| dc.contributor.advisor | Braunschweig, Lena | |
| dc.contributor.author | Wichmann, Anna Sophie | |
| dc.date.accessioned | 2022-11-29T09:55:46Z | |
| dc.date.available | 2022-12-06T00:50:10Z | |
| dc.date.issued | 2022-11-29 | |
| dc.identifier.uri | http://resolver.sub.uni-goettingen.de/purl?ediss-11858/14378 | |
| dc.identifier.uri | http://dx.doi.org/10.53846/goediss-9576 | |
| dc.format.extent | 76 | de |
| dc.language.iso | deu | de |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ | |
| dc.subject.ddc | 610 | de |
| dc.title | Etablierung der Methoden zur Messung des Metallabriebs von flexiblen Titan-Langzeitimplantaten bei Kindern mit Wirbelsäulendeformitäten | de |
| dc.type | doctoralThesis | de |
| dc.title.translated | Establishing the methods for measuring metal wear of flexible titanium long-term implants in children with spinal deformities. | de |
| dc.contributor.referee | Hell, Anna-Kathrin Prof. Dr. | |
| dc.date.examination | 2022-11-29 | de |
| dc.description.abstractger | In der vorliegenden Arbeit wurden verschiedene Methoden zur Messung des Metallabriebs von flexiblen, wachstumsfreundlichen Titan-Langzeitimplantaten bei Kindern mit Wirbelsäu-lendeformitäten untersucht. Es ist bekannt, dass Titanabrieb von Implantaten durch Korrosi-on und Abnutzung entstehen kann. Um mögliche Einflussfaktoren und geeignete Methoden zur reproduzierbaren Messung des Abriebs zu identifizieren, wurden Blut-, Urin-, Sputum- und Gewebeproben entnommen und mit unterschiedlichen Nachweismethoden untersucht.
Das Studienkollektiv bestand aus 53 Kindern und Jugendlichen mit Titanimplantaten. Als Vergleichsgruppe dienten zwölf Nullpatient:innen, bei denen bislang kein Implantat einge-baut wurde.
Für die Analyse der Blut-, Urin- und Sputumproben wurde eine ICP-MS (inductively coup-led plasma-mass spectrometry) genutzt. Dabei wurden Einflussfaktoren, wie die Art des Implantates (MAGEC®- oder VEPTR®-Implantate), die Tragedauer des Implantates, die Ätiologie der Skoliose, die Gehfähigkeit und der BMI der Patient:innen untersucht.
In der Blutanalyse konnten sowohl signifikante Unterschiede zwischen Patient:innen mit Implantaten und Patient:innen aus der Nullgruppe als auch zwischen Patient:innen mit VEPTR®-Implantaten im Vergleich zu Patient:innen mit MAGEC®-Implantaten festgestellt werden. Weitere Langzeitbeobachtungen sind jedoch nötig, um abschließend beurteilen zu können, wie sich der Titanabrieb in Abhängigkeit von der Art des Implantates verhält und ob dies zukünftig Einfluss auf die Wahl des Implantates haben sollte. Es fand sich weder ein signifikanter Unterschied zwischen den beiden Gruppen in der Urin- und Sputumanalyse, noch in Abhängigkeit von der Tragedauer des Implantates, der Ätiologie der Skoliose und der Gehfähigkeit oder des BMIs der Patient:innen.
Das Synchrotron CT (Computertomographie) und die Histologie wurden zum Nachweis von Titanabrieb in den Gewebeproben genutzt. Im Synchrotron CT ließ sich das Titan im Gewe-be sowohl qualitativ als auch quantitativ nachweisen. Aufgrund der Komplexität der Analyse ist diese Methode jedoch nicht für den klinischen Alltag geeignet.
Auch histologisch konnte Titan in den Gewebeproben der Patient:innen mit Implantat im Gegensatz zu den Nullproben nachgewiesen werden. Dabei fiel auf, dass Titan besonders in der unmittelbaren Umgebung von Blutgefäßen zu finden war, sich viele immunologisch akti-ve Zellen in der Nähe der Titanpartikel aufhielten und dass eine bindegewebige Vermehrung des Stromas im Bereich der Titanablagerung zu identifizieren war. Diese histologische Kons-tellation legt den Verdacht auf eine inflammatorische Aktivität im Bereich des Titans nahe und unterstützt die Theorie, dass Titan im Blut als Biomarker für ein Implantatversagen ge-nutzt werden könnte. Es konnte eine erfolgreiche Korrelation der histologischen Bilder mit den Synchrotron CT-Bildern durchgeführt werden. | de |
| dc.description.abstracteng | In the present work, different methods for measuring metal wear of flexible, growth-friendly titanium long-term implants in children with spinal deformities were investigated. It is known that titanium wear of implants can occur due to corrosion and wear. In order to identify possible influencing factors and suitable methods for reproducible measurement of wear, blood, urine, sputum and tissue samples were taken and examined using different detection methods.
The study population consisted of 53 children and adolescents with titanium implants. The comparison group consisted of twelve zero patients who had not yet received an implant.
An ICP-MS (inductively coupled plasma-mass spectrometry) was used to analyse the blood, urine and sputum samples. Influencing factors such as the type of implant (MAGEC® or VEPTR® implants), the length of time the implant was worn, the aetiology of the scoliosis, the ability to walk and the BMI of the patients were examined.
Significant differences were found in the blood analysis between patients with implants and patients from the zero group as well as between patients with VEPTR® implants compared to patients with MAGEC® implants. However, further long-term observations are necessary to be able to conclusively assess how titanium wear behaves depending on the type of implant and whether this should have an influence on the choice of implant in the future. There was no significant difference between the two groups in the urine and sputum analysis, nor in the dependence on the duration of wearing the implant, the aetiology of the scoliosis and the walking ability or BMI of the patients.
Synchrotron CT (computed tomography) and histology were used to detect titanium debris in the tissue samples. Synchrotron CT was able to detect the titanium in the tissue both qualitatively and quantitatively. However, due to the complexity of the analysis, this method is not suitable for everyday clinical use.
Histologically, titanium could also be detected in the tissue samples of the patients with implants in contrast to the zero samples. It was noticeable that titanium was found particularly in the immediate vicinity of blood vessels, that many immunologically active cells were located in the vicinity of the titanium particles and that a connective tissue proliferation of stroma was identified in the area of titanium deposition. This histological constellation suggests inflammatory activity in the area of the titanium and supports the theory that titanium in the blood could be used as a biomarker for implant failure. A successful correlation of the histological images with the synchrotron CT images could be performed. | de |
| dc.contributor.coReferee | Bräuer, Anselm Prof. Dr. | |
| dc.subject.ger | Wirbelsäulendeformität Kinder | de |
| dc.subject.ger | Titanabrieb | de |
| dc.subject.ger | Skoliose | de |
| dc.subject.eng | scoliosis | de |
| dc.subject.eng | spine deformity children | de |
| dc.subject.eng | titanium wear | de |
| dc.identifier.urn | urn:nbn:de:gbv:7-ediss-14378-6 | |
| dc.affiliation.institute | Medizinische Fakultät | de |
| dc.subject.gokfull | Orthopädie (PPN619876204) | de |
| dc.description.embargoed | 2022-12-06 | de |
| dc.identifier.ppn | 1826746293 | |
| dc.notes.confirmationsent | Confirmation sent 2022-11-29T10:15:01 | de |