Medizinische Fakultät - Digitale Hochschulschriften der LMU - Teil 01/19 Archiv
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In der vorliegenden Arbeit wird ein Überblick über ein breites Spektrum von höheren Säugetieren und einigen Beuteltieren und Kloakentieren geschaffen. Auf Basis dieser Forschung kann das TBG einzelner Tierarten genauer auf seinen Aufbau und seine Beschaffenheit untersucht werden. Proteinbiochemisch wurden die Tierarten durch Prüfung ihrer Serumkonzentration, der Bindungsaffinität für T4, und der Hitzestabilität charakterisiert. Die Methodik bestand aus dem T4- Bindungstest, der Scatchard-Analyse und der Hitzedenaturierung. In Verwertung und durch weiterführende Untersuchungen auf Basis der neuen Erkenntnisse könnten im TBG-Molekül Regionen identifiziert werden, welche sehr wahrscheinlich für Ligandenbindung und Hitzestabilität von Bedeutung sind. Zusätzlich könnten bestehende Hypothesen bezüglich des a1-PI-Strukturmodells zur Funktions-Struktur-Korrelation im TBG-Molekül bestätigt werden.
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Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, einen systematischen Überblick über Ursachen und Behandlung erworbener Vaginalstenosen zu geben und die Evidenzstärke therapeutisch/prophylaktischer Massnahmen zu bewerten. Wie schon Richter zitiert (Richter und Terruhn 1982) sehen Frauen weniger im Uterus als in der Scheide ihre Weiblichkeit verkörpert. Es wird deutlich, dass nicht-kongenitale Verengungen der Vagina bei betroffenen Frauen zu erheblichen Störungen der physischen und psychischen Integrität führen können, obschon nicht zwangsläufig mit subjektiven Beschwerden einhergehen müssen. Die Sichtung des Studienmaterials zum Thema ergibt nur sehr wenige prospektiv randomisiert placebokontrollierte Studien zur Behandlung der Vaginalstenose (Evidenzgrad Ib oder höher). In vielen Fällen handelt es sich um kleine Fallzahlen oder retrospektive Betrachtungen mit geringer Evidenzstärke. Angaben zur Inzidenz variieren erheblich, abhängig davon, ob vaginale Veränderungen im Rahmen der Gesamtmorbidität einer Erkrankung oder isoliert betrachtet wurden. Auch die klinische Absicherung einer Vaginalstenose wurde nicht einheitlich vorgenommen. Dies erschwert eine Vergleichbarkeit der Studien. Untersuchungen zur sexuellen Funktionsstörung nach Erkrankungen, die zu einer Beeinträchtigung der vulvovaginalen Anatomie führen können, wurden im Rahmen dieser Arbeit wiederholt betrachtet, da hier häufig auch eine differenzierte Untersuchung des Vaginaltraktes erfolgte. Vaginale Folgen des Lichen sclerosus, des Lichen planus, des Lyell-Syndromes und des Stevens-Johnson-Syndromes sind selten. Im Rahmen gyäkologischer Operationen, Bestrahlungen wegen eines gynäkologischen Karzinoms des Genitaltraktes oder einer cGVHD muß häufig mit stenosierenden Beschwerden gerechnet werden. Trotz zahlreicher Behandlungsansätze liegen gesicherte Erkenntnisse zu der Prävention vulvovaginaler Spätfolgen wie Synechien und Stenosierungen für die genannten Ursachen nicht vor. Lediglich die Wirksamkeit von topischen Östrogenen auf vulvovaginale Spätfolgen einer Strahlentherapie ist in prospektiv randomisierten Studien belegt (Ib, A). Behandlungsregime wie frühzeitige lokale Applikation von Kortikosteroiden, Einlage eines kortisonbeschichteten Obturators bereits im akuten Krankheitsstadium, frühzeitige Wiederaufnahme von Geschlechtsverkehr sind rein empirisch und bedürfen der Absicherung durch prospektive Untersuchungen. Dies dürfte bei der Seltenheit genannter Erkrankungen mühsam und langwierig sein. Die erhöhte Inzidenz von Vaginalstenosen in Studien, die gezielt vulvovaginale Veränderungen betrachteten und die geringe Gesamtzahl kontrollierter Studien machen deutlich, dass vulvovaginale Folgen bislang zu wenig untersucht sind. Eine operative Therapie der vulvovaginalen Schädigung ist nur selten notwendig, dann aber häufig technisch sehr anspruchsvoll. Es stehen eine Reihe von Operationsverfahren zu Verfügung, die für die Behandlung sowohl narbiger Strikturen als auch Gewebedefekte geeignet sind. Die Fülle der Methoden spiegelt die Schwierigkeiten wider, ein wirklich befriedigendes Behandlungsergebnis zu erreichen. Vorliegendes Datenmaterial inkludiert nur relativ geringe Fallzahlen. Es gibt keine prospektiven Untersuchungen, die Operationsmethoden gegeneinander vergleichen. Dies dürfte bei der geringen Zahl an operationsbedürftigen Befunden und der konsekutiven Entwicklung einer präferierten Operationstechnik einzelner Zentren auch schwierig durchzuführen sein.
