Komplikationen bei Patienten mit Knochentumoren, die mit Kohlenstoff behandelt wurden

Wissenschaftliche Berichte Band 12, Artikelnummer: 18969 (2022) Diesen Artikel zitieren

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Kohlefaserplatten (CF) sind eine vielversprechende Alternative zu Metallplatten. Die gemeldeten Erfahrungen in der orthopädischen Onkologie sind jedoch nach wie vor begrenzt. Ziel dieser Studie war es, Komplikationen bei Patienten mit Knochentumoren zu identifizieren, die mit CF-Platten behandelt wurden. Zwischen Februar 2015 und Mai 2021 registrierten 13 Zentren retrospektiv Patienten mit Knochentumoren, die mithilfe von CF-Platten rekonstruiert wurden. Komplikationen wurden identifiziert und Zeitpunkt und Ätiologie der Komplikationen notiert. Ähnliche Komplikationen wurden tabellarisch aufgeführt und anhand mechanischer, nichtmechanischer und pädiatrischer Komplikationen klassifiziert. Zu den mechanischen Komplikationen gehörten: (1) aseptische Lockerung oder Transplantat-Wirt-Pseudarthrose und (2) strukturelle Komplikationen. Zu den nicht-mechanischen Komplikationen gehörten: (3) Weichteilkomplikationen, (4) Infektionen und (5) Tumorprogression. Zu den spezifischen pädiatrischen Komplikationen gehörten (6) Wachstumsstillstände, die zu Längs- oder Winkeldeformitäten führten. Es wurden 96 Patienten mit einer mittleren Nachbeobachtungszeit von 35 Monaten eingeschlossen. Insgesamt traten bei 22 (23 %) Patienten Komplikationen auf. Zu den mechanischen Komplikationen gehörten: 1 (1 %) aseptische Lockerung, 2 (2 %) Pseudarthrosen und 7 (7 %) strukturelle Komplikationen. Zu den nicht-mechanischen Komplikationen gehörten 1 (1 %) Weichteilkomplikation, 4 (4 %) Infektionen und 5 (5 %) Tumorprogressionen. Bei 2 (2 %) Patienten traten pädiatrische Komplikationen auf. Diese Studie legt nahe, dass CF-Platten bei anspruchsvollen Rekonstruktionen nach Knochentumorresektionen sicher verwendet werden können und ein scheinbar geringes Komplikationsprofil aufweisen.

Metall ist die Grundlage orthopädischer Implantate. Zu den Vorteilen gehören hohe Festigkeit und Steifigkeit, einfache Bearbeitung und niedrige Kosten1. Viele Metalle bieten außerdem eine gute Duktilität, sodass sie intraoperativ manuell gebogen werden können, um sie an die Oberflächenanatomie des Knochens oder der Rekonstruktion anzupassen1,2. Ein großer Nachteil für den onkologischen Patienten ist jedoch die Strahlendichte, die zu Metallartefakten in der Röntgenbildgebung führt. Dies schließt eine genaue radiologische Visualisierung für die onkologische Nachsorge oder Knochenheilung aus und erschwert eine präzise Bestrahlungsplanung3,4. Außerdem ist die Steifigkeit von Metall (200 Gigapascal [GPa] für Edelstahl und 110 GPa für Titan) viel höher als die des menschlichen kortikalen Knochens (12 GPa), was den darunter liegenden Knochen vor Belastungen schützen und zu einer verminderten Knochenqualität führen kann5,6 . Zu den weiteren Nachteilen von Metallimplantaten zählen eine begrenzte Ermüdungslebensdauer, die Möglichkeit der Entstehung von Abriebrückständen, Kaltverschweißung und Korrosion1,6,7. Folglich besteht ein Bedarf an verbesserten orthopädischen Implantaten.

Mit Polyetheretherketon verstärkte Kohlefaser (CF) ist eines der vielversprechenden innovativen Implantatmaterialien im Bereich der orthopädischen Onkologie. CF-Platten werden zunehmend verwendet und bieten im Vergleich zu Metall mehrere Vorteile. Erstens ermöglicht die Strahlendurchlässigkeit von CF eine präzise Bestrahlungsplanung und eine bessere radiologische Visualisierung lokaler Tumorrezidive und Knochenheilung, wodurch eine verbesserte postoperative Nachsorge und Überwachung onkologischer Patienten erleichtert wird (Abb. 1)8,9,10,11. Zweitens liegt der Elastizitätsmodul von CF (13 GPa) näher am kortikalen Knochen (12 GPa)12. Drittens ist CF im Vergleich zu aktuellen Metallplatten in der Lage, einer längeren Ermüdungsfestigkeit standzuhalten12. Daher sollten die biomechanischen Eigenschaften von CF theoretisch die Knochenheilung verbessern und das Komplikationsrisiko verringern. Zu den weiteren materialspezifischen Vorteilen gehören schließlich die einfachere Implantatentfernung aufgrund der Metallschrauben und der Polymerplatte (kein Kaltschweißen) sowie das Fehlen einer Metallallergie13.

Riesenzelltumor im rechten distalen Femur, behandelt mit Knochenzement während der Kürettage unter Verwendung einer Metallplatte (a) und einer Kohlefaserplatte (b).

