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Hintergrund: Die stationäre Aufnahme von Patienten mit Prellungen wird in Kliniken der Akutversorgung regelhaft praktiziert. Dabei stehen die pathophysiologischen Unfallfolgen oft im Hintergrund. Ziel dieser retrospektiven monozentrischen Untersuchung war die Untersuchung der Ätiologie sowie der kostenverursachenden Faktoren und Refinanzierung bei Aufnahmen durch Prellungen.
Methodik: Es erfolgte die Abfrage der Patienten entsprechend den Entlassdiagnosen aus dem krankenhausinternen Informationssystem (KIS). Eingeschlossen wurden 117 Patienten in einem Zeitraum von 2 Jahren. Es erfolgten hier die Klassifizierung nach Unfallmechanismus sowie die Einteilung in Altersgruppen. Des Weiteren erfolgte die Kostenkalkulation anhand von abteilungs- und klinikspezifischen Tagessätzen.
Ergebnisse: Bezüglich der Ätiologie war der häusliche Sturz die häufigste Ursache (48,7 %), gefolgt von dem Hochrasanztrauma (22,8 %). Innerhalb der Gruppe des häuslichen Sturzes lag das Durchschnittsalter im Mittel bei 77,8 Jahre. Diese Gruppe zeigte die längste Verweildauer (VWD) mit 5,2 Tagen. Im Rahmen der kalkulierten Kosten zeigte die Gruppe nach häuslichem Sturz die höchsten Kosten mit 2596,24 € bei einem mittleren DRG-Erlös von 1464,51 €.
Diskussion: Die Auswertung der klinikinternen Daten bestätigte die subjektive Wahrnehmung, dass ein Großteil der nach Prellung aufgenommenen Patienten aus der Altersgruppe >65 Jahre stammt. Die Aufnahme erfolgt hier vor dem Hintergrund der in dieser Altersgruppe zunehmenden Komorbiditäten sowie zur Abwendung von Folgeerkrankungen und Folgen der Immobilisierung. Ebenfalls konnte gezeigt werden, dass die Versorgungskosten gesundheitsökomisch relevant sind und die Behandlung in diesen Fällen nicht kostendeckend ist.
The Masquelet technique is used to treat large bone defects; it is a two-stage procedure based on an induced membrane. To improve the induced membrane process, demineralized bone matrix in granular (GDBM) and fibrous form (f-DBM) was tested with and without bone marrow mononuclear cells (BMC) as filling of the membrane against the gold standard filling with syngeneic cancellous bone (SCB). A total of 65 male Sprague–Dawley rats obtained a 5 mm femoral defect. These defects were treated with the induced membrane technique and filled with SCB, GDBM, or f-DBM, with or without BMC. After a healing period of eight weeks, the femurs were harvested and submitted for histological, radiological, and biomechanical analyses. The fracture load in the defect zone was lower compared to SCB in all groups. However, histological analysis showed comparable new bone formation, bone mineral density, and cartilage proportions and vascularization. The results suggest that f-DBM in combination with BMC and the induced membrane technique cannot reproduce the very good results of this material in large, non-membrane coated bone defects, nevertheless it supports the maturation of new bone tissue locally. It can be concluded that BMC should be applied in lower doses and inflammatory cells should be removed from the cell preparation before implantation.
Hintergrund: Die Analyse krankheitsspezifischer Kosten gewinnt in einem zunehmend ökonomisch ausgerichteten Gesundheitssystem an Relevanz, wobei vor allem chronische Erkrankungen aufgrund der langen Krankheitsdauer sowie häufiger Hospitalisierung und Arztbesuche von besonderem Interesse sind. Epilepsien stellen eine häufige neurologische Erkrankung dar, welche mit paroxysmal auftretenden epileptischen Anfällen und häufig hiermit assoziierten Verletzungen einhergeht und alle Altersgruppen betrifft.
Ziel: Ziel der Arbeit ist die Aufarbeitung der stationären Behandlungskosten anfallsbedingter Verletzungen sowie die Analyse hinsichtlich relevanter kostenverursachender Faktoren. Mittels alternativer Kalkulation der Versorgungskosten soll zusätzlich der Frage nach potenziellen Vergütungsproblemen im aktuellen DRG-System („diagnosis related groups“) nachgegangen werden.
Methoden: Grundlage dieser monozentrischen, retrospektiven Analyse ist der tatsächliche Erlös der stationären Behandlung von 62 Patienten, die zwischen 01/2010 und 01/2018 im Universitätsklinikum Frankfurt aufgrund von Verletzungen im Rahmen epileptischer Anfälle erfolgte. Die Analyse potenzieller kostenverursachender Faktoren bezog sich auf relevante soziodemographische und klinische Aspekte, die alternative Kalkulation der Versorgungskosten wurde mit gängigen gesundheitsökonomischen Methoden durchgeführt.
