CHIP FREEZE DRIED CANCELLOUS BONE ALLOGRAFT AS SCAFFOLD TO FILL SMALL BONE DEFECT IN LONG BONE Ronald Vinantius Munthe* Heri Suroto** *Resident of Orthopaedic and Traumatology Department , **Senior Consultant of Orthopaedic and Traumatology Department, Medical Faculty of Airlangga University/ Dr Soetomo General Hospital SURABAYA-INDONESIA Introduction: The using of bone allograft in Indonesia is increasing. Based on data retrieved from Tissue Bank of Dr. Soetomo Hospital Surabaya, there 62 orders on 2010, 75 in 2011 and 178 in 2012. Incidence of bone defect in all fracture cases is almost 0,4% based on Edinburgh Orthopaedic Trauma Unit, which is mostly at Tibial bone 68% and femoral bone 22%. Bone graft is one of modalities to fill the bone defect. Autobone graft is the optimal standard for bone graft, because it has osteoconductive, osteoinductive, and osteogenic. On the other hand, its availability is limited and has donor site morbidity 5 – 20%. Another modality of bone graft is bone allograft. Chip freeze dried cancellous bone allograft is available in any size and shape, so it can fill in any size of the bone defect. Method: A Retrospective study based on data from Tissue Bank Dr. Soetomo General Hospital of chip freeze dried cancellous bone allograft’s requirement. This study design using Cohort study, using 20 samples which is 10 patients using chip freeze dried cancellous bone allograft and 10patients with autobone graft and we evaluated the outcome from 20 – 52 weeks post operatively using Hammer’s Classification. Result: From radiological evaluation using hammer classification, we found that using chip freeze dried cancellous bone allograft, the bone healed on grade III (40%), grade II (30%) and grade I (30%). Meanwhile, autobone graft reached Hammer grade II (70%), grade I (20%) and 3 (10%). Therefore based on Independent T Test, there is no significant difference of bone healing in both groups (p=0.553).
Conclusion: Chip freezed dried cancellous bone allograft can be used as the main alternative to fillsmall bone defect in long bone. Keywords: Bone defect, chip freeze dried cancellous bone allograft, Hammer’s classification PENDAHULUAN
keberhasilan yang cukup tinggi dengan
Penyembuhan fraktur secara
angka deformitas yang rendah, namun
umum dapat berlangsung secara alami.
memiliki
Namun
kemampuannya
dapat
cukup besar seperti infeksi, masalah
terganggu
misalnya
keadaan
dari implant (patahnya wire, wire yang
trauma yang berat disertai defek
lepas), delayed union, dan masalah dari
jaringan lunak dan hilangnya sebagian
jaringan lunak seperti kontraktur sendi.
besar tulang. Defek tulang dapat terjadi
Semua komplikasi ini akibat dari
akibat ekstrusi fragmen tulang pada
lamanya waktu yang dibutuhkan untuk
saat trauma atau setelah tindakan
mencapai
debridemen pada kasus fraktur terbuka,
menutupnya defek luas pada tulang.
dimana bagian tulang yang tidak sehat
Kerugian
dibuang.1,2
membutuhkan
pada
Seiring berkembangnya ilmu
resiko
komplikasi
yang
penyembuhan lain
ialah
dan
teknik
intervensi
ini yang
berulang-ulang.3,4,5,6
kedokteran, modalitas terapi untuk
Bone graft sendiri terdiri dari
rekonstruksi defek tulang juga tersedia
autograft (tulang yang diambil dari
sehingga lebih banyak lagi anggota
tubuh pasien sendiri), allograft (tulang
anggota
bisa
yang diambil dari tubuh manusia lain
tiap
modalitas
atau spesies yang sama) dan xenograft
memiliki
masalah-
(tulang yang diperoleh dari tubuh
masalahnya tersendiri dan hasil klinis
binatang atau spesies yang berbeda).