Trotz dieser Vorteile zeigten CF-Verbundwerkstoffe bei Zug- und Biegetests ein sprödes Versagen14. In diesem Fall zerfällt das Material in mehrere feste Bruchstücke, anstatt sich unter Belastung zu verformen oder zu dehnen. Dies wurde unter supraphysiologischer Belastung in vitro bei 2 von 12 simulierten Trümmerfrakturen des distalen Wadenbeins berichtet, die mit CF-Platten behandelt wurden15. Darüber hinaus kam es bei 3 von 78 proximalen Humerus-CF-Platten bei nicht-onkologischen Patienten zu einem intraoperativen Plattenbruch beim Einsetzen einer Schraube, um eine Frakturreposition durch Festziehen der Platte am Knochen zu erreichen16. Bei 5 von 110 mit volaren CF-Platten behandelten distalen Radiusfrakturen wurde auch über einen intraoperativen Plattenbruch berichtet13. Bei onkologischen Patienten wurde ein CF-Plattenversagen 4 Monate nach der Implantation bei einem 75-jährigen Patienten mit Lymphom gemeldet, während der postoperative Verlauf von 2 CF-Platten ereignislos verlief (77-jähriger Mann mit Prostatakarzinommetastasen im Humerus und 17-jähriger Patient mit einem intraossären Schwannom im Schienbein mit einer Nachbeobachtungszeit von 6 bzw. 8 Monaten)17,18.

Obwohl CF-Platten zunehmend in der Frakturversorgung eingesetzt werden, sind die Erfahrungen in der orthopädischen Onkologie nach wie vor begrenzt. Ziel dieser Studie war es daher, Komplikationen bei Patienten mit Knochentumoren zu identifizieren, die mit CF-Platten behandelt wurden.

Diese retrospektive Studie basiert auf den Erfahrungen der Forschungsgruppe „Carbon-Fiber International Collaboration Initiative“, zu der 13 große akademische und nichtakademische Krankenhäuser aus Europa, dem Nahen Osten, dem Vereinigten Königreich und den Vereinigten Staaten von Amerika gehörten (Abb. 2). Das Studienprotokoll wurde von der Ethikkommission Leiden (Koordinierungszentrum) und den institutionellen Prüfungsausschüssen aller teilnehmenden Zentren genehmigt. Datenaustauschvereinbarungen wurden unterzeichnet, bevor mit der Patienteneinbeziehung begonnen wurde. Aufgrund des Beobachtungscharakters der Studie und mit dem Ziel, die Qualität der verwendeten CF-Implantate zu beurteilen, wurde vom Medical Ethics Review Committee Leiden Den Haag Delft, Referenz G20.103, auf eine weitere ethische Genehmigung einschließlich einer Einverständniserklärung verzichtet. Die Daten wurden über eine zentralisierte Online-Datenbank zur elektronischen Datenerfassung von Castor gesammelt19. Das koordinierende Zentrum (Leiden University Medical Center) hatte Zugriff auf alle in Castor eingegebenen Daten. Alle Methoden wurden in Übereinstimmung mit den relevanten Richtlinien und Vorschriften durchgeführt.

Weltkarte mit allen 13 teilnehmenden Zentren.

Zwischen Februar 2015 und Mai 2021 wurden alle aufeinanderfolgenden Patienten, die eine CF-Platte erhielten, retrospektiv von jedem teilnehmenden Zentrum ohne Altersbeschränkung eingeschlossen. Eingeschlossen wurden auch Patienten, die während derselben Operation mehr als eine CF-Platte erhielten. Patienten wurden ausgeschlossen, wenn (1) eine CF-Plattenfixierung mit einem anderen chirurgischen Fixierungsverfahren wie einer intramedullären Fixierung kombiniert wurde, (2) keine Malignität vorliegt und (3) CF-Plattenrevisionen vorgenommen wurden. Wenn ein Patient während des Studienzeitraums mehr als eine qualifizierte Operation hatte, wurde nur die erste Operation berücksichtigt (Abb. 3).

Flussdiagramm zur Veranschaulichung der Patientenauswahl und der Ergebnisse.

Die Wahl der Behandlung erfolgte durch gemeinsame Entscheidungsfindung zwischen Patient und Chirurg. Im Allgemeinen wurde eine Operation onkologischen Patienten mit drohenden oder tatsächlichen pathologischen Frakturen, mechanischen axialen Belastungsschmerzen und keinem Ansprechen auf Strahlentherapie oder orale narkotische Schmerzmedikamente empfohlen. Die Entscheidung, eine CF-Platte anstelle einer herkömmlichen Metallplatte zu verwenden, wurde vom operierenden Chirurgen getroffen. Die Länge der Platten hätte sich zwischen CF-Platten und herkömmlichen Metallplatten nicht unterschieden. Gute Kandidaten für CF-Platten waren Patienten mit normaler Anatomie, da CF-Platten nicht einfach manuell gebogen werden können, um sie an die Oberflächenanatomie einzelner Knochen anzupassen. Daher müssen Chirurgen präoperativ auf einen guten Sitz des Implantats achten. Während dieser Studie wurden Patienten mit verschiedenen von der FDA zugelassenen und CE-gekennzeichneten CF-Platten mit Verriegelungsschraubenoptionen (hergestellt von CarboFix Orthopaedics; Herzeliya, Israel) behandelt (Abb. 4). Der chirurgische Eingriff, einschließlich der Positionierung des Patienten und des chirurgischen Vorgehens, hing von der Erfahrung und den Vorlieben des Chirurgen ab. Alle onkologischen Patienten wurden postoperativ nach 6 Monaten, 1 Jahr und 2 Jahren klinisch und radiologisch untersucht. Nachfolgende Nachuntersuchungen mit radiologischer Beurteilung hingen vom onkologischen Status des Patienten ab und bei Bedarf fanden zusätzliche Besuche statt. Die Patienten wurden 7–10 Tage nach dem chirurgischen Eingriff für eine Strahlentherapie oder Chemotherapie freigegeben und alle Patienten hielten sich nach Abschluss der Operation an die tolerierte Belastung. Die Rate des Verlusts bis zur Nachbeobachtung betrug 1 % (1/96) nach 6 Monaten, 2 % (2/96) nach 1 Jahr und 5 % (5/96) nach 2 Jahren. Fünf Patienten konnten wegen Krankheitstod während der Standard-Nachbeobachtungszeit von zwei Jahren nicht mehr nachuntersucht werden. Die Nachverfolgung wurde bis zum 8. Juli 2022 verifiziert.

