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Meeting abstract : Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2012), 23.10.-26.10.2012, Berlin.
Fragestellung: Die Behandlung langstreckiger Knochendefekte ist eine große Herausforderung. Die Masquelet-Technik zur Behandlung solcher Defekte ist eine zweizeitige Operationstechnik. Zuerst erfolgt die Insertion eines PMMA (Polymethylmethacrylat)-Zementspacers in den Knochendefekt, der die Bildung einer Membran induziert. Diese Membran enthält Wachstumsfaktoren und regenerative Zellen, die möglicherweise die Knochenheilung unterstützen. Nach einigen Wochen wird der Zementspacer entfernt und der induzierte Membranschlauch mit Beckenkammspongiosa aufgefüllt. Im weiteren Verlauf kommt es zu einer kompletten Knochenheilung. Ziele dieser Untersuchung waren die Etablierung der Masquelettechnik am Rattenmodell und die Definition eines Zeitpunkts, an welchem die Membran eine ausreichende Festigkeit sowie einen signifikanten Gehalt von Vorläuferzellen aufweist.
Methodik: Nach Genehmigung der Experimente wurden die Femura von 24 männlichen SD-Ratten osteotomiert. Die Lücke (10 mm) wurde mit PMMA-Zement aufgefüllt und mittels Miniplatte stabilisiert. Parallel wurden den Versuchstieren gleich große PMMA-Spacer subcutan unter die Rückenhaut implantiert. Nach 2, 4, bzw. 6 Wochen (W) erfolgte die Entnahme der Membranen. Ein Teil der Membran wurde für (immun)histologische Untersuchungen aufbereitet (CD34, vWF, van Giesson), ein Teil für die in vitro Kultur. Auswachsende Vorläuferzellen in vitro wurden über CD34 und STRO-1-Färbung nachgewiesen. Statistik: Mediane, Kruskal-Wallis-Test, p<0,05 ist signifikant.
Ergebnisse und Schlussfolgerungen: Im zeitlichen Verlauf nahmen die Vaskularisierung (vWF-positive Fläche [%]: 2 W: 1,8; 4 W:1.6 vs 6 W: 6,4), die Dicke der Membran ([µm]: 2 W: 350 vs 4W: 517, 6 W: 592) und der Bindegewebsanteil ([µm]: 2W: 201 vs 4W: 324, 6W: 404) signifikant zu. Der Hauptanteil elastischer Fasern war auf der dem Zement zugewandten Seite, Vaskularisierung war eher auf der Weichteil zugewandten Seite zu finden. Der Anteil CD34 positiver Zellen nahm signifikant ab (2W: 5%, 4 W: 4% vs 6 W: 1%). Auswachsende STRO-1 positive Zellen konnten nur in zweiwöchigen Membranen nachgewiesen werden. Ältere Membranen wiesen einen zunehmenden Anteil seneszenter Zellen auf. Subcutan induzierte Membranen waren vergleichbar, wiesen jedoch tendentiell eine geringere Dicke und keine STRO-1 positiven Zellen auf.
Mit dieser Studie wurde erstmalig die Induktion einer Membran nach Masquelet im Rattenmodell etabliert. Es konnte nachgewiesen werden, dass der strukturelle Aufbau sowie die zellulären Komponenten zeitlichen Änderungen unterliegen und der Ort der Induktion Einfluss auf die zellulären Komponenten der Membran hat. Junge Membranen (2W) enthielten CD34 und STRO-1 positive Zellen. 4W-Membranen enthielten nur CD34 positive Zellen wiesen aber einen signifikanten Bindegewebsanteil auf, der für eine erhöhte mechanische Stabilität spricht. Ob 2 bzw. 4 Wochen alte Membranen den Knochenheilungsprozess fördern, muss in weiterführenden Studien untersucht werden.
