339 research outputs found
La determinazione materiale del metodo nelle Grenzen di Rickert
No full textThe author proposes an interpretation of Heinrich Rickert’s methodology of cultural sciences focused on the problem of the determination of historical material. He shows how the concepts of “historical center” and “empathy” (Hineinleben) that Heinrich Rickert uses for this purpose are not compatible with the foundations of his theory of knowledge
Einfluss des Muskelzuges auf die Stabilität einer inversen Humerusprothese
No full textWährend der Einsatz der inversen Schulterendoprothesen stetig wächst, wurde der Einfluss des Muskelzuges auf die Primärstabilität in der Implantatforschung bislang völlig außer Acht gelassen. Daher wurde im Rahmen dieser Studie analysiert, welchen Einfluss der Muskelzug in Ruhe, einer Abduktion des Armes um 45 Grad und einer Abduktion um 90 Grad auf die Primärstabilität der inversen Humerusprothese in vitro hat und wie dieser Einfluss sich bei verschiedenen Knochendefektgrößen zeigt.
Die inverse Humerusprothese "AEQUALIS™ ADJUSTABLE REVERSED" (Tornier Wright, Montbonnot Saint-Martin, Frankreich) wurde mittels Press-fit-Verankerung in fünf Kunststoffknochen mit einer Länge von 200 mm und fünf Knochenmodellen mit einer Länge von 160 mm implantiert. Anschließend wurden die Modelle mithilfe einer Universaldruckmaschine in jeweils 30 Zyklen tordiert (2 Nm – 6 Nm). Dabei wurden die Modelle stufenweise axial belastet, wodurch der Muskelzug simuliert werden konnte. Das axiale Gewicht steigerte sich von 7,7 kg (reiner Muskelzug) über 40 kg (45 Grad Abduktion) zu 69,3 kg (90 Grad Abduktion). Dabei wurde die Mikrorelativbewegung der Prothese im Knochen auf drei verschiedenen Messhöhen mithilfe von hochsensiblen Wegaufnehmern gemessen und stets mit der Mikrorelativbewegung ohne axiales Gewicht verglichen.
Mithilfe eines allgemeinen linearen Modells wurde der Einfluss der verschiedenen Faktoren auf die Mikrorelativbewegung der Prothese im Knochen analysiert. Der genaueren Untersuchung diente ein paarweiser Mehrfachvergleich mit Bonferroni-Korrektur im Rahmen eines LSD Post-Hoc-Tests.
So konnte festgestellt werden, dass ein größeres Torsionsmoment bei beiden untersuchten Knochendefekten mit einer größeren Mikrorelativbewegung einhergeht. Allerdings wurde der Einfluss vor allem bei Knochenmodellen mit dem größeren Defekt signifikant (p < 0,014).
Außerdem konnte bei den Knochenmodellen mit einer Länge von 200 mm auf keinem der Messniveaus ein signifikanter Einfluss des Muskelzuges auf die Mikrorelativbewegung festgestellt werden (p = 1,000). Bei Knochenmodellen mit 160 mm Schaftlänge fielen signifikante Unterschiede der Muskelzugbelastung erst bei einem Torsionsmoment von 6 Nm auf (p < 0,028). Hier waren die Mittelwerte ohne axiale Gewichtsbelastung signifikant höher als bei Modellen in denen der Muskelzug wirkte. Allerdings lag bei dieser Belastungsstufe der Großteil der Messwerte über 150 µm, was eine Lockerung der Prothese bedeutet und klinisch mit einer Revision einher gehen würde.
Zusammenfassend lässt sich also feststellen, dass ein größeres Torsionsmoment mit einer höheren Mikrorelativbewegung einhergeht und dass der Muskelzug bei einem Knochen mit 200 mm Länge keinerlei Einfluss auf die primäre Stabilität der Prothese hat
Analyse des elastischen Verformungsverhaltens zementfreier Standardschaftprothesen unter axialer Varusbelastung und Einflussnahme der Schaftdesignkomponente auf die primäre Kippstabilität
No full textDer voranschreitende demographische Wandel und die damit assoziierten steigenden Diagnoseraten arthrotisch degenerativer Gelenkerkrankungen, stehen in direktem Zusammenhang mit den Implantationszahlen der vergangenen Jahre. Da die Wiederherstellung der größtmöglichen anatomisch-mechanischen sowie soziokulturellen Funktionalität und somit die Lebensqualität im Vordergrund der Behandlung steht, muss die ausgewählte Prothese dieses in sich und ihrer Performance unter Belastung vereinigen können. Aktuell stehen in Deutschland einem Operateur hierzu mehr als 50 zementfreie Hüftschaftmodelle zur Auswahl.
