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- Klinik und Poliklinik für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie (100) (remove)
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.
Particles released from cobalt-chromium-molybdenum (CoCrMo) alloys are considered common elicitors of chronic inflammatory adverse effects. There is a lack of data demonstrating particle numbers, size distribution and elemental composition of bone marrow resident particles which would allow for implementation of clinically relevant test strategies in bone marrow models at different degrees of exposure. The aim of this study was to investigate metal particle exposure in human periprosthetic bone marrow of three types of arthroplasty implants. Periprosthetic bone marrow sections from eight patients exposed to CoCrMo particles were analyzed via spatially resolved and synchrotron-based nanoscopic X-ray fluorescence imaging. These analyses revealed lognormal particle size distribution patterns predominantly towards the nanoscale. Analyses of particle numbers and normalization to bone marrow volume and bone marrow cell number indicated particle concentrations of up to 1 × 1011 particles/ml bone marrow or 2 × 104 particles/bone marrow cell, respectively. Analyses of elemental ratios of CoCrMo particles showed that particularly the particles’ Co content depends on particle size. The obtained data point towards Co release from arthroprosthetic particles in the course of dealloying and degradation processes of larger particles within periprosthetic bone marrow. This is the first study providing data based on metal particle analyses to be used for future in vitro and in vivo studies of possible toxic effects in human bone marrow following exposure to arthroprosthetic CoCrMo particles of different concentration, size, and elemental composition.
Background
The outcomes of hematogenous periprosthetic joint infection (PJI) and reasons for failure are largely unknown.
Methods
The outcomes of consecutive patients with hematogenous PJI treated at our institution between 2010 and 2019 were evaluated. Failure was classified as persistence or relapse of infection or new infection. Failure-free survival was assessed using Kaplan-Meier analysis. Proportions between groups were compared with the Fisher exact test.
Results
One hundred thirty-two hematogenous PJI episodes involving knee (n = 76), hip (n = 54), shoulder (n = 1), or elbow (n = 1) prostheses experienced by 110 patients were included. The median follow-up (range) was 20.7 (0.2–89.9) months. Hematogenous PJIs were caused by Staphylococcus aureus (n = 49), Streptococcus spp. (n = 36), Enterococcus faecalis (n = 17), Enterobacterales (n = 16), coagulase-negative staphylococci (n = 9), and other (n = 6). Debridement and implant retention were performed in 50 (38%), prosthesis exchange or removal in 79 (60%), and no surgery in 3 episodes (2%). Treatment failed in 42 episodes (32%), including 6 infection-related deaths. Among 36 nonfatal failures, 21 were caused by a new pathogen and 8 by the same pathogen, in 7 episodes no pathogen was isolated. Of all nonfatal failures, 19 (53%) PJIs were of hematogenous origin. Identification of the primary focus, causative pathogen, and CRIME80 Score did not influence treatment outcome, but the failure rate was higher following prosthesis retention compared with multistage exchange.
Conclusions
Persistence-/relapse-free survival after treatment of hematogenous PJI was high (84%). New hematogenous PJI due to the same or a new pathogen occurred frequently, reducing treatment success to 62% after 4 years of follow-up, suggesting an individual predisposition to hematogenous PJI. The outcome was similar for different pathogens but worse in episodes treated with prosthesis retention compared with multistage exchange.
Recently, there was a debate about whether borderline dysplastic hips should be treated surgically with hip arthroscopy or periacetabular osteotomy (PAO). Current studies recommend a classification into stable and unstable hips. Therefore, radiological scores have been described in recent years. Likewise, a new clinical stability test with the Prone Apprehension Relocation Test (PART) has been described. However, there has been no correlation between the modern radiological scores and the PART. We prospectively studied a consecutive group of patients who presented to our clinic. The PART and radiological scores were assessed in these patients. We divided the patients into a PART-positive and a PART-negative group and analyzed the associated clinical and radiological findings. Out of 126 patients (126 hips) included, 36 hips (29%) were evaluated as PART positive. There were significantly more females in the PART positive group (P = 0.005). Comparing the PART groups, significant differences (P < 0.0001) were found for the lateral center edge angle (LCEA), Femoro-Epiphyseal Acetabular Roof (FEAR) index, Gothic arch angle (GAA), anterior wall index (AWI), the occurrence of the upsloping lateral sourcil (ULS) and signs of acetabular retroversion. The correlation analysis showed an association between LCEA, FEAR index, GAA, AWI, ULS and the PART. A chi-square automatic interaction detection algorithm revealed that the strongest predictor of positive PART was the GAA. In conclusion, a high correlation between the PART and known radiological instability parameters was found. Consequently, a combination of clinical instability testing and radiological instability parameters should be applied to detect unstable hips.
