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- Klinik und Poliklinik für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie (100) (remove)
Begrenzte Knorpelschäden sind ein häufiger Befund im Rahmen von Arthroskopien des Kniegelenkes. Neben Gelenkschmerzen und Funktionsverlust sind diese mit erhöhter Inzidenz einer Gonarthrose vergesellschaftet. Es stehen eine Reihe von Therapieansätzen für Knorpelschäden des Kniegelenkes zur Verfügung. Neben oraler Medikation mit Chondroitin oder Vitamin D, sind dies Analgetika und intraartikuläre Injektionen mit Hyaluronsäure oder platelet-rich Plasma (PRP). Weiterhin stehen verschiedene operative Verfahren zur chirurgischen Therapie von begrenzten Knorpelschäden des Kniegelenkes zur Verfügung. Die Indikationsstellung und Wahl des Verfahrens wird vor dem Hintergrund der aktuellen Evidenz regelmäßig in Handlungsempfehlungen der Fachgesellschaften zusammengefasst. Zunächst wurde die Indikation zu knorpelregenerativen Verfahren auf begrenzte traumatische Knorpeldefekte bei jungen Patienten eingeschränkt, in den vergangenen Jahren zeigt sich jedoch ein Trend zur Ausweitung der Indikation. Die Handlungsempfehlungen zur Wahl des geeigneten Therapieverfahrens orientieren sich an der Größe des Defektes. Für kleinere Defekte sind in erster Linie knochenmarkstimulierende Verfahren wie Mikro- oder Nanofrakturierungen vorgesehen, die um den Einsatz einer Kollagenmembran zur temporären Fixierung der eingewanderten Zellen aus dem Knochenmark erweitert werden können. Für größere Knorpeldefekte wird die autologe Chondrozytentransplantation (ACT) empfohlen. Die ACT ist das am besten wissenschaftlich untersuchte Verfahren. Weitere chirurgische, knorpelregenerative Therapiemethoden sind das Débridement, die Thermochondroplastik (TCP) und die osteochondrale Transplantation (OCT). Im Deutschen KnorpelRegister werden seit dem Jahr 2013 chirurgische Knorpeltherapieverfahren gemonitort. Die vorliegende Arbeit ist eine Auswertung zur Indikationsstellung und Auswahl des geeigneten Therapieverfahrens in Abhängigkeit von patientenspezifischen und verletzungsspezifischen Faktoren.
Bezüglich der Indikationsstellung zeigte sich, dass das Durchschnittsalter behandelter Patienten bei 37 Jahren lag und ein Viertel der behandelten Patienten älter als 47 Jahre war. Bei 60 % der behandelten Patienten wurde Übergewicht festgestellt, bei einem Drittel der Übergewichtigen lag ein starkes Übergewicht mit einem BMI über 30 kg/m² vor. Der Großteil der behandelten Knorpelschäden war degenerativer Genese (54,7 %), im Vergleich dazu lagen seltener traumatische Knorpelschäden (21,4 %) vor. Während in 59,0 % der Behandlungen der korrespondierende Knorpel intakt war, wurde in 31,9 % der Fälle eine Schädigung Grad I oder II nach ICRS und in 6,6 % der Fälle eine höhergradige Knorpelschädigung toleriert. Intakte Menisken lagen in 53,8 % der Fälle vor, in 17,9 % der Fälle lag eine Teilresektion von weniger als einem Drittel und in 7,6 % von mehr als einem Drittel der Meniskussubstanz vor.