Intraoperatives Bild nach Mittelschaftresektion des linken Humerus und Teilresektion des Trizepsmuskels aufgrund eines Ewing-Sarkoms. Die Rekonstruktion wurde mit einem frei vaskularisierten Wadenbeintransplantat und einer Humerusplatte aus Kohlefaser durchgeführt (a). Postoperative anteroposteriore Röntgenaufnahmen desselben Patienten (b).

Die folgenden klinischen Variablen wurden registriert: Geschlecht; Alter; Body-Mass-Index (BMI); Raucherstatus (Nichtraucher wurde definiert als vor mindestens 6 Monaten aufgehört); Bewertung der American Society of Anaesthesiologists (ASA); Diagnose/Indikation; Tumorgrad; präoperative Chemotherapie; präoperative Strahlentherapie; postoperative Chemotherapie innerhalb von 6 Monaten nach der Operation; postoperative Strahlentherapie innerhalb von 6 Monaten nach der Operation; Datum der Operation; chirurgische Seite; pathologische Fraktur; Ort der Operation; Lage des Knochens; Verwendung von Autotransplantat, Allotransplantat oder Zement; Operationsrand; und Typ der CF-Platte.

Patienten mit Komplikationen wurden identifiziert und Zeitpunkt und Ätiologie der Komplikationen notiert. Ähnliche Komplikationen wurden tabellarisch aufgeführt und anhand mechanischer, nichtmechanischer und pädiatrischer Komplikationen klassifiziert. Zu den mechanischen Komplikationen gehörten: (1) aseptische Lockerung oder Transplantat-Wirt-Pseudarthrose im Falle einer biologischen Rekonstruktion und (2) strukturelle Komplikationen wie periprothetische Fraktur oder Plattenbruch. Das radiologische Vorhandensein von reifem Brückenknochen an der Transplantat-Wirt-Verbindungsstelle wurde als knöcherne Verbindung angesehen (Abb. 5). Jeder Patient, der ein Jahr nach der Operation keine knöcherne Verbindung zeigte, oder Patienten, bei denen zur Heilung eine zusätzliche Operation erforderlich war, wurde als Pseudarthrose eingestuft. Zu den nicht-mechanischen Komplikationen gehörten: (3) Weichteilkomplikationen wie Wunddehiszenz, (4) Infektionen und (5) Tumorprogression. Zu den spezifischen pädiatrischen Komplikationen gehörten (6) Wachstumsstillstände, die zu Längs- oder Winkeldeformitäten führten.

Adamantinom in der proximalen Tibia eines 10-jährigen Mädchens (a). Status nach Resektion der proximalen Tibia und Rekonstruktion mit Humerus-Allotransplantat, Fibulatransfer und Kohlefaserplatte. Heilung der Allotransplantat-Wirt-Verbindung (b) 6 Monate, (c) 1 Jahr und (d) 2 Jahre postoperativ. 21 Monate nach der ersten Operation wurde eine zusätzliche Operation zur Behandlung der Valgus-Beinachse mit einer Acht-Platte durchgeführt (d).

Deskriptive Statistiken wurden mit SPSS v.24 (IBM Corp., Armonk, NY, USA) durchgeführt. Ausgangsmerkmale und chirurgische Variablen wurden anhand von Häufigkeiten (Prozentsätze für kategoriale Variablen) und Medianen (Interquartilbereiche [IQRs] für kontinuierliche Variablen, da diese auf der Grundlage der Histogrammuntersuchung nicht normalverteilt waren) dargestellt.

Insgesamt wurden 96 Patienten, davon 59 Frauen (61 %) mit einem Durchschnittsalter von 43 Jahren (IQR; 19–54), mit einer mittleren Nachbeobachtungszeit von 35 Monaten (IQR; 21–49) eingeschlossen. Zu den drei häufigsten Indikationen gehörten atypische Knorpeltumoren (34 %), gutartige primäre Knochenläsionen (28 %) und Osteosarkome (12 %). Die meisten Läsionen befanden sich im Femur (70 %), gefolgt von der Tibia (15 %) und dem Humerus (14 %). Der Großteil der chirurgischen Ränder war intraläsional (60 %), gefolgt von breiten Rändern (19 %), marginalen Rändern (13 %), keiner Resektion (5 %) und nicht gemeldeten Rändern (3 %). Insgesamt erhielten 11 (12 %) Patienten ein Autotransplantat, 43 (45 %) ein Allotransplantat und 43 (45 %) erhielten Zement. Drei (3 %) Patienten erhielten während desselben chirurgischen Eingriffs eine Kombination aus diaphysärer und metaphysärer CF-Platte (Tabelle 1).

