Z Orthop Unfall 1980; 118(5): 768-780
DOI: 10.1055/s-2008-1053537
Originalien

© F. Enke Verlag Stuttgart

Die diaphysäre Verlängerungsosteotomie an Katzenfemora*

Histomorphologische Untersuchungen zur Kallusbildung**Diaphysial lengthening osteotomy performed on the femur of the catHistomorphological studies of callus formationH.-J. Pesch1 , C.-Ch. Günther1 , H. J. Strauß2
  • 1Pathologisches Institut (Direktor: Prof. Dr. V. Becker) der Universität Erlangen-Nürnberg und
  • 2Orthopädische Klinik Wichernhaus (Chefarzt: Prof. Dr. H. Wagner), Krankenhaus Rummelsberg, Schwarzenbruck
* Herrn Prof. Dr. Stephan Krompecher, Debrecen, dem Nestor der Kallusforschung, mit tiefer Verehrung gewidmet** Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft
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Publication Date:
14 May 2008 (online)

Zusammenfassung

An 23 ausgewachsenen Katzen beiderlei Geschlechtes wurde mittels eines nach Wagner modifizierten Distraktionsgerätes die diaphysäre Verlängerungsosteotomie des rechten Femur durchgeführt. Neun dieser Tiere war im Alter von 2 Monaten die distale Epiphysenfuge des rechten Femur zerstört worden. Sowohl die verkürzten als auch normal langen Femora wurden in durchschnittlich 3-4 Wochen bis zu maximal 28 mm verlängert. Die Kallusbildung des Verlängerungsbereiches wurde in Abhängigkeit von der Zeit bis zu 7 Monaten post operationem (p.op.) röntgenologisch und mikroskopisch untersucht.

Epiphyseodese und Verlängerungsosteotomie wurden von den Katzen gut toleriert. Nach anfänglichem Schonhinken liefen und sprangen die Tiere postoperativ mit dem angelegten Verlängerungsgerät normal. Röntgenologisch zeigten 70% der Katzen eine achsengerechte Stellung und 30% eine Fehlstellung der Femurfragmente. Bei 50% aller operierten Tiere lag eine Schraubenlok-kerung vor.

Histomorphologisch findet sich während der Distraktion im Verlängerungsbereich ein zell- und gefäßreiches, resorptives Granulationsgewebe, das in die bei der Operation entstandenen Blutungen und Nekrosen eingewachsen ist. Von der 2. Woche p.op. an kommt es vorwiegend fragmentnahe in der Verlängerungsstrecke und periostal, wenig später auch im angrenzenden muskelnahen Granulationsgewebe zu desmaler Ossifikation. Im Laufe der nächsten 2-3 Wochen entwickelt sich reichlich spongiöser Geflechtknochen. Nach der Distraktion und/oder bei Instabilität (Schraubenlockerung) ist die Ossifikation gemischt desmal-chondral oder rein chondral. Erst nach enchondralem Umbau entsteht schließlich lamellärer Knochen. Durch Infektion des Distraktionsbereiches werden die Ossifikationsvorgänge deutlich verlangsamt und modifiziert.

Nach Roux sind an jeder Knochenbildung mechanische Faktoren beteiligt. Nach Krompecher bestimmen Zug- und Druck-Kräfte, nach Pauwels Dehnung und hydrostatischer Druck die Art der Ossifikation. Unter der Zugwirkung (Dehnung) während der Distraktion entsteht desmaler, durch die relative Zunahme des Druckes nach der Distraktion und bei Instabilität gemischt desmal-chondraler oder rein chondraler Knochen. Diese mechanischen Kräfte werden einerseits durch den Verlängerungsvorgang, andererseits durch die Belastung und Eigenart des Bewegungsablaufes der Einzelspezies modifiziert. Die Ossifikationsmuster der diaphysären Verlängerungsosteotomie sind hierdurch bei Katze und Mensch verschieden.

Abstract

A diaphysial lengthening osteotomy was performed on the right femur of 23 adult cats of both sexes using a distraction devise as modified by Wagner. In nine of these animals, the distal epiphysial growth zone (line) had been destroyed at the age of 2 months in the right femur. Both the shortened femora and those of normal length were extended by up to a maximum of 28 mm within an average of 3 to 4 weeks. Callus formation in the lengthened section was examined roentgenologically and microscopically over a period of up to 7 months post op.

The cats tolerated epiphysiodeses, lengthening osteotomy and distraction well. After an initial postoperative period of limping, the animals ran and jumped about normally with the attached lengthening device. Roentgenologically it was seen that 70% of the cats revealed a proper axial alignment of the femoral fragments and 30% a misalignment. Loosening of the screws was observed in 50% of all operated animals. Histomorphologically, a highly cellular and vascular resorptive granulation tissue was found to be permeating the haematoma and necroses produced by the operation in the lengthened section during distraction. From the second postoperative week onwards, desmal ossification occurs, predominantly in the vicinity of the fragments in the lengthened section and in the periosteal region, and a little later, in the adjoining granulation tissue close to the muscle. During the course of the next 2 to 3 weeks, abundent spongy reticulated bone develops. Following distraction and/or in the case of instability (loosening of the screws), the ossification is of the mixed desmalchondral or of the pure chondral type. Only after enchondral remodelling does lamellar bone finally develop. Infection in the distraction area results in a marked delay and modification of the ossification process.

According to Roux mechanical forces are involved in all bone formation. Ancording to Krompecher tensile and compression forces, and according to Pauwels, extension forces and hydrostatic pressures, determine the nature of the ossification. In response to the tensile effect (stretch) during distraction desmal bone is formed, and in response to the relative increase in the pressure following distraction and in the case of instability, mixed desmal-chondral or pure chondral bone forms. These mechanical forces are modified on the one hand by the lengthening process and on the other by the stresses and specific movements peculiar to the individual species. As a result, the ossification pattern associated with diaphysial lengthening osteotomy differs for cat and man.