yang
tersebut
Bone autograft merupakan standard
antara lain transport tulang lokal,
optimum sebagai pembanding untuk
pemanjangan atau pemendekan tulang
setiap bahan pengganti, karena dia
dan cangkok tulang (Bone Graft).
memiliki
Transport tulang lokal dengan metode
osteokonduktif,
Ilizarov
digunakan.
osteogenesis. Adapun kelemahan dari
Metode ini memang memiliki angka
penggunaan autograft antara lain nyeri
gerak
diselamatkan.Tiap rekonstruksi berbeda.
telah
yang
Modalitas
banyak
3
sifat
sebagai
osteoinduktif
dan
dari tempat donor dan berpotensial
host-graft
terjadinya komplikasi lokal seperti
memungkinkan
hematoma, fraktur dan ketersediaan
bertumbuh kedalam graft3,6,7.
jumlahnya yang terbatas1,3,4,5. Karena
harus
stabil
sehingga
pembuluh
darah
Di Indonesia sendiri kebutuhan
tingginya
angka
akan
allograft
mulai
meningkat
morbiditas dan ketersediaannya yang
terutama untuk menutup defek tulang
terbatas
kemudian
pada kasus kasus trauma dengan bone
mencari
loss atau pada kasus reseksi tumor
sumber pengganti. Bone allografts
tulang1,5,8. Berdasarkan data Bank
telah lama digunakan sebagai bahan
Jaringan RSU Dr.Soetomo Surabaya
alami pengganti untuk menutup defek
pemakaiannya tahun 2010 sebanyak
tulang.
62, 2011 sebanyak 75 dan 2012
inilah
dipertimbangkan
Mereka
pengganti
bone
ketersediaanya
yang untuk
sebagai
alternatif
autograft terbatas.
yang Mereka
sebanyak 178. Namun sampai sekarang belum
ada
penelitian
yang
memungkinkan perbaikan struktural
mengevaluasi
tulang dan permukaannya mendukung
allograft dibandingkan autobone graft
untuk pembentukan tulang. Tujuan
di Indonesia dan Surabaya khususnya.
penggunaan bone allograft adalah untuk
menginisiasi
respons
efektifitas
bone
Berdasarkan keadaan tersebut maka
penulis
melakukan
evaluasi
penyembuhan dari permukaan dasar
terhadap keberhasilan dari chip freeze
resepien
menghasilkan
dried bone allograft dalam mengisi
tulang tulang baru pada permukaan
defek tulang yang kecil. Penelitian
host-graft dan di dalam pori-pori
berdasarkan pada evaluasi pasien-
allograft. Selain itu vaskularisasi dasar
pasien yang mendapatkan chip freeze
permukaan
dried bone allograft yang diambil dari
yang
akan
resepien
mekanik
juga
penyatuan
optimum
dan
stabilitas
penting.
Bank
Jaringan
RSU
dr.Soetomo,
graft,
Surabaya.
Penelitian
dasar permukaan resepien juga harus
dilakukan
berkesinambungan
mengandung sel sel pre-osteogenic dan
kemajuan
ilmu
osteogenic yang cukup, atau harus
teknologi
dibidang
diperkaya dengan sumber-sumber sel
engineering.
lainnya
seperti
dengan
Untuk
sumsum
ini
harusnya
pengetahuan bone
demi dan tissue
tulang
Penelitian ini bertujuan untuk
autograft. Dasar permukaan harus
mengevaluasi penyembuhan radiologis
dipersiapkan mendarahi tulang. Kontak
dari
fraktur
pada
pasien
yang
menggunakan
chip
freeze
dried
Penelitian
ini
merupakan
cancelous bone allograft dibandingkan
penelitian Cohort yang dilakukan pada
dengan autobonegraft untuk mengisi
pasien. Rancangan penelitian yang
defek tulang yang kecil pada daerah
dipakai
diafisis dan metafisis tulang panjang
retrospektif. Dari total sampel dicari
berdasarkan data dari Bank Jaringan
sampel yang mendapat perlakuan. Dari
RSU dr.Soetomo, Surabaya.
