Erfolgsbewertung der klinischen Anwendung von β-Trikalziumphosphat zur alloplastischen Rekonstruktion knöcherner Defekte im Kiefer- und Gesichtsbereich

Abstract

Das klinische Interesse der vorliegenden Untersuchung galt der Erfolgsbewertung der Rekonstruktion von unterschiedlichen Knochendefekten im Kiefer- und Gesichtsbereich mit dem alloplastischen Knochenersatzmaterial β-Trikalziumphosphat (β-TCP) an Hand klinischer, radiologischer und histologischer Parameter. Es sollte festgestellt werden, ob ein Zweiteingriff zur Gewinnung autologen Knochens vermieden werden kann, wenn stattdessen β-TCP zur Defektfüllung verwendet wird. Weitere Ziele der Untersuchung bestanden in der Abgrenzung der einzelnen Indikation für die Rekonstruktion von Knochendefekten mit β-TCP und der Ursachenforschung für klinische Misserfolge. Aus dem Patientengut der der Klinik für Mund-, Kiefer und Gesichtschirurgie, Campus Virchow-Klinikum, Charité - Universitätsmedizin Berlin wurden prospektiv 21 Patienten in die Untersuchung eingeschlossen, die im Behandlungszeitraum von Oktober 2004 bis Februar 2006 wegen Knochendefekten im Kiefer- und Gesichtsbereich behandelt wurden und bei denen eine Defektaugmentation mit β-TCP-Granulat durchgeführt wurde. Die Indikationen für die Defektaugmentation waren die Versorgung von traumatischen Unterkieferdefekten (n=7), die Rekonstruktion von Knochendefekten nach ablativer Tumorchirurgie (n=5), die Defektdeckung nach Zystektomie (n=4) und andere knöcherne Defizite (n=5). Die Defektgröße variierte zwischen 2 cm3 und 4 cm3. In definierten Zeitabständen erfolgten klinische und radiologische Verlaufskontrollen. Bei vier Patienten konnten sieben Hartgewebsbiopsien gewonnen und der histologischen Auswertung zugeführt werden. Es zeigte sich, dass insbesondere die Ausgangsdiagnose einen Einfluss auf die postoperative Wundheilung hatte. Trotz der eher ungünstigen Defektkonfiguration mit nur zwei defektbegrenzenden ortsstämmigen Knochenfächen bei Patienten mit traumatischen Unterkieferknochendefekten konnte in Kombination mit einer funktionsstabilen Plattenosteosynthese ein überwiegend gutes Resultat erzielt werden (86% unauffällig). Auch die Deckung zystischer Defekte mit β-TCP führte zu positiven Ergebnissen (100% unauffällig). Bei tumorbedingten Knochendefekten kam es übermäßig häufig zu Wundheilungsstörungen mit konsekutivem Implantatverlust (60% auffällig). Mittels Exaktem Test nach Fisher wurde eine signifikante Abhängigkeit zwischen postoperativer Wundheilungstörung und dem tumorbedingten Knochendefekt nachgewiesen (Tumor vs. Trauma, Zyste, Sonstige: p=0,028). Die Chance auf eine unauffällige Wundheilung war bei nicht tumorbedingtem Knochendefekt 22mal höher (Odds Ratio=22,5 / 95%-CI=[2,2; 233,7]) als bei tumorbedingten Knochendefekten. In der Gruppe der Patienten mit sonstigen kraniofazialen Knochendefekten war der Erfolg der Defektdeckung mit β-TCP durchweg positiv (100% unauffällig). Dies deutet darauf hin, dass Defekte mit einer Größe von 2 cm3, die in dieser Gruppe vorherrschten, mit β-TCP rekonstruiert werden können. Eine statistisch signifikanter Zusammenhang zwischen der Defektgröße (2 cm3 vs. 3-4 cm3) und einer postoperativen Wundheilungsstörung konnte jedoch nicht nachgewiesen werden (Exakter Test nach Fisher, p=0,090). Unabhängig von der Ausgangsdiagnose zeigte sich, dass die Knochenneubildung in einigen Fällen, insbesondere aber bei größeren Defekten mit 4 cm3, hinter der Resorption des β-TCP-Implantats zurückblieb. Dies zeigte sich an Hand des radiologisch gemessenen und klinisch beurteilten Volumenverlustes des Implantats im späteren Verlauf (radiologisch 53,8% bzw. klinisch 38,9% der untersuchten Fälle). Bei der histologischen Auswertung der Hartgewebsbiopsien fand sich vitaler Geflechtknochen, stellenweise auch Lamellenknochen, was als Anzeichen von Remodeling-Aktivitäten zu werten war. Auch zeigten die augmentierten Knochenbereiche bei der bei einigen Patienten durchgeführten Metallentfernung nach 6,5 bis acht Monaten makroskopisch eine knochenähnliche Struktur und Härte. Insgesamt kann also, trotz partiellen Volumenverlustes des β-TCP-Implantats in einigen Fällen, von einer suffizienten Knochenkonsolidierung ausgegangen werden. Insgesamt weisen diese Ergebnisse darauf hin, dass bei zweiwandigen traumatischen Defekten mit einer Größe bis 4 cm3 in Kombination mit einer funktionsstabilen Osteosynthese und bei zystischen Defekten bis 4 cm3 bei suffizienter Weichteildeckung, auch ohne Beimengung von autologer Spongiosa ein gutes klinisches Ergebnis erreicht werden kann. Defekte mit einer Größe von 2 cm3 können mit β-TCP rekonstruiert werden. Bei Knochendefekten, die auf Grund einer ablativen Tumorchirurgie entstanden sind, sollte eine Rekonstruktion mit β-TCP vermieden und als weitere Therapieoption einem freien oder vaskulären autologen Transplantat der Vorzug gegeben werden.