Insgesamt erlitten 22 (23 %) Patienten Komplikationen (Tabelle 2). Zu den mechanischen Komplikationen zählten 1 Patient mit aseptischer Lockerung der CF-Platte nach 20 Monaten und 2 Pseudarthrosen nach biologischer Rekonstruktion mit einem Allotransplantat (20 und 28 Monate postoperativ). Bei 7 Patienten traten strukturelle Komplikationen auf. Zu diesen Komplikationen gehörten 2 periprothetische Frakturen (1 und 3 Monate nach der Operation), 1 traumatischer Bruch der proximalen Humerusplatte (14-jähriger Mann fiel 28 Monate nach der Operation vom Fahrrad) und 2 Brüche der Femurkondylenplatte ohne eindeutiges Trauma (75-jähriger Mann fiel 28 Monate nach der Operation vom Fahrrad) alte Frau 5 Monate nach der Operation „stand vom Bett auf“ und 19-jähriger Mann 2 Monate nach der Operation „beim Anziehen“) (Abb. 6). In diesen Fällen wurde eine Vollbelastung mit unvollständiger Knochenheilung und Fehlausrichtung der Rekonstruktion als Ursache für den Plattenbruch angesehen. Weitere strukturelle Komplikationen waren ein Schraubenbruch (9 Monate nach der Operation) und ein Schraubenrückgang (2 Monate nach der Operation). Zu den nicht-mechanischen Komplikationen gehörten 1 Patient mit Wunddehiszenz innerhalb eines Monats nach der Operation (dieser Patient erhielt eine präoperative Strahlentherapie mit einer Gesamtdosis von 50 Gy), 4 Infektionen (weniger als einen Monat, 1, 6 und 10 Monate postoperativ); und 5 Tumorverläufe, die in einem Fall zu einer Oberschenkelamputation führten (5, 7, 17, 20 und 31 Monate postoperativ). Spezifische pädiatrische Komplikationen traten bei zwei Patienten auf, bei denen acht Platten zur Behandlung von Valgusdeformationen eingesetzt wurden (21 und 28 Monate postoperativ). Interessanterweise traten fast alle mechanischen Komplikationen, mit Ausnahme eines traumatischen Humerusplattenbruchs, bei CF-Platten auf, die in der unteren Extremität platziert wurden. Nicht-mechanische Komplikationen waren gleichmäßig auf die obere und untere Extremität verteilt, während pädiatrische Komplikationen an der unteren Extremität auftraten. Außerdem wurden 5 der CF-Platten aufgrund von Reizungen/Schmerzen an der Implantatstelle nach vollständiger Knochenheilung (nach 12, 20, 21, 36 und 40 Monaten) entfernt.

Kohlefaserplatte nach pathologischer Fraktur des linken distalen Femurs aufgrund eines diffusen großzelligen B-Zell-Lymphoms (a). Plattenbruch genau an der Stelle der pathologischen Fraktur 5 Monate nach der Operation (b). Status nach Revision mit einem konventionellen retrograden Femurnagel (c). Die Pseudarthrose blieb bestehen und dieser Patient starb ein Jahr nach der Revision der Kohlefaserplatte mit einem herkömmlichen retrograden Femurnagel an der Krankheit. Im Allgemeinen wird eine intramedulläre Osteosynthese pathologischer Frakturen der unteren Extremitäten bevorzugt, da damit zu rechnen ist, dass Stahlplatten brechen, wenn die Frakturheilung nicht erreicht wird.

Obwohl CF-Platten bereits weltweit eingesetzt werden, sind die Erfahrungen in der orthopädischen Onkologie nach wie vor begrenzt. Die Beschreibung von Komplikationen bei Patienten mit Knochentumoren, die mit CF-Platten behandelt werden, bietet wertvolle Informationen für orthopädische Onkologen, die möglicherweise CF-Platten verwenden möchten. Diese internationale multizentrische Studie untersuchte 96 Patienten mit Knochentumoren, die mit CF-Platten behandelt wurden. Während des Studienzeitraums mit einer mittleren Nachbeobachtungszeit von 35 Monaten (IQR; 21–49) wurde bei 22 (23 %) Patienten über Komplikationen berichtet, was darauf hindeutet, dass CF-Platten bei Patienten mit Knochentumoren, die oft anspruchsvollen Belastungen ausgesetzt sind, sicher eingesetzt werden können Rekonstruktionen. Insbesondere der geringe Anteil an Nonnenverbindungen (2 %) mit hohen Anteilen an biologischen Rekonstruktionen (12 % Autotransplantat und 45 % Allotransplantat) sind vielversprechend. Bis heute ist dies die größte CF-Plattenkohorte, die über Komplikationen in einer onkologischen Population berichtet.