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Die vorliegende Arbeit erbrachte den experimentellen Nachweis, daß Hyaff11 ein geeignetes Biomaterial für das Tissue-Engineering von humanem Knorpelgewebe ist. Es wurde gezeigt, daß aus kleinen Proben nativen Knorpelgewebes eine ausreichende Zellzahl für die Herstellung eines größeren dreidimensionalen Verbandes gewonnen werden kann. Die in vitro gebildeten Hyaff11-Chondrozyten-Transplatate bilden in vivo ein Gewebe aus, das anhand der histologischen Kriterien weitgehend Knorpelgewebe entspricht. Offen bleiben die Fragen, ob der Prozeß der Redifferenzierung mit den vorliegenden Methoden vollständig ereicht werden kann, und ob das Biomaterial anderen überlegen in dem Nutzen für das Tissue Engineering von Knorpelgewebe ist. Weitere Studien müssen hier folgen.
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Das Vorhofflimmern (VHF) stellt als die häufigste anhaltende Rhythmusstörung eine grosse Herausforderung in der Arrhythmieforschung dar. Induktionsmuster des VHF wurden bisher nur wenig untersucht. Im Rahmen der atrial-fibrillation-therapy-study wurden bei Patienten mit medikamentös therapierefraktärem VHF solche Vorhofflimmerepisoden mittels einer neuartiger Schrittmachertechnologie registriert und ausgewertet. Dabei zeigte sich, dass für das paroxysmale Vorhofflimmern kein einheitlicher Auslösemechanismus verantwortlich gemacht werden konnte. Die frühe Reinitiierung von VHF wurde erstmals als häufiges auslösendes Moment der Rhythmusstörung nachgewiesen. Neue präventive Schrittmacheralgorithmen registrieren derzeit zunächst potentielle Trigger von VHF und sollen diese dann durch präventive Stimulation unterdrücken.
