knochenersatzmaterialien in der therapie zystischer tumoren des wachsenden skeletts; bone...

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Die Autoren K. Mladenov und U. v. Deimling haben zu gleichen Teilen zu der Arbeit beige- tragen. Orthopäde 2013 · 42:1048–1053 DOI 10.1007/s00132-012-2050-4 Online publiziert: 26. Oktober 2013 © Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2013 K. Mladenov · U.v. Deimling Abteilung für Kinderorthopädie, Asklepios Klinik Sankt Augustin Knochenersatzmaterialien in  der Therapie zystischer Tumoren  des wachsenden Skeletts Zystische Knochentumoren bei Kin- dern sind meistens benigne und nicht größenprogredient. Eine Ausräu- mung wird erst nach ausbleibender Spontanheilung oder fehlgeschlage- ner konventioneller Behandlung wie z. B. Zystendrainage, Zystenaspira- tion, Kortikosteroidinfiltration etc. erwogen. Es ist generell empfohlen, nach Ausräumung der Knochenzys- te den Hohlraum mit Knochenmate- rial (Graft) aufzufüllen um die Konso- lidierung mit vollwertigem Knochen- gewebe zu fördern. Um die Komplika- tionen und die Risiken verbunden mit der Verwendung von Autograft und Allograft zu reduzieren, wurden Kno- chenersatzmaterialien entwickelt. Die ausführliche und kritische Prü- fung der vorhandenen Literatur zeigt aber, dass eine klare Richtlinie über die genaue Indikationen und Moda- litäten der Applikation von Knochen- ersatzsubstanzen bei Kindern, bezo- gen auf die Art des primären Prozes- ses, Defektgröße, Lokalisation und Alter des Patienten, nicht existiert. Die Entscheidung für eine Graftver- wendung wird von der Hypothese ge- stützt, dass eine Auffüllung des De- fekts mit einer Substanz, die zumin- dest osteokonduktive Eigenschaften besitzt, bessere Heilungschancen bie- tet als die Wahrscheinlichkeit einer spontanen Knochenheilung. Es gibt leider bislang keine Evidenz für die- ses Therapiekonzept. Hintergrund Zystische Knochentumoren bei Kindern sind in der Regel benigne asymptomati- sche Raumforderungen, die meistens zu- fällig entdeckt werden und spontan aus- heilen (. Abb. 1a, b). In manchen Fäl- len können aber Knochenzysten größen- progredient sein, Schmerzbeschwerden auslösen oder die Knochenstabilität be- einträchtigen und pathologische Fraktu- ren verursachen. Ziel der Behandlung in solchen Fällen ist die schnellstmögliche Konsolidierung und Wiederherstellung der normalen Knochenfestigkeit, um eine pathologische Fraktur zu vermeiden. Das längerfristige Ziel ist der Erhalt der nor- malen, symptomfreien Belastbarkeit und Funktion. Es ist generell empfehlens- wert, nach Ausräumung der Knochen- zyste den Hohlraum mit Graft aufzufül- len, um das Einwachsen eines nichtknö- chernen, fibrösen Gewebes zu vermeiden und die Konsolidierung mit vollwertigem Knochengewebe zu fördern. Das Mate- rial, mit dem der Knochendefekt aufge- füllt wird, soll bestimmte Eigenschaften besitzen, um den Prozess des knöchernen Aufbaus in den verschiedenen Phasen zu unterstützen. Einen Überblick über die Eigenschaften verschiedener Knochen- ersatzsubstanzen gibt . Tab. 1. D In der ersten Phase spielen die  osteokonduktiven Eigenschaften  eine entscheidende Rolle. Die Mikrostruktur des Grafts soll die Be- siedlung mit Osteoblasten und Osteo- progenitorzellen sowie die Zellenmigra- tion und Gefäßneubildung ermöglichen. In der zweiten „osteoinduktiven“ Pha- se erfolgt die Zelldifferenzierung. In die- se Phase soll der Graft keine entzündliche und keine toxische Reaktionen hervorru- fen, sodass der intensive Stoffwechsel op- timal ablaufen kann. In der letzten „osteo- genen“ Phase erfolgen der Knochenauf- bau und die Remodellierung, hier sollen die Graftresorption und der Knochenauf- bau mit ähnlicher Geschwindigkeit ablau- fen. Ein zu langsames Abbauen des Grafts wird den Knochenaufbau verhindern. Für die Auffüllung von Knochendefek- ten werden Autografts (Eigenknochen), Allografts (Fremdknochen) und synthe- tische Materialien verwendet. Autograft (Eigenknochen) Eigenknochen ist die einzige Substanz, die osteokonduktive, -induktive und -ge- ne Eigenschaften besitzt. Die Rate der lo- kalen Komplikationen im Bereich der Entnahmestelle (Schmerzen, Gefäß-Ner- ven-Verletzung, Hämatom, Fraktur etc.) bleibt mit 15–29% relativ hoch und soll nicht unterschätzt werden [7]. Allograft und allograftbasierte Materialien Allograft und demineralisierte Knochen- matrix („demineralised bone matrix“, DBM) besitzen osteokonduktive und -in- duktive Kapazitäten. Rougraff u. Kling [26] berichteten über die Ergebnisse der Behandlung juveniler Knochenzysten mit DBM. Eine radiolo- gische Knochenheilung wurde nach 3 bis 6 Monaten und eine kortikale Remodel- lierung nach 6 bis 9 Monaten beobach- tet. Diese war nach einem Jahr vollstän- dig. Von 23 Patienten benötigten 5 eine Leitthema 1048 | Der Orthopäde 12 · 2013

