Stimulation of fracture healing by tissue strain induced bone regeneration
Final Report Abstract
Bei der Knochenverlängerung durch eine Kallusdistraktion kommt es zu einer dehnungsinduzierten Knochenneubildung. Die Hypothese des abgeschlossenen Forschungsprojektes war, das ein nur temporär erzeugter Dehnungsreiz die Knochenneubildungsrate auch bei der normalen Frakturheilung erhöhen kann. Um eine unerwünschte Knochenverlängerung bei der Frakturheilung zu vermeiden, wurde nach einer (temporären) Distraktion der Fragmente wieder eine Verkürzung auf die ursprüngliche Länge vorgenommen. 4 solcher temporärer Distraktionen wurden hintereinander bei einem Frakturmodell (Osteotomie der Schaftstibia) durchgeführt und das Knochenheilungsergebnis mit der Knochenheilung einer sonst gleich behandelten, aber nicht temporär distraktierten Kontrollgruppe verglichen. Der Vergleich zeigte, dass die temporäre Distraktion wie in der Hypothese angenommen, zu einer erhöhten Knochenneubildung führte. Die Knochenneubildungsrate war signifikant erhöht, 43 % mehr peripherer Kallus und 20% mehr neuer Knochen im Frakturspalt gemessen. Dies resultierte in einer 57 % höheren Biegesteifigkeit der temporär distraktierten Knochen im Vergleich zu der Kontrollgruppe. Es konnte damit erstmals der wissenschaftliche Nachweis erbracht werden, dass auch ein temporärer Gewebedehnungsreiz zur Verbesserung von Knochenheilungsvorgängen eingesetzt werden kann. Der Versuch, das temporäre Dehnungsintervall zu verlängern (statt 4x2 mm, einmal 8 mm) führte während der Verkürzung zu Schmerzen in der operierten Extremität, weshalb diese Versuchsmodifikation nicht weiter verfolgt wurde. Es ist aber durchaus möglich, dass durch eine Modifikation des Distraktions-/Verkürzungsregimes noch bessere Ergebnisse erzielbar sind.