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In der vorliegende Arbeit wurden retrospektiv anhand von 235 Patienten, die im Zeitraum von 1990 bis 1995 wegen einer benignen Schilddrüsenerkrankung in der Klinik für Nuklearmedizin des Klinikums Großhadern mit Radioiod therapiert wurden, die Faktoren, welche möglicherweise Einfluß auf das Ergebnis einer Radioiodtherapie haben, untersucht, wobei die prätherapeutische Stoffwechsellage besondere Berücksichtigung fand. Dabei wurden die Faktoren "Einnahme von Thyreostatika während der Therapie" und "24h-Radioiod-Uptake aus dem Radioiodtest" als die beiden wesentlichen, prognostisch wertvollen Parameter identifiziert, die bei der Einschätzung des Therapieerfolges hilfreich sind. Bei Einnahme von Thyreostatika während der Therapie ergab sich ein 7,8-faches Risiko für ein Versagen der Radioiodtherapie in Relation zu Patienten ohne Thyreostatikabehandlung während der Therapie. Patienten mit einem 24h-Uptake im Radioiodtest von über 43% hatten ein 24,5-faches Risiko, Therapieversager zu werden im Vergleich zu Patienten mit einer Speicherung bis zu 43%. In Wirklichkeit sind jedoch diese beiden Faktoren eng verzahnt mit vielen anderen möglichen – auch in dieser Arbeit untersuchten – Einflußfaktoren, so daß deren herausragende Bedeutung nicht über die Tatsache hinwegtäuschen darf, daß auch andere Faktoren, wie z.B. Schilddrüsenvolumen, prätherapeutische Stoffwechsellage und die Einnahme eines Thyreostatikums einen Teil zur Beeinflussung des Therapieerfolges beitragen. Die Arbeit zeigt, daß sich die Stoffwechsellage hinter beiden genannten Hauptfaktoren verbergen kann, da eine ausgeprägte Hyperthyreose während der Therapie einerseits die Gabe eines Thyreostatikums erzwingen kann und andererseits ein hoher Uptake Folge einer Hyperthyreose sein kann. Der in theoretischen Überlegungen offensichtlichste Einflußfaktor, die erreichte Herddosis während der Therapie, war bei den Therapieerfolgen und den Therapieversagern nahezu gleich und kann folglich die in dieser Studie erfaßten Therapieversager nicht erklären, was als Zeichen einer guten Therapieplanung und –ausführung der Radioiodtherapie beim untersuchten Patientengut gewertet werden kann.
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Plasminogen wird durch verschiedene Proteasen proteolytisch gespalten. Zu den Enzymen, von denen bekannt ist, daß sie Plasminogen an definierten Peptidbindungen prozessieren können, gehören Elastase aus polymorphnukleären Neutrophilen (PMN) und Metallo-Elastase aus Makrophagen. Ein Spaltprodukt ist Miniplasminogen, das die proteolytische Domäne und den Kringel 5 umfaßt. Die Spaltstelle bei Val441 ist charakterisiert und ein Sandwich-ELISA gegen die Neodeterminante ist etabliert. Das dabei entstehende Counterpart besteht aus den Kringeln1-4. Es wird Angiostatin genannt, weil es hemmend auf die Neubildung von Gefäßen wirkt. Im Rahmen dieser Arbeit sollte untersucht werden, ob Miniplasminogen unter pathologischen Bedingungen wie Sepsis, Peritonitis und Tumorerkrankungen auftritt, um daraus einerseits den Einfluß der Elastase abzuleiten und Einblicke in die pathophysiologischen Abläufe bei Entzündung und Tu-morgeschehen unter Betrachtung der Plasminogenspaltprodukte in Korre-lation zu anderen Parametern zu gewinnen. In Vorversuchen konnte gezeigt werden, daß unter dem Einfluß von aktivierten