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Page 1: Knochenersatzmaterialien in der Therapie zystischer Tumoren des wachsenden Skeletts; Bone substitution materials in therapy of cystic tumors of the immature skeleton;

Die Autoren K. Mladenov und U. v. Deimling haben zu gleichen Teilen zu der Arbeit beige-tragen.

Orthopäde 2013 · 42:1048–1053DOI 10.1007/s00132-012-2050-4Online publiziert: 26. Oktober 2013© Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2013

K. Mladenov · U.v. DeimlingAbteilung für Kinderorthopädie, Asklepios Klinik Sankt Augustin

Knochenersatzmaterialien in der Therapie zystischer Tumoren des wachsenden Skeletts

Zystische Knochentumoren bei Kin-dern sind meistens benigne und nicht größenprogredient. Eine Ausräu-mung wird erst nach ausbleibender Spontanheilung oder fehlgeschlage-ner konventioneller Behandlung wie z. B. Zystendrainage, Zystenaspira-tion, Kortikosteroidinfiltration etc. erwogen. Es ist generell empfohlen, nach Ausräumung der Knochenzys-te den Hohlraum mit Knochenmate-rial (Graft) aufzufüllen um die Konso-lidierung mit vollwertigem Knochen-gewebe zu fördern. Um die Komplika-tionen und die Risiken verbunden mit der Verwendung von Autograft und Allograft zu reduzieren, wurden Kno-chenersatzmaterialien entwickelt. Die ausführliche und kritische Prü-fung der vorhandenen Literatur zeigt aber, dass eine klare Richtlinie über die genaue Indikationen und Moda-litäten der Applikation von Knochen-ersatzsubstanzen bei Kindern, bezo-gen auf die Art des primären Prozes-ses, Defektgröße, Lokalisation und Alter des Patienten, nicht existiert. Die Entscheidung für eine Graftver-wendung wird von der Hypothese ge-stützt, dass eine Auffüllung des De-fekts mit einer Substanz, die zumin-dest osteokonduktive Eigenschaften besitzt, bessere Heilungschancen bie-tet als die Wahrscheinlichkeit einer spontanen Knochenheilung. Es gibt leider bislang keine Evidenz für die-ses Therapiekonzept.