Health-care personnel (HCP) are exposed to infectious diseases throughout the course of their work. The concerns of pregnant HCP are considerable because certain otherwise mild infections may affect fetal development. We studied 424 pregnant HCP at the University Hospital Frankfurt / Germany between March 2007 and July 2011. Serological tests were carried out for varicella zoster virus (VZV), measles, mumps, rubella (MMR), cytomegalovirus (CMV) and parvovirus B19. Our overall seroprevalence data with regard to VZV, MMR, CMV and parvovirus B 19 corresponded to the general population. It was striking that, only 57.1% of the study population was immune against the four vaccine-preventable diseases (MMR, VZV). Our study suggests that a comprehensive approach to improving the vaccination status of said HCP before pregnancy is paramount.
Hintergrund: Die Unterschidung von Augen mit frühem Keratokonus (KC) von normalen Augen bereitet nach wie vor Schwierigkeiten. Die vorliegende Untersuchung vergleicht konventionelle keratometrie-basierte mit wellenfront-basierten Maßzahlen hinsichtlich ihrer Eignung, normale Augen von Augen mit sehr frühem Keratokonus zu unterscheiden.
Methoden: Es wurden 17 Augen von 17 Patienten mit frühem KC eingeschlossen. Bei diesen 17 Augen handelt es sich um klinisch unauffällige Partneraugen des stärker betroffenen Auges. 123 Normalaugen von 69 Patienten dienten als Negativkontrolle. Von den axialen Kurvaturdaten wurden folgende Maßzahlen berechnet: zentrale Keratometrie (cK), Astigmatismus (AST), inferior-superiore Brechwertdifferenz (I-S), Verkippung der radialen Achsen (SRAX), KISA% index (eine Maßzahl, die auf cK, AST, I-S und SRAX basiert) und corneale Zernike-Koeffizienten (1.–7. Ordnung, Pupillendurchmesser: 6 mm). Aus Zernike-Koeffizienten wurden Diskriminanzfunktionen konstruiert. Receiver-Operatiing-Charakteristik (ROC)-Kurven wurden erstellt, um die diagnostische Trennschärfe dieser Werte zur Unterscheidung von klinisch unauffälligen Partneraugen von Augen mit frühem Keratokonus und normalen Kontrollen zu evaluieren.
Ergebnisse: Der I-S-Wert (Korrektheit 92,1%, kritischer Wert 0,59 D) und die vertikale Coma (C3-1; 96,7%, –0,2 µm) waren die beiden Einzelwerte mit höchster Trennschärfe. Mit den ursprünglich publizierten kritischen Werten lag der Rabinowitz-McDonnell test (cK und I-S) bei 83,3% (Sensitivität 0%, Spezifität 100%) und der KISA% bei 70,8% (81,3%, 60,3%). In Verbindung mit Diskriminanzanalyse errichten Zernike-Koeffizienten eine Korrektheit von 96,7% (100%, 93,4%).
Schlussfolgerungen: Auf cornealen Zernike-Koeffizienten basierende Maßzahlen erreichte die höchste Trennschärfe bei der Unterscheidung von Augen mit subklinischem KC von Normalaugen. Dennoch konnten konventionelle KC-indices eine ähnlich hohe Trenschärfe wie die Zernike-Methode erreichen, wenn die kritischen Werte entsprechend angepasst werden.
Nosocomial infectious diseases (e.g. influenza, pertussis) are a threat particularly for immunocompromised and vulnerable patients. Although vaccination of healthcare workers (HCWs) constitutes the most convenient and effective means to prevent nosocomial transmissions, vaccine uptake among HCWs remains unacceptably low. Worldwide, numerous studies have demonstrated that nurses have lower vaccination rates than physicians and that there is a relationship between receipt of vaccination by HCWs and knowledge. Measures to improve vaccination rates need to be profession-sensitive as well as specific in their approach in order to achieve sustained success.
Background: A growing interest exists in using polymeric nanoparticles (NPs) especially functionalized with surface-active substances as carriers across the blood brain barrier (BBB) for potentially effective drugs in traumatic brain injury (TBI). However, the organ distribution of intravenous administrated biodegradable and non-biodegradable NPs coated with different surfactants, how much of the administrated dose reach the brain parenchyma in areas with intact and opened BBB after trauma, as well as whether they elicit an inflammatory response is still to be clarified.