polymorph-nukleären Neutrophilen Miniplasminogen aus Plas-minogen generiert wird. Von den potentiell an der Proteolyse beteiligten En-zymen konnte in vitro nur bei dem Einsatz von PMN-Elastase Mini-plasminogen nachgewiesen werden, nicht jedoch von MMP-2, -8 und -9. In Untersuchungen zur Stabilität von Miniplasminogen unter verschiedenen Blutabnahmebedingungen waren Citrat-Proben den anderen Systemen (EDTAPlasma, Serum) überlegen. In Proben von gesunden Probanden konnte in keinem Fall Miniplasminogen über der Nachweisgrenze des ELISAs gemessen werden.Es wurden Proben aus klinischen Studien zu Sepsis, Peritonitis und Mammakarzinom ausgewählt, die auf Grund einer hohen PMN-Elastase-Konzentration ein Entstehen von Miniplasminogen erwarten lassen konnten. Ein Ausscheiden von Miniplasminogen über die Niere konnte durch Messungen im Urin ausgeschlossen werden. In Citratplasma-Proben von Peritonitispatienten war kein Miniplasminogen nachweisbar, in Peritonitisexsudaten desselben Patientenkollektivs waren Miniplasminogenwerte bis 90 ng/ml meßbar. Es zeigte sich allerdings keine Korrelation zu anderen Parametern (Elastase-Konzentration, Plasminogenkonzentration). Signifikante Unterschiede der Miniplasminogenkonzentrationen konnten zwischen den Mittelwerten der Proben der Patientengruppe, bei der therapeutisch Fresh-Frozen-Plasma intraabdominell appliziert wurde, und der Kontrollgruppe, sowie zwischen den Gruppen mit und ohne Tumorerkrankung nachgewiesen werden. Bei der Evaluierung von Serumproben aus einem Mammakarzinom-Kollektiv wurden Werte bis 52 ng/ml gemessen. Eine Korrelation mit anderen Parametern oder signifikante Unterschiede in den verschiedenen Subgruppen konnten auch hier nicht gezeigt werden. Ein Zusammenhang zwischen der proteolytischen Kapazität in den Exsudaten und der MPlg-Entstehung ließ sich nicht zweifelsfrei beweisen. MPlg ist daher – im Gegensatz zu dem Elastase-spezifischen Spaltprodukt des Fibrinogens (FEP) (Gippner-Steppert, 1991) - als ein spezifisches Spaltprodukt des Plg nicht für den indirekten Nachweis der proteolytischen Aktivität der PMNElastase geeignet. Erfolgversprechend könnten ggf. immunhistochemische Untersuchungen von Tumormaterial in Hinblick auf das lokale Entstehen von Miniplasminogen sein.
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Das Uhrenprotein Frequency (FRQ) wird in Neurospora crassa nach seiner Synthese phosphoryliert. Die dafür verantwortliche(n) Kinase(n) ist (sind) nicht identifiziert. In der Fruchtfliege Drosophila melanogaster und im Goldhamster Mesocricetus auratus werden Uhrenproteine durch Enzyme aus der Familie der Caseinkinasen 1 phosphoryliert (Doubletime, tau-Genprodukt). Im Rahmen dieser Arbeit konnte die zur humanen Caseinkinase 1ε und zu Doubletime (DBT) aus D. melanogaster homologe CK-1a aus N. crassa kloniert und charakterisiert werden. Es wurde auch eine zweite zur humanen Caseinkinase 1ε homologe Kinase - CK-1b - in N. crassa identifiziert. Das für CK-1a kodierende Gen ist näher mit DBT verwandt. Daher wurde CK-1a in E. coli als Hexahistidinfusionsprotein kloniert, exprimiert und gereinigt. Die gereinigte CK-1a ist in vitro aktiv. Sie phosphoryliert β-Casein und unterliegt einer Autophosphorylierung. FRQ wird in vitro an mindestens zwei Stellen von CK-1a phosphoryliert. Diese Phosphorylierungsstellen liegen wahrscheinlich innerhalb der PEST-Sequenzen von FRQ.
