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Oral mucositis is the most common and severe non-hematological complication associated with cancer radiotherapy, chemotherapy, or their combination. Treatment of oral mucositis focuses on pain management and the use of natural anti-inflammatory, sometimes weakly antiseptic mouth rinses in combination with optimal oral cavity hygiene. To prevent negative effects of rinsing, accurate testing of oral care products is necessary. Due to their ability to mimic realistic in-vivo conditions, 3D models may be an appropriate option in compatibility testing of anti-inflammatory and antiseptically effective mouth rinses. We present a 3D model of oral mucosa based on the cell line TR-146 with a physical barrier, characterized by high transepithelial electrical resistance (TEER) and confirmed cell integrity. Histological characterization of the 3D mucosa model showed a stratified, non-keratinized multilayer of epithelial cells similar to that of human oral mucosa. By means of immuno-staining, tissue-specific expression of cytokeratin 13 and 14 was shown. Incubation of the 3D mucosa model with the rinses had no effects on cell viability, but TEER decreased 24h after incubation in all solutions except ProntOral®. Analogous to skin models, the established 3D model meets the quality control criteria of OECD guidelines and may therefore be suitable for comparing the cytocompatibility of oral rinses.
Aim
Periprosthetic joint infections are a devastating complication after arthroplasty, leading to rejection of the prosthesis. The prevention of septic loosening may be possible by an antimicrobial coating of the implant surface. Poly (hexamethylene) biguanide hydrochloride [PHMB] seems to be a suitable antiseptic agent for this purpose since previous studies revealed a low cytotoxicity and a long-lasting microbicidal effect of Ti6Al4V alloy coated with PHMB. To preclude an excessive activation of the immune system, possible inflammatory effects on macrophages upon contact with PHMB-coated surfaces alone and after killing of S. epidermidis and P. aeruginosa are analyzed.
Methods
THP-1 monocytes were differentiated to M0 macrophages by phorbol 12-myristate 13-acetate and seeded onto Ti6Al4V surfaces coated with various amounts of PHMB. Next to microscopic immunofluorescence analysis of labeled macrophages after adhesion on the coated surface, measurement of intracellular reactive oxygen species and analysis of cytokine secretion at different time points without and with previous bacterial contamination were conducted.
Results
No influence on morphology of macrophages and only slight increases in iROS generation were detected. The cytokine secretion pattern depends on the surface treatment procedure and the amount of adsorbed PHMB. The PHMB coating resulted in a high reduction of viable bacteria, resulting in no significant differences in cytokine secretion as reaction to coated surfaces with and without bacterial burden.
Conclusion
Ti6Al4V specimens after alkaline treatment followed by coating with 5–7 μg PHMB and specimens treated with H2O2 before PHMB-coating (4 μg) had the smallest influence on the macrophage phienotype and thus are considered as the surface with the best cytocompatibility to macrophages tested in the present study.