Methods: The organ distribution, brain penetration and eventual inflammatory activation of polysorbate-80 (Tw80) and sodium-lauryl-sulfate (SDS) coated poly l-lactide (PLLA) and perfluorodecyl acrylate (PFDL) nanoparticles were evaluated after intravenous administration in rats prior and after undergoing controlled cortical impact (CCI).
Results: A significant highest NP uptake at 4 and 24 hs was observed in the liver and spleen, followed by the brain and kidney, with minimal concentrations in the lungs and heart for all NPs. After CCI, a significant increase of NP uptake at 4 hs and 24 hs was observed within the traumatized hemisphere, especially in the perilesional area, although NPs were still found in areas away from CCI and the contralateral hemisphere in similar concentrations as in non-CCI subject. NPs were localized in neurons, glial and endovascular cells. Immunohistochemical staining against GFAP, Iba1, TNFα and IL1β demonstrated no glial activation or neuroinflamatory changes.
Conclusions: Tw80 and SDS coated biodegradable (PLLA) and non-biodegradrable (PFDL) NPs reach the brain parenchyma in both areas of traumatized and undamaged brain with disrupted and intact BBB, even though a high amount of them are retained in the liver and the spleen. No inflammatory reaction is elicited by these NPs within 24 hs after application. These preliminary promising results postulate the effectiveness and safety of these NPs as drug-carriers for the treatment of TBI.
Oral e-Poster Presentations - Booth 2: Neuro-Oncology C (Imaging&Monitoring), September 27, 2023, 1:00 PM - 2:30 PM
Background: Repetitive TMS (rTMS) can be used to non-invasively map cortical language areas. Commonly, frequencies of 5-10 Hz are used to induce speech errors. We could recently show that frequencies of 30 and 50 Hz are advantageous to achieve higher reliability. However, high-frequent rTMS applied over perisylvian regions still suffer from limited tolerability. Using short-train or paired-pulse TMS (pp-TMS) might offer a good alternative to rTMS to interfere with speech production. In this study, we, therefore, compared 30 Hz rTMS to pp-TMS aiming at improved language mapping.
Methods: 13 healthy, right-handed subjects (f=6, 25-41 years) were investigated using two different rTMS protocols: (i) 30 Hz rTMS and (ii) pp-TMS. TMS protocols were applied in a pseudo-randomized order during a picture naming task (picture-to-trigger interval: 0 ms) over cortical language areas. In a subsequent study, we compared pp-TMS also to short trains of three TMS pulses and repetitive paired pulse TMS. Language errors were post-hoc analysed by two independent raters and were assigned to eight different error categories. The level of pain was assessed on a subjective 0-10 numeric rating scale (NRS). Moreover, language error distribution was analysed using a cortical parcellation system.
Results: 30 Hz rTMS evoked a significantly higher number of errors than the pp-protocol, i.e., 18 ± 12 % vs. 10 ± 7 % (p<0.05). However, pp-TMS was significantly better tolerated with a mean NRS of 2.3 ± 1.6 vs. 3.4 ± 1.5 (p<0.05, FDR-corrected). Of note, pp-TMS could induce a higher number of anomias (15 ± 15 %) than repetitive TMS protocols (4 ± 7 %; p<0.1, FDR-corrected), but less dysarthria. The cortical distribution of errors differed between the two protocols. The results of train-of-three TMS were similar to the pp-TMS protocol.
Conclusions: Due to its better tolerability, pp-TMS might offer the possibility to stimulate regions which are particularly prone to direct facial / trigeminal nerve stimulation, e.g., the inferior frontal gyrus. Moreover, pp-TMS seems advantageous for mapping patients who are comparatively susceptible to rTMS side effects and with regard to safety in general.