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In der vorliegenden Arbeit sollten Störungen der zerebralen Mikrozirkulation insbesondere im Hinblick auf die Aktivierung von Leukozyten-Endothelinteraktionen nach der globalen zerebralen Ischämie untersucht werden. Darüber hinaus sollte die Rolle der beiden Mediatoren Platelet-activating factor und Bradykinin bei der Aktivierung der Leukozyten-Endothelinteraktionen aufgeklärt werden. Es sollte dabei auch der Einfluss der Mikrozirkulationsstörungen und der beiden Mediatoren Platelet-activating factor und Bradykinin auf das neurologische Defizit und den ischämischen Hirnschaden berücksichtigt werden. Mit untersucht wurde das therapeutische Potenzial von PAF- und Bradykinin-Rezeptorantagonisten in Hinblick auf die zerebrale Ischämie. Die globale zerebrale Ischämie mit einer Dauer von 15 Minuten wurde an 153 mongolischen Wüstenrennmäusen (Gerbil) durch Verschluss beider Aa. carotides communes induziert. Vor und bis zu drei Stunden nach der Ischämie wurden Aufnahmen der oberflächlichen kortikalen Mikrozirkulation mit der intravitalen Epifluoreszenz-mikroskopie durch ein transdurales Schädelfenster angefertigt. Die Tiere atmeten spontan in Halothan-Maskennarkose, der arterielle Blutdruck wurde kontinuierlich überwacht und die Körpertemperatur mit einer Heizplatte bei 37,0 ̊C gehalten. Mit dem Fluoreszenzfarbstoff FITC-Dextran (MG 150 000) wurden die Gefäße kontrastiert, Rhodamin 6 G diente zur in vivo Anfärbung von Leukozyten. Die Analyse der intravital-mikroskopischen Bilder erfolgte off-line mit einem Computer-unterstützten Bildverarbeitungssystem. Als Parameter wurden die Leukozyten-Endothelinteraktionen, die Durchmesser von Arteriolen und Venolen und die funktionelle Kapillardichte quantitativ beurteilt. Zusätzlich konnte die zerebrale mikrovaskuläre Perfusion durch Messung der arterio-venösen Transitzeit bestimmt werden. Während einer Beobachtungszeit von vier Tagen wurde täglich das neurologische Defizit mit einem Neuroscore und danach histomorphologisch der ischämische Hirnschaden erfasst. Der PAF-Rezeptorantagonist WEB 2170 wurde in zwei verschiedenen Dosierungen, 2 und 20 mg/kg KG, 15 Minuten vor Induktion der Ischämie intravenös injiziert. Der Bradykinin B1-Rezeptorantagonist B 9858, der B2-Rezeptorantagonist CP 0597 und der kombinierte B1/B2-Rezeptorantagonist B 9430 wurden jeweils als Bolus von 18 μg/kg KG 15 Minuten vor der Ischämie i.v. injiziert, gefolgt von einer kontinuierlichen subkutanen Infusion mittels osmotischer Minipumpe in einer Dosierung von 300 ng/kg/min bis zum Ende des Versuchs am Tag vier nach der Ischämie. Aus den Ergebnissen der vorliegenden Arbeit können folgende Schlüsse gezogen werden: Die postischämische Hypoperfusion, die für die Reperfusion nach der globalen zerebralen Ischämie charakteristisch ist, ist weder Folge einer arteriolären Vasokonstriktion noch Folge des Verschlusses von Kapillaren. Nach dem Ende der Okklusion beider Aa. carotides communes ist die Perfusion der kortikalen Kapillaren weitgehend erhalten, das “no-reflow”-Phänomen tritt nach der globalen zerebralen Ischämie mit einer Dauer von 15 Minuten nicht auf. Das Rollen von Leukozyten wurde durch den PAF-Antagonisten nicht beeinflusst. Die Applikation von WEB 2170 mit einer Dosis von 20 mg/kg KG verminderte selektiv die feste Adhärenz von Leukozyten am venolären Endothel in der frühen Reperfusionsphase nach der globalen zerebralen Ischämie. Die Vasomotorik und die zerebrale Durchblutung sind weder unter physiologischen Bedingungen noch während der Reperfusion nach der globalen Ischämie durch den Mediator PAF reguliert. Das neurologische Defizit nach der Therapie mit dem PAF-Antagonisten