Etablierung eines Messverfahrens zum Monitoring von Sauerstoff, pH und Wirbelstrominduktion während der heterotopen Osteoinduktion

Christofzik, David

Die Rekonstruktion von ossären Defekten im Bereich des Gesichtsschädels, die nach Trauma, angeborenen Defekten oder bösartigen Neubildungen der Mundhöhle verbleiben, stellt die operative Medizin vor die große Herausforderung, sowohl Funktion als auch Ästhetik wiederherzustellen. Die Endokultivierung könnte zukünftig eine wichtige Behandlungsoption dieser Defekte bieten. Das Ziel der vorliegenden Arbeit war es die Stoffwechselvorgänge während der Besiedelung einer Matrize in einem etablierten Tiermodell für Endokultivierung zu überwachen. Hierzu dienten die metabolischen Parameter Sauerstoffsättigung und pH-Wert. Zusätzlich sollte mit dieser Studie das Verfahren der Wirbelstrominduktion untersucht werden, welches zum ersten Mal in vivo getestet wurde. Mit Hilfe der Wirbelstrommessung sollte ein non-invasives strahlungsfreies Monitoring des Knochenwachstums etabliert werden. Hierzu wurde 6 Wistar-Ratten jeweils ein Hydroxylapatit-Scaffold in eine präparierte Tasche auf dem M. latissimus implantiert. Zur Osteoinduktion wurde nach 7 und 14 Tagen rhBMP-2 in den Zentralkanal des Scaffolds appliziert. Nach Implantation folgten wöchentliche Messungen der oben genannten Parameter. Um eine mögliche Korrelation zwischen Wirbelstrom und Knochendichte herzustellen wurden nach 2 Wochen und nach Abschluss der Untersuchung Computertomogramme angefertigt. Im Anschluss erfolgte eine histologische Auswertung von Hartschliffpräparaten und entkalkten Parafinschnitten. Zwei Wochen post implantationem zeigten die Sauerstoffsättigung und der pH-Wert einen signifikanten Abfall. In den folgenden Wochen stiegen beide Parameter wieder an und stabilisierten sich nach mehreren Wochen auf physiologischen Werten. Dies ist die erste Studie, in der eine Methode zur reproduzierbaren Überwachung der Stoffwechselvorgänge während der heterotopen Knocheninduktion in vivo beschrieben wurde. Bei der Untersuchung der Wirbelstrominduktion konnte ein signifikanter Zusammenhang zum pH-Wert hergestellt werden. Eine Korrelation zur Knochendichte konnte nicht nachgewiesen werden. In weiterführenden Studien sollte ein genaueres Verfahren zur Knochendichtemessung eingesetzt werden.

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Christofzik, David: Etablierung eines Messverfahrens zum Monitoring von Sauerstoff, pH und Wirbelstrominduktion während der heterotopen Osteoinduktion.

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