Die Auswertung bezüglich der Wahl des geeigneten Therapieverfahrens ergab, dass das am häufigsten registrierte Verfahren im Deutschen KnorpelRegister die ACT war (52,4 %). Weitere registrierte Verfahren waren BMS (18,4 %), ACT mit Spongiosaplastik (10,0 %), Matrix-BMS (8,3 %), Débridement (4,7 %), TCP (4,2 %) und OCT (2,0 %). Bezüglich der Wahl des geeigneten Verfahrens zeigte sich, dass prinzipiell die ACT bei größeren- (Mittelwert ± Standardabweichung: 4,4 ± 2,3 cm²) und die BMS-Verfahren bei kleineren (2,1 ± 2,0 cm²) Knorpeldefekten eingesetzt wurden, jedoch gab es eine große Varianz. Innerhalb des Mittelwertes ± der zweifachen Standardabweichung für BMS-Verfahren lagen Defekte von 0,25 bis 7,5 cm², gleichzeitig wurde bei 21,2 % der Defekte mit einer Größe von weniger als 2,0 cm² entgegen der Handlungsempfehlung eine ACT durchgeführt. Unabhängige Variablen, die zum Einsatz einer ACT bei kleinen Knorpeldefekten führten, waren Voroperationen und Defekte an Patella oder Trochlea. Unabhängige Faktoren, die bei kleinen Defekten den Einsatz eines BMS-Verfahrens begünstigten, waren höheres Patientenalter, korrespondierende Knorpelschäden und bestimmte Begleitoperationen wie Bandplastiken, Meniskustherapien und Osteotomien. Für ältere Patienten fiel eine veränderte Verteilung der häufig angewendeten Therapieverfahren auf. Während die ACT bei Patienten über 47 Jahren deutlich seltener eingesetzt wurde, wurden BMS-Verfahren, Débridement und TCP vor allem in dieser Altersgruppe eingesetzt.
Im Unterschied zu den ersten Handlungsempfehlungen zum Einsatz von chirurgischen, knorpelregenerativen Eingriffen zeigte diese aktuelle Analyse, dass die Indikation auf degenerative Defekte ausgeweitet wurde. Übergewicht stellt ebenso wie höheres Alter keine Kontraindikation für einen knorpelregenerativen Eingriff dar. Während leichtgradige korrespondierende Knorpelschäden und partieller Meniskusverlust toleriert werden, stellen auch Kissing-Lesions und subtotaler Meniskusverlust keine strikte Kontraindikation für eine operative Therapie des Knorpels dar. Es fällt jedoch auf, dass fortschreitende degenerative Veränderungen des Gelenkes den Einsatz von BMS-Verfahren wahrscheinlicher, und den Einsatz einer ACT weniger wahrscheinlich machen. Ebenso werden ältere Patienten häufiger mit, gemäß der aktuellen Literatur, im Vergleich weniger potenten, aber günstigeren Methoden wie BMS, Débridement oder TCP behandelt als jüngere Patienten, welche verhältnismäßig häufiger eine ACT erhalten. Bezüglich der Wahl des geeigneten Therapieverfahrens für einen Knorpeldefekt ist die Indikationsgrenze für eine ACT zuletzt auf 2 cm² reduziert worden. Durch die vorliegende Analyse der Daten aus dem Deutschen KnorpelRegister konnte gezeigt werden, dass die ACT regelmäßig auch bei Defekten unter 2,0 cm² angewendet wurde. Es entsteht der Eindruck, dass BMS-Verfahren häufig im Rahmen von bereits geschädigten Gelenken und bei älteren Patienten eingesetzt wurden, und eine ACT bei diesen Patienten zurückhaltend eingesetzt wurde. In Zukunft muss geprüft werden, ob die Zurückhaltung bei der Indikation zur ACT bei älteren Patienten und degenerativen Veränderungen gerechtfertigt ist, ob die Matrix-BMS auch im klinischen Alltag eine Alternative zur ACT bei mittelgroßen Knorpelschäden wird, ob das Tolerieren von Übergewicht bei der Indikationsstellung gerechtfertigt ist, ob weitere Kriterien neben der Defektgröße die Wahl des Therapieverfahrens beeinflussen sollten und welche Rolle die zuletzt vermehrt eingesetzte Minced-Cartilage Implantation in Zukunft spielen wird.