entspricht dem der Kontrolltiere. Auch der Untergang selektiv vulnerabler Nervenzellen konnte durch die Therapie nicht vermindert werden. Bradykinin vermittelt sowohl das Rollen als auch die feste Adhärenz von Leukozyten am Gefäßendothel. Die selektive Blockade des B1- oder des B2-Rezeptors reduzierte die Leukozyten-Endothelinteraktionen im gleichen Ausmaß. Die kombinierte Blockade beider Bradykininrezeptoren hatte keinen zusätzlichen hemmenden Effekt. Bei Antagonisierung des B2-Rezeptors war der Durchmesser pialer Arteriolen während der frühen Reperfusionsphase um bis zu 27 % reduziert. Daraus lässt sich schließen, dass die Aktivierung des B2-Rezeptors durch Bradykinin nach der globalen Ischämie zur arteriolären Vasodilatation führt. Die Mortalität der Tiere war bei der selektiven Blockade des B1-Rezeptors und bei der kombinierten Blockade beider Rezeptoren signifikant erhöht. Dies deutet darauf hin, dass die Aktivierung des Bradykinin B1-Rezeptors in der Reperfusionsphase nach der globalen Ischämie neuroprotektiv wirkt. Die zugrunde liegenden Mechanismen sind noch weitgehend unklar, eine Erklärung kann derzeit nicht angeboten werden. Die Entzündungsreaktion nach der globalen zerebralen Ischämie bei der mongolischen Wüstenrennmaus trägt nicht zur Entwicklung des sekundären Hirnschadens bei, ein Zusammenhang zwischen dem Ausmaß der Leukozyten-Endothelinteraktionen und dem neurologischen Defizit oder der Überlebensdauer liegt nicht vor. Die Hemmung der postischämischen Entzündungsreaktion nach der globalen zerebralen Ischämie (z.B. nach kardiopulmonaler Reanimation) beim Menschen erscheint daher wenig sinnvoll. Beide in den Experimenten untersuchten Mediatoren, PAF und Bradykinin, tragen zur Aktivierung der Leukozyten-Endothelinteraktionen bei. Die Antagonisierung beider Mediatoren hat eine teilweise Reduzierung, allerdings nicht eine vollständige Hemmung der Leukozyten-Endothelinteraktionen zur Folge. Weiterführende Untersuchungen an dem von uns verwendeten Modell, z.B. mit der Antagonisierung weiterer Mediatoren (Endothelin, Cytokine) oder der Blockade von Adhäsionsmolekülen (Selektine, Integrine), sollten die Aufklärung des Wechselspiels der zahlreichen potenziellen Mechanismen der Aktivierung von Leukozyten nach der globalen zerebralen Ischämie möglich machen. Darüber hinaus ist der Vergleich der dargestellten Daten mit Ergebnissen aus Experimenten mit einer fokalen, länger andauernden Ischämie wichtig, um die Kenntnisse über die postischämischen Störungen der Mikrozirkulation erweitern zu können. Erst die vollständige Klärung der komplexen und multifaktoriellen pathophysiologischen Prozesse, die bei der zerebralen Ischämie ablaufen, wird eine effektive Therapie des ischämischen Hirnschadens möglich machen.
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Zur Bedeutung von Phosphatidylinositol-3-Kinasen für die Modulation hepatobiliärer Sekretion durch Gallensäuren in der perfundierten Rattenleber
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Das maligne Melanom ist einer der am stärksten immunogenen, soliden Tumoren weswegen Immuntherapien zu einem Standardtherapiekonzept geworden sind. Die Mitglieder der TNFR Familie können zusätzliche Aktivierungssignale zur Aktivierung von T-Zellen liefern. CD30L wurde im Vergleich zu B7-1 als kostimulatorisches Molekül evaluiert. CD30L und B7-1 konnten auf Melanomzellen stabil zur Expression gebracht werden. Diese Melanomzellen wurden mit T-Zellen inkubiert und die induzierte Expression von Aktivierungsmarkern sowie die Proliferationsraten gemessen. CD30L besitzt nur geringe primäre Stimulationsfähigkeit für T-Zellen. Seine Rolle bei der sekundären Aktivierung konnte noch nicht eindeutig geklärt werden, da der erzielte Effekt abhängig ist vom Aktivierungszustand der eingesetzten T-Zellen und von den gewählten experimentellen Bedingungen. Die genauen Umstände unter welchen CD30L aktivierend oder Apoptose induzierend wirkt müssen noch näher definiert werden
