Knochenneubildung und Knochendefektheilung durch den rekombinanten humanen Wachstumsfaktor Osteogenic Protein-1 (BMP-7): tierexperimentelle Untersuchungen am Problemdefektmodell der Schafstibia
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Autor: Regauer, Markus Peter
Jahr: 2009
Inhaltsverzeichnis 4
1. Einführung in die Thematik 10
1.1. Problematik Knochenersatz 10
1.1.1. Induktion als neue Dimension in der Chirurgie 10
1.1.2. Klinische Relevanz und volkswirtschaftlicher Aspekt 11
1.1.3. Anforderungsprofil für Knochenersatzmaterialien 12
1.1.4. Kritische Beurteilung der Standardverfahren 15
1.1.4.1. Autogene Knochentransplantation 16
1.1.4.2. Allogene und xenogene Knochentransplantation 18
1.1.4.3. Segmenttransport durch Kallusdistraktion 19
1.2. Historische Entwicklung 20
1.2.1. Primitive Arbeiten 20
12.2. Erste Knochentransplantationen 20
1.2.3. Pioniere des modernen Knochenersatzes 21
1.2.3.1. Schleichender Ersatz 21
1.2.3.2. Osteoblastentheorie 22
1.2.3.3. Bindegewebelehre 22
1.2.3.4. Induktionstheorie 23
1.2.3.5. Zwei-Phasen-Modell der Knochenregeneration 23
12.4. Osteoinduktive Wachstumsfaktoren 24
1.2.4.1. Knochenmatrixpräparationen 24
12.4.2. Die Entdeckung des Bone Morphogenetic Protein (BMP) 25
Inhaltsverzeichnis §
1.2.4.3. Rekombinante Einzelfaktoren 26
1.3. Stand der Forschung 27
1.3.1. Definitionen und Terminologie 27
1.3.2. Bone Morphogenetic Proteins und die TGF-ß Superfamily 27
1.3.3. Osteogenic Protein-1 29
1.3.3.1. Struktur und Funktion 29
1.3.3.2. Tierexperimentelle Studienergebnisse 32
1.3.3.3. Humane Pilotstudien 32
1.3.3.4. Probleme und offene Fragen 33
1.4. Fragestellung 35
2. Material und Methoden 36
2.1. Versuchsmodell 36
2.1.1. Segmentdefektmodell der Schafstibia 36
2.1.2. Rotationsinstabilität 37
2.1.3. Entlastungsmodell 38
2.2. Implantate und Gruppeneinteilung 41
2.2.1. Testsubstanz 41
2.2.2. Trägersubstanz 41
Inhaltsverzeichnis 6
2.2.3. Autogene Spongiosa 43
2.2.4. Gruppeneinteilung 43
2.3. Versuchsdurchführung 44
2.3.1. Versuchstierhaltung 44
2.3.2. Operationsvorbereitung 45
2.3.3. Operatives Vorgehen 47
2.3.4. Postoperative Nachsorge 50
2.3.5. Postoperative Verlaufskontrollen 51
2.3.6. Polychrome sequentielle Fluoreszenzmarkierung 52
2-3.7. Materialentnahme, -lagerung und -aufbereitung 54
23.8. Zeitschema des Versuchsablaufs 55
2-4. Auswertung 56
2-4.1. Klinischer Verlauf 56
2-4-2. Manuelle Testung post explantationem 56
24-3. Röntgenverlaufskontrollen 56
2-4-4. 3D-CT-Volumetrie 58
2-4-5 Biomechanik 59
Inhaltsverzeichnis 7
2.4.6. Unentkalkte Knochenhistologie 60
2.4.6.1. Einbettverfahren 61
2.4.6.2. Herstellung der Schnittpräparate 64
2.4.6.3. Mikroradiographie 66
2.4.6.4. Fluoreszenzmikroskopie 68
2.4.6.5. Histologische Färbungen 69
2.4.7. Statistik 70
3. Ergebnisse 72
3.1. Klinischer Verlauf 72
3.2. Manuelle Testung post explantationem 73
3.3. Röntgenverlaufskontrollen 73
3.4. 3D-CT-Volumetrie 78
3.5. Biomechanik 80
3.6. Unentkalkte Knochenhistologie 81
3.6.1. Mikroradiographie 81
3.6.2. Lichtmikroskopie 88
4. Diskussion 96
4.1. Versuchsmodell 96
Inhaltsverzeichnis 8
4.1.1. Versuchsdesign 96
4.1.2. Versuchstieranzahl 106
4.1.3. Versuchsdauer 107
4.2. Auswertungsverfahren 108
4.2.1. Röntgenverlaufskontrollen 108
4.2.2. 3D-CT-Volumtrie 109
4.2.3. Biomechanik 109
4.2.4. Unentkalkte Knochenhistologie 110
4.3. Ergebnisse 111
4.3.1. Röntgenverlaufskontrollen 111
4.3.2. 3D-CT-Volumetrie 115
4.3.3. Biomechanik 116
4.3.4. Unentkalkte Knochenhistologie 118
5. Zusammenfassung 124
6. Literaturverzeichnis 129
Inhaltsverzeichnis 9
7. Anhang 145
7.1. Definitionen und Terminologie 145
7.2. Operationsprotokoll 150
7.3. Anästhesieprotokoll 151
7.4. Verlaufsprotokoll 152
7.5. Tabellen 153
7.6. Protokolle der biomechanischen Auswertung 161
Danksagung 171
Lebenslauf 174
Publikationen 177
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