Die Biologie der Frakturheilung

• Biologie der Frakturheilung

  Einführung

  • Thema: Frakturheilung
  • Ziel: Erklären der verschiedenen Prozesse der Knochenheilung und Faktoren, die diese beeinflussen
  • Keine Interessenskonflikte

  Phasen der Frakturheilung

  1. Entzündungsphase (24-72h)
     • Unfall -> Fraktur -> Zell- und Knochenmatrixschaden
     • Bildung eines Frakturhämatoms
     • Fragmente ohne Weichteilanschluss werden nekrotisch->Abbau durch Osteoklasten
     • Makrophagen, Granulozyten
     • Osteoprogenitor Zellen aus dem Kambium des Periosts
     • Freisetzung von Cytokinen (vasoaktive Mediatoren, Wachstumsfaktoren z.B. BMP)
     • Stabilisierung durch Fibrinfäden (Hämatomkallus)
  2. Reparationsphase/ Granulationsphase
     • Einwandern von Fibroblasten und Bildung von Kollagen (Granulationsgewebe/ weicher Kallus)
     • Transformation in fibröses und Knorpelgewebe
     • Enchondrale Ossifikation konvertiert Geflechtknochen in stabileres Knochengewebe
  3. Remodellingphase
     • Osteonale Remodellierung stellt Knochenform wieder her

  Arten der Frakturheilung

  • Indirekte Frakturheilung

    • Frakturspalt >2mm
    • Kallusbildung
    • Kontrollierte Bewegung im Frakturspalt notwendig
    • bei zu großer Bewegungsamplitude Zerreißung des weichen Kallus möglich
    • mit zunehmender Kallusverknöcherung nimmt die Bewegung im Frakturspalt ab
    • Granulationsgewebe und Einwachsen von Blutgefäßen
    • Spindelförmige Knochenmanschette am Ende->Remodelling bis Wiederherstellung des Markraumes
    • Ablauf: •Granulationsgewebe •Einwachsen von Gefäßen •fibröses Knorpelgewebe ->Verknöcherung/Kalzifizierung •Kalzifizierter Knorpel->Geflechtknochen •Geflechtknochen->lamellärer Knochen •Osteonales Remodelling

  • Direkte Frakturheilung

    • Keine Kallusbildung
    • Absolute Stabilität erforderlich
    • Frakturspalt muss sehr klein sein (0,5 bis 2 mm) -Tunnelbohren der Osteoklasten (Haver´sche Funktionseinheiten) über Frakturspalt hinaus

  Dauer der Knochenheilung und Pseudarthrose

  • weicher Kallus 3 Wochen
  • harter Kallus 3-4 Monate
  • verzögerte Heilung 4-<6 Monate Non-union/
  • Pseudarthrose >6 Monate

  Pseudarthrose=Verzögerung der Knochenheilung Ursachen:

  • Patientenfaktoren
  • übermäßige Beweglichkeit
  • Infekt
  • Osteosynthese
  • mangelnder Fragmentkontakt

• Durchblutung, Weichteile

Einflussfaktoren auf die Frakturheilung

• Ausdehnung und Typ der Verletzung
• Patientenspezifische Faktoren: Alter, Ernährung, Vorerkrankungen
• Behandlung und Weichteilschaden
• Durchblutung und Kallusstimulation

Schlussfolgerungen

• Frakturstabilität diktiert biologische Antwort
  • Absolute Stabilität -> Direkte Frakturheilung -> kein Kallus
  • Relative Stabilität -> Indirekte Frakturheilung -> Kallus

Diskussion

• Wichtigkeit der molekularen Ebene auch für Unfallchirurgen
• Bedeutung der Grundlagen für operative Umsetzung

Nützliche Werkzeuge

• AO-Klassifikation App: Kostenfreie Smartphone-App für Frakturklassifikation