In dem in dieser Arbeit dargestellten Forschungsprojekt wurde die Kippstabilität in drei unterschiedlichen, handelsüblichen Standardschäften, unter Aufbringen von Varus-Valgus-Belastung, in vitro analysiert. Ein gesondertes Augenmerk wurde zudem auf das jeweilige Schaftdesign, in dieser Arbeit über das Flächenträgheitsmoment definiert, und dessen potenziellen Einfluss auf das primäre Verankerungs- und elastische Verformungsverhalten gelegt.
Um die Forschungsfrage zu beantworten, wurden drei Standardschaftprothesen je Prothesendesigns (CLS® Spotorno®, EcoFit®, TrendHip®) standardisiert, in fünf Sawbone- Knochen implantiert. Die Messung erfolgte nach standardisiertem Messprotokoll, unter Aufbringung eines medio-lateralen Kippmomentes, in einem nicht destruktiven Bereich von 3,5 Nm. Mit einem berührungslosen Messsystem, bestehend aus neun Wirbelstromsensoren, wurden die translativen Mikrorelativbewegungen auf neun unterschiedlichen Messpunkthöhen, sowohl an der Prothese, als auch am Knochen erfasst. Das zu den jeweiligen Messpunkten zugehörige Flächenträgheitsmoment wurde über einen zuvor angefertigten CT-Scan der jeweiligen Prothese und der nachfolgenden Übertragungen der Daten im Maßstab 1:1 generiert.
Die anschließende statistische Auswertung erfolgte mittels eines generalisierten linearen Modells und eines Kruskal-Wallis-Tests, wobei ein p-Wert von < 0,05 als signifikant erachtet wurde.
Alle drei Prothesendesigns präsentierten eine suffiziente Primärstabilität unter Kippbelastung im nicht destruktiven Belastungsbereich und fixierten hauptsächlich im meta-diaphysären Femurschaft. Eine lineare Approximierung der Relativbewegung an den physiologischen Belastungsbereich ist, trotz in diesem Fall deutlichem Übersteigen distaler Messwerte über eine Grenze von 150 µm, kritisch zu bewerten.
Allgemein zeigte sich, dass keine der untersuchten Messhöhen, einen signifikanten Unterschied zwischen den Prothesen, bezüglich der gemessenen Mikrorelativbewegungen, unter Inbezugnahme Einbeziehung des Flächenträgheitsmomentes, aufwiesen. Einzig die Gruppe des CLS®- Spotorno®- Schaftes und des EcoFit®- Schaftes unterschieden sich bezüglich ihres Flächenträgheitsmomentes signifikant, mit p = .002 bei gleichzeitig ausreichender Primärstabilität beider Prothesen.
Auf Basis dieser Forschungsarbeit lässt sich vermuten, dass aktuell keine Veränderungen an den bestehenden Schaftdesigns vorgenommen werden müssen, um spezifisch den Belastungen unter Varusmomenten gerecht zu werden, da die bestehenden Designs womöglich primär über die durch Rotationsbelastung entstehenden mechanischen Reize zu einer suffizienten Fixierung im Prothesen-Knochen- Verbund führen und infolgedessen erst tertiär eine Fixierung in Varus-Valgus-Ebene erreicht werden kann. Das Flächenträgheitsmoment scheint hierbei keinen wesentlichen Einfluss auf die Mikrorelativbewegung unter Kippbelastung zu nehmen, solange es sich in einem gewissen Rahmen befindet. Somit können keine klaren Empfehlungen, eines spezifisch zu präferierenden Schaftdesigns, ausgesprochen werden
Comparison of rotational stability of short and straight stem prostheses in hip arthroplasty : An experimental study
No full textBackground: The rate of hip joint osteoarthritis and associated endoprosthetic replacement is increasing. This is due to the increased life expectancy in modern nations. Additionally, younger patients requiring prosthetic surgery are becoming more prevalent. Straight stem prostheses are well established in the literature and showed good survival rates. However, because of the clinical advantages of short stem prostheses, this study aims to evaluate the biomechanics of the mentioned systems in vitro and to compare the anchoring pattern of straight versus short stems.
Methods: A total of 5 systems were examined, Two short and three straight stems prostheses. The examined prostheses included straight stem systems CLS®, EcoFit®, and TrendHip® as well as the short stem prostheses Aida® and Metha®. Each system was implanted in five synthetic femora. Afterward, torque was applied in the ventrodorsal direction continuously with an interval of ± 7Nm. Six inductive extensometers on four measurement levels were utilized to acquire a statement about micromotion between the endoprostheses and synthetic bone.