The aim of this investigation was to evaluate the effekt of the ceramic β-tricalciumphosphat (β-TCP) in the treatment of maxillofacial defects by the means of clinical, radiological and histological parameters. It should be determinded whether a secondary graft harvesting intervention that increases the surgical risk can be avoided by using this material. Between October 2004 and February 2006, 21 patients aged 7 to 85 years (mean age: 45,1 years) from our clinic were included in the study. The patients presented with traumatic bone defects of the mandible (n=7), bone defects after ablative tumor surgery (n=5), bone cysts (n=4) and other bone defects (n=5) that were reconstructed with β-TCP granules. Defect size varied between 2 cm3 and 4 cm3. Postoperative clinical course controls and radiological controls (orthopantomogram) were performed in defined time intervals. From four patients a total of seven bone samples were obtained for histological evaluation. Postoperative wound healing was complication-free in most patients with traumatic bone defects (86% normal wound healing). Good results could also be obtained in patients with cystic bone defects (100% normal wound healing). In patients with bone defects after tumor surgery it came to impaired wound healing with subsequent implant loss or secondary wound healing in three cases (60%). By means of Fisher´s exact test a significant association between impaired wound healing and tumor defects was shown (tumor vs. trauma, cyst, other: p = 0,028). The chance to have normal wound healing was 22 times higher in non-tumor defects (Odds Ratio=22,5 / 95%-CI=[2,2; 233,7]) than in defects resulting from tumor ablation. In the group of patients with other bone defects, clinical results were throughout positive (100% normal wound healing). This points to the fact defects with a size of 2 to 3 cm3 which are predominant in this group can be effectively reconstructed with β-TCP. However, statistically significant association between the defect size and postoperative wound healing (2 cm3 vs. 3-4 cm3) could not be shown (Fisher´s exact test, p=0,090). Radiological monitoring of augmentation volume and density and clinical examinations showed volume loss of the implant in the later follow-up (53,8% respectively 38,9% of examined cases). This points to the fact that the new bone formation may stay behind resorption of β-TCP, in particular in larger defects with 4 cm3 size. Histological evaluations of the hard-tissue biopsies disclosed vital woven bone and in places lamellar bone what was a sign for ongoing physiological remodeling activity. At the time of metal removal after 6,5 to 8 months a bone-like structure and stability in the augmented sites could be detected in all cases. Despite partial volume loss of the β-TCP-implant, it is assumed that defect augmentation with β-TCP provides a sufficient bone consolidation. Conclusion: The presented results show that with adequate soft-tissue coverage good clinical results can be obtained in up to 4 cm3 large two-walled traumatic defects in combination with a function-stable osteosynthesis even without the admixture of autologous bone. Also cystic defects up to 4 cm3 and other small defects up to 2 cm3 can be reconstructed with β-TCP. Bone defects after surgical tumor ablation should not be augmented with β-TCP because of to frequent wound healing problems seen in this investigation. Free or vascular autologous transplants should be given preference as further therapy options in this case.