Die Rolle des Knochentransplantats in der Wirbelsäulenfusionschirurgie

Knochentransplantation bezieht sich auf die Verwendung von Knochen in der Wirbelsäulenfusionschirurgie. Der Zweck eines Wirbelsäulenfusionsverfahrens (Arthrodese) besteht darin, Knochen miteinander zu verbinden oder zu verschweißen. Viele Wirbelsäulenerkrankungen verursachen Instabilität und / oder Schmerzen (z. B. degenerative Bandscheibenerkrankung, Skoliose, Trauma) und erfordern die Behandlung mit einer Wirbelsäulenfusion. Wirbelsäulenchirurgen können Knochentransplantate verwenden, um die Bewegung zwischen zwei oder mehr Wirbelkörpern zu stoppen, eine korrigierte Deformität der Wirbelsäule zu stabilisieren oder Wirbelsäulenfrakturen zu reparieren.

Das Knochentransplantat bietet eine Grundlage oder ein Gerüst für den Körper des Patienten, um neuen Knochen zu bilden. Fotoquelle: 123RF.com.

Gerüst für neues Knochenwachstum und Wirbelsäulenfusion

Knochentransplantat heilt oder verschmilzt die Wirbelsäule nicht sofort; Stattdessen bietet das Knochentransplantat eine Grundlage oder ein Gerüst für den Körper des Patienten, um neuen Knochen zu bilden. Knochentransplantate können die Produktion neuer Knochen stimulieren. Wenn neuer Knochen wächst und sich verfestigt, tritt Fusion auf. Obwohl Instrumente (z. B. Schrauben, Stäbe) häufig zur anfänglichen Stabilisierung (postoperativ) verwendet werden, werden die Wirbel durch die Heilung des Knochens zusammengeschweißt, um eine langfristige Stabilität zu erzielen. Das Knochentransplantat kann entweder strukturell (es stützt die Wirbelsäule, typischerweise anstelle einer Bandscheibe oder eines Knochen, der entfernt wurde) oder onlay sein. Dies bedeutet, dass es sich um eine Masse von Knochenfragmenten handelt, die zusammenwachsen, um die Wirbelsäule zu stabilisieren und das Gelenk zu überbrücken. Es gibt zwei allgemeine Arten von Knochentransplantaten: echte Knochen und Knochenersatz. Echter Knochen kann vom Patienten (Autotransplantat) oder von einem Spenderknochen (Allotransplantat) stammen.

Knochen können von einem Beckenkamm des Patienten (Beckenknochen) oder einer anderen Quelle wie einer Rippe oder der Wirbelsäule entnommen werden. Fotoquelle: 123RF.com.

Autotransplantation: Der Knochen des Patienten

Bei einem Autotransplantat wird Knochen aus dem Körper des Patienten transplantiert (so genannte Ernte ). Das Autotransplantat gilt als Goldstandard für Knochentransplantate, da es die Knochenzellen, Proteine ​​und die kalzifizierte Matrix des Patienten enthält, die alle dazu beitragen, die Heilung der Fusion zu stimulieren. Zu den Vorteilen des Autotransplantats zählen eine größere Chance auf einen Fusionserfolg und ein vernachlässigbares Risiko einer Krankheitsübertragung. Ein Nachteil bei der Verwendung von Autotransplantaten sind postoperative Schmerzen, die mit dem Verfahren zur Entnahme des Knochens des Patienten verbunden sind. Knochen können von einem Beckenkamm des Patienten (Beckenknochen) oder einer anderen Quelle wie einer Rippe oder der Wirbelsäule entnommen werden. Ein Verfahren zur Entnahme von Knochentransplantaten birgt verschiedene chirurgische Risiken, darunter: postoperative Schmerzen, Nervenverletzungen oder chirurgische Wundprobleme. Aufgrund dieser Nachteile und der Möglichkeit, dass der Patient Knochen von schlechter Qualität hat, entscheidet sich der Chirurg manchmal für eine andere Art von Knochentransplantat. Oft verwendet der Chirurg ein lokales Autotransplantat. Dies ist Knochen, der aus der Dekompression gewonnen wird. Es sind typischerweise Knochensporen, Lamina und Teile des Dornfortsatzes, die entfernt werden, um die Nerven zu dekomprimieren. Derselbe Knochen kann als Knochentransplantat wiederverwendet werden, um die Fusion der dekomprimierten Ebenen zu unterstützen.