perlakuan
menggunakan
pada
data
sampel
tersebut
kemudian diperiksa outcomenya. METODE PENELITIAN
Rancangannya tampak seperti bagan berikut : PENELITIAN DISINI Kriteria inklusi & eksklusi
Evaluasi
• •
Chip freeze dried bone graft
Radiologis Klasifikasi Hammer: Callus Garis Fraktur
sampel
Populasi
Auto Bonegraft
Populasi penelitian ini adalah
mempengaruhi penyembuhan tulang,
semua pasien yang dioperasi dengan
fraktur patologis, dan infeksi tulang
menggunakan chip freeze dried bone
aktif.
allograft yang dipesan dari Bank
kelompok. Jumlah sampel minimal
Jaringan RS Dr Soetomo dan auto
setiap kelompok adalah 10. Sehingga
bonegraft
inklusi:
jumlah total sampel adalah 20 sampel.
pasien dengan bone defek akibat
Setiap pasien dievaluasi berdasarkan
trauma, pasien dengan bone defek
klasifikasi Hammer. Penelitian ini akan
paska osteomyelitis, pasien dengan
dilakukan pada bulan Juli 2013 sampai
bone defek paska koreksi osteotomy,
dengan September 2013.
dengan
kriteria
Sampel
dibagi
menjadi
2
dan bersedia mengikuti penelitian. Kriteria inklusi: pasien trauma dengan defek jaringan lunak yang luas, tidak ada
penyakit
gangguan
penyerta sistemik
HASIL Pada penelitian ini didapatkan
ataupun
frekuensi tertinggi resipien graft pada
yang
kelompok 20-30 tahun dan 40-50
tahun, dimana khusus pada kasus non
sampel (40%) pada grade 3 klasifikasi
union fracture, penggunaan allograft
hammer, grade 1 dan 2 masing-masing
lebih banyak dibandingkan autograft.
sebanyak 3 sampel (30%). Dari data
Graft
tersebut
banyak
diaplikasikan
pada
didapatkan
nilai
evaluasi
pemakaian implan plate and screw.
radiologis terbanyak didapatkan pada
Autograft belum pernah diaplikasikan
grade 2 pada kelompok autograft dan
pada nail-plate.
grade 3 pada kelompok allograft .
Nilai evaluasi radiologis pada
Pada
penelitian
ini
kelompok autograft sebanyak 7 sampel
dibandingkan bone healing pada dua
(70%) berada pada grade 2 klasifikasi
kelompok perlakuan yang dievaluasi
hammer, grade 1 sebanyak 2 sampel
dengan Hammer Score. Karena data
(20%) dan grade 3 sebanyak 1 sampel
berbentuk Ordinal maka uji statistic
(10%). Sedangkan pada kelompok
yang dgunakan adalah uji Mann
allograft didapatkan
Whitney.
sebanyak 4
Tabel 5.5 Uji statistik N
Mean
Std.
P
Deviation AutoGraft
10
1,90
,568
AlloGraft
10
2,10
,876
Dari uji statistika didapatkan
apabila
0,579
tidak
ada
permasalahan
bahwa penyembuhan tulang antara
mekanik dari fiksasi fragmen fraktur
kelompok kontrol Auto bone graft dan
dan tidak ada problem biologis dari
kelompok perlakuan allo bone graft
jaringan disekitar fragmen fraktur.
tidak
Fraktur dengan small bone defect
ada
perbedaan
bermakna
(p=0,579).
memiliki potensi untuk mengalami gangguan
PEMBAHASAN Pencapaian penyembuhan tercapainya penyembuhan
penyembuhan
tulang
meskipun tidak ada problem mekanik akhir
dari
maupun biologis pada fraktur. Adanya
adalah
gap (jarak) antar fragmen tulang dapat
Proses
mengakibatkan delayed union bahkan
tulang dapat tercapai
non-union oleh karena strain ratio
fraktur union.
yang besar antar fragmen fraktur.
tulang.