Ergebnisse: Der mittlere DRG-Erlös betrug 7408 € (±8993 €, Median 5086 €, Spanne 563–44.519 €), die mittleren kalkulierten Kosten 9423 € (±11.113 €, 5626 €, Spanne 587–49.830 €). Als signifikant kostenverursachender Faktor konnte eine Liegedauer ≥7 Tage (p = 0,014) identifiziert werden. Aufgrund des signifikanten Unterschieds (p < 0,001) zwischen Erlös und kalkulierten Kosten erfolgte eine Analyse nach Faktoren für potenzielle Vergütungsprobleme, welche für eine Aufenthaltsdauer von ≥7 Tagen (p = 0,014) sowie für eine Behandlung auf Intensivstation (p = 0,019) signifikant verblieb.
Schlussfolgerung: Die stationären Versorgungskosten von Patienten mit Frakturen aufgrund epileptischer Anfälle sind hoch und daher gesundheitsökonomisch relevant. Generell scheint die auf Fallpauschalen basierende Vergütung nach G‑DRG die tatsächlichen Kosten zu decken, bei Patienten mit einer langen Liegedauer oder einen Aufenthalt auf Intensivstation können jedoch Vergütungsprobleme bestehen.
Objectives: Reconstruction of long segmental bone defects is demanding for patients and surgeons, and associated with long-term treatment periods and substantial complication rates in addition to high costs. While defects up to 4–5 cm length might be filled up with autologous bone graft, heterologous bone from cadavers, or artificial bone graft substitutes, current options to reconstruct bone defects greater than 5 cm consist of either vascularized free bone transfers, the Masquelet technique or the Ilizarov distraction osteogenesis. Alternatively, autologous cell transplantation is an encouraging treatment option for large bone defects as it eliminates problems such as limited autologous bone availability, allogenic bone immunogenicity, and donor-site morbidity, and might be used for stabilizing loose alloplastic implants.
Methods: The authors show different cell therapies without expansion in culture, with ex vivo expansion and cell therapy in local bone defects, bone healing and osteonecrosis. Different kinds of cells and scaffolds investigated in our group as well as in vivo transfer studies and BMC used in clinical phase I and IIa clinical trials of our group are shown.
Results: Our research history demonstrated the great potential of various stem cell species to support bone defect healing. It was clearly shown that the combination of different cell types is superior to approaches using single cell types. We further demonstrate that it is feasible to translate preclinically developed protocols from in vitro to in vivo experiments and follow positive convincing results into a clinical setting to use autologous stem cells to support bone healing.
Introduction: The induced membrane technique for the treatment of large bone defects is a two-step procedure. In the first operation, a foreign body membrane is induced around a spacer, then, in the second step, several weeks or months later, the spacer is removed and the Membrane pocket is filled with autologous bone material. Induction of a functional biological membrane might be avoided by initially using a biological membrane. In this study, the effect of a human acellular dermis (hADM, Epiflex, DIZG gGmbH) was evaluated for the treatment of a large (5 mm), plate-stabilised femoral bone defect.
Material and Methods: In an established rat model, hADM was compared to the two-stage induced membrane technique and a bone defect without membrane cover. Syngeneous spongiosa from donor animals was used for defect filling in all groups. The group size in each case was n = 5, the induction time of the membrane was 3–4 weeks and the healing time after filling of the defect was 8 weeks.
Results: The ultimate loads were increased to levels comparable with native bone in both membrane groups (hADM: 63.2% ± 29.6% of the reference bone, p < 0.05 vs. no membrane, induced membrane: 52.1% ± 25.8% of the reference bone, p < 0.05 vs. no membrane) and were significantly higher than the control group without membrane (21.5%). The membrane groups were radiologically and histologically almost completely bridged by new bone formation, in contrast to the control Group where no closed osseous bridging could be observed.
Conclusion: The use of the human acellular dermis leads to equivalent healing results in comparison to the two-stage induced membrane technique. This could lead to a shortened therapy duration of large bone defects.
