Das Einheilungsverhalten von Titanimplantaten unter einer präoperativen Chemotherapie mit Cisplatin - histomorphometrische Untersuchungen am Tiermodell des Kaninchens

Abstract

Bis heute gibt es kaum gesicherte Aussagen über die möglichen Faktoren des Implantatversagens bei Tumorendoprothesen. In der vorliegenden Arbeit wurde ein Tiermodell entwickelt, das den Einfluss einer präoperativen Chemotherapie auf die Integration von Implantaten in einen Wirtsorganismus untersucht. Dabei wurden adulte Bastardkaninchen einer zweimaligen Chemotherapie mit jeweils 75 mg Cisplatin/m² KOF in einem Abstand von vierzehn Tagen unterzogen. Zwei Wochen nach der letzten Infusion implantierten wir einen Probekörper aus Titan in die distalen Femurmetaphysen. Die Untersuchung des Knochen-Implantat-Verbundes erfolgte zwei, vier, acht und zwanzig Wochen post operationem. Es wurden dafür unentkalkte Knochenpräparate in Trenn-Dünnschliff-Technik hergestellt die einer Trichrom-Färbung nach Goldner unterzogen wurden. Histomorphometrisch wurden der Osteoidanteil, der neugebildete Knochen und die knöcherne Implantatkontaktfläche bestimmt. Bis zur vierten Woche p.o. fand sich in der Cisplatingruppe ein erhöhter Osteoidanteil als Zeichen einer Mineralisierungsstörung. Ab der achten Woche p.o. wiesen Kontroll- und Cisplatingruppe hier keine Unterschiede mehr auf. Dagegen waren Knochenneubildung und knöchernen Kontaktfläche in der vorbehandelten Gruppe über den gesamten Beobachtungszeitraum vermindert. Cisplatin führt also in der Frühphase der Untersuchungen zu einer Mineralisierungsstörung und zu einer langanhaltenden Störung des knöchernen Einwachsens. In einer abschließenden statistischen Auswertung ist eine signifikante Einflussnahme des Cisplatins auf Mineralisierungsgrad, Knochenneubildung und knöcherne Kontaktfläche gegenüber einer unbehandelten Kontrollgruppe nachweisbar.

Until now there is nearly no definite information on possible factors for an implant failure in tumour replacement. In this study an animal model was developed to investigate the influence of preoperative chemotherapy on the implant integration (osseointegration) into a host organism. For this reason, adult hybrid rabbits got chemotherapy with 75 mg Cisplatin/m² body surface twice at an interval of 14 days. Two weeks following the last infusion we implanted a titanium test body into the distal femoral metaphyses. The follow-up examinations of the bone-implant joint were performed two, four, eight, and twenty weeks after the operation (post operationem). Osteoid volume, bone formation, and bone-implant contact area were determined histomorphometrically. Up to the fourth week after the operation the Cisplatin group showed an increased osteoid level indicating a mineralization disorder. From the eighth week on there were no differences between the Cisplatin group and the control group. However, in the Cisplatin group bone formation and bone-implant contact area were reduced throughout the whole observation period. In summary, Cisplatin causes short-term mineralization disorder and long-term bony ingrowth impairment. Final statistics prove a significant influence of Cisplatin on mineralization, bone formation, and bone-implant contact area compared to a control group without chemotherapy.