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Plasma medical oncology: Immunological interpretation in head and neck squamous cell carcinoma
(2020)
Over the past several years, various important articles focusing on cancer therapy
approaches in head and neck squamous cell carcinomas (HNSCCs) using cold
atmospheric plasma (CAP) have been published (SEMMLER et al. 2020 [53],
METELMANN et al. 2018 [44], KEIDAR et al. 2011 [33]). This doctoral thesis presents
selected results from a prospective observational clinical study in CAP therapy of
palliative HNSCC patients, carried out at the Department of Oral and Maxillofacial
Surgery/Plastic Surgery of the Greifswald University Medicine. For oral and
maxillofacial surgeons, ulcerated surfaces of locally advanced head and neck squamous
cell carcinomas (UICC IV) offer a challenging treatment assignment with microbial
contamination and tumour progression. The clinical attempt appears to eradicate
microbial contamination and to initiate tumour regression. This doctoral thesis will
describe the processes of human tumour biology and tumour immunology in HNSCCs
and the extent of present knowledge concerning plasma medical oncology as an
anticancer modality. In the introduction of the doctoral thesis clinical results of plasma
therapy in locally advanced HNSCCs (UICC IV) are set out. This mainly includes the
investigation of a therapeutic concept, the treatment phases, the tumour size development
and the morphological changes of the infected tumour surface following cold atmospheric
plasma therapy. In the main part, a detailed immunological interpretation is proposed on
the basis of present preclinical and clinical immunological knowledge. Finally,
unexplored questions in plasma medical oncology are highlighted. This is highly
significant for future plasma research and clinical anticancer therapy.
Zusammenfassung
Die Beurteilung der Größe von Lymphknoten spielt in der klinischen Diagnostik von Tumorpatienten eine entscheidende Rolle. Obgleich wie bei jeder klinischen Fragestellung dabei stets anamnestische Daten eines Patienten wie Alter, BMI und Körpergewicht herangezogen werden, sind die möglichen Zusammenhänge zwischen diesen anamnestischen Daten und dem Lymphknotenbefund bisher wenig bekannt. Die Kenntnis solcher Zusammenhänge können jedoch für die Risikoeinschätzung eines malignen Geschehens von großer Bedeutung sein. Das Anliegen dieser Arbeit bestand darin die Größenveränderung von Lymphknoten in Relation zu den anamnestischen Daten Alter, Body-Mass-Index und Körpergewicht bei einer definierten Bevölkerungsgruppe in einem physiologischen Kontext darzustellen.
Im Rahmen der randomisierten und kontrollierten SHIP-MRT-Studie der Universität Greifswald untersuchte diese Studie die Datensätze von 1451 Probanden. Die Gesamtheit der Probanden setzte sich aus den Kohorten SHIP-Trend (990 Probanden) und SHIP-2 (461 Probanden) zusammen. Die Kohortengruppe SHIP-Trend umfasste 495 männliche und 495 weibliche Probanden im Alter von 21 – 89 Jahren. Die Kohortengruppe SHIP-2 setzte sich zusammen aus 221 männlichen und 240 weiblichen Probanden im Alter von 30 – 89 Jahren. Die Datensätze wurden durch zwei unabhängig voneinander arbeitende Untersucher befundet. Die untersuchte Halsregion befand sich zwischen den Bandscheibenfächern der Halswirbelkörper 2 und 3 sowie den Bandscheibenfächern der Halswirbelkörper 6 und 7 beider Seiten. Die Lymphknoten wurden in 2 Ebenen vermessen und in ihrer anatomischen Position erfasst. Bei jedem gefundenen Lymphknoten wurde der Längsdurchmesser und der Querdurchmesser bestimmt. Die gewonnenen Daten wurden in eine standardisierte Datenmaske eingetragen. Dabei wurden 6 Kategorien verwendet in denen die einzelnen Messwerte eingeordnet wurden, um sie besser auswerten zu können.