Regeneration of large bone defects is a major objective in trauma surgery. Bone marrow mononuclear cell (BMC)-supported bone healing was shown to be efficient after immobilization on a scaffold. We hypothesized that fibrous demineralized bone matrix (DBM) in various forms with BMCs is superior to granular DBM. A total of 65 male SD rats were assigned to five treatment groups: syngenic cancellous bone (SCB), fibrous demineralized bone matrix (f-DBM), fibrous demineralized bone matrix densely packed (f-DBM 120%), DBM granules (GDBM) and DBM granules 5% calcium phosphate (GDBM5%Ca2+). BMCs from donor rats were combined with different scaffolds and placed into 5 mm femoral bone defects. After 8 weeks, bone mineral density (BMD), biomechanical stability and histology were assessed. Similar biomechanical properties of f-DBM and SCB defects were observed. Similar bone and cartilage formation was found in all groups, but a significantly bigger residual defect size was found in GDBM. High bone healing scores were found in f-DBM (25) and SCB (25). The application of DBM in fiber form combined with the application of BMCs shows promising results comparable to the gold standard, syngenic cancellous bone. Denser packing of fibers or higher amount of calcium phosphate has no positive effect.
Bei Knochendefekten kritischer Größe ist es notwendig, den Knochen bei der Heilung zu unterstützen. Der derzeitige Goldstandard bei der Behandlung von critical size defects ist die Entnahme von autologem Knochen aus dem Beckenkamm, dies ist jedoch mit Nachteilen wie Entnahmemorbidität und Limitierung der entnehmbaren Menge vergesellschaftet. Das Knochen tissue engineering, bei welchem regenerative Zellen mit einem Knochenersatzmaterial kombiniert werden, könnte eine vielversprechende Alternative sein. Stromale Knochenmarkzellen, die Osteoblasten differenzieren können, und endotheliale Vorläuferzellen, die die Vaskularisierung der Defektzone unterstützen, zeigten sich effektiv in tierexperimentellen Studien; jedoch müssen diese Zellen vor Verwendung über einen längeren Zeitraum in Kultur expandiert werden. Dies kann jedoch zu einer Akkumulation genetischer Schäden und möglicherweise zu einer Entartung der transplantierten Zellen führen. Bone marrow mononuclear cells (BMC) stellen eine interessante Alternative dar, sie können innerhalb weniger Stunden isoliert und dem Patienten zurückgegeben werden. Ziel dieser Arbeit war daher, die Adhäsion und funktionelle Aspekte von BMC auf drei verschiedenen Knochenersatzmaterialien zu analysieren.
Im ersten Versuchsteil wurde untersucht, ob es möglich ist, BMC auf einem β-Tricalciumphosphat (β-TCP)-Scaffold auszusäen, und ob eine Beschichtung des Scaffolds eine positive Auswirkung auf die BMC-Adhäsion und Aktivität hat. Hierbei wurde eine Beschichtung mit humanem Plasma (FFP) und Fibronektin gegen eine Kontrolle verglichen. Es konnte gezeigt werden, dass BMC auf unbeschichtetem β-TCP adhärieren und dass eine Vorbeschichtung des Scaffolds mit Fibronektin oder mit FFP zu keiner weiteren Verbesserung der initialen Adhäsion führt. FACS-Analysen zeigten, dass der Prozentsatz der auf dem Material adhärierenden Fraktionen regenerativer Zellen dem Prozentsatz der in der Kontrolle enthaltenen regenerativen Zellen entspricht. Überdies konnte eine endotheliale Differenzierung der ausgesäten BMC beobachtet werden. Die Anzahl adhärierender BMC war zum ersten Messpunkt an Tag zwei unabhängig von der Vorbeschichtung am höchsten. Interessanterweise war die Zahl der adhärierenden BMC auf unbeschichtetem Material signifikant gegenüber den beschichteten Materialien erhöht.
Basierend auf der Beobachtung, dass eine Vorbeschichtung der Trägersubstanz nicht zu einer Verbesserung der BMC-Adhäsion auf dem Gerüststoff führt, wurden im zweiten Versuchsteil unbeschichtete Gerüststoffe miteinander verglichen. Für diese Arbeit wurden drei aus verschiedenen Klassen der Knochenersatzmaterialien stammende Scaffolds gewählt. ChronOs® als Vertreter der β-TCPs, Cerabone®, eine verarbeitete bovine Knochenmatrix, und Demineralized Bone Matrix (DBM), ein sterilisiertes humanes Knochentransplantat. Die Untersuchungen ergaben signifikante Unterschiede in der Aussaateffizienz der Zellen auf den Materialien und der Zellaktivität im Verlauf über 21 Tage. DBM zeigte hier im Materialvergleich die besten Ergebnisse. In unserem Versuch zeigte sich die Menge der absorbierten Flüssigkeit im Verhältnis zur Materialmenge bei DBM signifikant erhöht gegenüber den beiden anderen Materialien. Zudem konnte mittels HE- und Kern-Färbung (DAPI) der Nachweis erbracht werden, dass sich Zellen tief im Inneren des Materials anlagern. MTT-Tests zeigten an Tag 14 eine signifikant erhöhte metabolische Aktivität auf DBM gegenüber Cerabone® und an Tag 21 gegenüber beiden Vergleichsmatrices. Wir konnten auf allen Materialien an Tag 2 eine signifikant erhöhte VEGF-Produktion feststellen. Mittels Real-Time-PCR ließ sich eine VEGF-Genexpression in BMC auf allen Materialien bis Tag 14 und auf DBM über die kompletten 21 Tage nachweisen. Die Genexpression von vWF konnte ebenfalls auf allen Materialien über den gesamten Zeitraum nachgewiesen werden.