Unlike the native surface of the implant material (Ti6Al4V), oxidation with H2O2 leads to increased binding of the effective antimicrobial agent poly(hexamethylene) biguanide [PHMB]. However, treating with NaOH instead results in an even higher PHMB mass coverage. After oxidation with H2O2, strong differences in the PHMB adsorption capability between polished and corundum-blasted surfaces appear, indicating a roughness dependence. After NaOH treatment, no such effect was observed. The wetting properties of specimens treated with either H2O2 or NaOH prior to PHMB exposure clearly varied. To unravel the nature of this interaction, widespread in silico and in vitro experiments were performed. Methods: By X-ray photoelectron spectroscopy, scanning electron microscopy, water contact angle measurements and MD simulations, we characterized the interplay between the polycationic antimicrobial agent and the implant surface. A theoretical model for PHMB micelles is tested for its wetting properties and compared to carbon contaminated TiO2. In addition, quantitation of anionic functional group equivalents, the binding properties of PHMB with blocked amino end-group, and the ability to bind chlorhexidine digluconate (CHG) were investigated. Ultimately, the capability of osteoblasts to build calcium apatite, and the activity of alkaline phosphatase on PHMB coated specimens, were determined. Results: Simulated water contact angles on carbon contaminated TiO2 surfaces and PHMB micelle models reveal little influence of PHMB on the wetting properties and point out the major influence of remaining and recovering contamination from ambient air. Testing PHMB adsorption beyond the critical micelle concentration and subsequent staining reveals an island-like pattern with H2O2 as compared to an evenly modified surface with NaOH. Both CHG and PHMB, with blocked amino end groups, were adsorbed on the treated surfaces, thus negating the significant influence of PHMB’s terminal groups. The ability of osteoblasts to produce calcium apatite and alkaline phosphatase is not negatively impaired for PHMB mass coverages up to 8 μg/specimen. Conclusion: Differences in PHMB adsorption are triggered by the number of anionic groups and carbon contaminants, both of which depend on the specimen pre-treatment. With more PHMB covering, the implant surface is protected against the capture of new contamination from the ambient air, thus building a robust antimicrobial and biocompatible surface coating.
Objectives
Oral mucositis caused by intensive cancer chemotherapy or radiotherapy frequently results in pronounced damage of the oral mucosa leading to painful oral hygiene. To support oral care, antimicrobial effective mouth rinses may be used. Thus, the efficacy of a hypochlorite-based mouth rinse (Granudacyn®), assumed to be highly biocompatible because of the compounds being part of the natural pathogen defense, as possible antiseptic agent in case of oral mucositis was compared to that of an octenidine based antiseptic mouth rinse (Octenidol® md).
Materials and methods
The study was conducted as monocentric, controlled, randomized, blind cross over comparative study on 20 volunteers. As a proof of principle, we performed the study on orally healthy subjects and not cancer patients. The efficacy was determined as reduction of colony forming units (cfu) on buccal mucosa as well as in saliva. After mouth rinsing for 30 s, samples were taken after 1 min, 15 min, 30 and 60 min. The lg-reduction was calculated as difference between lg-values of cfu pre- and post-treatment.
Results
Both antiseptic mouth rinses induced a significant reduction of cfu on buccal mucosa and in saliva 1 min after mouth rinsing. The effect persisted up to 60 min. The octenidine based rinse was significantly superior to the hypochlorite-based rinse up to the last sample 60 min after rinsing. However, the known cytotoxicity of octenidine argues against its application.
Conclusion
Within the limits of this study, due to its antiseptic efficacy, the hypochlorite-based rinse Granudacyn® can be regarded appropriate to support the oral hygiene in patients with a sensitive oral mucosa during an aggressive cancer chemotherapy and radiation treatment in case of oral mucositis.
In einer offenen, kontrollierten, randomisierten, monozentrischen klinischen Studie an 241 Patienten mit geplanter Katarakt-OP wurde untersucht, ob es beim Einsatz von PVP-I-Lösung in der präoperativen Augenantiseptik zu einer Resorption von Iod kommt. Dazu wurden Konjunktiva und/oder periorbitale Haut mit 10 %igem bzw. 1,25 %igem PVP-Iod oder einem iodfreien Mittel behandelt und die Veränderung der Iodausscheidung bestimmt. Von der aufgetragenen verfügbaren Iodmenge wurden zwischen 0,24 und 1,77 % resorbiert. Es konnte gezeigt werden, dass es sowohl bei konjunktivaler als auch bei periorbitaler Applikation einer 10 %igen PVP-I-Lösung zu einer signifikanten Änderung der Iodausscheidung kommt. Bei Verwendung 1,25 %iger PVP-I-Lösung war keine signifikante Änderung der Iodausscheidung festzustellen, allerdings erhöhte sich die Anzahl der Patienten, deren Iodausscheidung im Bereich einer Iodkontamination (>300 µg/g Kreatinin) lag. Aufgrund dieser Ergebnisse ist der Einsatz einer 10 %igen PVP-I-Lösung auf der Konjunktiva abzulehnen. Bei Verwendung einer 1,25 %igen PVP-I-Lösung sind vor jeder präoperativen Augenantiseptik Schilddrüsenerkrankungen auszuschließen.
