Fig 1. Kaplan-Meier överlevnadskurva, med mekanisk lossning (både klinisk och radiologisk) som slutpunkt. Streckad linje för Lubinus SP II, heldragen linje för Charnley.

Fig 2. Kaplan-Meier överlevnadskurva, med lossning eller re-operation av vilken anledning som helst (infektion, mekanisk lossning eller fraktur) som slutpunkt. Streckad linje för Lubinus SP II, heldragen linje för Charnley.

Fig 3. En månad postoperativt; rester av hematom samt granulocyter tillsammans med cellrik bindväv. Döda benkorn (G) tillsammans med ett lager av levande ben (B).

Fig 4. Nybildat levande ben (B) och osteid (pilar) som bildats på två bitar av döda benkorn (G).

Fig 5. Nio månader efter operationen. Ett tjockt lager av nytt ben (B) och osteid (pilar) omger en mindre bit bestående av dött ben (G).

Fig 6. Fyrtioåtta månader efter operationen. Snitt från mellersta stamdelen i femur. Corticalis (C), levande bentrabekler (B) och blodbildande benmärg (HM). Inga rester av bindväv eller döda benkorn återfinns.

Fig 7. Benpackad femur undersökt hos avliden patient fyrtioåtta månader efter höftrevision med benpackning. I nivå med stamspetsen ses ett lager av levande ben delvis i direktkontakt med cementmanteln. Från detta lager sträcker sig trabekler i ett radierande arrangemang ut mot corticalis (C) som kontinuerligt övergår i levande trabekler (B). Blodbildande benmärg (HM). Utlöst cementlager (DC).

Fig 8. Densitet, blodflöde och benbildning (18 fluorid PET) hos en patient fyra månader efter operationen.

Morcelised Impacted Cortico-Cancellous Bone Allografts in Revision surgery for Endoprosthetic Loosening with Osteolysis.

Introduktion
Revisionsoperationer av ledproteser är en stor och grannlaga uppgift för ortopedkirurger. Problemen är dels att få långvarigt och stabilt fäste för den nya ledprotesen, dels att restaurera de bendefekter som uppkommit till följd av proteslossningen samt revisionsoperationen. Direkt-cementering av en ny protes kan rekommenderas vid obetydliga bendefekter samt till gamla patienter med måttliga bendefekter. Cementfria proteskomponenter är ett annat koncept för att få stabilitet, samt i vissa fall även för att återställa bendefekter. Inpackning av malet benallograft i bendefekterna, samt cementering av nya protesdelar mot den packade benbädden är det koncept som den här avhandlingen vill belysa.

Syfte
Avsikten med studierna har varit att studera biomekaniska hållfasthetsegenskaper hos den packade bengraft-bädden. Ett annat syfte har varit att studera de kliniska och röntgenologiska resultaten efter benpacknings-revision med två typer att matta femurstammar. Vidare har jag velat följa läkningen av graft-bädden med hjälp av histologi. Slutligen har jag studerat metabolism och läkning efter benpackning med hjälp av positron emissions tomografi (PET).

Metod
I delstudie I och II har tre in vitro modeller studerats m a p återfjädring, sjunkning och skjuvhållfasthet hos bengraft-bäddar. Graft-bäddarna varierades med avseende på benkornens storlek, olika stort packningstryck, varierande belastning och för skjuvhållfasthets-studien även fettreducerat jämfört med icke fettreducerat bengraft.
I delstudie III följdes 57 höftrevisioner med benpackning (30 Charnley Elite Plus och 27 Lubinus SP-II 170 mm). Efter en median uppföljningstid av 64 månader (47-84 månader) gjordes en klinisk utvärdering av oberoende uppföljare enligt den Charnley modifierade Merle d’ Aubigné-Postel scoren, medan protesöverlevnad bedömdes enligt Kaplan Meyer metoden. Röntgenologisk utvärdering gjordes av en ortoped och en röntgenolog i konsensus med avseende på protessjunkning och bildandet av nya bentrabekler i transplanterat område.
I papper IV beskrevs en operationsmetod för benpackning vid revisionsoperation p g a lossade knäproteser med stora bendefekter. Klinisk och röntgenologisk korttidsuppföljning redovisades för tre patienter.
I delarbete V och VI studerades 22 fall med histologisk analys (20 fall av benbiopsier och 2 fall där lårbenet undersöktes på avliden patient). Det transplanterade benet undersöktes mellan en och 48 månader efter operationen där preparaten färgades dels med hematoxylin eosin, dels enligt Goldner men också med fluorocrome.
I delstudie VII studerades metabolism och läkning med hjälp av PET hos fem patienter efter höftrevision med benpackning och Lubinus SP-II protes. Undersökningarna gjordes med [18F]-fluorid, [15O]-vatten samt [15O]-koloxid. Både statisk och kinetisk PET gjordes för att jämföra resultaten mellan metoderna. Alla patienter studerades en eller åtta dagar efter operationen samt 12 månader efter operationen. Tre patienter studerades även 4 månader efter operationen. Med hjälp av de olika isotoperna studerades benbildning, blodflöde samt blodvolym. Såväl all vävnad i det opererade låret inklusive bentransplantatet liksom andra sidans friska lår studerades.