Hintergrund

Zystische Knochentumoren bei Kindern sind in der Regel benigne asymptomati­

sche Raumforderungen, die meistens zu­fällig entdeckt werden und spontan aus­heilen (. Abb. 1a, b). In manchen Fäl­len können aber Knochenzysten größen­progredient sein, Schmerzbeschwerden auslösen oder die Knochenstabilität be­einträchtigen und pathologische Fraktu­ren verursachen. Ziel der Behandlung in solchen Fällen ist die schnellstmögliche Konsolidierung und Wiederherstellung der normalen Knochenfestigkeit, um eine pathologische Fraktur zu vermeiden. Das längerfristige Ziel ist der Erhalt der nor­malen, symptomfreien Belastbarkeit und Funktion. Es ist generell empfehlens­wert, nach Ausräumung der Knochen­zyste den Hohlraum mit Graft aufzufül­len, um das Einwachsen eines nichtknö­chernen, fibrösen Gewebes zu vermeiden und die Konsolidierung mit vollwertigem Knochengewebe zu fördern. Das Mate­rial, mit dem der Knochendefekt aufge­füllt wird, soll bestimmte Eigenschaften besitzen, um den Prozess des knöchernen Aufbaus in den verschiedenen Phasen zu unterstützen. Einen Überblick über die Eigenschaften verschiedener Knochen­ersatzsubstanzen gibt . Tab. 1.

D In der ersten Phase spielen die osteokonduktiven Eigenschaften eine entscheidende Rolle.

Die Mikrostruktur des Grafts soll die Be­siedlung mit Osteoblasten und Osteo­progenitorzellen sowie die Zellenmigra­tion und Gefäßneubildung ermöglichen. In der zweiten „osteoinduktiven“ Pha­se erfolgt die Zelldifferenzierung. In die­se Phase soll der Graft keine entzündliche und keine toxische Reaktionen hervorru­fen, sodass der intensive Stoffwechsel op­

timal ablaufen kann. In der letzten „osteo­genen“ Phase erfolgen der Knochenauf­bau und die Remodellierung, hier sollen die Graftresorption und der Knochenauf­bau mit ähnlicher Geschwindigkeit ablau­fen. Ein zu langsames Abbauen des Grafts wird den Knochenaufbau verhindern.

Für die Auffüllung von Knochendefek­ten werden Autografts (Eigenknochen), Allografts (Fremdknochen) und synthe­tische Materialien verwendet.

Autograft (Eigenknochen)

Eigenknochen ist die einzige Substanz, die osteokonduktive, ­induktive und ­ge­ne Eigenschaften besitzt. Die Rate der lo­kalen Komplikationen im Bereich der Entnahmestelle (Schmerzen, Gefäß­Ner­ven­Verletzung, Hämatom, Fraktur etc.) bleibt mit 15–29% relativ hoch und soll nicht unterschätzt werden [7].

Allograft und allograftbasierte Materialien

Allograft und demineralisierte Knochen­matrix („demineralised bone matrix“, DBM) besitzen osteokonduktive und ­in­duktive Kapazitäten.

Rougraff u. Kling [26] berichteten über die Ergebnisse der Behandlung juveniler Knochenzysten mit DBM. Eine radiolo­gische Knochenheilung wurde nach 3 bis 6 Monaten und eine kortikale Remodel­lierung nach 6 bis 9 Monaten beobach­tet. Diese war nach einem Jahr vollstän­dig. Von 23 Patienten benötigten 5 eine

Leitthema

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zweite Applikation aufgrund eines Zys­tenrezidivs. Die Heilung war inkomplett in 7 Fällen. Bei keinem Patienten wurde ein weiteres Zystenwachstum beobachtet. Die Autoren beschrieben 4 Komplikatio­nen: ein Patient hatte eine fieberhafter Re­aktion mit Leukozytenerhöhung. Ektope Ossifikationen im Bereich des Nadelka­nals wurden bei 2 Patienten beobachtet. Bei einem Patienten entwickelte sich eine Myositis entlang des Nadelkanals. Eine Kontrollgruppe, behandelt nur mit Punk­tion, Aspiration und Kortikosteroidap­plikation war nicht vorhanden. Es wur­de keine Antikörperbestimmung durch­geführt und keine Nachuntersuchung für eine mögliche Infektübertragung.