Results: The results showed that all endoprostheses regardless of length exhibited similar anchoring pattern. However, CLS® showed significantly less micromotion (P<0.05) at the proximal measuring point compared to the other systems. All systems registered the lowest relative micromotion at the metaphyseal/diaphyseal measuring point. However, none of the prostheses exhibited significant and quantitatively significant differences in most of the measurements. Therefore, neither the short nor the straight stem endoprostheses had an advantage in rotational stability. The deformation properties between short and straight endoprostheses were comparable.
Conclusion: Due to the insignificant differences in anchoring patterns between short and straight stem endoprostheses. The short stem endoprostheses offer a less invasive procedure, require less bone resection and are advantageous in case a revision is needed. These benefits can also be attained by shortening straight stem prostheses.
Keywords: straight stem systems, CLS®, EcoFit®, TrendHip®, short stem prostheses, Aida®, Metha®, rotational stability, biomechanics
Untersuchung zum Langzeitverhalten von Haftvermittlern auf Silanbasis zur dauerhaften Befestigung von Knochenzement auf unterschiedlichen Implantatoberflächen
No full textDie Implantation von Endoprothesen der Hüfte ist eine der am häufigsten durchgeführten Operationen in Deutschland. Betrachtet man die Gründe für Revisionsoperationen zementierter Hüft-TEPs, so stellt die aseptische Lockerung die Hauptursache dar. Als Ätiologie dieser Lockerungen wird eine Schwächung des Verbundes und ein Verlust der Adhäsion zwischen Knochenzement und Implantatoberfläche angesehen, dessen Ursache möglicherweise hydrolytische Prozesse an der Grenzfläche sind. Praktikable und sinnvolle Verfahren zur Lösung dieses Problems existieren in der klinischen Praxis nach aktuellem Kenntnisstand bis heute jedoch noch nicht. Die vorliegende Arbeit wurde daher vor dem Hintergrund konzipiert, Haftvermittler auf Basis von Silanen zu entwickeln, um einen optimierten und vor allem langzeitstabilen Verbund zwischen Knochenzementen und metallischen Implantatoberflächen zu generieren.
Für die Durchführung der Versuche wurden Prüfkörper aus Prothesenschäften, welche in der klinischen Praxis häufig Anwendung finden, mittels Wasserstrahltechnik geschnitten. Hierfür wurden Schäfte verwendet, die zum einen aus einer CoCr- und zum anderen aus einer Titan-Legierung bestanden. Die auf diese Weise primär erhaltenen Prüfkörper wurden alle poliert und, mit Ausnahme einer Versuchsreihe, vor der eigentlichen Silanbeschichtung immer frisch einem genau definierten Sandstrahlprozess unterzogen. Anschließend erfolgte die weitere spezielle Oberflächenbehandlung der jeweiligen Prüfkörper mit verschiedenen Beschichtungen, bestehend aus Metallalkoholaten und unterschiedlichen Silanen sowie auch mit einem konventionellen Metallprimer als Referenzmaterial, der in der Zahnmedizin routinemäßig im klinischen Alltag Anwendung findet. Abschließend wurde jeweils ein Knochenzement-Zylinder auf die Oberflächen der Prüfkörper unter genau definierten Bedingungen aufpolymerisiert. Im ersten Teil der Studie wurden zunächst Vorversuche durchgeführt, um die verschiedenen Beschichtungen bezüglich ihres Haftverbundes vergleichend zu untersuchen. Vor der Prüfung erfolgte die Lagerung der Prüfkörper unter verschiedenen Bedingungen. Zum einen wurden sie für 24 Stunden in destilliertem Wasser bei 37 °C gelagert, zum anderen wurden sie einem Kochtest bei 80 °C für 24 Stunden unterzogen. Der Kochtest sollte es ermöglichen, innerhalb eines Tages schnell und sicher eine deutlich längere Liegezeit bei 37 °C zu simulieren. Der zweite Teil der Studie bestand aus Langzeitversuchen, in denen die zwei besten und vielversprechendsten Silankombinationen gezielt weiter untersucht wurden. Die Lagerung erfolgte in isotonischer Kochsalzlösung bei 37 °C für 24 Stunden sowie für 180 Tage, um möglichst physiologische Bedingungen zu simulieren. Die Verbundfestigkeiten wurden immer mit einem klassischen Abscherversuch geprüft.
