Vibrationstherapie zur biomechanischen Stimulation des osteoporotischen Knochens und der Frakturheilung

• Applicant: Professorin Dr. Ewa Klara Stürmer
• Subject Area: Orthopaedics, Traumatology, Reconstructive Surgery
• Term: from 2009 to 2013
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 153318173

Mechanische Reize stimulieren den Knochen zur Neubildung und Strukturanpassung; auch die Frakturheilung lässt sich mechanisch beeinflussen. Es ist bekannt, dass sich eine gezielte Vibrationstherapie positiv auf die Struktur des osteoporotischen Knochens auswirkt. Sie stimuliert die Mechanorezeptoren der Muskel- und Sehnenansätze, sowie der Osteoblasten und fördert dadurch das Knochenwachstum. Frakturen des osteoporotische Knochens sind weiterhin Problemfrakturen. Ihre Heilung ist verzögert, ihre Bedeutung aus sozioökonomischer Sicht immens. Die jährlichen Therapie-Kosten der Osteoporose und ihrer Frakturen werden auf 4,5 Mrd. € geschätzt. In einem tierexperimentellen Schlüsselexperiment konnten die Antragsteller nachweisen, dass sich die Vibrationstherapie signifikant positiv auf die Festigkeit und Struktur des gesunden und des osteoporotischen Knochens auswirkt (Sehmisch, Osteoporosis Int 2009). Dazu wurde ein Vibrationstisch mit vertikaler Vibration und variabler Frequenz (0-100 Hz) entwickelt. Analysiert wurde die Bruchfestigkeit, sowie qualitativ und quantitativ die morphologische Struktur und der Knochenumbau anhand der polychromen Fluoreszenzmarkierung. In diesem Projekt soll untersucht werden, ob und wie die sich Vibrationstherapie auf die Heilung des osteoporotischen und gesunden Knochens auswirkt. Dazu wird sowohl die Richtung der Vibration (vertikal und horizontal), die Dauer der Vibrationssitzung (5, 10 und 15 Minuten) als auch der Zeitpunkt ihres Einsatzes (täglich, frühe Frakturheilung, spätere Phase) variiert. Die Auswirkung der Vibrationstherapie wird an folgenden Organen geprüft: Kallus der metaphysären Tibia, proximales Femur, Lendenwirbelkörper, M. gastrocnemius, M. soleus, M. erector spinae, Herz. Die Auswertung erfolgt computertomographisch, radiologisch, biomechanisch, histologisch, histomorphometrisch, zytologisch und genanalytisch.

• DFG Programme: Research Grants
• Participating Persons: Professor Dr. Stephan Sehmisch; Professor Dr. Klaus Michael Stürmer