Die Kategorien, in welche die Messwerte für die Lymphknotenlängsdurchmesser und die Lymphknotenquerdurchmesser eingeordnet wurden, stellten sich wie folgt dar: < 0.8 cm; 0.8 – 1.0 cm; 1.01 – 1.2 cm; 1.21 – 1.4 cm; 1.41 – 1.6 cm; > 1.6 cm. Auf dieser Grundlage wurden die erhobenen Daten mit folgenden anamnestischen Daten in Beziehung gesetzt: Alter, Körpergewicht und Body-Mass-Index. Die Auswertung erfolgte für die linke und rechte Körperhälfte sowohl für die Gesamtheit aller Probanden bestehend aus den Kohorten SHIP-Trend und SHIP-2, sowie getrennt zwischen den Kohorten SHIP-Trend und SHIP-2. Zur Überprüfung auf Signifikanz der Zusammenhänge der Lymphknotenlängs- und -querdurchmesser in Bezug auf Alter, BMI und Körpergewicht der jeweils rechten und linken Halsseite wurden lineare Regressionsmodelle angefertigt.
Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass der Lymphknotenlängsdurchmesser und der Lymphknotenquerdurchmesser sowohl in der linken und der rechten Körperhälfte mit steigendem Alter abnehmen. Unterschiede zwischen den Probanden der beiden SHIP Kohorten traten nicht auf. Weiterhin konnte herausgearbeitet werden, dass bei beiden SHIP Kohorten sowie in der Gesamtheit aller Probanden mit steigendem Adipositasgrad die Lymphknotendurchmesser zunehmen. Dies traf gleichermaßen für die linke und die rechte Körperhälfte zu. In ähnlicher Weise nahmen die Lymphknotendurchmesser bei beiden SHIP Kohorten sowie in der Gesamtheit aller Probanden mit steigendem Alter zu. Seitenunterschiede traten hier ebenfalls nicht auf.
Die vorliegende Studie zeigt, dass die Größe der Halslymphknoten ganz offensichtlich mit dem Alter, dem BMI und dem Körpergewicht korrelieren. Obgleich die zugrundeliegenden Zusammenhänge zur Zeit nur vermutet werden können, sollte diesen Zusammenhängen im klinischen Alltag größere Aufmerksamkeit geschenkt werden. Weitere Studien sollten darauf aufbauend eine anamnestische Analyse von Lymphadenopathie-relevanten Vorerkrankungen innerhalb der Probandengruppe durchführen und diese zu unseren Ergebnissen in Beziehung setzen.
Objectives: To examine the association between third molars and orofacial pain. We hypothesized that impacted third molars are a cause of orofacial pain.
Methods: Magnetic resonance images of 1808 participants from two populationbased cohorts from Northeastern Germany were analysed to define the status of third molars according to the Pell and Gregory classification. A self-reported questionnaire and a clinical dental examination were used to detect chronic and acute complaints of orofacial pain, masticatory muscle pain, migraine and other types of headache. Logistic regression models were used to analyse the associations between third molar status and orofacial pain.
Results: Individuals with impacted third molars in the maxilla had a higher chance of chronic orofacial pain than those with erupted third molars (odds ratio 2.19; 95% CI 1.19-4.02). No such association was detected for third molars in the lower jaw. Third molars were not associated with masticatory muscle pain, migraine or other types of headache.
Conclusions: Impacted maxillary third molars might be a cause of chronic orofacial pain. Thus, physicians should consider the eruption/impaction status of third molars in their decision-making process when treating patients who complain of orofacial pain.
Die Herausbildung neuer Medizinisch-Wissenschaftlicher Gesellschaften ergab sich zwangsläufig aufgrund der Teilung Deutschlands nach dem zweiten Weltkrieg. Die Isolation von der internationalen Wissensentwicklung galt es zu überwinden. So gründete sich infolgedessen am 15. September 1950 auf Bestreben der Klinikdirektoren der Greifswalder Universitätszahnklinik Prof. Dr. Otto Hübner und der Rostocker Universitätszahnklinik Prof. Dr. Dr. Matthäus Reinmöller die ´Medizinisch-Wissenschaftliche Gesellschaft für Zahn-, Mund- und Kieferheilkunde für Mecklenburg´ in Güstrow. Im Vorfeld der Gründung kam es zu Diskussionen über die Gründungsmodalitäten. Prof. Hübner sprach sich vehement für die Gründung einer zahnärztlichen Fachgesellschaft aus, während sich Prof. Reinmöller, aus Furcht vor dem Abspalten der Zahnmedizin von der Medizin, gegen die Gründung aussprach, jedoch unter Darlegung seiner Vorbehalte schließlich zustimmte. Damit wurde der Grundstein für eine Reaktivierung des wissenschaftlichen Lebens der Zahnärzteschaft in Mecklenburg und Vorpommern gelegt, welcher die Entwicklung der Zahnmedizin in diesem Land bis heute maßgeblich positiv beeinflusste und weiterhin beeinflusst.