Resultat
I delstudie I hade malet ben som även innehöll större korn (0,0002 – 40 mm3) större bärighet när det utsattes för belastning, jämfört med malet ben utan stora korn
(0,0002-12 mm3). Ju hårdare benbädden var packad desto större bärighet fanns det för båda sorternas kornstorlekar. När en bädd av malet ben packas ihop minskar förstås benbäddens volym. När packningsinstrumentet avlägsnas blir det en påtaglig återfjädring av benbädden. Mer återfjädring sker efter ett högre packningstryck. Mer återfjädring sker också med de mindre benkornen jämfört med de större benkornen. En minut efter att man hade släppt ett högt packningstryck på en bädd av mindre benkorn hade benbädden blivit 34 % tjockare jämfört med 27 % tjockare då större benkorn användes. Den mesta återfjädringen hade skett redan efter 10 sekunder.
I delstudie II var en ledskål som cementerats på en packad benbädd 250 % stabilare för rotationspåfrestning om ben-bädden bestod av de större benkornen, jämfört med de mindre benkornen. De större benkornen testades även utan urfettning. Fettreducering visade sig öka stabiliteten med 100 %.
I den kliniska delstudien III drabbades en patient i Lubinus-gruppen av femurfraktur under uppföljningstiden, och tre i Charnley-gruppen. Frakturerna läkte komplikationsfritt efter öppen reposition och osteosyntes. En patient i varje grupp fick mekanisk stamlossning, vilket gav en överlevnadssiffra på 96 % för båda grupperna efter 84 månader. Med 95 %-iga konfidensintervall blev resultatet 78-100 % för Lubinus-gruppen och 82-100 % för Charnleygruppen (Fig 1).
En patient i Lubinus-gruppen reviderades på grund av djup infektion. Re-operation av vilken anledning som helst gav en överlevnad på 89 % för Lubinus-gruppen och 87 % för Charnley-gruppen (Fig 2).
De kliniska resultaten förbättrades signifikant för båda grupperna. Ingen patient hade måttliga eller uttalade smärtor, fyra patienter i varje grupp hade lätta smärtor. Röntgenologisk analys visade att fyra stammar hade en sjunkning på max 4 mm under de första 6 månaderna, vilket därefter stannade upp. I 20 av 25 bedömbara Charnleyfall visade slätröntgen ny trabekelbildning i bengraftet. I Lubinus-gruppen syntes nya trabekler hos 18 av 19 bedömbara fall.
I delstudie IV beskrevs en operationsmetod och operationsinstrument (Waldemar Link GmbH & Co, Hamburg, Tyskland) för benpackning till distala femur och proximala tibia i samband med knärevisionsoperation med bendefekter. I studien beskrevs tre fall där stammade knäproteser i samband med proteslossning hade resulterat i mycket stora bendefekter. Klinisk uppföljning av dessa fall efter 18-28 månader visade mycket bra resultat. Röntgenundersökningar visade stabila implantat och ny trabekelbildning i två av de tre fallen.
I delstudie V och VI beskrivs histologiska resultat från 34 benbiopsier tagna en månad till fyra år efter revisionsoperation med benpackning. Studierna innehåller 22 fall; 19 höftrevisioner med biopsier från femur, varav två hela femur post mortem samt två fall från distala femur och proximala tibia efter knärevisioner. De histologiska resultaten från transplanterat ben i proximala femur var följande: Efter en månad sågs partier där granulocyter hade invaderat det hematom som omgav de transplanterade benfragmenten. I andra partier sågs cellrik bindväv med nya kapillärer som omgav tranplanterade benkorn. Från båda de undersökta patienterna sågs ett mindre område med nybildat levande ben inne bland transplantatkornen (Fig 3).
Tre till fyra månader efter revisionsoperationen hade cellrik bindväv fyllt ut hela området mellan de transplanterade benkornen inom 3 mm från cortikalis. Inom bentransplantatet på längre avstånd från cortikalis fanns bindväv inom vissa men inte alla partier. Nybildat levande ben samt osteoid på kanterna av de transplanterade benkornen syntes frekvent i området närmare cortikalis samt på något enstaka ställe i djupare områden nära cementlagret. Fluorocrome-undersökning bekräftade ny benbildning.
Sex till sju månader efter operationen var bilden liknande som efter tre till fyra månader frånsett att mängden av osteid hade ökat. Den patient där hela femur undersöktes efter sex månader visade läkning med både bindväv och benbildning runt hela femurstammen (Fig. 4).
Distalt hade benläkningen nått in till cementen medan läkningen längst proximalt gick något långsammare. Åtta till elva månader efter operationen visade det yttersta 3 mm tjocka området som hade varit bentransplantat, nu tjockare lager med levande ben som omgav de döda grafitkornen (Fig 5).
Mängden bindväv hade minskat och ersatts av mer normal fettväv. Det djupaste lagret av tidigare bentransplantat visade en blandning av transplanterade benkorn omgivna av bindväv samt en del osteid. Fluorocrome undersökning bekräftade benbildning i hela transplantatsområdet. Fyrtioåtta månader efter operationen, hela femur post mortem från en patient: Runt proximala femurstammen fanns en blandning av levande ben och områden med döda benkorn samt bindväv ända in till cementlagret. I området vid protesens mitt fanns ett glest nätverk av enbart levande trabekler ända in till cementen. Även runt protesens distala del återfanns enbart levande ben ända in till cementen. Varken döda trabekler eller bindväv syntes runt protesstammens mellersta och distala del (Fig 6). Runt större delen av protesen fanns delvis i direkt kontakt med cementmanteln, ett tunt lager av levande ben. Från denna benmantel syntes levande trabekler i ett radierande arrangemang sträcka sig ut mot cortikalis (Fig 7). Resultatet av de biopsier som togs 14 och 23 månader efter knärevisioner med benpackning var följande; innanför cortikalis i distala femur syntes mest döda och en del levande trabekler efter 14 månader. Mer levande trabekler tillsammans med osteid syntes efter 23 månader. I proximala tibia syntes en blandning av levande och döda trabekler tillsammans med enstaka osteid vid båda tidpunkterna. Patienten som undersöktes efter 23 månader studerades även med hjälp av fluorocrome, vilket bekräftade benbildande aktivitet i både femur och tibia.
I delstudie VII studerades metabolism och läkning i transplanterat ben med hjälp av PET.
I studien ingick även en jämförelse mellan kinetisk PET, där man kontinuerligt kontrollerar artärblod jämfört med enklare (och billigare) statisk PET. Det visar sig att båda metoderna hade en mycket god överensstämmelse. Undersökningarna gjordes mellan en dag och ett år efter höftrevision med benpackning och Lubinus SP-II protes hos 5 patienter. Resultatet en dag efter operationen hos en patient var att benmetabolismen i femur var likvärdig jämfört med andra sidans friska ben. Blodflödet i lårmuskulaturen hade ökat med 80 % jämfört med friska benet. Åtta dagar efter operationen var benbildningen ökad med 400 % och blodflödet med 60 % jämfört med friska benet.
Fyra månader efter operationen hade benmetabolismen minskat men var fortfarande 270 % högre än friska benet (Fig 8). Ett år efter operationen hade benmetabolismen minskat ytterligare men var fortfarande 130 % högre än friska benet, blodflödet var fortfarande 30 % högre. På tvärsnitt av femur avbildades aktivitetsmaximum med avseende på benbildning, s k radial profilanalys: Åtta dagar efter operationen syntes att maximal benbildningsaktivitet fanns på en distans av 22 mm i diameter (vilket är området där cortikalis och graftbädden möts). Efter ett år var samma benbildningsmaximum på ett avstånd av 13 mm (vilket motsvarar området nära bencementen).