Zusammengefasst konnte durch diese Studie belegt werden, dass die initiale Adhärenz von BMC auf unbeschichtete Knochenersatzmaterialien generell hoch ist, aber signifikante materialspezifische Unterschiede in der Aussaateffizienz und nachfolgend der metabolischen Aktivität und der VEGFSynthese der BMC existieren. Humanes Knochenersatzmaterial zeigte sich in unserer Studie als überlegen. Daher sollte die Art des Knochenersatzmaterials für den künftigen klinischen Einsatz von BMC Berücksichtigung finden.
In Bone Tissue Engineering (BTE), autologous bone-regenerative cells are combined with a scaffold for large bone defect treatment (LBDT). Microporous, polylactic acid (PLA) scaffolds showed good healing results in small animals. However, transfer to large animal models is not easily achieved simply by upscaling the design. Increasing diffusion distances have a negative impact on cell survival and nutrition supply, leading to cell death and ultimately implant failure. Here, a novel scaffold architecture was designed to meet all requirements for an advanced bone substitute. Biofunctional, porous subunits in a load-bearing, compression-resistant frame structure characterize this approach. An open, macro- and microporous internal architecture (100 µm–2 mm pores) optimizes conditions for oxygen and nutrient supply to the implant’s inner areas by diffusion. A prototype was 3D-printed applying Fused Filament Fabrication using PLA. After incubation with Saos-2 (Sarcoma osteogenic) cells for 14 days, cell morphology, cell distribution, cell survival (fluorescence microscopy and LDH-based cytotoxicity assay), metabolic activity (MTT test), and osteogenic gene expression were determined. The adherent cells showed colonization properties, proliferation potential, and osteogenic differentiation. The innovative design, with its porous structure, is a promising matrix for cell settlement and proliferation. The modular design allows easy upscaling and offers a solution for LBDT.
Treatment of large bone defects is one of the great challenges in contemporary orthopedic and traumatic surgery. Grafts are necessary to support bone healing. A well-established allograft is demineralized bone matrix (DBM) prepared from donated human bone tissue. In this study, a fibrous demineralized bone matrix (f-DBM) with a high surface-to-volume ratio has been analyzed for toxicity and immunogenicity. f-DBM was transplanted to a 5-mm, plate-stabilized, femoral critical-size-bone-defect in Sprague-Dawley (SD)-rats. Healthy animals were used as controls. After two months histology, hematological analyses, immunogenicity as well as serum biochemistry were performed. Evaluation of free radical release and hematological and biochemical analyses showed no significant differences between the control group and recipients of f-DBM. Histologically, there was no evidence of damage to liver and kidney and good bone healing was observed in the f-DBM group. Reactivity against human HLA class I and class II antigens was detected with mostly low fluorescence values both in the serum of untreated and treated animals, reflecting rather a background reaction. Taken together, these results provide evidence for no systemic toxicity and the first proof of no basic immunogenic reaction to bone allograft and no sensitization of the recipient.
Since the introduction of rental E-scooters in Germany in mid-June 2019, the safety of this new means of transport has been the subject of extensive public debate. However, valid data on injuries and usage habits are not yet available. This retrospective two-center study included a total of 76 patients who presented to the emergency department following E-scooter-related accidents. The mean age was 34.3 ± 12.4 years and 69.7% of the patients were male. About half of the patients were admitted by ambulance (42.1%). Fractures were found in 48.6% of patients, and 27.6% required surgical treatment due to a fracture. The upper extremities were the most commonly affected body region, followed by injuries to the lower extremity and to the head and face. Only one patient had worn a helmet. In-hospital treatment was necessary for 26.3% of the cases. Patients presented to the emergency department mainly during the weekend and on-call times. This is the first report on E-scooter-related injuries in Germany. Accidents with E-scooters can cause serious injuries and, therefore, represent a further burden to emergency departments. The use of E-scooters appears to be mostly recreational, and the rate of use of protective gear is low.