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Die vorliegende Untersuchung zielte zum einen auf die Entwicklung eines Modells zur in vitro Testung von pertrochantären Frakturen ab, zum anderen auf das Sichtbarmachen des Kraftflusses an der Oberfläche des proximalen Femur sowie auf die Darstellung der Veränderungen dieses Kraftflusses, bedingt durch verschiedene Stabilisierungsverfahren für pertrochantäre Femurfrakturen. Es ist nach wie vor wenig darüber bekannt, wie der Kraftfluss am proximalen Femur erfolgt, insbesondere darüber, wie die Kraftübertragung in den Femurknochen erfolgt, wenn dieser mit unterschiedlichen, für die Versorgung von pertrochantären Frakturen üblichen Systemen stabilisiert wird, nämlich der Dynamischen Hüftschraube (= DHS), dem Gamma-Nagel oder dem Proximalen Femur Nagel (= PFN). Aus diesem Grund erfolgte die Entwicklung eines Testmodells, welches es ermöglichte, den Kraftfluss am standarisiert-frakturierten humanen Leichenfemur sichtbar zu machen. Diese Visualisierung wurde mittels der PhotoStress-Methode erzielt: Optisch aktive Polymerschichten wurden direkt auf das gewünschte Testobjekt modelliert. An der Oberfläche des belasteten Femur wurden nun unter polarisiertem Licht farbige Belastungslinien (= Isochromaten) sichtbar, welche exakt meßbar und einer definierten Dehnung zuordbar sind. Nach der Entwicklung eines Testmodells (2 Femurpaare), welches eine möglichst physiologische Simulation einer Belastung erlaubt, wurden 10 Paare frischer Leichenfemora unter den Bedingungen der Steh-Phase während des Gehens mit einer Geschwindigkeit von 2 km/h getestet, was einer typischen Belastung in der früh-postoperativen Zeit gleichkommt (F = 9°, T = 0°, Belastung = 300% des Körpergewichts, Bergmann 1993). Folgende Konfigurationen wurden gegeneinander getestet: DHS versus Gamma-Nagel, Gamma-Nagel versus PFN, PFN-Stahl versus PFN-Titan. Die Tests wurden in 2 Schritten ausgeführt: a) Testung des nativen Femur. b) Testung des standarisiert-frakturierten Femur nach Stabilisierung mit einem der 3 Implantate. Die jeweiligen gemessenen Isochromatenordnungen N konnten so miteinander verglichen werden. Unter Bezug auf die eingangs erwähnten Ziele dieser Studie läßt sich folgendes festhalten: 1. Es ist gelungen, ein Modell zu entwickeln, welches es ermöglicht, humane Leichenfemora in vitro einer möglichst physiologischen Belastungssituation auszusetzen. Diese Belastungssimulation diente im weiteren Verlauf zur Testung von Femora, die nach Erzeugung einer artifiziellen, pertrochantären Hüftfraktur mit unterschiedlichen Osteosyntheseverfahren stabilisiert wurden. 2. Die PhotoStress-Methode, auch spannungsoptisches Oberflächenschichtverfahren genannt, ist in der Lage, sinnvolle und weiterführende Erkenntnisse in der in vitro Untersuchung von künstlich frakturierten, unter Belastung stehenden Femora zu liefern. 