In den Vorversuchen konnte mit einer Beschichtung aus einem Metallalkoholat und 3-Methacryloxypropyltrimethoxysilan (3-MPS) + 1,2-Bis(trimethoxysilyl)ethan (BTSE), insbesondere mit Ti-Prüfkörpern, im Vergleich zum konventionellen Metal Primer Z® ein deutlich stabilerer Verbund erzeugt werden (Metal Primer Z® vs. 3-MPS + BTSE; Ti 37 °C: 21,0 ± 2,3 MPa vs. 20,5 ± 4,3 MPa, p = 0,736; Ti 80 °C: 12,2 ± 3,8 MPa vs. 19,3 ± 3,0 MPa, p < 0,001). Auch zeigte sich, dass die Anwendung eines Metallalkoholats essentiell war, um einen optimierten und stabilen Verbund mit den untersuchten Silanhaftvermittlern zu generieren (keine Zwischenschicht vs. Metallalkoholat; 37 °C: 11,4 ± 4,6 MPa vs. 20,5 ± 4,3 MPa, p < 0,001; 80 °C: 5,6 ± 2,3 MPa vs. 19,3 ± 3,0 MPa, p < 0,001). Unter Anwendung des bifunktionellen Silans BTSE war eine Stabilitätserhöhung im Vergleich zu einem nur 3-MPS beinhaltenden Haftvermittler festzustellen (3-MPS vs. 3-MPS + BTSE; 80 °C: 16,0 ± 3,0 MPa vs. 19,3 ± 3,0 MPa, p = 0,042). Die Verwendung des Fluoroalkoxysilans (3,3,3-Trifluoropropyl)trimethoxysilan (FPTS) erbrachte im Vergleich zum Haftvermittler aus 3-MPS + BTSE keinen zusätzlichen Nutzen (3-MPS + BTSE vs. 3-MPS + BTSE + FPTS 20 %; Ti 37 °C: 20,5 ± 4,3 MPa vs. 21,9 ± 3,4 MPa, p = 0,333; 80 °C: 19,3 ± 3,0 MPa vs. 20,5 ± 2,1 MPa, p = 0,388). Mit polierten Prüfkörpern wurden mit der Silankombination 3-MPS + BTSE vergleichsweise deutlich niedrigere Verbundfestigkeiten erzielt, welche generell signifikant niedriger waren als die von identisch beschichteten, zuvor sandgestrahlten Prüfkörpern (sandgestrahlt vs. poliert; CoCr 37°C: 18,3 ± 3,8 MPa vs. 1,9 ± 1,1 MPa, p < 0,001; CoCr 80 °C: 17,3 ± 4,0 MPa vs. 0,7 ± 0,5 MPa, p < 0,001).
In den Langzeitversuchen war für keinen der beiden Haftvermittler, 3-MPS + BTSE und 3-MPS + BTSE + FPTS 20 %, eine Reduzierung der Verbundfestigkeit nach 180 Tagen im Vergleich zu den jeweiligen Ausgangswerten nach 24 Stunden zu beobachten. Diese Beobachtungen wurden unabhängig voneinander bei beiden Metallen gemacht. Zudem waren unter gleichen Bedingungen bei der Betrachtung beider Metalle keine Vorteile durch das Fluoroalkoxysilan festzustellen. Die Verbundfestigkeiten der beiden Haftvermittler unterschieden sich zu keinem der beiden Messzeitpunkte signifikant voneinander (3-MPS + BTSE vs. 3-MPS + BTSE + FPTS 20 %; Ti 24 h: 25,7 ± 2,9 MPa vs. 24,0 ± 2,5 MPa, p =0,163; Ti 180 d: 24,0 ± 3,8 MPa vs. 23,5 ± 2,3 MPa, p = 0,704; CoCr 24 h: 24,6 ± 3,6 MPa vs. 24,1 ± 4,9 MPa, p = 0,758; CoCr 180 d: 22,1 ± 5,1 MPa vs. 23,5 ± 4,1 MPa, p = 0,447).
Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit zeigen, dass mit Haftvermittlern auf Basis von Silanen optimierte und vor allem langzeitstabile Verbunde zwischen Knochenzement und metallischen Implantatoberflächen erzeugt werden können. Die Anwendung eines Metallalkoholats war für das Erreichen dieses Ergebnisses zwingend erforderlich. Diese vielversprechenden Beobachtungen und Resultate waren jedoch nur mit sandgestrahlten und nicht mit polierten Prüfkörperoberflächen zu erreichen. Im Vergleich zu den Ergebnissen der durchgeführten Langzeitversuche erwies sich der Kochtest als valide Methode, um das Langzeitverhalten der Haftvermittler abschätzen zu können
Konzeption und Entwicklung einer Messmethode zur nicht-invasiven Bestimmung von Mikrorelativbewegungen von Endoprothesen
No full textDie Voraussetzung für eine dauerhafte Fixierung zementfreier Endoprothesen ist eine ausreichende Primärstabilität und die darauffolgende Osseointegration des Implantats. Daraus leitet sich ein Zusammenhang zwischen mangelnder Osseointegration und frühzeitiger aseptischer Prothesenlockerung ab. Es gibt in vivo nur wenige Methoden, die die dynamische Darstellung von biologischem und physiologischem Prozess nach einer Implantation untersuchen und dabei ohne die Verwendung von Röntgenstrahlen auskommen. Daher ist das Ziel dieser Arbeit, in Anlehnung an einen validierten Messalgorithmus, die Machbarkeit eines Ultraschallsystems für diesen Zweck zu prüfen.