Während ihrer 70-jährigen Geschichte musste die Gesellschaft aufgrund der Änderung der politischen Rahmenbedingungen zehn Namensänderungen durchführen. Ferner musste sie die Ausgründung von zwei Bezirksgesellschaften akzeptieren und nur noch als Muttergesellschaft fungieren. Schließlich durfte sie die Wiedervereinigung der Bezirksgesellschaften mit der Muttergesellschaft erleben. Auch das Entstehen der Gremien der Selbstverwaltung nach der Wende 1990 überstand sie und beeinflusste sie positiv. Heute schaut sie auf eine produktive und gedeihliche Zusammenarbeit mit der Zahnärztekammer Mecklenburg-Vorpommern zurück. Sie versteht sich unverändert als Bindeglied zwischen der wissenschaftlich interessierten Zahnärzteschaft des Bundeslandes Mecklenburg-Vorpommern und den beiden Landesuniversitäten Greifswald und Rostock. Die Vorstände der Gesellschaft haben es immer verstanden, trotz verschiedener Änderungen der gesellschaftlichen Bedingungen in den 70 Jahren ihres Bestehens, den ureigenen Zweck des Wissenstransfers in den Vordergrund ihrer Arbeit zu stellen. Davon zeugt heute weiterhin die hohe Akzeptanz der Gesellschaft bei ihren Mitgliedern, den Universitäten in Greifswald und Rostock, der Zahnärztekammer Mecklenburg-Vorpommern und der gesamten Kollegenschaft, nicht nur in Mecklenburg-Vorpommern, wie an den gemeinsam ausgerichteten jährlichen Zahnärztetagen und Jahrestagungen deutlich wird.
Die Study of Health in Pomerania (SHIP) der Universität Greifswald ist eine randomisierte, kontrollierte und bevölkerungsrepräsentative Untersuchung und bildet die Grundlage der vorliegenden Arbeit. In dieser Arbeit wurde der Einfluss des Alters und des Geschlechts auf die Anatomie des Kiefergelenks und speziell auf die Form des Processus condylaris mandibulae und die Dicke der Weichgewebe kranial des Kondylus untersucht. Grundlage dieser Untersuchung sind multiplanare Rekonstruktionen von T1 gewichteten axialen Bildern mit 1 mm starken Schichten des 1,5 Tesla Magnetresonanztomograph Magnetom Avanto der Firma Siemens Medical Systems.
Die MRT-Aufnahmen wurden mithilfe des open source-Programms Osirix für Mac OS befundet. Es wurden fünf Formen des Processus condylaris mandibulae kategorisiert und die Dicke des Weichgewebes kranial des Kondylus in 3 Bereichen vermessen. Zwei Observer erhoben ohne Kenntnis von Alter und Geschlecht der Probanden und unabhängig voneinander die Daten. Alle Messwerte wurden über ein Plug-In automatisch in eine zugriffsbeschränkte Webmaske überführt. Bei Abweichungen zwischen den Observern in der Kategorie der Form des Kondylus legte ein dritter Observer unabhängig die Form fest. Bei allen stetigen Variablen wurde der Mittelwert der beiden gemessenen Werte zur Auswertung herangezogen. Die Untersuchung der Interobserverabweichung war gering und lässt so auf eine gute Reproduzierbarkeit der Messwerte schließen.
Von den 707 Probanden wurden bei 696 das entsprechende Kopf-MRT angefertigt. Bei 692 konnten die Kondylusformen kategorisiert werden. Ursachen für die fehlende Kategorisierbarkeit waren überwiegend Artefaktbildungen durch Bewegungen während der Aufnahmen.
