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Peter Diehl, Florian-Dominique Naal, Johannes Schauwecker, Erwin Steinhauser, Stefan Milz, Hans Gollwitzer, Wolfram Mittelmeier

Biomechanische Eigenschaften von Gelenkknorpel nach hydrostatischer Hochdruckbehandlung Biomechanical properties of articular cartilage after high hydrostatic pressure treatment

Keywords: Biomechanik, Hochdruck, Knorpel, Rekonstruktion, transplantation, autograft, biomechanical properties, cartilage, devitalize, high hydostatic pressure, reconstruction

Ziel: Zu den aktuellen Rekonstruktionsverfahren großer tumorbefallener Knochendefekte gehören die intraoperative extrakorporale Bestrahlung oder Autoklavierung mit anschließender Reimplantation. Dies führt jedoch zum Teil zu einer erheblichen Veränderung der Transplantatqualität. Mitl der hydrostatischen Hochdrucktechnik (HHD) kommt eine neue Alternative zur experimentellen Anwendung. Maligne Tumorzellen sollen unter Erhalt der biomechanischen Eigenschaften abgetötet werden. Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, die biomechanischen und immunhistologischen Auswirkungen einer HHD-Behandlung auf Knorpelgewebe zu untersuchen.

Material und Methode: Osteochondrale Segmente aus bovinen Femurkondylen wurden mit HHD bei 300 und 600 MPa behandelt (je n=20). Biomechanische und immunhistologische Eigenschaften von behandelten und unbehandelten Segmenten wurden durch einen speziell entwickelten repetitiven Kugeleindrückversuch sowie durch die immunhistochemische Anfärbung von Aggrecan und Link Protein evaluiert. Kontralaterale Segmente dienten jeweils als unbehandelte Kontrolle.

Ergebnisse: Es zeigte sich selbst nach einer Behandlung der osteochondralen Segmente bei 600 MPa keine signifikante Änderung der Steifigkeit und des Relaxationsverhaltens. Immunhistochemisch ergab sich in allen Proben eine erhaltene Anfärbbarkeit der Kollagene, Proteoglykane und kein Unterschied im Verteilungsmuster zwischen behandelten und unbehandelten Proben.

Schlussfolgerung: Bei der Behandlung von Knorpelgewebe mit HHD werden normale und Tumorzellen unter Erhalt der biomechanischen und immunhistologischen Eigenschaften zerstört. Somit besteht die Möglichkeit, nach Resektion eines tumorbefallenen Knorpel-Kno-chenareals durch HHD ein tumorfreies autologes Segment zwecks Reimplantation zu erstellen.

Biomedizinische Technik, Walter de Gruyter

Print ISSN: 0013-5585
Volume: 51, 04/2006
Pages: 8 - 14

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