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.
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.
Hintergrund: Chronischer Rückenschmerz ist weiterhin eine sozioökonomische Herausforderung. Die Rentenversicherung hat zur
Behandlung dieser Erkrankung Rehabilitationsstandards erstellt. Die Ergebnisse einer orthopädischen Rehabilitation objektiv darzustellen ist bisher kaum gelungen, daher wird in dieser Studie mit Hilfe des Messinstrumentes Spineliner der Versuch unternommen, dies umzusetzen.
Material und Methoden: Der Spineliner ist ein Instrument zur Erfassung von u.a. des Gewebewiderstandes. Dieser Parameter wurde in dieser Studie als objektivierbarer Messparameter zur Erfassung
von Therapieeffekten bei der Behandlung chronischer
Rückenschmerzpatient*innen untersucht. Zur Bestimmung der Intra - und Interraterreabilität wurden Messungen zu (zwei
unterschiedlichen) Zeitpunkten bei zwei Gruppen gesunder Personen (n=15 und n=16) von zwei unterschiedlichen Untersuchern durchgeführt. Die Erhebung der Messwerte des Gewebewiderstandes erfolgte an 24 Punkten entlang der Wirbelsäule (7 HWS, 12 BWS und
5 LWS) und die Erfassung der klinischen Daten der Studie (bspw. BMI, FBA) erfolgte prospektiv bei Aufnahme und nach drei Wochen bei Entlassung. Im Verlauf erhielten die Probanden (n = 80) Therapien gemäß den RehabilitationsTherapieStandards der Deutschen Rentenversicherung. Neben der ärztlichen Untersuchung wurden die Funktionsverbesserung, die Symptomlinderung i.S. der
Schmerzreduktion, sowie die Minderung der psychosozialen
Problemlage anhand standardisierter Fragebögen (bspw. UKS, FFbH,
ODI, NAS) zu Beginn und bei Abschluss der therapeutischen
Intervention erhoben. Die rückengesunden Kontrollen erhielten keine Therapie. Aufgrund des messtechnischen Verfahrens kam es innerhalb der beiden Gruppen zu Dropouts in den Messreihen, so dass sich die Zahlen von n = 80 in der Probandengruppe und n = 64 in der Kontrollgruppe unterscheiden. Als statistische Verfahren kamen der T-Test und die ANOVA zum Einsatz.
Ergebnis: Durch den Spineliner wurde eine signifikante Zunahme der Geweberesistenz (gemessen in Durometer) bei der Probandengruppe
nach Rehabilitation (t2) erfasst (p(HWS) = 1.594E-05, p(BWS)= 0.045
und p(LWS)= 0.005). Die klinischen Parameter zeigten sich ebenfalls
verbessert. Die Schmerzen zeigten sich nach erfolgter Therapie
signifikant reduziert. Dies zeigte sich u.a. anhand des NAS in Ruhe
mit einem p = 1.48E-09. Zusätzlich zeigten sich Probanden nach
erfolgter Rehabilitation deutlich beweglicher, welches sich bspw. bei
dem Finger-Boden-Abstand gemessen in cm mit einem p = 0.003
erfassen ließ. Die Minderung der psychosozialen Problemlage
evaluiert mittels UKS zeigt sich statistisch signifikant in der
Untersuchungsgruppe mit einem p = 1.596E-13. Die Verbesserung der
Funktionskapazität bei Alltagstätigkeiten zeigt sich mittels des FFbHs
mit einem p = 7.628E-0.5 und mittels des ODIs mit einem p =
2.556E-07.