Es herrscht Konsensus, dass aufgrund potenzieller Risiken wie antigenen und immunologischen Reaktionen oder Über­tragung von Infektionskrankheiten wie HIV und HCV die routinemäßige Ver­wendung von Allografts bei Kindern pri­mär nicht in Erwägung gezogen werden soll [1, 3, 11].

Um die Nebenwirkungen und die Komplikationen, die mit der Verwendung von Auto­ und Allografts verknüpft sind, zu reduzieren, wurden in den letzten Jah­ren synthetische „Knochenersatzmateria­lien“ entwickelt und zunehmend zur Auf­füllung von Knochendefekten im Kindes­alter eingesetzt.

Wachstumsfaktoren

Wachstumsfaktoren („transforming growth factor beta“, TGF­β) und rekom­binante Proteine („recombinant human bone morphogenic protein“, rhBMP­2, rhBMP­7) haben immunogene Eigen­schaften und ein potenzielles dosisab­hängiges karzinogenes Risiko. Die Appli­kation bei Kindern ist nicht ausreichend evaluiert. Die Substanzen sind zur Ver­wendung bei Kindern nicht zugelassen [11]. Ein entsprechender Einsatz gilt als „off­label use“, muss adäquat aufgeklärt werden und sollte Ausnahmesituationen vorbehalten bleiben.

Keramische Knochenersatzmaterialien

Kalziumsulfat

Die erste Verwendung von Kalziumsulfat zur Auffüllung von Knochendefekten da­tiert aus dem Jahre 1892.

D Kalziumsulfat ist biologisch gut verträglich, resorbierbar und besitzt keine antigenen und immunogenen Eigenschaften.

Die Substanz verursacht keine Hemmung des Knochenwachstums, hat eine antibak­terielle Wirkung und kann auch zur Be­handlung osteomyelitischer Defekte ver­wendet werden [23]. Nach Applikation von Kalziumsulfat in Form von Pellets oder Injektionsform zur Auffüllung von Knochendefekten wurde eine komplette Resorption in 93–100% der Fälle nach 2 bis 6 Monaten beobachtet. Die Resorption erfolgt schneller bei der Injektionsform, ist von der Größe der Läsion abhängig und findet von der Peripherie zum Zen­trum der Läsion statt [10, 16, 21].

Mehrere Autoren berichten über die Ergebnisse nach Behandlung juveniler Knochenzysten bei Kindern, die nach der Ausräumung mit Kalziumsulfat aufgefüllt wurden [5, 18, 20, 22, 24].

Eine Konsolidierung der Zyste wur­de in 62–92% der Fälle nach der Primär­operation beobachtet. Als Komplikatio­nen wurden lokale Irritationen in 4–19% und Serombildung in 4–8% der Fälle be­obachtet. Bei der Verwendung der Injek­

Abb. 1 8 a Pathologische Fraktur des proximalen Humerus bei juveniler Knochenzyste. b Verlaufs-kontrolle ein Jahr nach stattgehabter Fraktur – spontane Reduktion der Zystengröße und Zunahme der Kortexbreite (Neer Grad II)

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tionsform war die Rate der lokalen Kom­plikationen höher, es wurden auch syste­mische Komplikationen wie vorüberge­hender Laryngospasmus bei bis zu 14% der Patienten beschrieben. In einer ret­rospektiven Studie wurden die Ergebnis­se verschiedener Techniken zur Behand­lung solitärer Knochenzysten bei Kindern verglichen [13]. Die Autoren beschrieben eine schnellere Konsolidierung und nied­rigere Rezidivrate in der Gruppe, behan­delt mit Kürettage und Lavage der Zys­te mit Ethanol, und anschließender Auf­füllung mit Kalziumsulfat und Drainage mit kanülierter Schraube. Es ist allerdings nicht nachvollziehbar, ob die Verwendung von Kalziumsulfat oder eine der anderen Komponenten dieser Technik zu den bes­seren Ergebnissen geführt hat.