Es wurden die fünf folgenden Kondylusformen kategorisiert: flache Typ A-Kondylen, elliptische Typ B-Kondylen, runde Typ C-Kondylen, Kondylen vom Typ D mit einem Scheitelpunkt auf dem lateralen Anteil der artikulierenden Fläche und Kondylen vom Typ E mit einem Scheitelpunkt auf dem medialen Anteil der artikulierenden Fläche. 8,82 % der Kondylen waren vom Typ A, 72,11 % konnten dem Typ B zugeordnet werden. 8,60 % der Kondylen gehörten zum Typ C. Typ D-Kondylen waren zu 6,00 % und Typ E-Kondylen zu 4,48 % zu beobachten. Einige Formen scheinen geschlechtsspezifischer zu sein als andere. So waren unter den Probanden mit einem runden Typ C-Kondylus auf der linken Seite 2,59-mal so viele Frauen (p=0,003) wie unter den Probanden mit elliptischen Typ B-Kondylen. Auch das Alter scheint einen Einfluss auf die Kondylusform zu haben. Probanden mit einem rechten Typ D-Kondylus waren durchschnittlich 4,8 Jahre jünger als Probanden mit einem elliptischen Typ B-Kondylus auf der rechten Seite. Probanden mit einem rechten Typ E-Kondylus waren durchschnittlich 5,7 Jahre älter als Probanden mit einem rechtem Typ B-Kondylus. Symmetrische Kondylusformen rechts und links traten bei 70,72 % der Probanden auf und waren signifikant häufiger (p<0,001). Ob asymmetrische Kondylusformen einen Krankheitswert darstellen, muss in weiterführenden Untersuchungen geklärt werden.
Die größte Weichgewebsdicke kranial des Kondylus auf schräg koronaren Schichtaufnahmen senkrecht zur Facies articularis war rechts 4,67 mm und links 4,69 mm stark. Ältere Probanden hatten pro Lebensjahr eine um 0,007 mm (p=0,008) stärkere Weichgewebsdicke kranial des Kondylus auf der linken Seite. Rechts bestand keine Signifikanz (p=0,072). Die größte Weichgewebsdicke kranial des Kondylus war bei Männern rechts 0,75 mm und links 0,72 mm dicker als bei Frauen (p<0,001).
Auf schräg sagittalen Schnitten durch das Kiefergelenk wurden in zwei weiteren Bereichen die Weichgewebsdicke gemessen. Beide Weichgewebsdicken wurden vom kranialen Scheitelpunkt des Kondylus 45° zur Frankfurter Horizontalen nach anterior (HW 45 ant) und 45° zur Frankfurter Horizontalen nach posterior (HW 45 post) vermessen. Die Differenz (HWD) von anteriorer (HW 45 ant) und posteriorer (HW 45 post) Weichgewebsdicke lässt Rückschlüsse auf die anterio-posteriore Verteilung des Weichgewebes um den Kondylus zu. Ist die Differenz (HWD) positiv, so befindet sich mehr Weichgewebe anterior des Kondylus. Ist die Differenz (HWD) negativ, so befindet sich mehr Weichgewebe posterior des Kondylus. Die Differenz (HWD) war bei Männern rechts um 0,55 mm (p<0,001) und links um 0,41 mm (p<0,001) geringer als bei Frauen. Die Weichgewebsdifferenz (HWD) nahm unabhängig vom Geschlecht pro Lebensjahr rechts um 0,018 mm (p<0,001) und links um 0,011 mm (p<0,001) ab.
Die Form des Kondylus hatte Einfluss auf die größte Weichgewebsdicke (HW) kranial des Kondylus. Flache Typ A-Kondylen hatten rechts 0,13 mm (p=0,355) und links 0,44 mm (p<0,001) größere Weichgewebsdicken (HW) kranial des Kondylus als elliptische Typ B-Kondylen. Runde Typ C-Kondylen hatten rechts 0,74 mm (p<0,001) und links 0,56 mm (p<0,001) geringere Weichgewebsdicken (HW) kranial des Kondylus als elliptische Typ B-Kondylen.
Die Methodik der vorliegenden Arbeit ist geeignet um Formen des Processus condylaris mandibulae reproduzierbar festzulegen und um das Weichgewebe kranial des Processus condylaris mandibulae reproduzierbar zu vermessen.