Vielfältige Gründe führen zu einem vermehrten Nachwuchsbedarf im Fachbereich Anästhesiologie. Wie kann man zukünftig mehr Medizinstudierende für die Anästhesiologie gewinnen?
In der vorliegenden Arbeit wurde untersucht, inwiefern eine Famulatur im Fachbereich Anästhesiologie das Interesse am Fachgebiet steigern kann. Dabei stellte sich die Frage welche Elemente eine gute Famulatur in der Anästhesiologie kennzeichnen und inwiefern sich anäshtesiologische Famuli in ihren Präferenzen und Erwartungen an den späteren Beruf zu Famuli aus anderen Fachbereichen unterscheiden. Im Rahmen einer bundesweiten Onlineumfrage der AG Lehre der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie (DGOU) beantworteten die Studienteilnehmenden (N=479) Fragen zu ihrer mindestens vierwöchigen Famulatur in der Anästhesiologie. Die Befragten wurden in vier Gruppen aufgeteilt: Diejenigen, die sich aufgrund der Famulatur ein Wahltertial im Praktischen Jahr (PJ) in der Anästhesiologie vorstellen konnten (44%), wurden mit denjenigen, die dies verneinten (12%) und denjenigen, die sich schon vor der Famulatur festgelegt hatten (Ja: 30% bzw. Nein: 14%) varianzanalytisch verglichen.
Die Ergebnisse zeigten, dass eine positive bewertete anästhesiologische Famulatur die spätere Spezialisierungspräferenz für dieses Fach fördert. Außerdem konnte die Auswertung zeigen, dass Famuli in der Anästhesiologie höhere Erwartungen an Teilzeitarbeitsmöglichkeiten und familienfreundliche Arbeitsbedingungen haben.
Gegenwärtig existieren noch keine Therapieempfehlungen für die zu wählende Operationsmethode bei irreparablen massiven Rotatorenmanschettenrupturen.
Ziel dieser Studie war es, die allgemeine Verbesserung der Schulterfunktion und Schmerzlinderung nach Behandlung von Patienten mit massiven Rotatorenmanschettenrissen mit dem OrthoSpace ® InSpaceTM Schulterballon zu bewerten. Realisiert wurde dies durch die Bestimmung der Veränderung des Total Constant-Murley Score sowie der Akromio-Humeralen-Distanz prä- und postoperativ. Zusätzlich wurde der postoperative Zustand der Schulter durch die Erhebung des ASES Score ergänzt. Die Berücksichtigung der patho-morphologischen Ausgangssituation erfolgte anhand der Einteilung der Rotatorenmanschettenläsionen nach Patte und Thomazeau.
23 Patienten, die in der Klinik und Poliklinik für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie der Universitätsmedizin Greifswald eine Ballon Implantation erhielten, konnten retrospektiv für die Studie rekrutiert werden. Die Männer waren anzahlmäßig den Frauen im Patientenkollektiv überlegen, die Altersverteilung war dafür annähernd gleich. Die Nachuntersuchungen fanden im Durchschnitt 24 Monate nach dem operativen Eingriff statt und stellen somit einen mittleren Therapieverlauf dar.
Der alters- und geschlechtsadaptierte Total Constant-Murley-Score verbesserte sich signifikant hinsichtlich des Mittelwertes von 55,5 Punkten auf 85,2 Punkten. 12 Patienten konnten postoperativ der Kategorie „Ausgezeichnet“ zugeteilt werden. Die Parameter der Kraftmessung stagnierten im arithmetischen Mittelwert, in allen anderen Kategorien konnten deutlichere Steigerungen verzeichnet werden. Der subakromiale Abstand bestimmt mittels Röntgen, stieg durchschnittlich von pathologischen 5,9 mm auf physiologische 8,6 mm. Der Mittelwert des postoperativen ASES Score beträgt in dieser Studie circa 87,3 von 100 möglichen Punkten. Ein exzellentes Ergebnis wurde von 21 erreicht, ein gutes Ergebnis zeigten 2 Patienten. Ein befriedigendes oder unbefriedigendes Ergebnis kam nicht vor. Die Ergebnisse der Studie zeigen eine signifikante Verbesserung der Schulterfunktion und Schmerzreduktion und damit einen mittelfristig validierten Erfolg des Verfahrens.
