Fachbereich 05 - Medizinische Fakultät
Klinik und Poliklinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie

Die akute Beinverkürzung als Behandlungskonzept
schwerer Knochenbrüche mit Weichteilschaden

Die experimentellen Untersuchungen überprüfen die Effizienz der akuten Beinverkürzung nach schweren Knochenbrüchen und Weichteilschaden und der nachfolgenden konsekutiven Längenrekonstruktion durch Zug am Kallus aus der Resektionsverkürzung oder einer verletzungsfernen Knochenregion. Ein Tiermodell soll genaueren Aufschluß über Möglichkeiten und Grenzen dieser Behandlungsstrategie geben. Die Einflussfaktoren "Weichteiltrauma" auf die Qualität des Knochenregenerates und den Muskelmantel werden analysiert. Als Untersuchungsparameter dienen der Kompartmentdruck der Muskulatur (invasive Messung durch piezoelektrischen Druckaufnehmer), die Muskelkraft (transkutane Nervenstimulation), die histomorphometrische Quantifizierung von Muskeln und Knochen sowie die mechanische Strukturstabilität des Knochenregenerates (Torsionssteifigkeit und -festigkeit). Das Knochenregenerat wird qualitativ durch mikroradiographische - und quantitativ durch histomorphometrische und densitometrische Analysen charakterisiert (Software unterstützt). Die Knochensyntheseleistung wird mittels dynamischer, polychromer Histomorphometrie bestimmt (Fluoreszensmikroskopie, Software gestützte Auswertung). Dichtewerte digitalisierter, hochauflösender Röntgenbilder verschiedener Regionen des Knochenregenerates werden durch ein Software gestütztes Computerverfahren gemessen (NIH-Image).

Um biologische Grundlagen der beschriebenen Extremitätenrekonstruktion zu analysieren, wurde zunächst das biomechanische Umfeld eines geeigneten Tiermodells charakterisiert (1999) und die Rekonstruktion der Beinlänge nach akuter Verkürzung durch zwei unterschiedliche Techniken verglichen (2000). Es folgte ein Vergleich zwischen Ditraktionsregeneraten nach Verkürzung und der bekannten Technik nach Ilizarov (2000, 2001). Nachdem das Modell der akuten Beinverkürzung am Tier standardisiert werden konnte, die Beinlängenrekonstruktion erfolgreich durchgeführt wurde, werden derzeit die klinisch relevante Einflussfaktoren auf ihre Wirkung auf Knochenregeneration und Muskelfunktion analysiert.

Beteiligte Wissenschaftler:

PD Dr. med. R. H. Meffert (Ltd. Oberarzt der Klinik), Dr. med. H. Jansen (Asisstentarzt), cand. med. S. Frey (Doktorand und wiss. Hilfskraft), cand. med. D. Würth (Doktorand)

Veröffentlichungen:

Publikationen der Arbeitsgruppe zum Thema:

The Rabbit Model for External Long Bone Fixation: Mechanical Evaluation of the Tibia-Fixator Complex In Vitro. R. Meffert, J.E. Tis, S. Lounici, J.S. Rogers, N. Inoue, E.Y.S. Chao Laboratory Animal Science 49 6: (1999) 650-654

Distraction Osteogenesis after Primary Limb Shortening in Tibial Bone Defects: A Comparison Between Monofocal and Bifocal Techniques in Rabbits. R. Meffert, N. Inoue, J.E. Tis, E. Brug, E.Y.S. Chao J. Bone Joint Surg. 82-A: (2000) 799-808

Primary Resective Shortening Followed By Distraction Osteogenesis: A Comparison to Simple Lengthening R. Meffert, J.E. Tis, N. Inoue, E.F. McCarthy, E. Brug, E.Y.S. Chao Journal of Orthopaedic Research 18: (2000) 629-636

Acute sortening followed by distraction osteogenesis for limb reconstruction: A comparison to simple lengthening. R. H. Meffert, N. Inoue, E.F. McCarthy, E. Brug, E.Y.S. Chao Osteosynthese International, 9: (2001) 39-40