Bone graft memiliki memiliki fungsi
bersinergi
sebagai gap filler (pengisi celah) pada
komponen
fraktur dengan small bone defect. Pada
optimal untuk proses penyembuhan
saat
alamiah tulang.2 Komponen penting
bone
graft
bertaut
dengan
Kedua
proses
dalam dan
akan
menyediakan
lingkungan
yang
fragmen tulang menjadi lebih kecil.
pembentukan
Fiksasi yang stabil dan menurunnya
allograft
gap
akan
Morphogenetic Protein). BMP ini yang
menurunkan strain ratio pada fracture
akan mengirimkan sinyal yang akan
gap sehingga penyembuhan tulang
menarik growth factors ke lokasi graft
dapat tercapai.
yang kemudian akan memulai proses
fragmen
tulang
Auto bone graft dan chip freeze dried
cancellous
tulang
yaitu
baru BMP
proses pada (Bone
penyembuhan alamiah tulang. BMP
allograft
inilah yang memberikan karakteristik
memiliki perbedaan karakteristik di
osteoinduktif pada allograft maupun
mana
autograft.1
autograft
bone
dalam
yang
permukaan tulang maka jarak antar
antar
berperan
ini
memiliki
karakteristik
ketiga
osteoinduktif,
Dari hasil evaluasi radiologis
osteogenesis,
post operatif menggunakan Klasifikasi
sedangkan allograft hanya memiliki
Hammer, menunjukkan bahwa tidak
sifat osteokonduktif dan osteoinduktif.1
ada perbedaan bermakna
Autobone
graft
penyembuhan
standard
dalam
osteokonduktif
dan
merupakan
tulang
dengan
grafting.
menggunakan bone autograft dan chip
Meskipun allograft tidak mempunyai
freeze dried cancellous bone allograft.
sifat
proses
Hasil uji statistika yang menunjukkan
penyembuhan tulang pada allograft
penyembuhan tulang antara kelompok
masih dapat terjadi melalui proses
kontrol Auto bonegraft dan kelompok
osteokonduksi dan osteoinduksi. Pada
perlakuan allo bonegraft tidak ada
proses osteoinduksi terjadi stimulasi
perbedaan bermakna (p=0,579).
dari
bone
gold
antara
osteogenesis,
sel
progenitor
yang
akan
Pada
penelitian
prospective
berdiferensiasi mejadi osteoblast yang
randomized study oleh Rajan et al,
berperan dalam pembentukan tulang
2006, penggunaan cancellous allograft
baru.
pada fraktur kominutif distal radius,
allograft
Karakteristik akan
osteokonduksi
berperan
sebagai
scaffold untuk kerangka terjadinya
didapatkan hasil yang tidak berbeda
secara signifikan dibandingkan auto
KESIMPULAN
bone graft dalam hal penyembuhannya Sedangkan
penelitian
Dari hasil penilaian radiologis post operatif terhadap10 sampel dari
retrospektif yang dilakukan oleh Flierl
masing
dkk tahun 2013 yang melibatkan
menggunakan
sebanyak 182 pasien, menunjukkan
tidak
bahwa
pada
bermakna penyembuhan tulang antara
kelompok kontrol Auto bonegraft dan
kelompok yang mendapatkan bone
kelompok perlakuan allo bonegraft
autograft
menunjukkan perbedaan yang cukup
mendapatkan
bermakna (p<0,01) di mana kelompok
cancellous bone allograft.
auto
penyembuhan
bonegraft
tulang
lebih
baik.
masing
kelompok
Klasifikasi
terdapat
Hammer,
perbedaan
dan
yang
kelompok chip
freeze
yang dried
Pada
kelompok autograft mengalami waktu
SARAN
penyembuhan tulang (union) lebih
Chip freeze dried cancellous
cepat (198 ± 172 – 225 hari)
bone allograft dapat digunakan sebagai
dibandingkan kelompok allograft (416
pilihan terapi untuk mengisi defek
± 159 – 619 hari). Selain itu, autograft
tulang yang kecil karena dari hasil
mempunyai tingkat revisi pembedahan
penelitian tidak terdapat perbedaan
dan revisi bone graft yang rendah
bermakna penyembuhan tulang yang
(17% dan 9%) , dibandingkan dengan
dibandingkan dengan auto bone graft.
allograft (47% dan 32%).