Die autologe Fettgewebstransplantation ist eine in der plastischen Chirurgie routinemäßig angewandte Methode. Die Indikationen reichen von der Rekonstruktion nach Teilresektion der Mamma, über Einspritzung bei narbigen Einziehungen zur Wiederherstellung des Körperreliefs, bis zum Einsatz bei Lipodystrophien wie sie beispielsweise im Rahmen von HIV-Medikationen vorkommen können. Dieser Eingriff erfolgt überwiegend in Lokalästhesie, unter Verwendung von Lidocain, um dem Patienten die Belastung einer Vollnarkose zu ersparen. Die Lipotoxizität dieses Lokalanästhetikums würde hierbei dessen Einsatz ausschließen. Die vorliegende Studie verwendet einen Versuchsaufbau, der es ermöglicht bei Patienten intraindividuell den Einfluss von Lidocain auf Zellen des Fettgewebes quantitativ zu evaluieren. Nach Zellisolierung aus dem Gewebeverband wurden einzelne Zelltypen der Stromal-Vascular Fraction mittels Antikörperfärbung identifiziert. Wir konnten zeigen, dass Lidocain keinen Einfluss auf prozentuale Verteilung, Absolutzellzahlen und Vitalität von Fettgewebsstammstellen, Präadipozyten, reifen Fettzellen und Leukozyten hat. Zudem unterstützen die Ergebnisse, dass beim Lipotransfer ausschließlich die feste Phase des Lipoaspirates transplantiert werden sollte. Insgesamt sprechen die Ergebnisse der vorliegenden Studie für die Verwendung von Lidocain in therapeutischer Konzentration zur Eigenfetttransplantation, was gegen die Notwendigkeit einer Vollnarkose spricht. Die gewählte Methodik verwendet einen Versuchsaufbau der Daten mit direkter Relevanz für die Durchführung der Eigenfetttransplantation generiert. Sie leistet somit einen wichtigen Beitrag zur Optimierung des Lipotransfers. Dies schmälert die Notwendigkeit von Folgeeingriffen zur Revision, was unter anderem zur Steigerung der Patientenzufriedenheit führt.
Bei der Vielzahl der bestehenden Methoden wäre für zukünftige Forschung in dem Bereich der Eigenfetttransplantation eine genauere Abstimmung der einzelnen Forschungsgruppen untereinander nötig. Für weitere Studien sind somit von wirtschaftlichen Interessen unabhängige und international koordinierte Untersuchungen wünschenswert.
Die Kenntnis des Kiefergelenks und seiner umgebenden Strukturen sind im Alltag von Zahnärzten, Kieferorthopäden, Oralchirurgen und Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgen von großer Wichtigkeit. Da bei der Behandlung in diesen Fachdisziplinen das Kiefergelenk auf verschiedenste Weisen tangiert wird und es zu Auswirkungen, angefangen von Remodellierungsvorgängen, über CMD bis hin zu Arthropathien, kommen kann, ist die Kenntnis des Kiefergelenks von zentraler Bedeutung.
Ziel dieser Untersuchung ist eine physiologische Beurteilung des Kiefergelenks in Form, Größe und Angulation in Bezug zum Alter und Geschlecht der Probanden. Ein Großteil der bisher veröffentlichten wissenschaftlichen Studien beschäftigt sich mit dem Kiefergelenk vorselektierter Probanden, wie etwa aus der Kieferorthopädie oder der Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie. Die vorgelegte Untersuchung wurde im Rahmen der randomisierten kontrollierten SHIP-MRT-Studie an einer großen Kohorte aus Vorpommern vorgenommen. Hierbei handelt es sich um repräsentative Kohorte aus der Bevölkerung Mecklenburg-Vorpommerns, die nicht aus Patientengut gewonnen wurde.