TRENTOOL : an open source toolbox to estimate neural directed interactions with transfer entropy
(2011)
To investigate directed interactions in neural networks we often use Norbert Wiener's famous definition of observational causality. Wiener’s definition states that an improvement of the prediction of the future of a time series X from its own past by the incorporation of information from the past of a second time series Y is seen as an indication of a causal interaction from Y to X. Early implementations of Wiener's principle – such as Granger causality – modelled interacting systems by linear autoregressive processes and the interactions themselves were also assumed to be linear. However, in complex systems – such as the brain – nonlinear behaviour of its parts and nonlinear interactions between them have to be expected. In fact nonlinear power-to-power or phase-to-power interactions between frequencies are reported frequently. To cover all types of non-linear interactions in the brain, and thereby to fully chart the neural networks of interest, it is useful to implement Wiener's principle in a way that is free of a model of the interaction [1]. Indeed, it is possible to reformulate Wiener's principle based on information theoretic quantities to obtain the desired model-freeness. The resulting measure was originally formulated by Schreiber [2] and termed transfer entropy (TE). Shortly after its publication transfer entropy found applications to neurophysiological data. With the introduction of new, data efficient estimators (e.g. [3]) TE has experienced a rapid surge of interest (e.g. [4]). Applications of TE in neuroscience range from recordings in cultured neuronal populations to functional magnetic resonanace imaging (fMRI) signals. Despite widespread interest in TE, no publicly available toolbox exists that guides the user through the difficulties of this powerful technique. TRENTOOL (the TRansfer ENtropy TOOLbox) fills this gap for the neurosciences by bundling data efficient estimation algorithms with the necessary parameter estimation routines and nonparametric statistical testing procedures for comparison to surrogate data or between experimental conditions. TRENTOOL is an open source MATLAB toolbox based on the Fieldtrip data format. ...
Einleitung: Für die meisten Patienten mit HCC ist die LTX die einzige kurative Behandlungsoption. Bei diesen Patienten scheint eine Kontrolle der Erkrankung durch lokale Verfahren im Intervall bis zur LTX zu erreichen zu sein. Als das beste Verfahren gilt die transarterielle Chemoembolisation (TACE). Die Effektivität ist jedoch umstritten. Möglicherweise kann sie aber Patienten startifizieren, die ein hohes Rezidivrisiko haben.
Material und Methoden: Im Zeitraum zwischen 1995 und 2005 wurden n=27 Patienten mit HCC im Alter zwischen 22 und 69 Jahren transplantiert. Hiervon erhielten n=15 Patienten eine Vorbehandlung in Form einer alleinigen TACE oder kombiniert mit PEI [n=1] bzw. LITT [n=1]. Retrospektiv wurde das Gesamtüberleben sowie das „Event-free-survival“ (Rezidiv, Reinfektion und Tod) analysiert.
Ergebnisse: Die mittlere Wartezeit betrug bei Patienten in der TACE-Gruppe 214 Tage, bei Patienten ohne Vorbehandlung 133 Tage. Bei einem mittleren Nachbeobachtungszeitraum von 1097 ± 1193 Tagen für TACE-Patienten und 1674 ± 966 Tagen für non-TACE-Patienten betrug das Überleben für Patienten, die mit TACE vorbehandelt wurden 83,3%, für Patienten, die keine TACE erhielten 86.7% (p=0,5693). Gleiches fand sich für das Event-free-survival (p=0,8823). Das Gesamtüberleben der Patienten, die auf der Warteliste einen Tumorprogress hatten lag bei 77%, während Patienten mit stabiler Tumorgröße oder Regredienz der Tumore ein Überleben von 93% aufwiesen (p=0,0153). Unter TACE-Behandlung zeigten 5/15 Patienten eine zunehmende Anzahl an Herden im histologischen Präparat verglichen mit der Ausgangsbildgebung. Nur bei einem Patienten zeigte sich der Progress der Erkrankung bereits in der präoperativen Bildgebung. Patienten mit einem Progress der Erkrankung hatten ein Gesamtüberleben von 60%, während Patienten mit „stable disease“ oder Rückgang der Herde ein Gesamtüberleben von 100% hatten (p=0,0180).
Schlussfolgerung: Unseren Ergebnisse zufolge ist der Effekt der TACE als Bridgingverfahren auf das Überleben der Patienten fraglich. Allerdings scheint die TACE zur Riskostratifizierung geeignet zu sein. In unserem Patientenkollektiv hatten Patienten, die eine Progredienz der Erkrankung auf der Warteliste zeigten ein signifikant schlechteres Gesamtüberleben. Dies gilt auch bei ausschließlicher Betrachtung der Patienten mit TACE.