Sammanfattning
Ledprotes-revision med benpackning är ett framgångsrikt koncept med få lossningar på medellång tid där vi i våra material såg en övertygande inväxt av nytt ben.
Färskfryst bentransplantat som är malet så att det även innehåller större korn och därefter fettreducerats, ger bättre stabilitet jämfört med mindre korn och icke fettreducerat transplantat. Stor återfjädring av en packad benbädd när packningsfantomen avlägsnas, kan resultera i otillräckligt tjock cementmantel. De kliniska material av benpackade höftrevisioner som har publicerats, ger en tillfredställande men varierande bild av resultaten (Tabell 1). Vi fann att en medellång femurstam (170 mm) resulterade i få postoperativa femurfrakturer. Matta och kragförsedda stammar gav få och begränsade stamsjunkningar postoperativt. Protesöverlevnaden var i de undersökta materialen mycket god liksom de kliniska resultaten.
Knärevisioner med stora bendefekter kan kombineras med benpackning när man använder stammade protesdelar och instrument avsedda för knä-benpackning.
Histologiska resultat från 22 patienter visade att benläkning i transplantatet har börjat efter fyra veckor och efter knappt ett år nått områden nära bencementen. I ett femur undersökt efter fyra år var allt transplanterat ben ersatt av nytt levande ben utom längst proximalt i lårbenet där en del bindväv och döda graftkorn återfanns. Några andra författares resultat återfinns via referenslistan (kan fås på begäran från författaren).
PET är en utmärkt metod att följa kärlbildning och benläkning i bentransplantat. Redan åtta dagar efter operationen avspeglade sig en mycket hög osteoblastaktivitet i gränsskiktet mellan cortikalis och bentransplantat.
Efter ett år kunde man se att den höga benbildningsaktiviteten hade avancerat in genom transplantatet och nu befann sig i nära anslutning till cementen som omgav femurstammarna.

Författaren: Göstta Ullmark är överläkare och verksam vid ortopedkliniken, Gävle-Sandvikens lasarett.

---