Knorpeldefekte - Keramik-Metall-Implantate versus Mikrofrakturierung

Table of Contents

Eine Alternative der biologischen Reparaturmechanismen zur Behandlung lokal begrenzter Knorpeldefekte stellen Implantate dar, welche die Defektzone ausfüllen und somit die Integrität der Knorpeloberfläche wieder herstellen. Ziel der Studie ist es, diese Implantate gegenüber der Mikrofrakturierung bei lokal begrenzten Knorpeldefekten im Tierexperiment zu vergleichen. Articular Cartilage Degeneration Following the Treatment of Focal Cartilage Defects with Ceramic Metal Implants and Compared with Microfracture, J Bone Joint Surg Am. 2009; 91:900-910

Einleitung

Lokal begrenzte Knorpeldefekte des Knies werden operativ u.a. durch Stimulation der biologischen Reparationsmechanismen durch Mikrofrakturierung, osteochondrale Transplantation und autologe Chondrozytentransplantation behandelt. Die Möglichkeiten der biologischen Reparationsmechanismen sind allerdings durch die Entstehung fibrösen Gewebes gefolgt von Degenerationsprozessen limitiert. Im Tierexperiment werden diese Verfahren am Beispiel der Mikrofrakturierung mit Keramik-Metall-Implantaten verglichen.

Studiendesign

Bei neun Ziegen (2,0 ± 0,21 Jahre; 57,1 ± 10,1 Kg) wurde mit einem 5-mm-Bohrer standardisiert ein 2 mm tiefer Knorpeldefekt an der medialen Femurkondyle beidseits gesetzt. Zehn Wochen später erfolgte randomisiert eine Versorgung des Knorpeldefektes mittels oxidierter Zirkonium Press-fit Implantate (Smith and Nephew, Memphis, Tennessee) oder mittels Mikrofrakturierung (Abb. [1]). Postoperativ erfolgte eine Vollbelastung ohne Limitierung der Bewegung. 26 Tage nach der operativen Versorgung wurden die Ziegen euthanisiert. Die tibiale und femorale Knorpelqualität wurde makroskopisch, histologisch (OARSI Cartilage Histopathology Assessment System) und biochemisch (Proteoglykangehalt, -synthese, -abgabe, ³⁵SO₄ ^2- Inkorporation, Knorpel-DNA-Gehalt) nachuntersucht.

Abb. 1 Mikrofrakturierung am Femurkondylus. a Prinzip des knochenmarkstimulierenden Verfahrens mit Eröffnung der subchondralen Knochenlamelle. b Punktueller Blutaustritt. Im Tiermodell zeigt die Mikrofrakturierung eine signifikant höhere Knorpeldegeneration als die Anwendung der Keramik-Metall-Implantate (Quelle: Schewe et al. Knorpelverletzungen am Kniegelenk. Orthopädie und Unfallchirurgie up2date 2008; 2: 77-94).

Ergebnisse

Die makroskopische Nachuntersuchung ergab keinen signifikanten Unterschied zwischen Mikrofrakturierung versus Implantatversorgung.

Die histologische Knorpeluntersuchung wies in dem der behandelten Defektzone gegenüberliegenden Bereich, dem medialen Tibiaplateau, eine signifikant (p < 0,05) stärkere Knorpeldegeneration nach Mikrofrakturierung im Vergleich zur Implantatversorgung auf. Dies zeigte sich im Bereich des Knorpels des medialen Tibiaplateaus an einem signifikant (p < 0,05) geringeren Glykosaminoglykangehalt, einer signifikant (p < 0,05) geringeren ³⁵SO₄ ^2- Inkorporation in die Glykosaminoklykane und einem signifikant (p < 0,05) geringeren DNA-Knorpelgehalt nach Mikrofrakturierung des medialen Femurkondylus im Vergleich zur Implantatversorgung.

Voraussetzung für geringere Knorpeldefekte im gegenüberliegenden medialen Tibiaplateau nach Implantatversorgung ist allerdings die exakte Positionierung der Implantate.

Bei einer Implantatpositionierung, die nicht bündig mit dem umgebenden Knorpel abschloss, kam es zu einer signifikant (p < 0,05) vermehrten Knorpeldegeneration des gegenüberliegenden medialen Tibiaplateaus.

Dr. Judith Emmerich

Orthopädische Klinik der Medizinischen Hochschule Hannover

Email: [e-mail]

Kommentar

Durch das Implantat wird der Knorpeldefekt ausgefüllt und somit die Integrität der Knorpeloberfläche wieder hergestellt. Die Anwendung der Implantate bei umschriebenen Knorpeldefekten im Bereich des medialen Femurkondylus zeigt eine signifikant geringere Knorpeldegeneration im Bereich des gegenüberliegenden medialen Tibiaplateaus als die Mikrofrakturierung.

Die Methodik dieser Arbeit ist sehr gut strukturiert und die Ergebnisse weisen interessante Aspekte auf. Kritisch ist anzumerken, dass das übliche Nachbehandlungsregime nach Mikrofrakturierung, welches eine Entlastung vorsieht, in dem Tiermodell nicht berücksichtigt wurde und somit die Ergebnisse der Mikrofrakturierung nur bedingt auf die Behandlungseffekte beim Menschen übertragbar sind.

Dr. Judith Emmerich