Der Hauptnachteil von CF-Platten besteht darin, dass sie nicht manuell gebogen werden können, um sie an die Oberflächenanatomie einzelner Knochen anzupassen. Daher müssen Chirurgen präoperativ auf einen guten Sitz des Implantats achten. CF-Platten konnten aufgrund einzigartiger Anatomie oder komplexer mechanischer Probleme nicht bei allen rekonstruktiven Operationen verwendet werden. In einigen komplexen Fällen können herkömmliche Metallimplantate, die sich biegen lassen, anpassbare orthopädische Implantate oder patientenspezifische Implantate, die besser zur rekonstruierten Anatomie passen, bevorzugt werden20. Patientenspezifische Implantate sind jedoch eine zeitaufwändige Alternative, und es ist immer noch ungewiss, ob die theoretischen biomechanischen Vorteile im Vergleich zu Standardverfahren tatsächlich Vorteile für die chirurgischen Ergebnisse mit sich bringen20,21. Zweitens ist die Strahlendurchlässigkeit der CF-Platte zwar vorteilhaft für die postoperative radiologische Bildgebung, die Bestimmung der optimalen Plattenposition kann jedoch eine Herausforderung darstellen. Drittens könnten Produktionskosten und Verfügbarkeit ein weiterer Nachteil sein. CF-verstärkte Verbundwerkstoffe sind jedoch wettbewerbsfähiger geworden und werden in Branchen wie der Luft- und Raumfahrt, der Windenergie und der Automobilindustrie häufig eingesetzt22. Dadurch sind die Produktionskosten gesunken und die Kosten für CF-Platten sind derzeit konkurrenzfähig mit denen herkömmlicher Metallplatten.

Obwohl Studiengruppen und chirurgische Eingriffe nicht immer vergleichbar sind, kann festgestellt werden, dass unsere Studie trotz eines hohen Prozentsatzes biologischer Rekonstruktionen (12 % Autotransplantat und 45 % Allotransplantat) relativ niedrige Pseudarthrosenraten (2 %) liefert. Wisanuyotin et al. berichteten über eine Pseudarthrose von 30 % (mittlere Zeit bis zur Heilung von 9,8 ± 2,9 Monaten) bei nicht vaskularisierten Autotransplantaten (NA) und 32 % von einer Nichtheilung (mittlere Zeit bis zur Heilung von 11,5 ± 2,8 Monaten) bei Allotransplantaten nach Resektion und Rekonstruktion von primären Knochentumoren23. Darüber hinaus haben Buecker et al. berichteten, dass Verriegelungsplatten für die Fixierung der Allotransplantat-Wirt-Verbindung mit verbesserten Heilungsraten im Vergleich zu Standardplatten verbunden waren (75 % Heilung nach durchschnittlich 13 Monaten gegenüber 56 % nach durchschnittlich 14 Monaten)24. Darüber hinaus war die Gesamtrate der CF-Plattenkomplikationen (23 %) im Vergleich zu herkömmlichen Metallplattenstudien niedrig (Komplikationsbereich 42–76 % mit einem Nachbeobachtungsbereich von 35–112 Monaten)25,26,27,28. Beim Vergleich unserer Ergebnisse mit CF-Platten, die bei Traumapatienten platziert wurden, berichteten wir über 12 (18 %) CF-Femurplattenversagen, während Byun et al. und Mitchell et al. berichteten über kein (0 %) bzw. 1 (9 %) Versagen bei 10 bzw. 11 Patienten, die mit CF-Femurplatten behandelt wurden29,30. Obwohl die Anzahl der Misserfolge derzeit zu gering ist, um Risikofaktoren für Plattenkomplikationen zu identifizieren, sind bei umfangreicheren Behandlungen wie Chemo- und/oder Strahlentherapie und komplexeren Operationen mit Auto-/Allotransplantaten höhere Komplikationsraten zu erwarten27.

Diese Studie weist mehrere Einschränkungen auf. Erstens handelt es sich weiterhin um eine einarmige retrospektive internationale multizentrische Studie mit inhärenten Einschränkungen, die mit einem solchen Studiendesign verbunden sind, einschließlich des Fehlens einer Vergleichsgruppe und der Abhängigkeit von Diagrammabstraktionen. Infolgedessen war unsere Studie anfällig für Selektionsverzerrungen. Die teilnehmenden Zentren wurden jedoch gebeten, die Patienten nacheinander gemäß einem Standard-Einschlussprotokoll einzubeziehen. Bei Fragen, Unklarheiten oder fehlenden Daten wurden die Zentren regelmäßig vom Koordinierungszentrum kontaktiert, um die Fälle zu klären. Dennoch erkennen die Autoren an, dass das wissenschaftlich belastbarste Studiendesign zur Bewertung des Mehrwerts von CF-Platten eine randomisierte kontrollierte Studie mit klinischen, radiologischen und funktionellen Ergebnissen als primären Endpunkten ist. Allerdings waren die Patienten mit Knochentumoren in dieser Gruppe hinsichtlich der Ausgangsmerkmale und chirurgischen Variablen heterogen. Daher wäre es schwierig, eine passende Kontrollgruppe zu gewinnen, und wir empfehlen den Propensity-Score-Matching als nächstbesten Schritt für zukünftige Forschung. Zweitens könnte es zu einer Leistungsverzerrung gekommen sein, da der chirurgische Eingriff und das postoperative Management auch von der Erfahrung und Präferenz des Chirurgen abhingen. Es wurden jedoch keine größeren Unterschiede in den Behandlungsergebnissen zwischen den teilnehmenden Zentren beobachtet.