Kalziumphosphate

Hydroxyapatit (HA)Hydroxyapatit wird von Seekorallen ge­wonnen und gehört zu der Gruppe der Kalziumphosphate. Die Zusammenstel­lung von kristallinem Hydroxyapatit er­folgt durch eine hydrothermische Reak­tion, die Kalziumkarbonat in kristallines Hydroxyapatit umwandelt [25]. Die Poren von Hydroxyapatit sind 200–500 μ groß und damit ähnlich groß wie die Poren von Spongiosaknochen. Hydroxyapatit wird langsamer als Kalziumsulfat resor­biert, ist biologisch verträglicher und hat bessere mechanische Eigenschaften. Hy­droxyapatit kann in Form von Blöcken, Granulat oder Zement hergestellt werden und kann Kompressionsbelastung aushal­ten, ist aber sehr wenig widerstandsfähig gegen Biege­ und Torsionsbelastung.

Die knöcherne Durchbauung nach Auffüllung von Knochendefekten mit Hydroxyapatit wurde histologisch nur in Tiermodellen untersucht [12]. Bei der Nachuntersuchung 12 Monate nach Im­plantation zeigten sich 67% der Hydroxy­apatitoberfläche mit neuem Knochen be­deckt. Die Implantationsstelle bestand aus 52% Weichteilanteil, 13% neuem Knochen und 35% Hydroxyapatit. Es liegen nur re­trospektive Studien vor, die die klinische Verwendung von Hydroxyapatit bei der Behandlung solitärer Knochenzysten nachuntersucht haben. In einer Studie [14] wurde über eine komplette Ausheilung

ohne Zystenrezidiv in 78% der Fälle bei der Kontrolle 2 Jahre postoperativ berich­tet. Die knöcherne Durchbauung erfolgte im Mittel nach 2,5 Monaten. In einer an­deren Studie wurden 51 Patienten 11,4 Jah­re nach Anlage von Hydroxyapatit unter­sucht. Bei keinem dieser Patienten wur­de eine komplette Resorption des einge­brachten Hydroxyapatits beobachtet [19].

Trikalziumphosphat (TCP)Die aktuell vorhandenen Studien zeigen, dass Kalziumphosphat zu schnell resor­

biert wird und entzündliche Reaktionen hervorrufen kann; demgegenüber wird Hydroxyapatit zu langsam resorbiert und hierdurch der Knochenaufbau verzögert. Um diese Probleme zu beseitigen, wurden Knochenersatzmaterialien basierend auf Trikalziumphosphaten entwickelt. Es sind α­, β­ und γ­Trikalziumphosphate be­kannt. α­TCP hat eine polygonale Struk­tur, β­TCP dagegen ist sphärisch, poröser und hat mehrere Trabeculae und dadurch eine schnellere Resorption als α­TCP.

Zusammenfassung · Abstract

Orthopäde 2013 · 42:1048–1053 DOI 10.1007/s00132-012-2050-4© Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2013

K. Mladenov · U.v. DeimlingKnochenersatzmaterialien in der Therapie zystischer Tumoren des wachsenden Skeletts

ZusammenfassungZiel der Behandlung zystischer Knochen-tumoren bei Kindern ist die Wiederherstel-lung der Knochenfestigkeit und der norma-len Funktionalität. Es ist generell empfohlen, nach Ausräumung der Knochenzyste den Hohlraum mit Graft aufzufüllen, um die Kon-solidierung mit vollwertigem Knochenge-webe zu fördern. Um die Komplikationen und die Risiken verbunden mit der Verwen-dung von Autografts und Allografts zu redu-zieren, wurden Knochenersatzmaterialien entwickelt. Aktuelle Literaturangaben zei-gen, dass die Applikation von Substanzen mit potenziellen immunogenen, toxischen oder karzinogenen Eigenschaften bei Kindern nicht favorisiert werden soll. Von den kerami-schen Knochenersatzmaterialien besitzt Tri-kalziumphosphat die optimalen osteokon-

duktiven Eigenschaften. Knochenzemente basierend auf Kalziumphosphat können zur Stabilisierung bei bestehenden oder drohen-den Frakturen verwendet werden. Die Vor-teile der Knochendefektauffüllung nach Aus-räumung zystischer Raumforderungen sind noch nicht wissenschaftlich nachgewiesen.