3. In der vorliegenden Arbeit ließen sich eindeutige biomechanische Unterschiede der drei Implantate DHS, Gamma-Nagel und PFN aufdecken. Derartige Unterschiede lassen sich sehr gut mit Erfahrungen aus dem klinischen Gebrauch der Implantate korrelieren. Aus den experimentell gewonnenen Ergebnissen können eindeutige Schlußfolgerungen für eine optimierte klinische Anwendung dieser Osteosynthesematerialien gezogen werden. Nach der Beantwortung der eingangs gestellten, allgemeinen Ziele bzw. Fragen, nun zu den konkreten Schlussfolgerungen, die aus den durchgeführten Versuchen gezogen werden können: 1. Die verwendete PhotoStress-Methode ermöglicht es erstmals, den Kraftfluss am belasteten, frakturierten, humanen Leichenfemur zu visualisieren. Sie stellt somit ein wichtiges methodisches Instrument für die medizinisch-biomechanische Testung von Osteosynthesematerialien dar. 2. Das Sichtbarmachen der Kraftlinien am proximalen Femur mittels Oberflächenspannungsoptik erlaubt es, Testmodelle zu entwickeln, welche eine möglichst physiologische Belastungssimulation zulassen. Die in zahlreichen Studien weit verbreitete Krafteinleitung in das Femur mit einem (zu großen) Winkel F (z. B. F = 25°) führt zu einem unphysiologischen, artifiziellen Biegemoment im Femurschaftbereich. Dieses Biegemoment konnte in unserem Modell unter Zuhilfenahme der PhotoStress-Methode durch einen auf F = 9° verminderten Winkel minimiert werden. Diese Art der Krafteinleitung erlaubt somit eine Minimierung von Artefakten. 3. Für die DHS zeigt sich, dass sie ein physiologischeres Spannungsmuster erzeugt als der Gamma-Nagel. Dies ist auf die Konzeption als „load sharing“ Implantat zurückzuführen. Eine Refixierung des medialen Fragmentes ist aus biomechanischer Sicht sinnvoll, und sollte, wenn klinisch ohne zu großen Aufwand möglich, erfolgen. Die DHS zeigt eine ausreichende Maximalbelastbarkeit auch in unphysiologisch hohen Belastungen, wenngleich die Maximalbelastbarkeit deutlich unter der des Gamma-Nagels liegt. Während der Belastungsphasen erscheint das Frakturrisiko für die DHS deutlich niedriger als für den Gamma-Nagel. Das Spannungsmuster der DHS liegt dem nativen Spannungsmuster von allen drei getesteten Implantaten am nächsten. 4. Für den Gamma-Nagel gilt, dass er aufgrund seiner Konfiguration als „load bearing“ Implantat einen Großteil der Kraft selbst trägt. Er zeigt im Gegensatz zur DHS eine wesentlich größere Maximalbelastbarkeit. Der Gamma-Nagel weist einen deutlich kürzerem Hebelarm auf als die DHS. Als Hauptkomplikation muß die distale Femurschaftfraktur (ausgehend von den distalen Verriegelungsschrauben) gefürchtet werden. Aufgrund seiner Konfiguration erscheint der Gamma-Nagel besonders für instabile Frakturen geeignet. 5. Proximaler Femur Nagel und Gamma-Nagel führen am frakturierten Femur zu einem qualitativ sehr ähnlichen Stressmuster. Um das Risiko für Frakturen im Bereich der distalen Verriegelungsschrauben zu minimieren, ist es unbedingt zu empfehlen, bei beiden Implantaten distal nur mit einer statt mit zwei Schrauben zu verriegeln. Dies führt zu einer Verringerung von Interferenzen, welche durch die Verwendung von zwei distalen Verriegelungsschrauben hervorgerufen werden. Die zu erwartenden Spannungsspitzen in diesem Bereich sind für den PFN geringer als für den Gamma-Nagel. Soll aus klinischen Gründen heraus distal dennoch mit zwei Schrauben verriegelt werden, so ist die Gefahr für eine spätere Schaftfraktur bei Anwendung des Gamma-Nagels deutlich größer als für die Anwendung des PFN. Die Maximalbelastbarkeit der beiden intramedullären Kraftträger ist in etwa vergleichbar groß. Wichtig ist es, darauf hinzuweisen, dass die Isochromatenwerte im Bereich der Verriegelungsbolzen beim PFN stets deutlich unter denen des Gamma- Nagels waren. Somit zeigt der PFN gegenüber dem Gamma-Nagel ein eindeutig vorteilhaftes Spannungsmuster. Einen weiteren Vorteil zeigt der PFN durch seine Antirotationsschraube, welche eine mögliche Rotation des Hüftkopffragmentes vermindert. Wird der PFN verwendet, so ist aufgrund des etwas günstigeren Spannungsmusters der Titanversion diese zu bervozugen. Insgesamt scheinen die biomechanischen Eigenschaften des PFN denen des Gamma-Nagels überlegen zu sei