Schwachpunkte der Studie waren insbesondere die kurze Nacherfassungszeit, die geringe Anzahl der Studienteilnehmer und die Abwesenheit einer Kontrollgruppe. Dennoch decken sich die Resultate mit denen von anderen aktuellen Studien die eine längere Follow-up Zeit und größere Patientenkollektive verwendet haben.
Ziel dieser Arbeit war die periodische Oberflächenstrukturierung von Ti6Al4V und Ti6Al4Nb-Oberflächen mittels UV-Strahlung, die präklinische Charakterisierung dieser hinsichtlich der Freisetzung von Metallionen und der Funktionalität humaner Osteoblasten und gingivaler Fibroblasten im Vergleich zu polierten Standardoberflächen.
Die Topografie der Oberflächen wurde mittels REM charakterisiert. Die Freisetzung von Metallionen wurde mittels Massenspektrometrie mit induktiv gekoppeltem Plasma quantifiziert. Zur Untersuchung der Biokompatibilität wurden das Adhäsionsvermögen, die metabolische Aktivität, die Proliferationskapazität, die Zytotoxizität, die Aktivität der ALP und Wachstumsfaktoren und Zytokine in Zellkulturüberständen quantifiziert.
Nach Kultivierung der humanen Osteoblasten wurde signifikant mehr Ti, Al und V von periodisch strukturierten Ti6Al4V-Oberflächen und signifikant weniger Ti und Nb von periodisch strukturierten Ti6Al4Nb-Oberflächen freigesetzt. Auf periodisch strukturierten Ti6Al4V- und Ti6Al4Nb-Oberflächen adhärierten beide Zellarten signifikant schlechter. Die adhärierten Fibroblasten proliferierten dabei signifikant schneller und zeigten eine bessere Viabilität auf den periodisch strukturierten Ti6Al4V- und Ti6Al4Nb-Oberflächen. Die Osteoblasten auf periodisch strukturierten Oberflächen wiesen nach osteogenen Stimulus eine signifikant höhere ALP-Aktivität auf. Das Sekretionsprofil von Wachstumsfaktoren und Zytokinen der humanen Osteoblasten und gingivalen Fibroblasten deutet auf einen ausgeglichenen immunmodulativen Effekt hin.
Die Ergebnisse der texturierten Ti6Al4Nb-Oberflächen zeigen eine bessere Biokompatibilität auf. Das kann durch weniger Metallfreisetzung im Vergleich zur polierten Oberfläche, unveränderte zelluläre Viabilität (humane Osteoblasten) und verbesserte Viabilität (gingivale Fibroblasten), verbesserter Proliferationskapazität (gingivale Fibroblasten) und ein ausgeglichenes immunmodulatives Sekretionsprofil begründet werden.
Damit die verbesserte Osteogenese in der Klinik genutzt werden kann, muss in einem nächsten Schritt überprüft werden, ob die verbesserte Matrixbildung die verminderte Adhäsion der Zellen kompensiert und die Applikation der periodischen Oberflächenstrukturen auf 3D-Oberflächen ermöglicht werden. Hierfür ist eine Testung der Ti6Al4Nb Titanlegierung am Tiermodell denkbar.
Cold physical plasma (CPP) technology is of high promise for various medical applications.
The interplay of specific components of physical plasma with living cells, tissues and organs on a structural and functional level is of paramount interest with the aim to induce therapeutic effects in a controlled and replicable fashion.
In contrast to other medical disciplines such as dermatology and oromaxillofacial surgery, research reports on CPP application in orthopaedics are scarce.
