Wertigkeit von rekombinantem humanem osteogenetischem Protein als Knochenersatzmaterial bei der lumbalen Spondylodese Ergebnisse einer tierexperimentellen Untersuchung

Zusammenfassung

Nach wie vor stellt autologe Spongiosa den goldenen Standard zur Auffüllung knöcherner Defekte dar. Infolge der begrenzten Menge, Komplikationen an der Entnahmestelle und der zunehmenden Infektionsproblematik bei Verwendung homologer Spongiosa wurde in den letzten Jahren die Weiterentwicklung verschiedener Knochenersatzmaterialien intensiviert. Derzeit stellt auf diesem Gebiet die Entwicklung und Anwendungsbeobachtung verschiedener osteogener Proteine einen Schwerpunkt dar. Durch diese Substanzen erhofft man sich eine qualitative Verbesserung und Beschleunigung der Knochenheilung.

In der vorliegenden tierexperimentellen Studie wurde an insgesamt 30 Zuchtschafen die Beeinflussung der Knochenregeneration durch verschiedene osteogene Substanzen untersucht. Hierzu wurde bei den Versuchstieren eine ventrale interkorporelle Fusion des Wirbelsäulensegments L4/L5 mit dorsaler Instrumentierung durchgeführt. Die Defektfüllung erfolgte bei jeweils 10 Tieren durch autologe Spongiosa, Bio-Oss sowie dem osteogenen Protein 1 (OP-1). Über einen postoperativen Beobachtungszeitraum von insgesamt 24 Wochen erfolgte eine radiologische Verlaufskontrolle zur Beurteilung der Intervertebralraumdurchbauung. In der 24. Woche wurden nach Euthanasie der Versuchstiere nochmals eine radiologische Kontrolle sowie computer- und kernspintomographische Untersuchungen des fusionierten Segments durchgeführt. Abschließend konnten die Ergebnisse von 26 Versuchstieren ausgewertet werden. Die Auswertung erfolgte nach den Kriterien eines eigenen Punkte-Scores.

Unter Berücksichtigung der bildgebenden Untersuchungstechniken in dieser Studie erscheint die Verwendung des OP-1 als Biomaterial zur Fusionierung von Wirbelkörpern im Vergleich zur autologen Spongiosa als Füllmaterial günstiger, da im Vergleich zur Spongiosa-Gruppe signifikant höhere Score-Werte der Intervertebralraumdurchbauung erreicht wurden. Bio-Oss zeigte sich bei unseren Versuchen als eine Substanz mit geringer osteogenetischer Potenz und wird daher als Füllmaterial zur Fusion nicht empfohlen.

Abstract

Up to now autologous spongiosa may be considered as the golden standard for the filling up of bone defects. Because of the limited quantity, complications at the extraction place and the increasing problems concerning infections when using homologous spongiosa the development of various bone replacement materials was intensified during the last years. The development of various osteogenetic proteins as well as experimental studies using these proteins represent a main point in science at present. It is expected that these substances will lead to a qualitative improvement and increase of bone healing.

In the presented study influence of various osteogenetic substances to bone regeneration was examined at 30 breeding sheep after a ventral spine fusion of the segment L4/L5 by a dorsal approach. Bone defect filling was realized at each 10 animals with autologous spongiosa, Bio-Oss as well as the osteogenetic protein 1 (OP-1). To evaluate the progress and outcome of the segmental fusion during a post-operative period of 24 weeks x-ray controls were performed. In the 24th postoperative week after euthanasia of the experimental animals x-ray controls as well as computed and magnetic resonance tomographies were carried out. The results of 26 experimental animals could be analysed. The results were evaluated according to the criterias of an own score-system.

Compared with autologous spongiosa OP-1 as a biomaterial for the fusion of spine-sections led to favorable radiologic results because of higher score values concerning the capability of fusion. Our experiences with Bio-Oss demonstrated lower osteogenetic potency after defect filling with this substance. Therefore we cannot recommend Bio-Oss as filling material for the fusion in spine surgery.