Primary shortening - Secondary lengthening for limb reconstruction in experimentally induced bone defects: A comparison between two techniques in rabbit. R. H. Meffert, N. Inoue, E. Brug, E.Y.S. Chao Osteosynthese International, 9: (2001) 91-92

The Effect of Low Intensity Pulsed Ultrasound Applied to Rabbit Tibiae During the Consolidation Phase of Distraction Osteogenesis. J.E. Tis, R.H. Meffert, N. Inoue, E.F. McCarthy, K.A. McHale, E.Y.S. Chao Journal of Orthopaedic Research 20 (2002) 793-800

Vorträge und Poster der Arbeitsgruppe zum Thema:

Das Kaninchenmodell in der Kallusdistraktion aus biomechanischer Sicht R. Meffert, J. Tis, E.Y.S. Chao 116. Kongress, Deutsche Gesellschaft für Chirurgie, München, 4/99

Mechanical Environment for External Long Bone Fixation and Distraction Osteogenesis in the Rabbit Model. R. Meffert, J. E. Tis, E.Y.S. Chao. Jahreskongress des G. Küntscher Kreis, Frankfurt, 9/1999

Primary Shortening - Secondary Lengthening for Limb Reconstruction in Experimentally induced Bone Defects: A Comparison of Two Techniques. R. Meffert, N. Inoue, J.E. Tis, E. McCarthy, E. Brug, E.Y.S. Chao. 46th Annual Meeting, Orthopaedic Research Society, 12-15.3.2000, Orlando, USA

Primary Resective Shortening Followed by Distraction Osteogenesis for Limb Reconstruction: A Comparison to Simple Lengthening. R. Meffert, J.E. Tis, N. Inoue, E. McCarthy, E. Brug, E.Y.S. Chao 2000 Annual Meeting, American Society of Orthopaedic Surgeons, 15.-19.03.2000, Orlando, USA

Acute Shortening followed by distraction osteogenesis for limb reconstruction: A comparison to simple lengthening. R. Meffert, J.E. Tis, N. Inoue, E. McCarthy, E. Brug, E.Y.S. Chao Osteosynthesis International, Gerhard Küntscher Society, 23-25.11.2000

An Experimental Approach to Prevent Infection in Open Fractures: Resective Debridement and Acute Limb Shortening. R. Meffert, J.E. Tis, N. Inoue, E. Brug, E.Y.S. Chao European Society of Bone and Joint Infection, 25.-27.05.2000

Primary Shortening - Secondary Lengthening for Limb Reconstruction in experimentally induced bone defects: A Comparison between two Techniques. R. Meffert, N. Inoue, J.E. Tis, E.E. McCarthy, E. Brug, E.Y.S. Chao. Osteosynthesis International, Gerhard Küntscher Society, 23-25.11.2000

The Effect of Low Intensity Pulsed Ultrasound on post Distraction Callus in a Rabbit Model J.E. Tis, R. Meffert, E.Y.S. Chao, K.A. McHale, ASAMI-North America, 10th Annual Meeting13.-14.03.2000

Distraction Osteogenesis After Primary Limb Shortening in Experimentally induced Tibial Bone Defects R. Meffert, J.E. Tis, N. Inoue, E.Y.S. Chao ASAMI-North America, 10th Annual Meeting, 13.-14.03.2000

Dose Effect of Pulse Electromagnetic Fields On Osteotomy Gap Healing in Canine Model N. Inoue, D. Cullinane, B. Rafiee, R. Meffert, J. Tis, L. Deitz, J. Schwardt, E. Chao Orthopaedic Research Society, 48th Meeting, Dallas, Texas, 10-13.02.2002

Grundlagen zur akuten Beinverkürzung bei schweren Unterschenkelfrakturen R.H. Meffert Masterclass Seminar: Fortschritte in der externen Fixation, Verona 3.-4.06.2002

Muskelkraftregeneration nach akutem Kompartmentsyndrom am Kaninchenunterschenkel R.H. Meffert, Frey S., Würth D., Jansen H. Deutsche Gesellschaft für Unfallchirurgie, 66. Jahrestagung, Berlin 13.-15.11.2002