Technische Universiteit Eindhoven

19-11-2007: Het voorspellen van herstel bij botbreuken

PERSBERICHT

Bij 5 tot 10% van de patiënten met een botbreuk verloopt het herstelproces veel te langzaam, of zelfs helemaal niet. Dat komt vooral voor bij gecompliceerde botbreuken, zoals een verbrijzeld bot of bij botten die op verschillende plekken zijn gebroken. Hanna Isaksson ontwikkelde in haar promotieonderzoek een mechanisch model dat het herstelproces bij breuken nauwkeurig kan beschrijven. Dit model kan in de toekomst van toegevoegde waarde zijn bij het bepalen van behandelprotocollen voor het helen van botfracturen.

De 28-jarige Zweedse onderzoekster Hanna Isaksson verdedigt haar proefschrift 'Mechanical and mechanobiological influences on bone fracture repair - identifying important cellular characteristics' maandag 26 november aan de Technische Universiteit Eindhoven (TU/e).

Botontkalking

Van alle mensen die een bot breken, belanden in Nederland jaarlijks 50.000 patiënten met een botfractuur in het ziekenhuis, waarvan 28.000 moeten worden geopereerd. Naar schatting ongeveer 5.000 botbreuken genezen problematisch. De kosten zijn hoog, niet alleen vanwege het aantal operaties en de lange herstelperiodes in ziekenhuizen, maar ook door verlies aan productieve arbeidsuren van de patiënten. En de impact zal door de vergrijzing nog groter worden, omdat het aantal slecht behandelbare botbreuken met de leeftijd toeneemt, onder andere als gevolg van osteoporose (botontkalking).

Fractuurheling

Het mechanisme van botherstel is tot dusverre nog niet goed begrepen. Hanna Isaksson heeft met haar onderzoek bijgedragen aan een betere beschrijving van de biologische, cellulaire processen bij fractuurheling. De vorming van cellen tot nieuw bot- en kraakbeen wordt door een tweetal factoren beïnvloed. Op mechanisch gebied is de belasting op het bot en de beweging tussen de verschillende botonderdelen van belang. Daarnaast is de biologische omgeving van belang. Leveren de omringende bloedvaten voldoende voedingsmiddelen aan, komen voldoende cellen in het fractuurgebied, en worden nieuwe cellen voldoende gestimuleerd tot het maken van nieuw weefsel?

Modellen

De kunst van de juiste behandelingswijze is nu om de juiste externe factoren te bepalen (mechanische belasting en biologische omgeving) om het herstelproces optimaal te ondersteunen. Om die slag te maken zijn mathematische modellen nodig. Hanna Isaksson heeft de bestaande modellen gevalideerd door voorspellingen steeds te vergelijken met botherstel zoals dat in-vivo plaatsvindt onder verschillende condities. Vanaf oktober 2003 verrichtte zij dit onderzoek bij de faculteit Biomedische Technologie van de TU/e en ook in deeltijd bij de Association for Osteosynthesis in Davos, Zwitserland.

Implantaat

Het uiteindelijke resultaat is dat de modellen nu toepasbaar zijn geworden voor het voorspellen van fractuurheling in bijzondere gevallen, maar ook bij het voorspellen van botgroei in situaties waar een arts probeert bot te verlengen door botstukken langzaam uit elkaar te trekken. Dit is een belangrijke techniek om nieuw bot te genereren op plaatsen waar bot is verwijderd vanwege een tumor, of wanneer er veel beenlengteverschil is bij een patiënt. Het wordt ook veel toegepast voor het herstellen van bot in kaken, wanneer een implantaat moeten worden geplaatst.