The present implementation of CPP in orthopaedics involves surface modifications of orthopaedic materials and biomaterials to optimize osseointegration. In addition, the influence of CPP on musculoskeletal cells and tissues is a focus of research, including possible adverse reactions and side effects. Its bactericidal aspects make CPP an attractive supplement to current treatment regimens in case of microbial inflammations such as periprosthetic joint infections. Attributed anticancerogenic and pro-apoptotic effects underline the clinical relevance of CPP as an additive in treating malignant bone lesions.
The present review outlines ongoing research in orthopaedics involving CPP; it distinguishes considerations for safe application and the need for more evidence-based research to facilitate robust clinical implementation.
Bone generally displays a high intrinsic capacity to regenerate. Nonetheless, large osseous defects sometimes fail to heal. The treatment of such large segmental defects still represents a considerable clinical challenge. The regeneration of large bone defects often proves difficult, since it relies on the formation of large amounts of bone within an environment impedimental to osteogenesis, characterized by soft tissue damage and hampered vascularization. Consequently, research efforts have concentrated on tissue engineering and regenerative medical strategies to resolve this multifaceted challenge. In this review, we summarize, critically evaluate, and discuss present approaches in light of their clinical relevance; we also present future advanced techniques for bone tissue engineering, outlining the steps to realize for their translation from bench to bedside. The discussion includes the physiology of bone healing, requirements and properties of natural and synthetic biomaterials for bone reconstruction, their use in conjunction with cellular components and suitable growth factors, and strategies to improve vascularization and the translation of these regenerative concepts to in vivo applications. We conclude that the ideal all-purpose material for scaffold-guided bone regeneration is currently not available. It seems that a variety of different solutions will be employed, according to the clinical treatment necessary.
Background: The use of cold atmospheric plasma (CAP) in oncology has been intensively investigated over the past 15 years as it inhibits the growth of many tumor cells. It is known that reactive oxidative species (ROS) produced in CAP are responsible for this effect. However, to translate the use of CAP into medical practice, it is essential to know how CAP treatment affects non-malignant cells. Thus, the current in vitro study deals with the effect of CAP on human bone cancer cells and human osteoblasts. Here, identical CAP treatment regimens were applied to the malignant and non-malignant bone cells and their impact was compared. Methods: Two different human bone cancer cell types, U2-OS (osteosarcoma) and A673 (Ewing’s sarcoma), and non-malignant primary osteoblasts (HOB) were used. The CAP treatment was performed with the clinically approved kINPen MED. After CAP treatment, growth kinetics and a viability assay were performed. For detecting apoptosis, a caspase-3/7 assay and a TUNEL assay were used. Accumulated ROS was measured in cell culture medium and intracellular. To investigate the influence of CAP on cell motility, a scratch assay was carried out. Results: The CAP treatment showed strong inhibition of cell growth and viability in bone cancer cells. Apoptotic processes were enhanced in the malignant cells. Osteoblasts showed a higher potential for ROS resistance in comparison to malignant cells. There was no difference in cell motility between benign and malignant cells following CAP treatment. Conclusions: Osteoblasts show better tolerance to CAP treatment, indicated by less affected viability compared to CAP-treated bone cancer cells. This points toward the selective effect of CAP on sarcoma cells and represents a further step toward the clinical application of CAP.