18
Sehingga,
Penggunaan
chip bone
freeze
dried
allograft
dalam
adanya perbedaan hasil penelitian dari
cancellous
beberapa studi yang sudah dilakukan
mengisi defek tulang dapat terus
masih perlu dikembangkan.
dilanjutkan dan dikembangkan.
DAFTAR PUSTAKA 1. Nather A, Yusaf N :Allograft
Orthopaedics
and
Fracture,
Procurement Processing and
Edisi 9, Hodder Arnold, UK,
Transplantation,
2010.
Scientific
Pub,
World Singapore,
Edisi 1, 2010.
J,
Einhorn
T,
Simon S : Orthopaedic Basic
2. Nyagam S, Warwick D : Apley’s
3. Buckwalter
System
of
Science, American Academy
of
Orthopaedics
Surgeons,
E@disi IIII, 2000. 4. Miller
MD
:
Arthroplasty,
2004,
XIX,
p.430-35. Review
Orthopaedic,
of
12. Borjian A, Nazem K, Yossine
Saunders
H : Complications of Massive
Elsevier, Edisi V, 2008.
Allograft Reconstruction For
5. Delloye C et al : Aspects of Current
Management
BoneAllograft,
JBJS
(Br),
2007, p.574-9
Bone Tumours, JRMS, 2006; 11(4), 240-7. 13. Matejovsky Jr.Z, Matejovsky Z,
6. Bullens P : Reconstruction of
Kofranek
I
:
Massive
Allograft in Tumour Surgery,
Segmental Long Bone Defects
International
(Thesis), Radboud University
(SICOT) 2006, 30 p.478-83.
Nijmegen, 2011.
14. Enneking
7. Greenwald AS et al : Bone Graft
Substitutes
Fictions
&
:
Facts,
Applications,
AAOS, 2006.
WF,
Gainesville,
Mindell ER: Observations on Massive
Retrieved
Human
Allograft, JBJS, 1991, 73(8), p.1123-42.
8. Dion R, Sim FH : The Use of Allograft
Orthopaedics
Osteoarticular
Allograft
Surgery, JBJS, 2002 ; 84, p.44-
Surgery
High
54
Malignant Tumour of Bone,
9. Canale
in
ST,
Orthopaedic
15. Rodl RW, Ozaki T et al :
Beaty
Campbell’s
JH
:
Operative
Orthopaedics, Mosby, Edisi XI, 2008. 10. Hernigou Goutallier Allografts
For
in
Grade
JBJS (Br) 2000; 82-B, 100610. 16. Gouin
F,
Passuti
N
:
Histological Features of Large P,
Delepine
D
:
G,
Massive
Sterillised
by
BoneAllografts,
JBJS
(Br)
1996, 78 (B) p.38-41 17. Rabitsch
K
:
Allograft
Irradiation, JBJS (Br), 1993,
Reconstruction
p.904-13.
Treatment of Musculoskletal
11. Lavernia
Tumours
Temple T : Bone and Tissue
Analysis
Allograft Use by Orthopaedic
University of Graz, 2011
The
Malinin
Journal
of
A
The
TI,
Surgeons,
CJ,
in
Comparative
(Thesis),
Medical
18. Flierl MA et al: Outcomes and Complication rates of different bone grafting modalities in long bone fracture non unions: a retrospective cohort study in 182
patients
Article), Orthopaedic
(Research
Journal
of
Surgery
Research,
and 2013.
http://www.josronline.com/content/8/1/33
