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Title
Einflüsse von Micromovements auf die quantitative Zusammensetzung des Frakturkallus im Tierversuch am Schaf / eingereicht von Anton Shala
AuthorShala, Anton
CensorWatzak, Georg ; Tangl, Stefan
Published2012
Description62 Bl. : Ill., graph. Darst.
Institutional NoteWien, Med. Univ., Dipl.-Arb., 2012
Annotation
Zusammenfassung in engl. Sprache
LanguageGerman
Document typeThesis (Diplom)
Keywords (DE)Frakturkallus / Mikrobewegungen / Frakturheilung / Knochengewebe / Knorpelgewebe / Tierversuch / Schaf
Keywords (EN)fracture callus / micromovements / fracture healing / bone tissue / cartilage tissue / animal experiments / sheep
URNurn:nbn:at:at-ubmuw:1-2029 Persistent Identifier (URN)
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Einflüsse von Micromovements auf die quantitative Zusammensetzung des Frakturkallus im Tierversuch am Schaf [0.48 mb]
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Abstract (German)

Ziel dieser Studie war es, den Effekt von minimal invasiven Mikrobewegungen (Micromovements) unterschiedlicher Amplitude auf die Frakturheilung am Tiermodel Schaf zu untersuchen.

Zu diesem Zweck wurde bei insgesamt 41 weiblichen Schafen eine Osteotomie der linken Tibia durchgeführt. Der so hergestellte Osteotomie-Spalt von 3mm Breite wurde bei allen Tieren mit einem Fixateur externe stabilisiert. Der auf diesem angebrachte Mikroprozessor, ermöglichte eine interfragmentäre Bewegung und Stimulation der Farkturenden in axialer Richtung. Die Tiere wurden nach der Osteotomie in fünf Behandlungsgruppen mit unterschiedlichem Stimulations-Plan eingeteilt: Die Frakturenden der drei Testgruppen wurden mit einer Amplitude von jeweils 0,2 mm, 0,4 mm beziehungsweise 0,8 mm für 20min pro Tag bewegt. Die Kontrollgruppe wurde nicht stimuliert, ebenso wie die Doppelrahmen-Kontrollgruppe, die zusätzlich mit einem Doppelrahmen Fixateur extrem rigide stabilisiert wurde. Nach einer Behandlungszeit von sechs Wochen wurden die Tibiae entnommen, histologische Dünnschliffe nach der Methode von Donath hergestellt und die Menge des neugebildeten Knochen- und Knorpelgewebes histomorphometrisch bestimmt.

Im gesamten Osteotomiebereich wurde bei der 0,4 mm Gruppe am meisten Knochen gebildet und am wenigsten bei der Doppelrahmen-Kontrollgruppe.

Dieser Unterschied war signifikant (p-Wert 0,019). In den anderen Teilregionen und zwischen den verschiedenen Untersuchungsgruppen fanden sich keine weiteren signifikanten Unterschiede.

Im gesamten Osteotomiebereich wurde wiederum bei der 0,4 mm Gruppe am meisten Knorpel gebildet und am wenigsten bei der Doppelrahmen-Kontrollgruppe. Der Unterschied war signifikant (p-Wert- 0,010). Bei der Knorpelbildung im dorsalen Osteotomiebereich gab es einen signifikanten Unterschied (p-Wert 0,047) zwischen der 0,2 mm Gruppe und Doppelrahmen-Gruppe. Außerdem war im ventralen Osteotomiebereich ein signifikanter Unterschied (p-Wert 0,028) zwischen der 0,4 mm Gruppe und Doppelrahmen-Kontrollgruppe nachweisbar.

Anhand dieser Studie konnte gezeigt werden, dass bei den Versuchstieren der Gruppen mit Stimulation annähernde gleich gute Ergebnisse erzielt wurden, wie bei der Gruppe mit einem normal-stabilen Fixateur externe.

Allein die Fixierung mit dem extrem stabilen Doppelrahmen Fixateur, der alle Bewegungen weitgehend unterband, erwies sich als nachteilig.

Daraus lässt sich schließen, dass die physiologische Beweglichkeit der Frakturenden eine ausreichende Stimulation auf die Bildung von Kallusgewebe ausübt. Zusätzliche Micromovements der Frakturenden mit Hilfe von externer Stimulation scheinen keine weitere Verbesserung des Heilungsgeschehens zu bewirken.

 

Abstract (English)

It was the aim of this study to evaluate the effect of minimally invasive micromovements of various amplitudes on fracture healing in an animal model in sheep.

To this purpose a total of 41 female sheep was subjected to an osteotomy of the left tibia. The resulting 3 mm wide osteotomy-gap was stabilized with a Fixateur externe in all animals. A microprocessor which was attached to the fixator, produced axial interfragmentary movements and stimulation. After the osteotomy the animals were assigned to 5 treatment groups with different stimulation regimens: The fracture ends of the three test groups were moved with amplitudes of 0.2 mm, 0.4 mm or 0.8 mm respectively, for 20 minutes per day. The control group received no stimulation and neither did the second control group which was additionally stabilized with an extremely rigid doubleframe fixator.

After a treatment period of six weeks the tibiae were removed, ground thin sections were produced according to Donath and the amount of newly formed bone and cartilage in the osteotomy region was determined histomorphometrically.

The most bone tissue in the overall osteotomy region was formed in the 0.4 mm group, while the doubleframe fixator group showed the lowest values. These differences were significant (p-value 0.019). In the other analyzed subregions and between the treatment groups, no additional significant differences were found.

Similarly, most cartilage was present in the 0.4 mm group in the overall osteotomy region, and least in the doubleframe control group with the difference being significant (p-value 0.010). Cartilage formation was also significantly different (p-value 0.047) between the 0.2 mm group and the double-frame control group in the dorsal region. Additionally there was a significant difference (p-value 0.028) in the ventral osteotomy region between the 0.4 mm group and the double-frame control group.

The results of this study showed, that animals which were subjected to stimulation presented nearly the same findings as those that were fixed with a normally rigid single-frame Fixateur externe. Only the stabilization with an extremely rigid doubleframe Fixateur externe, which prevented movements almost completely, proved to be unfavorable.

In conclusion it can be said, that a physiologic degree of mobibility of the fracture ends is sufficient stimulation for the formation of callus tissue. Additional micromovements by means of external stimulation seem to produce no further improvement of healing processes.