Although Ewing’s sarcoma (ES) is a rare, but very aggressive tumor disease affecting the musculoskeletal system, especially in children, it is very aggressive and difficult to treat. Although medical advances and the establishment of chemotherapy represent a turning point in the treatment of ES, resistance to chemotherapy, and its side effects, continue to be problems. New treatment methods such as the application of cold physical plasma (CPP) are considered potential supporting tools since CPP is an exogenous source of reactive oxygen and nitrogen species, which have similar mechanisms of action in the tumor cells as chemotherapy. This study aims to investigate the synergistic effects of CPP and commonly used cytostatic chemotherapeutics on ES cells. The chemotherapy drugs doxorubicin and vincristine, the most commonly used in the treatment of ES, were applied to two different ES cell lines (RD-ES and A673) and their IC20 and IC50 were determined. In addition, individual chemotherapeutics in combination with CPP were applied to the ES cells and the effects on cell growth, cell viability, and apoptosis processes were examined. A single CPP treatment resulted in the dose-dependent growth inhibition of ES cells. The combination of different cytostatics and CPP led to significant growth inhibition, a reduction in cell viability, and higher rates of apoptosis compared to cells not additionally exposed to CPP. The combination of CPP treatment and the application of cytostatic drugs to ES cells showed promising results, significantly enhancing the cytotoxic effects of chemotherapeutic agents. These preclinical in vitro data indicate that the use of CPP can enhance the efficacy of common cytostatic chemotherapeutics, and thus support the translation of CPP as an anti-tumor therapy in clinical routine.
Psychological Factors as Risk Contributors for Poor Hip Function after Periacetabular Osteotomy
(2023)
Psychologic comorbidities have been identified as risk factors for poor outcomes in orthopedic procedures, but their influence on the outcome of hip-preserving periacetabular osteotomy (PAO) remains uncertain. This retrospective cohort study aimed to assess the impact of patients’ psychological health on the outcome of PAO in patients with hip dysplasia (HD) and acetabular retroversion (AR). The study included 110 patients undergoing PAO for HD or AR between 2019 and 2021. Standardized questionnaires were administered to assess psychological factors, postoperative hip function, and activity level (mean follow-up: 25 months). Linear regression analyses were used to examine the associations between psychological factors and postoperative hip function and activity level. Both HD and AR patients showed improved postoperative hip function and activity levels. Linear regression analyses revealed that depression significantly impaired postoperative outcomes in both groups, whereas somatization negatively influenced the outcome in AR patients. General health perceptions significantly contributed to an improved postoperative outcome. These findings highlight the importance of concomitantly addressing psychologically relevant factors in order to improve patient outcomes after PAO procedures. Future prospective studies should continue to investigate the impact of various psychological factors and explore possibilities of incorporating psychological support into routine postoperative care for these patient cohorts.
In musculoskeletal surgery, the treatment of large bone defects is challenging and can require the use of bone graft substitutes to restore mechanical stability and promote host-mediated regeneration. The use of bone allografts is well-established in many bone regenerative procedures, but is associated with low rates of ingrowth due to pre-therapeutic graft processing. Cold physical plasma (CPP), a partially ionized gas that simultaneously generates reactive oxygen (O2) and nitrogen (N2) species, is suggested to be advantageous in biomedical implant processing. CPP is a promising tool in allograft processing for improving surface characteristics of bone allografts towards enhanced cellularization and osteoconduction. However, a preclinical assessment regarding the feasibility of pre-therapeutic processing of allogeneic bone grafts with CPP has not yet been performed. Thus, this pilot study aimed to analyze the bone morphology of CPP processed allografts using synchrotron radiation-based microcomputed tomography (SR-µCT) and to analyze the effects of CPP processing on human bone cell viability and function. The analyzes, including co-registration of pre- and post-treatment SR-µCT scans, revealed that the main bone morphological properties (total volume, mineralized volume, surface area, and porosity) remained unaffected by CPP treatment if compared to allografts not treated with CPP. Varying effects on cellular metabolic activity and alkaline phosphatase activity were found in response to different gas mixtures and treatment durations employed for CPP application. It was found that 3 min CPP treatment using a He + 0.1% N2 gas mixture led to the most favourable outcome regarding a significant increase in bone cell viability and alkaline phosphatase activity. This study highlights the promising potential of pre-therapeuthic bone allograft processing by CPP prior to intraoperative application and emphasizes the need for gas source and treatment time optimization for specific applications.