Prospektive randomisierte Studien, be-zogen auf Defektgröße, Lokalisation und Art des primären Prozesses, sind notwendig, um die Indikationen und Richtlinien für die Ver-wendung von Knochenersatzmaterialien bei der Behandlung zystischer Knochentumoren im Kindesalter zu definieren.

SchlüsselwörterKinder · Zystischer Knochentumor · Knochenersatzmaterial · Autograft · Allograft

Bone substitution materials in therapy of cystic tumors of the immature skeleton

AbstractThe primary goal in the treatment of cystic bone tumors in children is the restoration of bone integrity and normal function. It is as-sumed that filling of the cavity defect after re-moval of the tumor will facilitate bone heal-ing. In order to reduce the complications ob-served with autografts and allografts use bone graft substitutes were developed. The current literature review shows that the ap-plication of substances with potential im-munogenic, toxic or cancerogenic proper-ties should be avoided. Among the purely synthetic mineral materials, tricalcium phos-phate has the biochemical properties most compatible with new bone formation and calcium phosphate cements can be used to

provide immediate stability in cases of exist-ing or imminent fractures. However, there is currently insufficient evidence that the use of bone grafts or bone graft substitutes pro-vides a real benefit to the patient, especially in comparison with no graft at all. Prospective randomized studies are necessary in order to delineate the indications for bone grafting or use of bone graft substitutes for the treat-ment of cystic bone tumors in children.

KeywordsChildren · Cystic bone tumor · Bone substitute · Autograft · Allograft

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β­TCP ist die am meisten verwende­te der 3 Formen. Die Poren haben 250–400 μ Diameter, die Resorption verläuft 10­ bis 20­mal schneller als die von Hy­droxyapatit [6, 17]. Die Granulae und die Blöcke aus β­TCP haben einen vergleich­baren Kompressionswiderstand mit der Knochenspongiosa, sind aber wie Hy­droxyapatit wenig resistent gegenüber Biege­ und Torsionsbelastung. β­TCP wird nach 6 bis 11 Monaten durch Osteo­klasten ohne inflammatorische Reaktion abgebaut unter gleichzeitigem Aufbau der neuen Knochenstruktur. In einer re­trospektiven Studie wurden die Ergebnis­se nach Ausräumung juveniler Knochen­zysten, die mit β­TCP­Granulat aufgefüllt wurden, dargestellt. Bei 89% der Patienten zeigte sich eine vollständige Heilung und Inkorporierung des Knochenersatzes oh­ne Nebenreaktionen. Reste von TCP wa­ren aber 7 Jahre postoperativ radiologisch noch nachweisbar (. Abb. 2a–d; [2]).

D Um eine minimal-invasive Applikation zu ermöglichen, wurden Injektionsformen von TCP entwickelt.

Joeris et al. [15] berichteten über vollstän­dige Konsolidierung nach Trikalzium­phosphatinjektion in 22 von 24 Fällen. Bei 2 Patienten war ein Zystenresiduum

nachweisbar. Gravierende Nebenwirkun­gen wurden nicht beobachtet. Die Metho­de wurde von den Autoren als gute Alter­native für Fälle ohne spontane Rückbil­dung oder Misserfolg nach konventionel­ler Behandlung (Aspiration und Kortiko­steroidinjektion) empfohlen.

Zur Verbesserung der Resorption wur­den ultraporöse β­TCP­Materialien ent­wickelt. In diesen Materialien sind 75% der Poren mit einer Größe von 100–1000 μ zur Förderung der knöchernen Durch­bauung und 25% Poren mit einer Größe von unter 100 μ, die eine schnellere Re­sorption ermöglichen. Eine prospekti­ve CT­Studie beschrieb eine Resorption von 25% 6 Wochen nach Implantation und eine nahezu vollständige Resorption 2 Jahre postoperativ [4]. In der Literatur gibt es keine Angaben über die Verwen­dung ultraporöser β­TCP bei zystischen Raumforderungen im Kindesalter.