Mit Hilfe eines Ultraschallsystems (Sonoline® Adara) wurden statische und dynamische Untersuchungen an einem Zylinderknochen mit einer innenliegenden metallischen Stange und an verschiedenen Prothesen (AIDA®, TrendHip®, Ecofit® und CLS®) bei Kunst- und Schweineknochen durchgeführt. Danach wurden die Rekonstruktionen (als Kreis oder Ellipse) und die Bewegungen zwischen Knochen und Prothese verglichen.
Bei der statischen Messung der Zylinderknochen mitsamt Metallstange wurden Genauigkeiten bei der Kreisrekonstruktion von 0.02 bis 0,3 mm erreicht. Die Rekonstruktionsgenauigkeiten mittels Ellipsen sind bei den statischen und dynamischen Messungen von implantierten Prothesen im Kunstknochen im Bereich von 0,3 bis 2,0 mm zu finden. Die Relativbewegungen, bezogen auf eine in den Kunstknochen fest implantierte Prothese, waren im proximalen Bereich größer als mittig und distal. Bei einer Lockerung der Prothese sind die Bewegungen bei den Standardschäften (prox.: 3,3 mm; mittig und distal: 1,2 mm) und bei Kurzschäften (prox.: 3,8 mm, medial: 1,3 mm und distal: 1,9 mm) auch im proximalen Bereich höher. Bei den Schweineknochen sind die Bewegungen im festen Zustand proximal, im lockeren Zustand distal größer.
Die Machbarkeit der Verwendung eines Ultraschalsystems zur Primärstabilitätsanalyse wurde mit dieser Arbeit erfolgreich bestätigt. Dies zeigte sich daran, dass die gemessenen Relativbewegungen in Abhängigkeit von Prothesenart (Kurz- vs. Standardschaft) und Verankerungszustand (locker vs. fest) sich mit den Ergebnissen aus der Literatur decken. Somit könnte dieses System das Erste sein, welches die Unterscheidung von Knochen und Prothesenoberfläche dynamisch und in vivo ohne Röntgenstrahlung ermöglicht. Ein solches diagnostisches Tool könnte die Lockerungsproblematik der Endoprothetik, durch genauere Analysen der biologischen Prozesse, lösen und dazu die Notwendigkeit von Revisionsprothesen verhindern oder minimieren.Sonstige Drittmittelgeber/-inne
Die präoperative, digitale Planung von Knieendoprothesen : Genauigkeit und Einflussfaktoren
No full textDie präoperative digitale Planung von Knieendoprothesen ist ein etabliertes Verfahren zur OP-Vorbereitung und Qualitätssicherung. Daher sollte dieses Verfahren stetig optimiert werden. Diese Studie wurde groß angelegt, um den Einfluss der Erfahrung der planenden Person auf die Planungspräzision sowie weiterer Variablen als Einflussfaktoren zu untersuchen.
Es wurden 549 primäre Implantationen von Knieendoprothesen retrospektiv von einem erfahrenen Endoprothetiker und einem unerfahrenen Medizinstudenten anhand der jeweiligen präoperativen Röntgenbilder digital mit einem mediCAD®-Programm in zwei Ebenen geplant. Berücksichtigt wurden alle Prothesentypen wie Scharnier-, bikondyläre Oberflächenersatz- und unikondyläre Schlitten-Prothesen. Anschließend wurden die geplanten mit den implantierten Prothesengrößen verglichen und die Vorhersagegenauigkeit als Maß für die Planungsqualität bestimmt. Anhand des Cohen ́s Koeffizienten und Fisher-Tests wurde dann die Vorhersagegenauigkeit beider Planer miteinander verglichen. Zudem wurde der Einfluss von weiteren Faktoren (BMI, Alter, Geschlecht, operierte Seite, Operationsdauer, Prothesentyp, Bildperspektive, Lage und Entfernung der Referenzkugel, Qualität des Röntgenbildes) auf die Vorhersagegenauigkeit mittels logistischer Regression überprüft. Mithilfe von Erfolgskurven und Mittelwerten der einzelnen Lernabschnitte wurde zusätzlich der Leistungsverlauf des unerfahrenen Planers analysiert.
