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Titel: Der Einfluss von Knochenzement auf die Thrombozytenkonzentration bei Hüftgelenkersatz
Autor: Baetz, Jelena
Weitere Beteiligte: Fuchs-Winkelmann, Sabine (Prof. Dr.)
Erscheinungsjahr: 2011
URI: https://archiv.ub.uni-marburg.de/diss/z2011/0840
URN: urn:nbn:de:hebis:04-z2011-08402
DOI: https://doi.org/10.17192/z2011.0840
DDC: 610 Medizin, Gesundheit
Titel(trans.): The effect of PMMA bone cement on trombocyte level

Dokument

Schlagwörter:
Knochenzement, Bone cement

Zusammenfassung:
Polymethylmethacrylat (PMMA) ist in der orthopädischen Chirurgie weit verbreitet und weist seit Jahrzehnten gute Ergebnisse auf. Thrombozytopenien werden immer wieder im Zusammenhang mit Hüfttotalendoprothesen beschrieben (Hüft-TEP). In verschiedenen in vitro-Studien wird diskutiert, ob die Verwendung von Knochenzement ein möglicher Ursprung für toxische Stoffe sein könnte, die die Thrombozytenfunktion und das Überleben jener beeinflussen. Das Ziel dieser Arbeit ist, Patientendaten nach postoperativen Thrombozytopenien und der vorliegenden Fixationsart der Implantate zu analysieren und einen möglichen Zusammenhang aufzudecken. Trotz des erfolgreichen Einsatzes von PMMA kommt es doch immer wieder zu Nebeneffekten: intraoperative cardiovaskuläre Reaktionen wie Hypotension (Powell, McGrath et al. 1970), Arrhythmien (Schulitz, Koch et al. 1971) und plötzlicher Herztod (Powell, McGrath et al. 1970). Die Theorien bezüglich der Gründe für diese Komplikationen sind vielfältig. Ein postoperativer Abfall der Thrombozyten im peripheren Blut wird meist der Operation selbst oder aber dem niedermolekularen Heparin zugeschrieben, das postoperativ zur Vermeidung einer tiefen Beinvenenthrombose gegeben wird (Bading, Blank et al. 1994). Auch PMMA-haltiger Knochenzement steht in in vitro-Studien unter Verdacht, mit der Funktion und dem Überleben der Thrombozyten zu interferieren. Cenni et al. konnten einen signifikanten Abfall der Thrombozyten bei Verwendung einiger PMMA-haltiger Zemente nachweisen (Cenni, Granchi et al. 2002). Gebauer et al. (Gebauer 1984) hingegen konnten einen Anstieg verzeichnen. In dieser vorliegenden retrospektiven Studie wurden die Daten von 499 Patienten, die sich zwischen dem 01.07.2005 und dem 06.06.2007 einer Hüfttotalendoprothesen-Operation im Universitätsklinikum Marburg unterzogen, erhoben. Von diesen Patienten wurden 123 (24,6%) mit einer vollzementierten, 227 (45,5%) mit einer teilzementierten (Schaft zementiert, Pfanne zementfrei) und 149 (29,9%) mit einer zementfreien Prothese versorgt. Bei dem verwendeten Zement handelt es sich jeweils um Refobacin Palacos R+G von Heraeus Kulzer (Heraeus Kulzer, Wehrheim, Deutschland). Folgende Daten wurden aus den Krankenakten und dem krankenhausinternen Informationssystem ORBIS gewonnen: Geschlecht, Alter zum Zeitpunkt der Operation, Größe und Gewicht, BMI, Art der Fixation (vollzementiert, teilzementiert, zementfrei), Operationsindikation und Dauer der Operation. Des Weiteren wurden Blutentnahmen am Tag vor der Operation, am Abend des Operationstages, am ersten postoperativen Tag und am Entlassungstag bzw. um den 10. postoperativen Tag vorgenommen. Bestimmt wurden: Natrium, Kalium, Calcium, alkalische Phosphatase, Laktatdehydrogenase, Protein, Leukozyten, Erythrozyten, Hämoglobin, Hämatokrit, MCH, MCV, MCHC, Thrombozyten, CRP, PT, aPTT und Fibrin. Die postoperative Gabe von Fresh Frozen Plasma und die präoperative Antikoagulationsmedikation wurden ebenfalls erfasst. Die Nullhypothese dieser Studie ist, dass nach der Operation kein Unterschied in den Thrombozytenkonzentrationen zwischen den Gruppen, die mit bzw. ohne Zement versorgt wurden, besteht. Die Analyse des Kollektivs weist signifikante Unterschiede zwischen den Gruppen vor allem im Bezug auf das Alter, auf: Patienten, die ohne Zement versorgt wurden, waren signifikant jünger als die Patienten, die mit einer voll- oder teilzementierten Prothese versorgt wurden. Ebenso waren die präoperativen Thrombozytenkonzentrationen in der zementfreien Gruppe signifikant höher. Eine Korrelationsanalyse von Alter und Thrombozytenkonzentration ergab einen signifikanten Zusammenhang (r= -0,103, p<0.027). Das bedeutet, dass die Thrombozytenkonzentrationen im Alter etwas niedriger sind als bei jüngeren Menschen. Am Abend des Operationstages konnten keine Unterschiede zwischen den Gruppen bezüglich des Abfalls der Thrombozytenkonzentrationen festgestellt werden. Mit Hilfe des t-Tests für unabhängige Variablen konnte zu keinem der Messzeitpunkte ein statistisch signifikanter Unterschied zwischen den Gruppen festgestellt werden. Patienten, die ohne Knochenzement versorgt wurden, wiesen im Mittel eine Thrombozytenkonzentration von 79,61% des Ausgangswertes (219.000/μl (± 63.500/μl)) und Patienten mit eine vollzementierten Prothese Werte von 76,05% (198.000/μl (± 61.700/μl)) auf. Diese Differenz der Thrombozytenkonzentrationen von etwa 3,5% war nicht signifikant (p=0,067 bei einem Signifikanzniveau von p= 0,05). Der Anteil der postoperativen Thrombozytopenien (<150.000/μl) war in der zementierten Gruppe etwas höher und betraf hauptsächlich Patienten, die bereits präoperativ relativ niedrige Werte aufwiesen. Die gemessenen Unterschiede waren jedoch nicht statistisch signifikant. Mit Hilfe der hier dargestellten Daten kann davon ausgegangen werden, dass PMMAhaltige Knochenzemente die Thrombozyten in keiner klinisch relevanten Dimension beeinflussen.