Kalziumphosphat in ZementformHydroxyapatit und Trikalziumphosphat können deutlich niedrigere Kompres­sionskräfte als kortikaler Knochen aushal­ten. Für Situationen, in denen eine sofor­tige Stabilisierung und Widerstandsfähig­keit benötigt wird, wurden Kalziumphos­phate in Zementform entwickelt. Diese Zemente bestehen aus Kalziumphosphat,

TCP und Kalziumkarbonat, die nach Ver­mischung exo­ oder isothermisch kristal­lisieren und von einer flüssigen in eine so­lide Form übergehen. Die solide Substanz hat bessere Kompressionsbelastungsfä­higkeiten als Spongiosaknochen. Die Aus­härtung erfolgt innerhalb 10 min und er­reicht ihre maximale Festigkeit nach 24 h [9].

In histologischen Experimentalstu­dien wurde nachgewiesen, dass diese Kal­ziumphosphatzemente von Osteoklas­ten abgebaut werden, dass das umgeben­de Knochengewebe gut remodelliert und sich im Bereich des Defekts ein guter la­mellärer Knochen bildet [8]. Die Resorp­tion findet langsam statt; 60–95% des Ze­ments wurden nach 6 Monaten resorbiert, nach einem Jahr wurde eine weitgehende Resorption beobachtet [27]. Die meisten Kalziumphosphatzemente konsolidieren isothermisch oder mit einer leichten exo­thermischen Reaktion, die aber keine Ge­fahr für thermische Läsionen darstellt. Die Zemente sind synthetisch; es besteht kein Risiko für eine immunologische oder anaphylaktische Reaktion.

Thawrani et al. [28] berichteten über ihre Erfahrungen bei der Behandlung ju­veniler Knochenzysten bei Kindern mit einer Zementform von Kalziumphosphat­apatit. Die Indikation für die Applikation

Tab. 1 Eigenschaften, Vor- und Nachteile der einzelnen Knochenersatzsubstanzen

Material Eigenschaften Vorteile Nachteile Immu-nogen

Toxizi-tät

Risiko für Infekt-übertragung

Autograft (Eigenkno-chen)

Osteoinduktiv, osteogen, osteo-konduktiv

Optimale Osteoinduktion Morbidität und Komplikationen im Be-reich der Entnahmestelle

− − −

Allograft/DBM Osteoinduktiv, osteokonduktiv

Keine Morbidität im Bereich der Entnahmestelle, in unbe-grenzter Menge verfügbar

Immunogen, potenzielles Risiko für Infektübertragung

+ − +

Wachstums-faktoren TGF-β, BMP

Osteoinduktiv Immunogen, potenzielles dosisab-hängiges karzinogenes Risiko, nur Off- label-Anwendung bei Kindern

+ Noch unklar

Kalziumsulfat Osteokonduktiv Synthetisch Zu schnelle Resorption, lokale Irrita-tion, kann generalisierte Reaktionen wie z. B. Laryngospasmus auslösen

− − −

Hydroxyapatit Osteokonduktiv Nicht immunogen, keine lokale Reaktionen

Zu langsame Resorption − − −

Trikalzium-phosphat

Osteokonduktiv Optimale Resorptionsge-schwindigkeit, synthetisch, nicht immunogen

Nicht osteoinduktiv − − −

Trikalzium-phosphat in Zementform

Osteokonduktiv Kann zur Primärstabilisierung eingesetzt werden

Nicht osteoinduktiv − − −

DBM „demineralised bone matrix“, TGF „transforming growth factor“, BMP „bone morphogenic protein“.