Implantate aus Kohlefaser (CF) bieten im Vergleich zu den gebräuchlicheren Metallimplantaten mehrere materialspezifische Vorteile. Um die Sicherheit von CF-Platten zu bewerten, haben wir eine internationale multizentrische Studie durchgeführt, in der alle Komplikationen beschrieben wurden, die bei orthopädischen Onkologiepatienten auftreten, die mit CF-Platten behandelt wurden. Es wird über niedrige Komplikationsraten berichtet, und Komplikationen sind hauptsächlich auf das Fortschreiten der Krankheit oder eine Infektion zurückzuführen. Obwohl unsere Ergebnisse auf einer sehr heterogenen retrospektiven multizentrischen Datenbank basieren, legen sie nahe, dass orthopädische Onkologen CF-Platten bei anspruchsvollen Rekonstruktionen nach Knochentumorresektionen sicher verwenden können. Allerdings sind randomisierte oder abgestimmte Vergleichsstudien erforderlich, um den klinischen Mehrwert der theoretischen Vorteile von CF-Platten zu beurteilen, wie z. B. präzise Bestrahlungsplanung, verbesserte Knochenheilung, radiologische Visualisierung von Lokalrezidiven und Heilung.

Alle Daten im Zusammenhang mit der Studie werden im Manuskript erwähnt; Die Rohdaten liegen jedoch beim entsprechenden Autor vor und werden auf schriftliche Anfrage zur Verfügung gestellt.

Hak, DJ, Banegas, R., Ipaktchi, K. & Mauffrey, C. Entwicklung des Plattendesigns und der Materialzusammensetzung. Verletzung 49 (Suppl 1), S8-s11. https://doi.org/10.1016/s0020-1383(18)30295-x (2018).

Artikel PubMed Google Scholar

Prasad, K. et al. Metallische Biomaterialien: Aktuelle Herausforderungen und Chancen. Materialien (Basel) 10(8), 884. https://doi.org/10.3390/ma10080884 (2017).

Artikel ADS CAS PubMed Central Google Scholar

Ringel, F. et al. Strahlendurchlässige kohlenstofffaserverstärkte Pedikelschrauben zur Behandlung von Wirbelsäulentumoren: Vorteile für die Bestrahlungsplanung und Verlaufsbildgebung. Weltneurochirurg. 105, 294–301. https://doi.org/10.1016/j.wneu.2017.04.091 (2017).

Artikel PubMed Google Scholar

Soriani, A. et al. Die Vorteile von orthopädischen Geräten auf Kohlefaserbasis bei Patienten, die sich einer Strahlentherapie unterziehen müssen. Acta Biomed. 91, e2020057. https://doi.org/10.23750/abm.v91i3.7769 (2020).

Artikel CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Skinner, HB Composite-Technologie für die totale Hüftendoprothetik. Klin. Orthop. Verwandt. Res. 235, 224–236 (1988).

Artikel CAS Google Scholar

Jockisch, KA, Brown, SA, Bauer, TW & Merritt, K. Biologische Reaktion auf mit gehackten Kohlenstofffasern verstärktes Peek. J. Biomed. Mater. Res. 26, 133–146. https://doi.org/10.1002/jbm.820260202 (1992).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Henderson, CE et al. Auszeichnung als Arzt in Ausbildung der Mid-America Orthopaedic Association 2010: Heilungskomplikationen sind nach einer verriegelten Verplattung bei distalen Femurfrakturen häufig. Klin. Orthop. Verwandt. Res. 469, 1757–1765. https://doi.org/10.1007/s11999-011-1870-6 (2011).

Artikel PubMed PubMed Central Google Scholar

Feerick, EM, Kennedy, J., Mullett, H., FitzPatrick, D. & McGarry, P. Untersuchung von Metall- und Kohlefaser-PEEK-Frakturfixierungsgeräten für dreiteilige proximale Humerusfrakturen. Med. Ing. Physik. 35, 712–722. https://doi.org/10.1016/j.medengphy.2012.07.016 (2013).

Artikel PubMed Google Scholar

Hak, DJ, Mauffrey, C., Seligson, D. & Lindeque, B. Verwendung von kohlenstofffaserverstärkten Verbundimplantaten in der orthopädischen Chirurgie. Orthopädie 37, 825–830. https://doi.org/10.3928/01477447-20141124-05 (2014).

Artikel PubMed Google Scholar

Li, CS, Vannabouathong, C., Sprague, S. & Bhandari, M. Die Verwendung von kohlenstofffaserverstärktem (CFR) PEEK-Material in orthopädischen Implantaten: Eine systematische Übersicht. Klin. Med. Einblicke Arthritis-Muskel-Skelett. Unordnung. 8, 33–45. https://doi.org/10.4137/cmamd.S20354 (2015).