Für diese Untersuchung wurden 707 MRT-Datensätze erwachsener weiblicher und männlicher Probanden in unterschiedlichen Alterstufen aus der obengenannten SHIP-Studie verwendet. Diese digitalen Datensätze wurden dreidimensional rekonstruiert, um 3 D Darstellungen der Kopfregion zu erhalten. Diese wurden nach den Kiefergelenken ausgerichtet und die Vermessung des Kondylusdurchmessers (Länge und Breite) und des Interkondylarwinkels durchgeführt. Um die Validität dieser Studie zu gewährleisten, wurde das rechte und das linke Kiefergelenk von zwei geschulten und unabhängig voneinander arbeitenden Observern getrennt untersucht. Übermittelt wurden die Messergebnisse in eine speziell für diese Studie entwickelte standardisierte Datenmaske.
Der Interkondylarwinkel beträgt im Mittelwert 128,98°. Er nimmt bei Erwachsenen mit zunehmendem Alter um 0.078 pro Jahr zu. Ein geschlechtsspezifischer Unterschied ließ sich nicht feststellen. Die Länge des Kondylus beträgt durchschnittlich 6,24mm und die Kondylusbreite 18,51mm. Bei Frauen ist die Kondylusbreite um 2,56mm und die Kondyluslänge um 0,53mm kleiner als bei Männern. Eine altersabhängige Veränderung bei Erwachsenen ließ sich nicht feststellen.
Obwohl sich die Ergebnisse dieser Studie grundsätzlich in die bekannte Literatur einordnen lassen, zeigen sie unseres Wissens nach zum ersten Mal, dass sich der Interkondylarwinkel bei Erwachsenen mit fortschreitendem Lebensalter ändert. Zudem lassen sich die Ergebnisse als Querschnitt über die Bevölkerung betrachten. Auch ist das Aufzeigen geschlechtsspezifischer Unterschiede unseren Wissens nach, aufgrund der Größe der Kohorte erstmalig möglich. Bisher gab es keine Untersuchungen von Probanden einer annähernd bevölkerungsrepräsentativen Normalbevölkerung.
Für den klinischen Alltag sind die Ergebnisse von Bedeutung, um die richtige Positionierung des Kondylus z.B. nach Collumfrakturen, oder auch nach Dysgnathie-Operationen besser beurteilen zu können, da Fehlpositionierungen des Kondylus zu massiven Funktionsstörungen führen können. Auch bei großen kieferorthopädischen und prothetischen Veränderungen können die Ergebnisse dieser Studie von Nutzen sein, die Auswirkungen auf das Kiefergelenk besser einzuordnen.
Mit der vorliegenden Arbeit wurde eine standardisierte Methode vorgestellt, die es ermöglicht, den Interkondylarwinkel und die Größe des Kondylus anhand von MRT- Datensätze zu quantitativ reproduzierbar zu analysieren.
Molecular Mechanisms of the Efficacy of Cold Atmospheric Pressure Plasma (CAP) in Cancer Treatment
(2020)
S2k guidelines for the therapy of pathological scars (hypertrophic scars and keloids) – Update 2020
(2020)
The local anesthetic lidocaine, which has been used extensively during liposuction, has been
reported to have cytotoxic effects and therefore would be unsuitable for use in autologous lipotransfer.
We evaluated the effect of lidocaine on the distribution, number, and viability of adipose-derived stem
cells (ASCs), preadipocytes, mature adipocytes, and leukocytes in the fatty and fluid portion of the
lipoaspirate using antibody staining and flow cytometry analyses. Adipose tissue was harvested from
11 female patients who underwent liposuction. Abdominal subcutaneous fat tissue was infiltrated
with tumescent local anesthesia, containing lidocaine on the left and lacking lidocaine on the right
side of the abdomen, and harvested subsequently. Lidocaine had no influence on the relative
distribution, cell number, or viability of ASCs, preadipocytes, mature adipocytes, or leukocytes in the
stromal-vascular fraction. Assessing the fatty and fluid portions of the lipoaspirate, the fatty portions
contained significantly more ASCs (p < 0.05), stem cells expressing the preadipocyte marker Pref-1
(p < 0.01 w/lidocaine, p < 0.05 w/o lidocaine), and mature adipocytes (p < 0.05 w/lidocaine, p < 0.01
w/o lidocaine) than the fluid portions. Only the fatty portion should be used for transplantation. This
study found no evidence that would contraindicate the use of lidocaine in lipotransfer. Limitations of
the study include the small sample size and the inclusion of only female patients.