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war ein Zystenrezidiv nach konventionel­ler Behandlung (Injektion von Kortiko­steroiden, Kürettage und autologe Kno­chengraftanlage oder Injektion von eige­nem Knochenmark oder DBM). Neun der 13 Patienten in ihrer Gruppe hatten in der Vergangenheit eine pathologische Fraktur erlitten. Der Zement wurde nach Zystenaspiration und Lavage in Pasten­

form in den Hohlraum injiziert. Bei der letzten Kontrolluntersuchung zeigte sich eine komplette Ausheilung (Neer Grad I) in 5 Fällen (39%). In 6 Fällen (46%) war eine Grad­II­Heilung (Reduktion der Zys­tengröße von über 50%) und in 2 Fällen (15%) eine Grad­III­Heilung (Reduktion der Zystengröße von weniger als 50% aber mit Zunahme der Kortexbreite) eingetre­

ten. Keiner der Patienten zeigte ein Rezi­div oder eine Zystenvergrößerung (Neer Grad IV).

Die durchschnittliche Heilung des zys­tischen Areals erfolgte in 11 von 13 Zysten (85,7%) mit 2,8 mm Zunahme der korti­kalen Breite. Keiner der 13 Patienten be­nötigte eine weitere operative Behand­lung oder erneute Injektion. Alle Patien­

Abb. 2 8 a Benigne aneurismatische Knochenzyste der proximalen Tibia, b postoperatives Bild nach Ausräumung und Auf-füllung mit β-Trikalziumphosphat (β-TCP). c Verlaufskontrolle ein Jahr postoperativ. Gute Konsolidierung und Inkorporierung des Grafts. d Verlaufskontrolle 4 Jahre postoperativ. Vollständige Konsolidierung, inkomplette Graftresorption, radiologisch nachweisbare Reste von β-TCP

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Leitthema

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ten waren zum Zeitpunkt der letzten Kon­trolle klinisch beschwerdefrei. Bei einem Patienten wurde eine Komplikation im Sinne von transitorischer Schwellung und Einschränkung der Kniebeweglich­keit direkt nach der Injektion beobach­tet. Diese wurde durch ein Extravasat in den Weichteilen verursacht. Das Extrava­sat resorbierte sich nach 3 Monaten und der Patient war beschwerdefrei. Aufgrund der guten Ergebnisse sind die Autoren zu dem Schluss gekommen, dass die Metho­de eine sichere minimal­invasive und ef­fiziente Alternative für die Behandlung ju­veniler Knochenzysten bei Kindern, ins­besondere bei Zystenrezidiv mit bestehen­der oder drohender Instabilität darstellt.

Fazit für die Praxis

F  Die primäre Applikation von alloge-nen Substanzen mit immunogenen Eigenschaften soll bei Kindern nicht favorisiert werden. Das Risiko für eine potenzielle Infektionsübertragung soll minimiert werden.

F  Die Verwendung von Knochenersatz-materialien im Kindesalter ist nicht ri-sikofrei. Es wurden lokale und gene-ralisierte Reaktionen beschrieben.

F  Keramische Knochenersatzmateria-lien müssen resorbiert und im Gegen-zug durch Knochen ersetzt werden. Ein zu langsames Abbauen kann theoretisch die Knochenheilung ver-zögern.

F  Trikalziumphosphate sind gut ver-träglich und besitzen eine optimale Osteoinduktionseigenschaft und Re-sorptionsgeschwindigkeit.

F  Kalziumphosphatzemente können zur primären Stabilisierung einge-setzt werden.

Korrespondenzadressen

Dr. K. MladenovAbteilung für Kinderorthopädie, Asklepios Klinik Sankt AugustinArnold-Janssen-Str. 29, 53757 Sankt [email protected]

PD Dr. U.v. DeimlingAbteilung für Kinderorthopädie, Asklepios Klinik Sankt AugustinArnold-Janssen-Str. 29, 53757 Sankt [email protected]

Einhaltung ethischer Richtlinien

Interessenkonflikt. K. Mladenov und U. v. Deimling geben an, dass kein Interessenkonflikt besteht.

Dieser Beitrag beinhaltet keine Studien an Menschen oder Tieren.

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1053Der Orthopäde 12 · 2013  |