Schlussfolgerung: In diesem Zusammenhang konnten wir zeigen, dass die RTS zu einer signifikanten Verbesserung hinsichtlich des körperlichen und psychischen Befindens der Patienten beitragen. Es konnte in der Studie gezeigt werden, dass der Parameter
Gewebewiderstand als objektivierbarer Messparameter geeignet ist, die o. g. Fragestellung zu beantworten. Der Spineliner scheint ein geeignetes Instrument zur Erfassung von objektiver
Rehabilitationsergebnissen zu sein.
Background: Administering intraoperative analgesia in patients undergoing periacetabular osteotomy (PAO) is challenging due to both the relevant surgical approach and osteotomies, which are associated with pain. The aim of this study was to assess the effect of the transversus abdominis plane block (TAPb) on intraoperative opioid consumption and circulation parameters in PAO patients. Patients and Methods: We conducted a two-group randomized-controlled trial involving 42 consecutive patients undergoing PAO for symptomatic developmental dysplasia of the hip (DDH) in our department. Patients assigned to the study group received an ultrasound-guided TAPb with 0.75% ropivacaine before the beginning of the surgery and after general anesthesia induction. Patients assigned to the control group did not receive a TAPb. General anesthesia was conducted according to a defined study protocol. The primary endpoint of the study was the intraoperative opioid consumption, measured in morphine equivalent dose (MED). Secondary endpoints were the assessment of intraoperative heart rate, mean arterial pressure (MAP), need for hypotension treatment, and length of hospital stay (LOHS). A total of 41 patients (n = 21 TAPb group, n = 20 control group) completed the study; of these, 33 were women (88.5%) and 8 were men (19.5%). The mean age at the time of surgery was 28 years (18–43, SD ± 7.4). All operations were performed by a single high-volume surgeon and all TAPb procedures were performed by a single experienced senior anesthesiologist. Results: We observed a significantly lower intraoperative opioid consumption in the TAPb group compared to the control group (930 vs. 1186 MED per kg bodyweight; p = 0.016). No significant differences were observed in the secondary outcome parameters. We observed no perioperative complications. Conclusion: Ultrasound-guided TAPb significantly reduces intraoperative opioid consumption in patients undergoing PAO.
We aimed to determine the accuracy and reliability of measures characterizing anterior, lateral, and posterior acetabular coverage on intraoperative fluoroscopic images compared to postoperative radiographs when performing periacetabular osteotomies (PAOs). A study involving 100 PAOs was initiated applying a standardized intraoperative imaging protocol. Coverage was determined by the lateral center edge angle (LCEA), the Tönnis angle (TA), and the anterior and posterior wall index (AWI, PWI). An intraclass correlation coefficient (ICC) model was used to assess interrater (ICC (3,2)) and intrarater (ICC (2,1)) reliability. The ICC (2,2) between analyses obtained from intraoperative fluoroscopy and postoperative radiographs and the corresponding 95% confidence interval (CI) were determined and complemented by Bland–Altman analysis, the mean difference, and 95% limits of agreement (LOA). The ICCs were 0.849 for the LCEA (95% CI 0.783–0.896), 0.897 for the TA (95% CI 0.851–0.930), 0.864 for the AWI (95% CI 0.804–0.907), and 0.804 for the PWI (0.722–0.864). The assessed interrater reliability was excellent except for the AWI, which was graded good (ICC = 0.857, 95% CI 0.794–0.902). Interrater agreement was generally good and fair for the AWI (ICC = 0.715, 95% CI 0.603–0.780). For each postoperative radiograph, interrater reliability was good with ICCs ranging from 0.813 (TA) to 0.881 (PWI). Intrarater reliability was good for all measurements and excellent for the preoperative TA (ICC = 0.993, 95% CI 0.984–0.997) and PWI (ICC = 0.954, 95% CI 0.919–0.97). In summary, we confirm the validity and reliability of intraoperative fluoroscopy as an alternative imaging modality to radiography to evaluate acetabular fragment orientation during PAO. We affirm the LCEA and TA as precise measures for lateral head coverage, and show the suitability of the AWI and PWI to steadily assess acetabular version.