Einfluss von Antibiotikapellets (Herafill®) auf die primäre Torsionsstabilität und die Porosität von impaktiertem nativem und thermodesinfiziertem Knochen bei zementierten Hüftprothesenmodellen

Abstract

Hintergrund. Das Verfahren des Impaction-Bone-Graftings zur Rekonstruktion von Hüftprothesen nach fehlgeschlagener Primärimplantation zeigte bisher vielversprechende, aber variable Ergebnisse. Faktoren wie die Zusammensetzung des Allotransplantats und die Porosität nach Impaktion haben Einfluss auf die Primärstabilität der Revisionsendoprothese. Insbesondere die Torsionsstabilität ist von entscheidender Bedeutung. Zeitgleich muss die Prävention von Infektionen angestrebt werden. Dies kann unter anderem durch die Verwendung von thermodesinfiziertem Allotransplantat und durch Antibiotikazugabe erreicht werden. Ziel dieser Studie war es den Einfluss von Antibiotikapellets (Herafill®) auf die primäre Torsionsstabilität von impaktierten nativen und thermodesinfizierten porzinen Knochenchips und die Auswirkungen auf die Porosität des impaktierten Materials zu untersuchen, um damit einen möglichen unabhängigen Parameter für die Primärstabilität zu gewinnen. Material und Methoden. Femurköpfe von 6 bis 7 Monate alten Schweinen wurden halbiert. Eine Hälfte wurde thermodesinfiziert und die andere Hälfte blieb nativ. Gemäß einem vorgegebenen Protokoll wurden unter Verwendung einer Knochenmühle Chips zwischen 3 und 10 Millimetern Größe hergestellt. Es erfolgte die Zugabe von Herafill®-Antibiotikapellets zu jeweils der Hälfte der nativen und thermodesinfizierten Knochenchips und deren Impaktion in Modellschäfte nach der Exeter-Technik. Speziell angefertigte Prothesenschäfte konnten im Anschluss einzementiert werden. Zum Vergleich dienten je 10 identisch hergestellte Modelle mit nativen und thermodesinfizierten Knochenchips ohne die Zugabe der Antibiotikapellets. Die Verteilung der Pellets und der Poren wurde mit dreidimensionalen computertomographischen Aufnahmen analysiert und das Torsionsmoment bis zum Versagen der Grenzfläche zwischen Zement und Knochen gemessen. Ergebnisse. Die Zugabe von Antibiotikapellets verminderte die Torsionsstabilität, in den Gruppen mit thermodesinfiziertem Knochen war diese Verminderung nicht signifikant (p = 0,053), in den Gruppen mit nativ belassenem Knochen war diese signifikant (p = 0,001). Die meisten Antibiotikapellets fanden sich über alle Gruppen hinweg im Bereich unterhalb der Prothesenspitze. Die Torsionsstabilität korrelierte moderat negativ mit der Anzahl der mittig gelegenen Antibiotikapellets (r = -0,41; p = 0,034). In thermodesinfiziertem Knochen fand sich mit 13,4 ± 1,87 % ein signifikant höheres Porenvolumen als in nativ belassenem Knochen mit 10,7 ± 2,22 % (p = 0,011). Die Zugabe von Antibiotikapellets hatte hierauf keinen Einfluss. Interpretation. Insgesamt lässt sich aus der hier getesteten Methode schließen, dass Herafill®-Antibiotikapellets in Verbindung mit dem Impaction-Bone-Grafting die primäre Torsionsstabilität von Revisionsprothesen verschlechtern können. Allerdings zeigen sich thermodesinfizierter und nativer Knochen in Bezug auf die Torsionsstabilität als äquivalente Materialien. Intraoperativ könnten dabei Porositätsanalysen Hinweise auf die Primärstabilität und damit auch auf das Behandlungsergebnis der Operation geben.