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Knochenersatzmaterialien

Bone substitutes

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Zusammenfassung

Knochenersatzmaterialien werden eingesetzt, um die Spongiosaplastik zu ergänzen oder zu ersetzen. Sie können nach der Implantation strukturelle Elemente substituieren und sollen allein oder zusammen mit anderen Substanzen den Knochenheilungsprozess fördern. Die Indikation zum Einsatz dieser Biomaterialien in der Unfallchirurgie besteht derzeit v. a. im kleinen spongiösen, metaphysären Defekt im ersatzstarken Lager nach Frakturen. Der entscheidende Vorteil der Ersatzstoffe im Vergleich zur autogenen Spongiosatransplantation liegt in ihrer ausreichenden Verfügbarkeit ohne zusätzliche Entnahmemorbidität. Zudem können die Materialien gelagert und damit ausreichend vorgehalten werden. Dieser Weiterbildungsartikel gibt einen Überblick über die derzeit im klinischen Einsatz befindlichen Knochenersatzmaterialien.

Abstract

Bone substitutes are used to supplement or substitute autogenous transplantation of cancellous bone. These materials should provide a scaffold structure and support bone healing alone or in combination with other substances. In trauma surgery the indication for use of bone substitutes lies mostly in filling of small metaphyseal cancellous bone defects with high vascularization following fracture. In comparison to transplantation of cancellous bone, the advantages of bone substitutes are sufficient availability without additional donor site morbidity. Moreover, biomaterials can be stored, also ensuring ready availability. This educational article gives an overview of bone substitutes currently in clinical use.

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Literatur

  1. Bramlage CP, Haupl T, Kaps C et al. (2005) Bone Morphogenetic Proteins im Skelettsystem – eine zusammenfassende Darstellung. Z Rheumatol 64: 416–422

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  2. Briem D, Linhart W, Lehmann W et al. (2002) Langzeitergebnisse nach Anwendung einer porösen Hydroxylapatitkeramik (Endobon) zur operativen Versorgung von Tibiakopffrakturen. Unfallchirurg 105: 128–133

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  3. Carson JS, Bostrom MP (2007) Synthetic bone scaffolds and fracture repair. Injury 38: S33–S37

    Article  PubMed  Google Scholar 

  4. DaFonseca K, Baier M, Grafe I et al. (2006) Balloon Kyphoplastie in der Therapie von Wirbelkörperfrakturen. Unfallchirurg 109: 391–400

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  5. De Long W jr, Einhorn TA, Koval K et al. (2007) Bone grafts and bone graft substitutes in orthopaedic trauma surgery. A critical analysis. J Bone Joint Surg Am 89: 649–658

    Article  Google Scholar 

  6. Friedlaender GE, Perry CR, Cole JD et al. (2001) Osteogenic protein-1 (bone morphogenetic protein-7) in the treatment of tibial nonunions. J Bone Joint Surg Am 83-A: S151–S158

  7. Govender S, Csimma C, Genant HK et al. (2002) Recombinant human bone morphogenetic protein-2 for treatment of open tibial fractures: a prospective, controlled, randomized study of four hundred and fifty patients. J Bone Joint Surg Am 84-A: 2123–2134

  8. Hak DJ (2007) The use of osteoconductive bone graft substitutes in orthopaedic trauma. J Am Acad Orthop Surg 15: 525–536

    PubMed  Google Scholar 

  9. Hing KA (2004) Bone repair in the twenty-first century: biology, chemistry or engineering? Philos Transact A Math Phys Eng Sci 362: 2821–2850

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  10. Ignatius AA, Betz O, Augat P et al. (2001) In vivo investigations on composites made of resorbable ceramics and poly(lactide) used as bone graft substitutes. J Biomed Mater Res 58: 701–709

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  11. Kao ST, Scott DD (2007) A review of bone substitutes. Oral Maxillofac Surg Clin North Am 19: 513–21

    Article  PubMed  Google Scholar 

  12. Koepp HE, Schorlemmer S, Kessler S et al. (2004) Biocompatibility and osseointegration of beta-TCP: histomorphological and biomechanical studies in a weight-bearing sheep model. J Biomed Mater Res 70B: 209–217

    Article  CAS  Google Scholar 

  13. Martin E (1894) Ausfüllung von Knochenhöhlen mit totem Material. Zentralb Chir 21: 193–200

    Google Scholar 

  14. Schieker M, Mutschler W (2006) Die Überbrückung von posttraumatischen Knochendefekten – Bewährtes und Neues. Unfallchirurg 109: 715–732

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  15. Schieker M, Seitz H, Drosse I et al. (2006) Biomaterials as scaffold for bone tissue engineering. Eur J Trauma 32: 114–124

    Article  Google Scholar 

  16. Schilling AF, Linhart W, Filke S et al. (2004) Resorbability of bone substitute biomaterials by human osteoclasts. Biomaterials 25: 3963–3972

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  17. Schnettler R, Alt V, Stahl JP et al. (2005) Cellular aspects of bone defect healing after implantation of calciumphosphate based bone substitutes. In: Leung KS, Taglang G, Schnettler R (eds) Practice of intramedullary locked nails. Springer, Berlin Heidelberg New York

  18. Schnürer SM, Gopp U, Kuhn KD et al. (2003) Knochenersatzwerkstoffe. Orthopäde 32: 2–10

    Article  PubMed  Google Scholar 

  19. Urist MR (1965) Bone: formation by autoinduction. Science 150: 893–899

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  20. Wenisch S, Stahl JP, Horas U et al. (2003) In vivo mechanisms of hydroxyapatite ceramic degradation by osteoclasts: fine structural microscopy. J Biomed Mater Res A 67: 713–718

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

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Der korrespondierende Autor weist auf folgende Beziehung/en hin: PD Dr. M. Schieker hat Vortragshonorare der Fa. Stryker erhalten.

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Schieker, M., Heiss, C. & Mutschler, W. Knochenersatzmaterialien. Unfallchirurg 111, 613–620 (2008). https://doi.org/10.1007/s00113-008-1489-6

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