Die geplanten Prothesengrößen des erfahrenen Planers stimmten signifikant häufiger mit der Implantatgröße (56-59%) überein als die des unerfahrenen (44-48%), vor allem bei den Schlitten- und den bikondylären Oberflächen-Prothesen. Der erfahrene Planer erreichte jedoch nur eine "mittelmäßige Übereinstimmung" mit der Implantatgröße (Kappa 0,4-0,5) und Vorhersagegenauigkeiten von unter 60%. Die Analyse der geplanten Prothesengrößen zeigte, dass meist eine Größe zu klein geplant wurde, sodass unter Rücksichtnahme dieser eine Vorhersagegenauigkeit von ca. 80% zustande kam. Hinsichtlich der Planungsgenauigkeit des unerfahrenen Planers ergab sich keine eindeutige Steigerung im Studienverlauf. Die multiplen logistischen Regressionen zeigten lediglich für die Variablen "Planer" und „Prothesentyp“ signifikante Werte.
Aufgrund der beachtlichen Fallzahl, der Berücksichtigung vieler Variablen und der größtmöglichen Differenz des Erfahrungslevels der Planer konnten aussagekräftige Schlussfolgerungen gezogen werden. Es konnte gezeigt werden, dass die Erfahrung des Planers und der Prothesentyp ausschlaggebend für die Planungsqualität sind. Daher sollte bereits frühzeitig die Prothesenplanung in die medizinische Ausbildung mit entsprechender Supervision integriert werden. Die bessere Planung der Scharnierprothesen könnte durch die begrenzte Auswahl an Größen und damit eingeschränkten Kombinationsmöglichkeiten begründet werden. Des Weiteren konnten keine weiteren relevanten Einflussfaktoren identifiziert werden
Charakterisierung der Tetraspaninexpression im Synovium von Patienten mit rheumatoider Arthritis
No full textDie rheumatoide Arthritis, eine chronisch-entzündliche Systemerkrankung, verläuft progredient und führt ohne Behandlung zur Zerstörung von Gelenken und letztendlich zur Invalidität [1, 2]. Die Pathophysiologie dieser Erkrankung ist noch nicht umfassend aufgeklärt. Einen wichtigen Prozess für die Progredienz der RA stellt dabei die Ausbreitung auf gesunde Gelenke und Gewebe dar [1]. Solch ein Vorgang ist ebenso bei der Metastasierung von Tumorerkrankungen zu beobachten. Im Rahmen der Tumorforschung wurden daher bereits Tetraspanine hinsichtlich einer Beteiligung im Krankheitsgeschehen untersucht [41]. Mitglieder der Tetraspaninfamilie mit ihrer Fähigkeit, über Tetraspanin-angereicherte Mikrodomänen wichtige Zellvorgänge wie beispielsweise die Signaltransduktion, Zellproliferation und -migration zu regulieren [27, 28, 33, 37–39], zeigten dabei sowohl pro-metastatische als auch hemmende Einflüsse auf Metastasierungvorgänge [41]. Diese Migrationseinflüsse der Tetraspanine könnten auch in der Pathogenese der RA von Bedeutung sein. Im Rahmen dieser Arbeit wurde daher die Expression der Tetraspanine CD63, CD81 und CD151 im Synovium von Patienten mit RA im Vergleich zur Arthrose untersucht. Immunfluoreszenz-Färbungen wurden für die Tetraspanine etabliert und ein Profil der Verteilungsmuster und Expressionsintensitäten erarbeitet. Es stellte sich eine ubiquitäre Verteilung der drei Tetraspanine in Zellen von lining layer, sublining und Gefäßen dar. Signifikante Unterschiede zwischen RA-Geweben mit Vergleichsgeweben von Patienten mit Arthrose konnten nicht nachgewiesen werden. Während die drei Tetraspanine sich bezüglich der Verteilung zwischen den Arealen lining layer, sublining und Gefäßen nicht unterschieden, konnten bezüglich der Expressionsverteilung innerhalb der Zelle Differenzen zwischen den Tetraspaninen festgestellt werden. CD81 zeigte eine Expression außerhalb des Zellkernbereichs. Für die Tetraspanine CD63 und CD151 konnten weiterhin isolierte Signale der markierenden Antikörper innerhalb des Zellkernbereichs beobachtet werden. Diese Signale fanden sich vereinzelt in allen Gewebearealen und waren besonders bei entzündlichen Infiltraten in nahezu allen Zellen nachweisbar. Eine genauere Lokalisation konnte mittels der durchgeführten Immunfluoreszenz ohne dreidimensionale Darstellung aber nicht erzielt werden. Weitere Erkenntnisse über die Identifizierung der exprimierenden Zellen und die genaue Lokalisation der Tetraspanin-Expression könnten hierbei andere Methoden wie beispielsweise eine konfokale Mikroskopie liefern.
