der
mikroskopischen Auswertung wird die Gewebereaktion im Grenzbereich
Eigenknochen/Fremdknochen analysiert. In einem ersten Untersuchungsabschnitt
wurde die Integrationstiefe bzw. das Ausmaß des integrierten Grenzbereichs bei
den als Block implantierten Transplantaten ermittelt. Die Integration, also das Einwachsen von körpereigenem Knochengewebe kann bei dieser Transplantat-
form bis zu mehreren Millimeter betragen. Der Knocheneinwuchs erfolgt immer
entlang der Transplantattrabekel. Es ist zu erkennen, dass Gefäße mitunter tiefer
in die Transplantate einwachsen als der körpereigene Knochen. In einigen Fällen zeigen sich starke Kalksalz Einlagerungen im Markraum der Transplantatblöcke, die sich bis in den körpereigenen Markraum erstrecken können. Damit deutet sich an, dass die Transplantate möglicherweise nicht nur strukturelle Veränderungen bewirken, sondern auch Mineralisationsvorgänge beeinflussen. Die Dichte des
Eigenknochens spielt keine Rolle bei der Rebiologisierung der Transplantate. Dagegen scheint sowohl die Lokalisation (Becken/Oberschenkel) als auch die Transplantatform und Vorbehandlung das Einwachsen des Fremdknochens zu beeinflussen. Dezidierte Aussagen hierzu werden erst nach Abschuss weiterer Untersuchungen möglich sein.

Prof. Dr. med. Michael Amling, Dr.-Ing. Michael Hahn, Dr. med. Christian Friesecke und Prof. Dr. med. Klaus Püschel