Problemstellung Nach dem Einzug in ein Verwaltungsgebäude traten nach ca. 8 Wochen in rekonstruierten Räumen sowie in Räumen der neugebauten Gebäudeteile Geruchsbelästigungen auf. Die Angestellten klagten über Befindlichkeitsstörungen, insbesondere über Schleimhautreizungen, Hautrötungen, Kopfschmerzen und Atembeschwerden. Auf Grund dieser Beschwerden wurden Raumluftmessungen veranlasst. Die Bewertung der Belastungen mit flüchtigen organischen Verbindungen (VOC's) in der Raumluft bereitet Schwierigkeiten, da es sich hier um eine Vielzahl chemisch zum Teil unterschiedlicher Verbindungen handelt und bis heute hinsichtlich der Belastung mit VOC's verschiedene Empfehlungen herausgegeben wurden, aber keine rechtsverbindlichen Grenzwerte existieren. Für die Beurteilung der Meßergebnisse wurde das Richtwertkonzept der ad-hoc-Arbeitsgruppe der Innenraumlufthygiene-Kommission des UBA (IRK) und der Arbeitsgemeinschaft oberer Landesgesundheitsbehörde (AOLG) zu Grunde gelegt. Methodik Zur Klärung der Frage, ob zwischen der Raumluftbelastung in den Arbeitsräumen des Verwaltungsgebäudes und den bei den Angestellten aufgetretenen Befindlichkeitsstörungen und gesundheitlichen Beschwerden ein Zusammenhang besteht, wurden standardisierte Befragungen mittels eines Fragebogens der Raumnutzer und im Vergleich mit einer Kontrollgruppe durchgeführt. Um die Inimissionssituation in den Arbeitsräumen beurteilen zu können, wurden qualitative und quantitative Messungen der Innenraumluft vorgenommen. Ergebnisse 2 Monate nach Bezug des Gebäudes wurden VOC-Gesamtkonzentrationen von 1700 nachgewiesen, nach 42 Monaten war die Belastung durch verschiedene Sanierungsmaßnahmen und intensives Lüften auf ca. 700 \i/m3 zurückgegangen. Bei der Betrachtung der Raumluftergebnisse konnte festgestellt werden, dass die Emission der Schadstoffe in dem Zeitraum von 3,5 Jahren nur langsam abnahm und sich das Schadstoffprofil (Aldehyderhöhung) zwischenzeitlich veränderte. Die Ergebnisse der umweltmedizinischen Befragungen korrellieren mit den Messergebnissen der umwelthygienischen Untersuchungen. Schlußfolgerungen Aufgrund der anhaltenden gesundheitlichen Beschwerden, die sich in Einzelbefunden und bei den Fragebogenaktionen zeigten, ist es erforderlich, durch geeignete Maßnahmen die Innenraumluft zu verbessern und den Gesundheitszustand der Betroffenen weiter zu kontrollieren. Insbesondere sind weiterführende Untersuchungen der Personen auf allergische Reaktionen und Entwicklung eines Belastungsasthmas notwendig. Für eine erfolgreiche Sanierung muss eine gezielte Materialauswahl und eine Bewertung deren Prüfzertifikate und - berichte erfolgen.
In der vorliegenden Untersuchung konnte bestätigt werden, dass die bisher aus dem Schrifttum bekannten Risikofaktoren für eine Kolonisation/Infektion von Patienten durch MRSA bei Krankenhausaufnahme nach wie vor zutreffen.