Weiterhin wurde die Expression der Tetraspanine CD63, CD81 und CD151 in synovialen Fibroblasten untersucht, welchen eine Schlüsselrolle bei der Progression der RA und der Destruktion von Gelenken zukommt [9, 11]. Durch eine Fibroblastenstimulierung mit proentzündlichen Faktoren sollte ein erster Einblick in das Expressionsverhalten der Tetraspanine ermöglicht werden. Mit einem Stichprobenumfang von je fünf Zellpopulationen für RASF und OASF zeigte sich wie erwartet eine große individuelle Streuung bezüglich der Tetraspanin-Expression zwischen den Populationen, sodass entsprechende oder signifikante Unterschiede schwer nachzuweisen waren. Für das Tetraspanin CD63 ließ sich jedoch die Tendenz erkennen, dass es bei im Rahmen eines Entzündungsgeschehens aktivierten RASF zunächst zu einer Induktion der CD63-Expression kommt, die Expression aber anschließend möglicherweise durch eine Gegenregulation reduziert wird. In dieser Arbeit ergaben sich Hinweise, dass Tetraspanine bei der Pathogenese der RA eine Relevanz haben könnten. Eine veränderte Oberflächenverteilung der Tetraspanine in TEMs könnte dazu führen, dass Zellen wie insbesondere synoviale Fibroblasten rekrutiert werden, aktiv in den Knorpel invadieren und vor Ort gehalten werden
Untersuchung des Zelluntergangs humaner mesenchymaler Stammzellen in Kontakt mit neuartigen calcium- und strontiumhaltigen Knochenersatzstoffen
No full textOsteoporose und osteoporotische Frakturen gehören schon jetzt zu häufigen Krankheitsbildern und werden in der Zukunft durch eine fortschreitende Alterung der Gesellschaft immer zahlreicher werden. Daher müssen die Alternativen der Behandlung einer Osteoporose erweitert werden. Hierfür bieten sich beispielsweise neuartige strontiumhaltige Knochenersatzstoffe wie Phosphat-prästrukturierte Gelatine mit Calcium- und Strontiumphosphaten (PPGC+S) an, welche durch ihre Strukturierung und biochemischen Eigenschaften zu einer vermehrten Integration in den Knochen beitragen können. Andererseits zeigten auch lokal eingesetzte Pharmaka, wie beispielsweise BDNF, positive Effekte auf die Knochenstruktur. Das Ziel dieser Studie war, den Einfluss auf die Apoptose und Nekrose von humanen mesenchymalen Stammzellen (MSC) osteoporotischer und knochengesunder Spenderinnen durch PPGC+S in Zellkulturen zu untersuchen. Zusätzlich wurde geprüft, ob durch die Zugabe von BDNF eine Veränderung der Apoptose und Nekrose an den Knochenersatzstoffen stattfand.
Dafür wurden im siebentägigen Zellkulturversuch mit MSC von je fünf knochengesunden und osteoporotischen Spenderinnen insgesamt drei Knochenersatzstoffe PPGC+S 5:5, PPGC+S 3:7 und PPGS 0:10 mit unterschiedlichen Verhältnissen von Calcium- und Strontiumphosphaten (PPGC+S x:y) getestet. Durch die zusätzliche Zugabe von BDNF (40 ng/ml) zum Zellkulturmedium wurde geprüft, ob es zu einer Veränderung der Nekrose und Apoptose kommt. Die Messung der Apoptose- und Nekroseraten erfolgte mittels des Cell Death Detection ELISA Kit von Roche (Mannheim, Deutschland). Dabei wurde an drei Zeitpunkten die Nekrose bestimmt (Tag 1, 4, 7) und an einem Zeitpunkt die Apoptose (Tag 7). Zusätzlich erfolgte an allen Versuchstagen eine lichtmikroskopische Untersuchung der Zellen. Die erhobenen Daten wurden nach Abschluss der Experimente statistisch analysiert, dabei erfolgte nach einem Kolmogorov-Smirnov-Test auf Normalverteilung im Falle einer Normalverteilung ein T-Test mit Bonferroni-Holm-Korrektur. War keine Normalverteilung gegeben wurde stattdessen mittels Mann-Whitney-U-Test, Friedmanns zweifaktorieller Varianzanalyse oder Wilcoxon-Vorzeichen-Rang-Test analysiert (SPSS, v. 24, IBM).