Artikel PubMed PubMed Central Google Scholar

Baidya, KP, Ramakrishna, S., Rahman, M. & Ritchie, A. Quantitative Röntgenanalyse von faserverstärkten Polymerverbundwerkstoffen. J. Biomater. Appl. 15, 279–289. https://doi.org/10.1106/BKLQ-E2YG-D2LA-RG3R (2001).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Mugnai, R., Tarallo, L., Capra, F. & Catani, F. Biomechanischer Vergleich zwischen Volarverriegelungsplatten aus rostfreiem Stahl, Titan und kohlefaserverstärktem Polyetheretherketon für distale Radiusfrakturen. Orthop. Traumatol. Surg. Res. 104, 877–882. https://doi.org/10.1016/j.otsr.2018.05.002 (2018).

Artikel PubMed Google Scholar

Tarallo, L. et al. Volare PEEK-Platte für distale Radiusfraktur: Analyse unerwünschter Ereignisse. EUR. J. Orthop. Surg. Traumatol. 30, 1293–1298. https://doi.org/10.1007/s00590-020-02701-7 (2020).

Artikel PubMed Google Scholar

Garcia Gonzalez, D., Rodríguez Millán, M., Rusinek, A. & Arias, A. Untersuchung des mechanischen Schlagverhaltens von kurzen kohlenstofffaserverstärkten PEEK-Verbundwerkstoffen. Kompositionen. Struktur. https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2015.08.028 (2015).

Artikel Google Scholar

Wilson, WK, Morris, RP, Ward, AJ, Carayannopoulos, NL & Panchbhavi, VK Torsionsversagen von Kohlefaser-Verbundplatten im Vergleich zu Edelstahlplatten bei Trümmerfrakturen des distalen Wadenbeins. Fuß Knöchel Int. 37, 548–553. https://doi.org/10.1177/1071100715625291 (2016).

Artikel PubMed Google Scholar

Rotini, R. et al. Proximale Humerusfrakturfixierung: Multizentrische Studie mit Kohlefaser-Peek-Platte. Bewegungsapparat. Surg. 99(Suppl 1), S1-8. https://doi.org/10.1007/s12306-015-0371-2 (2015).

Artikel PubMed Google Scholar

Goudriaan, WA, Tordoir, RL, Broekhuis, D. & van der Wal, RJP Frühes Versagen einer kohlenstofffaserverstärkten distalen Femurplatte aus Polyetheretherketon: Ein Fallbericht. JBJS Case Connect. https://doi.org/10.2106/JBJS.CC.20.00041 (2020).

Artikel PubMed Google Scholar

Laux, CJ, Hodel, SM, Farshad, M. & Müller, DA Kohlefaser/Polyetheretherketon (CF/PEEK)-Implantate in der orthopädischen Onkologie. Welt J. Surg. Oncol. 16, 241. https://doi.org/10.1186/s12957-018-1545-9 (2018).

Artikel PubMed PubMed Central Google Scholar

Castor, EDC Castor Elektronische Datenerfassung. https://castoredc.com (2019). Zugriff am 8. Juli 2022.

Haglin, JM et al. Patientenspezifische orthopädische Implantate. Orthop. Surg. 8, 417–424. https://doi.org/10.1111/os.12282 (2016).

Artikel PubMed PubMed Central Google Scholar

Willis, AR, Ippolito, JA, Patterson, FR, Benevenia, J. & Beebe, KS Anpassbare orthopädische Onkologieimplantate: Die Erfahrung einer Institution mit der Erfüllung aktueller IRB- und FDA-Anforderungen. Springerplus 5, 967. https://doi.org/10.1186/s40064-016-2696-1 (2016).

Artikel PubMed PubMed Central Google Scholar

Hagnell, MK, Kumaraswamy, S., Nyman, T. & Åkermo, M. Von der Luftfahrt zur Automobilindustrie – Eine Studie zur Materialauswahl und ihren Auswirkungen auf kosten- und gewichtseffiziente strukturelle Verbund- und Sandwichkonstruktionen. Heliyon 6, e03716. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2020.e03716 (2020).

Artikel CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Wisanuyotin, T., Paholpak, P., Sirichativapee, W. & Kosuwon, W. Allotransplantat versus Autotransplantat zur Rekonstruktion nach Resektion primärer Knochentumoren: Eine vergleichende Studie über langfristige klinische Ergebnisse und Risikofaktoren für das Scheitern der Rekonstruktion. Wissenschaft. Rep. 12, 14346. https://doi.org/10.1038/s41598-022-18772-x (2022).

Artikel ADS CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Buecker, PJ, Berenstein, M., Gebhardt, MC, Hornicek, FJ & Mankin, HJ Locking versus Standardplatten zur Allotransplantatfixierung nach Tumorresektion bei Kindern und Jugendlichen. J. Pädiatr. Orthop. 26, 680–685. https://doi.org/10.1097/01.bpo.0000230333.73286.06 (2006).

Artikel PubMed Google Scholar

Bus, MP et al. Interkalare Allotransplantat-Rekonstruktionen nach Resektion primärer Knochentumoren: Eine landesweite multizentrische Studie. J. Knochengelenkchirurg. Bin. 96, e26. https://doi.org/10.2106/jbjs.M.00655 (2014).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Cara, JA, Laclériga, A. & Cañadell, J. Interkalare Knochen-Allotransplantate. 23 Tumorfälle wurden über einen Zeitraum von 3 Jahren beobachtet. Acta Orthop. Scan. 65, 42–46. https://doi.org/10.3109/17453679408993716 (1994).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Ortiz-Cruz, E., Gebhardt, MC, Jennings, LC, Springfield, DS & Mankin, HJ Die Ergebnisse der Transplantation interkalarer Allotransplantate nach Resektion von Tumoren. Eine Langzeit-Follow-up-Studie. J. Knochengelenkchirurg. Bin. 79, 97–106. https://doi.org/10.2106/00004623-199701000-00010 (1997).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Donati, D. et al. Massive Knochentransplantatrekonstruktion bei hochgradigem Osteosarkom. Klin. Orthop. Verwandt. Res. 377, 186–194. https://doi.org/10.1097/00003086-200008000-00025 (2000).