Ferner konnte in der vorliegenden Untersuchung nachgewiesen werden, dass die Verlegungshäufigkeit MRSA positiver Patienten von 2007-2010 abnahm. Damit nahm die Wahrscheinlichkeit einer nosokomialen Weiterverbreitung auf Patienten sowie der Übertragung von MRSA auf das Personal ab. In wie weit das und die vermutlich angestiegene Compliance bei der Einhaltung der SAA durch Hygieneschulungen und Supervision zur Abnahme einer MRSA- Kolonisation bei den Mitarbeitern führte, kann anhand der vorliegenden Daten nicht beantwortet werden.
Da die MRSA-Last im Jahr 2010 im Vergleich zum Jahr 2007 deutlich angestiegen ist, müssen die Präventionsmaßnahmen in ihrer Gesamtheit gegriffen haben. Zur Aufklärung der Bedeutung einzelner Präventionsmaßnahmen innerhalb der Multibarrieren-Strategie der MRSA- Prävention sind weitere Untersuchungen notwendig, um die Präventionsstrategie gegebenenfalls zu adjustieren.
In dieser Arbeit wird eine Methode entwickelt und angewendet, mittels welcher Wundauflagen hinsichtlich Endotoxin-Bindungskapazität, bakteriozider Wirkung, Endotoxin-Freisetzung und Zytotoxizität untereinander verglichen werden können. Hierzu werden die Wundauflagen in einer Endotoxin- bzw. Bakterien-Lösung inkubiert und nach festgelegten Kontaktzeiten der Endotoxin- bzw. der Bakteriengehalt im Überstand gemessen. Der Endotoxin-Nachweis erfolgt mittels LAL-Test, die Bakteriensuspensionen werden auf CSA-Platten kultiviert und ausgezählt. Die Untersuchung der Wundauflagen auf Zytotoxizität erfolgt in einem Agarose-Overlay In-vitro-Zytotoxizitätstest. Für Aquacel® ergibt sich die höchste Bindungskapazität für LPS. Der Aktivkohlekern der Wundauflage Actisorb® Silver hat ebenfalls eine hohe Endotoxin-Bindungskapazität. Die Aktivkohle-Auflage CarboFlex® bindet nur eine viel geringere Menge Endotoxins. Bei Contreet-H® kommt es zu einem Anstieg der Endotoxin-Konzentration nach Inkubation. Die silberhaltigen Wundauflagen Actisorb® Silver und Contreet-H® zeigen die beste bakteriozide Wirksamkeit. CarboFlex® und Aquacel® können die Bakterien in geringem Umfang binden, zeigen aber keine bakteriozide Wirksamkeit im eigentlichen Sinne. Unter Inkubation mit der Bakteriensuspension kommt es zu einer maximalen Endotoxin-Freisetzung von 100 EU/ml. Der Zytotoxizitätstest ergibt für Actisorb® Silver eine starke, für die übrigen Wundauflagen eine leichte Zytotoxizität.
