Titelaufnahme

Titel
Beschreibung der Knochenqualität und histomorphometrische Charakterisierung der Trabekelarchitektur im durch Micromovements behandelten Frakturkallus / eingereicht von Noemi-Katalin Szalai
VerfasserSzalai, Noemi-Katalin
Begutachter / BegutachterinWatzak, Georg ; Tangl, Stefan ; Schwaha, Thomas
Erschienen2008
Umfang75 Bl. : Ill., graph. Darst.
HochschulschriftWien, Med. Univ., Dipl.-Arb., 2008
Anmerkung
Zusammenfassung in engl. Sprache
SpracheDeutsch
DokumenttypDiplomarbeit
Schlagwörter (DE)Fraktur / Kallus / Micromovements / Fixateur externe / Histomorphometrie / Trabekelarchitektur / Schafsmodell
Schlagwörter (EN)fracture / callus / micromovements / Fixateur externe / histomorphometry / trabecular architecture / sheep model
URNurn:nbn:at:at-ubmuw:1-712 Persistent Identifier (URN)
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Beschreibung der Knochenqualität und histomorphometrische Charakterisierung der Trabekelarchitektur im durch Micromovements behandelten Frakturkallus [1.91 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

Das Ziel der vorliegenden Studie war es, anhand eines Tierversuchsmodells am Schaf den Einfluss von kontrollierten Bewegungen auf die Frakturheilung zu untersuchen.

42 weibliche Schafe erfuhren an der linken Tibia eine transversale Osteotomie mit einer Spaltbreite von 3 mm. Die Fraktur wurde mit einem Fixateur externe versorgt, über den auch definierte Bewegungen auf die Bruchenden übertragen werden konnten. Die Versuchstiere wurden in 5 Gruppen untergeteilt. Die Bruchenden der Gruppe A wurden mit einer Amplitude 0,2 mm , die der Gruppe B mit 0,4 mm und die der Gruppe C mit 0,8 mm jeweils 20 min täglich mit 60 Hz mit Hilfe eines am Fixateur externe angebrachten Mikroprozessor bewegt. Gruppe K erfuhr keine zusätzliche Stimulation. Die Kontrollgruppe KD wurde zusätzlich rigide mit einem Doppelrahmenfixateur versorgt. Nach 6 Wochen Behandlung wurden die Tibien zu histologischen Dünnschliffpräparaten verarbeitet.

Eine qualitative Beschreibung der Präparate wurde vorgenommen. Der Anteil des fibrösen Gewebes und das sekundäre Remodeling am Frakturspalt, das Vorhandensein von Knochenresorption und Knochenneubildung am Kallusrand sowie der Reifegrad des Kallusgewebes wurden untersucht. Desweiteren wurden der Vernetzungsgrad der Trabekel (TBPf) und die Mittlere Trabekeldicke (MTPT) ermittelt.

Die maximalen Knochenneubildungsprozesse am Kallusrand, sowie starke Remodelingvorgänge am Frakturspalt sind bei der Gruppe C (0,8 mm) zu finden. Die Gruppe K zeigt die minimalste Knochenneubildung und Resorption am Kallusrand. Die höchste mittlere Trabekeldichte von 0,1406 mm zeigt ebenfalls die Gruppe K. Diese Gruppe weist einen ähnlichen Vernetzungsgrad der Trabekel (-16,82) wie die Gruppe B mit -16,01 auf.

Die Tiere der Versuchsgruppe A haben den höchsten Anteil an fibrösem Gewebe und den reifsten Knochen. Bei der Kontrollgruppe mit Doppelrahmen findet sich im Kallus der niedrigste Reifegrad, sowie die niedrigste Trabekeldicke von 0,115 mm und ein TBPf von -9,56.

Anhand der Studie konnte gezeigt werden, dass bei den Versuchstieren der Gruppe mit der Stimulationsamplitude 0,4 ähnliche Ergebnisse, wie bei der mit einem Fixateur externe versorgten Gruppe ohne Stimulation, auftraten Daraus lässt sich schlussfolgern, dass die bei physiologischen Bewegungen vorherrschende Belastung des Frakturkallus ausreichend für die Entstehung eines qualitativ hochwertigen Kallusgewebes ist. Eine zusätzliche Bewegung der Frakturenden mithilfe einer externen Stimulation scheint bei der physiologischen Frakturheilung nicht von Nöten zu sein.

Zusammenfassung (Englisch)

The aim of this study was to characterize the influence of controlled micromovements on fracture healing in a sheep model.

42 female sheep received a transversal osteotomy of the left tiba, producing a gap of 3 mm width. The fracture was treated with a Fixateur externe which also transmitted defined Micromovements to the fracture ends. The animals were divided into 5 groups. The fracture ends of group A were subjected to axial micromovements of 0,2 mm, group B of 0,4 mm and group C of 0,8 mm with 60 Hz for 20 min daily, using a microprocessor attached to the Fixateur externe. Control group K received no further stimulation. The second control group KD was additionally fixed with an extra rigid, doubleframe Fixateur. After 6 weeks treatment the tibiae were processed into ground thin sections.

A qualitative description of the specimens was performed: The amount of fibrous tissue in the fracture gap, the secondary remodelling in the cortical bone near it, bone resorption and formation on the periphery of the callus and the maturity of bone tissues within the callus were studied. Also the connectivity (TBPf) and the mean thickness of trabeculae (MTPT) were quantified.

The maximal amount of newly formed bone in the periphery of the callus, as well as strong remodelling in the vicinity of the gap were found in group C (0,8 mm). The group K showed a minimal amount of newly formed bone, as well as the minimal resorption of the callus periphery. The highest mean trabecular bone thickness of -0,140 mm was also found in group K. This group showed a similar trabecular bone pattern factor of -16,82 as group B (-16,01). The sheep of group A showed the highest amount of fibrous tissue and the most mature bone. The smallest MTPT (0,115 mm) as well as the lowest bone maturity was found in the control group treated with doubleframe Fixateur. The TBPf was -9,5608.

In this study, the animals of the group with the stimulation of 0,4 mm show similar results to the animals treated with a fixateur without stimulation. This study shows, that a fracture callus, which was established under physiological loading conditions, is sufficient to achieve the formation of highly organised, high quality callus tissues. No additional external stimulation seems to be necessary for fracture healing.