Artikel Google Scholar

Byun, SE et al. Bewertung der Kallusbildung bei distalen Femurfrakturen nach Fixierung mit Kohlefaserverbundwerkstoff im Vergleich zu Edelstahlplattenfixierung. EUR. J. Orthop. Surg. Traumatol. 30, 1103–1107. https://doi.org/10.1007/s00590-020-02681-8 (2020).

Artikel PubMed Google Scholar

Mitchell, PM et al. Frühe Vergleichsergebnisse von kohlenstofffaserverstärkten Polymerplatten bei der Fixierung distaler Femurfrakturen. J. Orthop. Trauma 32, 386–390. https://doi.org/10.1097/bot.0000000000001223 (2018).

Artikel PubMed Google Scholar

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Die Abteilung für Orthopädie; Medizinisches Zentrum der Universität Leiden, erhielt Fördermittel von CarboFix Orthopaedics; Herzeliya, Israel, um diese Forschung durchzuführen. CarboFix Orthopaedics ist jedoch keinen der Daten ausgesetzt.

Eine Liste der Autoren und ihrer Zugehörigkeiten erscheint am Ende des Papiers.

Abteilung für Orthopädie, Medizinisches Zentrum der Universität Leiden, Leiden, Niederlande

Zeger Rijs, Amber Weekhout und Michiel van de Sande

Abteilung für Orthopädie, Massachusetts General Hospital – Harvard Medical School, Boston, USA

Santiago A. Lozano-Calderon, Olivier Q. Groot, Emily Berner, Nelson Merchan und Caleb M. Yeung

Abteilung für Orthopädie, Centro Hospitalar Universitário Do Porto, Porto, Portugal

Vsania Oliveira

Abteilung für orthopädische Onkologie, IRCCS Rizzoli Orthopaedic Institute, Bologna, Italien

Giuseppe Bianchi, Eric Staals, Debora Lana und Davide Donati

Abteilung für Orthopädie, Tel Aviv Sourasky Medical Center, Tel Aviv, Israel

Ortal Segal

Abteilung für orthopädische onkologische Chirurgie, Centro Traumatologico Ortopedico Turin, Turin, Italien

Stefano Marone, Raimondo Piana, Simone De Meo, Pietro Pellegrino und Nicola Ratto

Abteilung für Onkologische Orthopädie, Regina Elena National Cancer Institute, Rom, Italien

Carmine Zoccali

Abteilung für orthopädische Onkologie und rekonstruktive Chirurgie, Azienda Ospedaliero-Universitaria Careggi, Florenz, Italien

Maurizio Scorianz, Cecilia Tomai, Guido Scoccianti und Domenico Andrea Campanacci

Abteilung für Orthopädie und Unfallchirurgie, Universitätsklinikum Pisa, Pisa, Italien

Lorenzo Andreani & Silvia de Franco

Abteilung für orthopädische Onkologie und rekonstruktive Chirurgie, Kinderkrankenhaus Regina Margherita, Turin, Italien

Michael Boffano

Abteilung für Orthopädie, Nuffield Orthopaedic Centre, Oxford, England

Thomas Cosker und Varunprasanth Sethurajah

Abteilung für Orthopädie, Universitätsklinikum La Paz, Madrid, Spanien

Manuel Peleteiro Pensado, Irene Barrientos Ruiz, Esperanza Holgado Moreno und Eduardo Jose Ortiz-Cruz

Abteilung für Orthopädie, MD Anderson Cancer Center Madrid, Madrid, Spanien

Eduardo Jose Ortiz-Cruz

ZR, AW, SAL-C., OQG, EJO-C. und MAvdS führten die Konzeption und Gestaltung der Studie durch. Alle anderen Autoren führten Operationen durch oder waren an der Datenerfassung beteiligt. ZR, AW, SAL-C., OQG, EJO-C. und MAvdS führten die Datenanalyse und -interpretation durch, verfassten das Manuskript und gestalteten die Abbildungen und Tabellen. Alle Autoren diskutierten die Ergebnisse und kommentierten das Manuskript. Alle Autoren haben das endgültige Manuskript gelesen und genehmigt.

Die Autoren geben an, dass keine Interessenkonflikte bestehen.

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Nachdrucke und Genehmigungen

Forschungsgruppe der Carbon-Fiber International Collaboration Initiative. Komplikationen bei Patienten mit Knochentumoren, die mit Kohlefaserplatten behandelt wurden: eine internationale multizentrische Studie. Sci Rep 12, 18969 (2022). https://doi.org/10.1038/s41598-022-23519-9

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Eingegangen: 17. August 2022

Angenommen: 01. November 2022

Veröffentlicht: 08. November 2022

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-022-23519-9

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