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Die Wiederherstellung der Unterkieferkontinuität mittels rhBMP-2 (Recombinant Human Bone Morphogenetic Protein-2) nach ausgedehnten Resektionen im Minischwein

Mandibular Reconstruction with rhBMP-2 (Recombinant Human Bone Morphogenetic Protein-2) following extensive resections in Göttinger mini-pigs

Please always quote using this URN: urn:nbn:de:bvb:20-opus-9548
  • In der vorliegenden tierexperimentellen Studie wurde die Möglichkeit der direkten Rekonstruktion eines ausgedehnten Unterkieferdefekts mittels eines osteoinduktiven Implantats untersucht. Weiterhin sollte überprüft werden, ob ein heterotop (im M. latissimus dorsi) induziertes Knochentransplantat sich als autologer Knochen zur Unterkiefer-Rekonstruktion eignet. Eine mikrostrukturelle Analyse des Knochens ermöglichte vergleichende Aussagen zur Qualität des neugebildeten Knochens. An zehn ausgewachsenen Göttinger Minischweinen wurde einIn der vorliegenden tierexperimentellen Studie wurde die Möglichkeit der direkten Rekonstruktion eines ausgedehnten Unterkieferdefekts mittels eines osteoinduktiven Implantats untersucht. Weiterhin sollte überprüft werden, ob ein heterotop (im M. latissimus dorsi) induziertes Knochentransplantat sich als autologer Knochen zur Unterkiefer-Rekonstruktion eignet. Eine mikrostrukturelle Analyse des Knochens ermöglichte vergleichende Aussagen zur Qualität des neugebildeten Knochens. An zehn ausgewachsenen Göttinger Minischweinen wurde ein einseitiger, 5cm langer Unterkieferkontinuitätsdefekt gesetzt. Dieser wurde bei der Hälfte der Tiere direkt mit einem rhBMP-2-haltigen, 50x25x15mm großen, kollagenen Träger (ICBM, insoluble collagenous bone matrix) rekonstruiert. Bei der zweiten Hälfte wurde dieser Träger zunächst in eine Muskeltasche des M. latissimus dorsi heterotop implantiert. Der neugebildete Knochen wurde nach acht Wochen zur Rekonstruktion in den Unterkiefer transplantiert. Bei direkter Rekonstruktion des Unterkiefers mit einem osteoinduktiven Implantat (8mg rhBMP-2) zeigten alle Versuchstiere röntgenologisch bereits nach acht Wochen eine komplette knöcherne Konsolidierung des gesetzten Unterkieferkontinuitätsdefekts. Nach 12 Wochen ist im Bereich des Defektes fein strukturierter, spongiöser Knochen entstanden, der sich zu den Randbereichen hin in seiner Mikroarchitektur kortikalisähnlich verdichtet und große Anteile lamellären Knochens enthält. Der gesamte Defekt wird von einem biomechanisch hochwertigen, sich funktional anpassenden Knochen überbrückt. Innerhalb der Kontrollgruppe findet keine Konsolidierung des Defektes statt. Aufgrund der mangelnden knöchernen Stabilisierung des Defektes kommt es zu ausgedehnten Resorptionen sowie zu reaktiven Knochneubildungen. Nach heterotoper Implantation von BMP-2 in den M. latissimus kommt es innerhalb von acht Wochen zu einem von peripher nach zentral fortschreitenden knöchernen Umbau des ICBM-Trägers. Der in der Peripherie des Trägers wachsende Knochen ist stark porös, inhomogen und unstrukturiert. Er ist durchsetzt mit Fettmark und von minderer biomechanischer Qualität. Nach Transplantation in den Unterkieferdefekt stirbt dieser autologe Knochen fast vollständig ab und zerfällt nekrotisch. Er wird von derben Bindegewebe umwachsen und abschließend resorbiert. Es bildet sich eine schwache, unvollständige Knochenbrücke aus. Die direkte Rekonstruktion eines ausgedehnten, biomechanisch belasteten Defektes mit einem osteoinduktiven Implantat erwies sich als die überlegene Methode. Das hierbei entstehende knöcherne Regenerat erfährt eine unmittelbare funktionelle Strukturierung. Die Notwendigkeit zu extensiven adaptiven Umbauvorgängen wird hierdurch minimiert.show moreshow less
  • Background: Direct mandibular reconstruction with an osteoinductive implant was compared with intramuscular prefabricated bone serving as an autologous bone transplant following an extensive continuity resection of the lower jaw in Göttinger mini-pigs. Method: In ten full-grown mini-pigs a one-sided continuity defect (5cm) was created in the lower jaw. In four animals it was filled with a 50x25x15 mm3 collagenous carrier enhanced by rhBMP-2. In two animals only the carrier was implanted as a control. In four animals the osteoinductive carrierBackground: Direct mandibular reconstruction with an osteoinductive implant was compared with intramuscular prefabricated bone serving as an autologous bone transplant following an extensive continuity resection of the lower jaw in Göttinger mini-pigs. Method: In ten full-grown mini-pigs a one-sided continuity defect (5cm) was created in the lower jaw. In four animals it was filled with a 50x25x15 mm3 collagenous carrier enhanced by rhBMP-2. In two animals only the carrier was implanted as a control. In four animals the osteoinductive carrier was implanted into a pouch of the latissimus dorsi. After 3 months the graft was harvested and transplanted to close the mandibular defect. Bone regeneration and consolidation of the defects was analyzed radiographically, histologically and micromorphometrically. Results:Following implantation of the osteoinductive implant, complete osseus consolidation of the continuity defect in the lower jaw was observed in all animals. The defects were completely filled with a biomechanically stable bone which showed signs of functional adaption. The transplantation of the heterotopical prefabricated bone did not lead to functional stability quickly enough. In the periphery only an incomplete bony bridge was formed which was interrupted by large pseudarthrosis. No consolidation of the defects was found in the control group. Conclusion: Direct reconstruction of an extensive, biomechanically loaded defect with an osteoinductive implant proved to be the superior method. The osseus regeneration observed shows an immediate functional orientation. The necessity for extensive adaptive remodeling is thus minimized.show moreshow less

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Metadaten
Author: Claus Martin Heisterkamp
URN:urn:nbn:de:bvb:20-opus-9548
Document Type:Doctoral Thesis
Granting Institution:Universität Würzburg, Medizinische Fakultät
Faculties:Medizinische Fakultät / Klinik und Poliklinik für Mund-, Kiefer- und Plastische Gesichtschirurgie
Date of final exam:2004/07/06
Language:German
Year of Completion:2003
Source:Mund-,Kiefer-, Gesichtschirurgie 2/2004 Band 8 Heft 2
Dewey Decimal Classification:6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 61 Medizin und Gesundheit / 610 Medizin und Gesundheit
Tag:BMP; Knochenregeneration; Osteoinduktion; Unterkieferrekonstruktion
BMP; Bone regeneration; Mandibular reconstruction; Osteoinduction
Release Date:2004/08/10
Advisor:Priv.-Doz. Dr. med. Dr. med. dent. Kristian K. Würzler