Antibiotika-haltige Knochenzemente: In vitro Untersuchungen der ...

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Antibiotika-haltige Knochenzemente: In vitro Untersuchungen der ...

Einleitung und Problemstellung 7

1 Einleitung und Problemstellung

Der Einsatz von Biomaterialien auf Basis unterschiedlicher Werkstoffe (Metalle [Stahl,

Titan], Polyethylen, Polyester [Dacron], Polymethylmethacrylat [PMMA, Knochenzement])

ist in vielen Bereichen der Medizin nicht mehr wegzudenken. So werden diese Materialien

zum Ersatz von Blutgefäßen, Herzklappen, als Stents und für Arthroplastiken (Hüfte, Knie,

Schulter) verwendet.

Eine gefürchtete Komplikation bei Verwendung von Biomaterialien ist das Auftreten

bakterieller Infektionen, sogenannter Biomaterial-assoziierter (BAI) oder auch Polymerassoziierter

Infektionen (PAI). Sie sind in vielen Fällen langwierig und schwer therapierbar,

häufig bleibt als einziger Ausweg die Entfernung des Implantats. Nicht selten stirbt der

Patient infolge einer Sepsis. Neben den sozialen sind auch die ökonomischen Konsequenzen

enorm.

Die Mehrzahl (40-75%) dieser BAI wird von niedrig virulenten Koagulase-negativen

Staphylokokken hervorgerufen, insbesondere durch Staphylococcus epidermidis. Man

unterscheidet frühe und späte Infektionen. Frühe Infektionen sind häufig durch intraoperative

Verunreinigungen mit nachfolgender sekundärer Wundheilung verursacht. Späte Infektionen

werden meist durch passagere Bakteriämien hervorgerufen, die entweder spontan auftreten

oder z.B. durch Endoskopien, invasive Maßnahmen und Operationen im Oropharyngeal- oder

Urogenitalbereich, wie Zahnextraktionen und transurethrale Prostataresektionen, verursacht

werden. Ursache können ebenfalls während der Operation eingebrachte Keime sein, die in der

Umgebung des Biomaterials ruhend blieben und nach Monaten oder Jahren aktiviert wurden,

wenn sich das Verhältnis zwischen Bakterien und körpereigener Abwehr zugunsten der

Bakterien verändert.

Entscheidend für die Prävention Biomaterial-assoziierter Infektionen sind eine optimale

gewebeschonende chirurgische Technik, z.B. bei der Arthroplastik, und die Disziplin im OP-

Saal. Eine weitere wichtige Voraussetzung für eine erfolgreiche Prävention ist die

perioperative intravenöse Antibiotikagabe. Darüber hinaus spielt die Verwendung

Antibiotika-haltiger Zemente, wobei das Antibiotikum in das umgebende Gewebe diffundiert,

hohe lokale Gewebsspiegel induziert und den Gesamtorganismus nicht übermäßig belastet,

eine wesentliche Rolle.

Zur Zeit sind nur Knochenzemente handelsüblich, die als Antibiotikum Gentamicin (z.B.

Refobacin Palacos R, Fa. Biomet Merck) enthalten. Eine neuere Entwicklung ist ein Zement,

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