Bei der Verwendung von PPGC+S 5:5 zeigte sich eine signifikant geringere Nekroserate der knochengesunden MSC im Vergleich zu den Materialien PPGC+S 3:7 und PPGS 0:10 (p < 0,05). Das Material PPGC+S 3:7 löste in der knochengesunden MSC-Gruppe eine geringere Apoptoserate im Vergleich zu PPGS 0:10 (p < 0,05) aus. Durch die zusätzliche Applikation von BDNF zu knochengesunden MSC auf PPGC+S 5:5 konnte die Nekroserate an allen Versuchstagen signifikant gesenkt werden (p < 0,05). Wurden osteoporotische MSC eingesetzt so konnte durch Zugabe von BDNF eine signifikante Reduktion der Apoptose im Kontakt mit den Knochenersatzmaterialien PPGC+S 5:5 und PPGC+S 3:7 (p < 0,05) erreicht werden. Zusätzlich nahm die Nekroserate beim Einsatz osteoporotischer MSC im Kontakt mit dem Knochenersatzmaterial PPGC+S 3:7 an den ersten zwei Versuchstagen durch die Zugabe von BDNF signifikant ab (p < 0,05). Zwischen knochengesunden und osteoporotischen MSC wurden keine relevanten Unterschiede gemessen.
Die Ergebnisse dieser Studie bezüglich Apoptose und Nekrose zeigen, dass von den drei untersuchten Knochenersatzmaterialien, das Material PPGC+S 5:5 mit dem geringsten Strontiumanteil die geringste Nekroserate aufwies. Der Wachstumsfaktor BDNF wirkte auf die MSC beider Versuchsgruppen zusätzlich zytoprotektiv und konnte sowohl Nekrose als auch Apoptose signifikant senken. Die hier erhaltenen Ergebnisse erweitern das Bild der Wirkung und Wirksamkeit von PPGC+S und BDNF und sind insgesamt als weiterführende Sicherheitsdaten einzuordnen. Durch weitere Untersuchungen in vitro und in vivo müssen jedoch weitere Daten gewonnen werden, um ein vollständigeres Bild der Zytokompatibilität und Biokompatibilität von PPGC+S und BDNF zu gewinnen
Analyse von Einflussfaktoren auf Mortalität und Lebensqualität nach periprothetischer Femurfraktur
No full textDie periprothetische Femurfraktur (PFF) bleibt trotz neuester Therapiestandards eine schwerwiegende Folge der heutigen Endoprothetik. Ziel dieser Arbeit war die Beantwortung der Frage, welche präoperativen Risikofaktoren Einfluss auf die postoperative Mortalität und das Outcome nach der Versorgung einer PFF haben. Weiter galt es zu prüfen, ob die aktuellen Empfehlungen der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie (DGU), eine PFF innerhalb von 48 Stunden zu versorgen, Einfluss auf die Endpunkte der Studie haben. Zudem stellte sich die Frage, ob der Charlson Comorbidity Index (CCI) einen geeigneten Prädiktor für die postoperative Mortalität darstellt.
Dafür wurden 75 Patienten betrachtet, welche wegen einer PFF am Universitätsklinikum Gießen operiert wurden. Die Risikofaktoren Alter bei Fraktur, Vorerkrankungen, Wartezeit auf operative Versorgung, gesamte Hospitalisationszeit, Revisionsart und präoperative Opioidtherapie wurden analysiert. Die Sterberate wurde erhoben, ein Follow-up durchgeführt und die postoperative Hüftfunktion durch den Harris Hip Score (HHS) und den Western Ontario and McMaster Universities Osteoarthritis Index (WOMAC) beurteilt.
Die Ergebnisse zeigen, dass weder das Patientenalter noch die Wartezeit auf die operative Versorgung Einfluss auf die Studienendpunkte hat. Ferner ergab sich kein Vorteil, wenn die Patienten innerhalb von 48 Stunden operiert wurden. Hingegen konnte ein Trend zwischen einem höheren CCI als Maß für die Komorbiditäten und dem postoperativen Überleben beobachtet werden. Patienten mit einem höheren CCI zeigten zudem eine schlechtere Hüftfunktion bei Follow-up, gemessen mit WOMAC und HHS. Im Gegensatz hierzu konnte der ASA-Score diese Zusammenhänge nicht abbilden. Weiter verblieb die Mortalität nach PFF unbeeinflusst von den Faktoren gesamte Hospitalisationszeit, Revisionsverfahren und präoperative Opioidtherapie.
So gibt es im betrachteten Klientel keine Anhaltspunkte dafür, dass eine längere präoperative Wartezeit eine höhere Sterberate nach PFF zur Folge hat. Entgegen den Empfehlungen der DGU ist eine längere Wartezeit gut zu vertreten, wenn sie zur Optimierung der Operationsbedingungen benötigt wird. Unterstützt durch die aktuelle Literatur konnte sich der CCI im Gegensatz zum ASA-Score als gutes prädiktives Maß für die Mortalität nach PFF präsentieren, bedarf jedoch weiterer Verifizierung
- …