Summary:
Polymethylmethacrylate (PMMA) as bone cement is widely used in orthopaedic surgery with good clinical results. Thrombocytopenia has been described to occur after total hip arthroplasty (THA). It has been discussed in several in vitro studies whether the application of bone cement could be a possible origin for toxic agents that interfere with platelet function and survival. The aim of this study was to screen patient data for postoperative thrombocytopenia and the level of platelet concentrations in dependence of the fixation method of the THA. Although the fixation of implants using PMMA has been a very successful concept for the last decades, some side-effects have been observed. These include intraoperative cardiovascular reactions like hypotension (Powell, McGrath et al. 1970), arrhythmia (Schulitz, Koch et al. 1971) and even cardiac arrest (Powell, McGrath et al. 1970). There are many different theories about the cause of such reactions. Postoperative drops of platelet levels in peripheral blood are usually attributed to the intervention itself or to low molecular weight heparin, that is largely applied for prevention of deep vein thrombosis in THA (Bading, Blank et al. 1994). However, PMMA bone cement has been under suspicion to interfere with platelet function and survival in experimental in vitro studies. Cenni et al. found a significant decrease in platelet numbers for some PMMA cements (Cenni, Granchi et al. 2002). Gebauer et al. showed a significant increase. In this retrospective approach 499 consecutive THA were included. Of these, 123 (24.6%) patients received a fully cemented, 227 (45.5%) a partially cemented (stem cemented, sup uncemented) and 149 (29.9%) a fully cemented prosthesis. Refobacin Palacos R+G bone cement was used in all cemented procedures (Heraeus Kulzer, Wehrheim, Germany). The following data were collected from medical records: gender, age at time of operation, patients’ height and weight, body mass index (BMI), type of component fixation (cemented, partially cemented or uncemented), indication and duration of the operation. At the author’s institution, blood samples were taken on the day prior to surgery, the evening after THA, on the first postoperative day and the day before discharge: Sodium, potassium, calcium, alkaline phosphatase, lactate dehydrogenase, protein, leucocytes, erythrocytes, haemoglobin, haematocrit, MCH, MCV, MCHC, platelets, CRP, PT, aPTT and fibrin levels were recorded. Blood or fresh frozen plasma transfusions were recorded as well as anticoagulation regimens prior to THA. The null hypothesis was that there is no difference in platelet levels after THA between patients with cemented or uncemented technique at the day of operation. Analysis of demographics at index procedure showed significant differences between the two subgroups. This is mainly attributable to the fact that patients receiving an uncemented prosthesis were significantly younger. Also were the preoperative platelet concentrations significantly higher in the uncemented group. Correlation analysis revealed a significant connection between patient age and platelet count (r= -0.103, p<0.027), which means that Thrombocyte levels tend to be lower with higher age. There were no differences in between groups in postoperative platelet level drops as recorded the evening after THA. Student’s t-tests for independent variables delivered no statistically significant differences for the differences in platelet concentrations between groups at any point in time. The percentage of postoperative relative thrombocytopenia (<150.000/μl) was slightly higher in the cemented group and was mainly found in patients that had relatively low preoperative Thrombocyte levels. These differences were not statistically significant. From the data presented in this study it can be concluded that PMMA bone cement does not affect platelets at a clinically relevant dimension in THA.


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