Problemstellung Der Ausweis von Krankenhausleistungen in Bezug auf Sekundärleistungen ist suboptimal. Zur Sekundärleistung eines Krankenhauses zählt die technische Hygiene. Als eine in ihrer Lösung unterschiedlich diskutierte Aufgabenstellung der technischen Hygiene sollte in der vorliegenden Dissertationsschrift die Bettenaufbereitung unter ökonomischen Gesichtspunkten analysiert werden, da hierzu keine umfangreiche Kostenerhebung in der Literatur existiert. Fragestellung 1. Die Untersuchungen mussten die Anforderungen seitens des Gesetzgebers an die Hygieneleistungen im Krankenhaus berücksichtigen. Neben Aussagen zum Output, d.h. zum Nutzen des jeweiligen Verfahrens für die Patienten wird der Input über eine Kostenanalyse gemessen, um das Verfahren mit der besten Kosten-Nutzen-Relation zu identifizieren. 2. Daneben werden Optionen zur Kostenreduzierung auf Basis der Kostensenkungspotenziale der jeweiligen Verfahren verdeutlicht. 3. Zudem sollen im Zusammenhang mit der Bettenaufbereitung weiterführende Aspekte zur Kostenreduzierung aufgezeigt werden. Methode 1. Es wurden die drei in Deutschland angewendeten Verfahren zur Bettenaufbereitung, die dezentrale, die zentral-manuelle sowie die zentral-maschinelle Bettenaufbereitung, analysiert. 2. Zunächst erfolgte die Literaturrecherche, um anhand der gesetzlichen Auflagen das Soll zu ermitteln. 3. Die Ist-Erhebung stützt sich jeweils auf Betriebsstättenbesichtigungen bei Herstellern von Aufbereitungsanlagen, Begehungen in Krankenhäusern, Interviews mit Herstellern, Betreibern und Verantwortlichen von Bettenaufbereitungsanlagen in Bettenzentralen, Interviews mit Ausführenden und Verantwortlichen diverser Managementbereiche im Krankenhaus. 4. Für die Kostenanalyse wurden wesentliche Kostenarten untersucht. Die Kostenkalkulation basiert auf der fiktiven Beschreibung eines Maximalversorgers. Soweit möglich kamen Echtdaten zum Ansatz. 5. Die verwendeten Preise beziehen sich auf Listenpreise, ohne Rabatte und Skonti zu berücksichtigen. 6. Das recherchierte Datenmaterial wurde in Bezug auf Output und Input vergleichend gegenübergestellt und bewertet. Ergebnisse und Diskussion 1. Hygienisch-medizinischen Expertisen kann entnommen werden, dass jede Aufbereitungsform zum notwendigen Aufbereitungsergebnis führt, wofür die Motivation der Ausführenden eine Grundvoraussetzung darstellt. 2. Die Bettenaufbereitung erfolgt in Deutschland vornehmlich durch die Berufsgruppen Reinigungs-, Hol- und Bring- sowie Pflegedienst. 3. Die wesentlichen Kostenarten sind Bau-, Investitions-, Wartungs- und Instandhaltungs-, Material-, Betriebsmittel-, Personalkosten sowie Kosten durch Bettentransporte, wobei jede Aufbereitungsform unterschiedliche Kostenarten verursacht. 4. Bei den drei untersuchten Verfahren machen die Personalkosten jeweils den größten Anteil an den Gesamtkosten der Aufbereitungsprozesse aus (bis zu 89%). 5. Hinsichtlich der Aufbereitung der Betten in einer Bettenzentrale sind die für den Hin- und Rücktransport der Betten verbrauchten Personalressourcen respektive -kosten maßgeblich. 6. In Bezug auf die zentral-maschinelle Aufbereitung müssen die Kosten für Betriebsmittel neben den Personalkosten als bestimmend für die Gesamtkosten angesehen werden (bis zu 42%). 7. Hinsichtlich der Kostensenkung bieten die Personal- und Betriebsmittelkosten die größten Potenziale. 8. Die Personalkosten können durch die Wahl der für die Tätigkeit verantwortlichen Berufsgruppe reduziert werden. 9. Bei identischen Aufbereitungsergebnissen betragen die Kosten für die zentral-manuelle bzw. -maschinelle Aufbereitung im Vergleich zur dezentralen Bettenaufbereitung das rund 2,9 bzw. 4,5fache. Schlussfolgerungen 1. Die Kosten für die Bettenaufbereitung fallen für jeden Krankenhausfall an. Damit sind sie nicht vernachlässigbar. 2. Sekundärleistungen auf dem Gebiet der technischen Hygiene liefern für den Prozess der Bettenaufbereitung im Krankenhaus große Kostensenkungspotenziale. 3. Personalkosten stellen unabhängig vom Aufbereitungsverfahren den prozentual größten Anteil an den Gesamtkosten des Aufbereitungsprozesses dar. 4. Als unter ökonomischen und hygienisch-medizinischen Gesichtspunkten geeignetes Verfahren hat sich die dezentrale Bettenaufbereitung gezeigt.