Allotransplantat: Spenderknochen

Allotransplantat ist Knochen eines anderen Individuums, normalerweise aus einer Gewebebank erhalten. Gewebebanken sind Agenturen, die Knochen und anderes Gewebe aus Leichen für medizinische Zwecke entnehmen. In der Wirbelsäulenchirurgie wird Allotransplantat im Allgemeinen durch Gefrieren oder Gefriertrocknen hergestellt, um die Wahrscheinlichkeit einer Abstoßung des Transplantats zu begrenzen. Allotransplantatknochen enthält keine lebenden Knochenzellen und stimuliert daher die Fusion nicht so effektiv wie Autotransplantatknochen. Aber oft ist es ausreichend.

Gewebebanken überprüfen Spender, überwachen die Knochenwiederherstellung, testen und sterilisieren Spenden und bewahren sie zur Verwendung auf. Viele Gewebebanken sind von der American Association of Tissue Banks akkreditiert. Die US-amerikanische Gesundheitsbehörde Food and Drug Administration hat Vorschriften zur Verarbeitung von menschlichen Zellen und Geweben erlassen, die Regeln zur Spenderzulässigkeit enthalten. Diese Übungsrichtlinien tragen dazu bei, das Risiko einer Gewebekontamination und die Ausbreitung von Krankheiten zu verringern.

Was ist ein Knochenersatz?

Knochenersatzprodukte sind künstliche oder manipulierte Versionen eines Naturprodukts. Als Alternative zu Autotransplantaten und Allotransplantaten sind sie im Allgemeinen sicher und können dem Körper des Patienten eine Grundlage für die Herstellung seines eigenen Knochens bieten. Knochenersatzmaterialien haben ähnliche Eigenschaften wie menschlicher Knochen, einschließlich einer porösen Struktur und / oder Proteinen, um die Heilung zu stimulieren.

Demineralisierte Knochenmatrix (DBM)

Demineralisierte Knochenmatrix ist Allotransplantatknochen, der einem Prozess unterzogen wurde, bei dem der Mineralgehalt entfernt wurde. Durch die Demineralisierung werden knochenbildende Proteine ​​(Kollagen, Wachstumsfaktoren), die in der Knochenstruktur verborgen sind und die Heilung anregen können, freigelegt. DBM wird in der Regel eher als Knochentransplantat-Extender als als Ersatz betrachtet, da seine Fähigkeit, die menschliche Wirbelsäule allein zu verschmelzen, nicht nachgewiesen ist. DBM kann mit normalem Knochen gemischt werden, um mehr Transplantatvolumen zu erhalten. Es ist in Chip-, Granulat-, Gel-, Pulver- oder Kittform erhältlich.

Knochenextender auf Keramikbasis

Dazu gehören Calciumphosphat, Calciumsulfat und bioaktives Glas. Diese auf Keramik basierenden Produkte werden auch am besten in Kombination mit anderen Knochenquellen verwendet, da sie eine Calciummatrix für die Fusion enthalten, jedoch keine Zellen oder Proteine, um den Prozess zu stimulieren. Produkte auf Keramikbasis stellen kein Risiko für die Übertragung von Krankheiten dar, können jedoch gelegentlich Entzündungen verursachen. Diese Produkte sind in porösen und Maschenformen erhältlich.

Knochenmorphogenetisches Protein (BMP)

Es gibt verschiedene Arten von knochenmorphogenetischen Proteinen (BMPs), die zur Stimulierung des Wachstums neuer Knochen verwendet werden. Diese Proteine ​​kommen in Spuren im menschlichen Knochen vor und werden gentechnisch in größeren Mengen hergestellt. Abhängig von der Art der Wirbelsäulenoperation, die ein Patient durchmacht, kann BMP als eine Option angesehen werden, um neues Knochenwachstum und eine Heilung zu fördern, die zur Fusion führt.
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