Die Biokompatibilität peritonealer Adhäsionsbarrieren (eBook)

Histologie, Immunhistochemie und Ultrastruktur der Gewebe-Material-Interaktion

Volker Schmitt (Autor)

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2016 | 1. Auflage
325 Seiten
Springer-Verlag
978-3-658-13037-4 (ISBN)

Infos

Volker H. Schmitt untersucht die Gewebereaktion auf fünf Barrierematerialien histologisch, immunhistochemisch und ultrastrukturell. Der Autor kann zeigen, dass der ultrastrukturelle Befund mit dem makroskopischen Ergebnis korreliert, die effektivste Barriere zeigte das größte Ausmaß an Remesothelialisierung. Eine bislang als negativ interpretierte Inflammation ging mit geringerer Adhäsionsbildung einher. Es gab keine Korrelation zwischen dem Vorhandensein CD68-positiver Makrophagen und der Gewebereaktion. Solche Untersuchungen der Biokompatibilität und Oberflächenmorphologie sind essentiell für die Weiterentwicklung materialbasierter Ansätze, weg von rein physikalischen Barrieren hin zu funktionalen Biomaterialien im Sinne des Tissue Engineering. Diese Untersuchung ist praxisnah und weiterführend, da durch serosale Schädigung entstehende peritoneale Adhäsionen eine häufige Komplikation in der Abdominalchirurgie darstellen. 

Volker H. Schmitt war wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Pathologie der Universitätsmedizin Mainz. Derzeit ist er Arzt in Weiterbildung am Zentrum für Kardiologie der Johannes Gutenberg-Universität Mainz mit Forschungstätigkeit in vaskulärer Biologie und Epidemiologie.

Inhalt

Geleitwort Professor Dr. mult. C. James Kirkpatrick 8
Geleitwort Priv.-Doz. Dr. Christoph Brochhausen-Delius 10
Danksagung 14
Inhaltsverzeichnis 16
Abbildungsverzeichnis 20
Tabellenverzeichnis 22
Abkürzungsverzeichnis 26
1 Einleitung und Ziel der Dissertation 30
2 Literaturdiskussion 32
2.1 Das Problem peritonealer Adhäsionen 32
2.2 Das Peritoneum 33
2.2.1 Die Anatomie und Physiologie des Peritoneums 33
2.2.2 Die peritoneale und dermale Wundheilung 35
2.2.2.1 Die peritoneale Wundheilung 35
2.2.2.2 Der Vergleich der viszeralen und der parietalen Wundheilung 37
2.2.2.3 Die Quelle regenerierter Mesothelzellen 38
2.2.2.4 Ein geeignetes Wundheilungsmodell - Die dermale Wundheilung 39
2.3 Die Pathogenese peritonealer Adhäsionen 40
2.4 Strategien zur Prävention intraabdomineller Adhäsionen 43
2.4.1 Die chirurgische Technik 43
2.4.2 Die medikamentöse Therapie 44
2.4.2.1 Entzündungshemmende Medikamente und Antihistaminika 45
2.4.2.2 Antikoagulantien und fibrinolytische Substanzen 45
2.4.2.3 Antibiotika 46
2.4.2.4 Weitere medikamentöse Ansätze 47
2.4.3 Antiadhäsive Barrieren 48
2.4.3.1 Voraussetzungen an eine gute Barriere 49
2.4.3.2 Flüssige und niedervisköse oder gelförmige Barrieren 49
Kristalloide Lösungen und Dextran 70 50
Icodextrin (Adept®) 50
Hyaluronsäurelösung (Sepracoat®) und Hyaluronsäuregel (Intergel®) 51
Fibrinkleber (Tisseel VH®) 52
Phospholipidemulsion 52
Polyethylenglykol (Spraygel® und SprayShield®) 53
Polyethylenoxid mit Carboxymethylzellulose (Intercoat®) 54
2.4.3.3 Feste Barrieren 55
Natrium-Hyaluronsäure mit Carboxymethylzellulose (Seprafilm® und SepraSpray®) 55
Oxidierte Regeneratzellulose (Interceed®) 56
Polyethylenglykol und Polylactid (Repel-CV®) 57
Expandiertes Polytetrafluorethylen (Gore-Tex Surgical Membrane®) 57
Pepsinisiertes Kollagenlyophilisat (Prevadh®) 57
Kollagenbasierte azelluläre Materialien (Alloderm®, Parietex®, Permacol®, Surgisis®) 58
PCT Copolymer (Suprathel® und SupraSeal®) 59
3 Methoden 63
3.1 Der Aufbau dieser Arbeit 63
3.2 Der Tierversuch 66
3.2.1 Die Adhäsionsinduktion und Versorgung mit verschiedenen Barrieren 67
3.2.2 Die Gewebeproben 69
3.3 Die Anfertigung histologischer und immunhistologischer Färbungen 69
3.3.1 Die Gewebepräparation und Fertigung von Schnittpräparaten 69
3.3.1.1 Die Anfertigung von Paraffinschnitten 70
3.3.1.2 Die Vor- und Nachbereitung der Schnittpräparate zur Färbung 71
3.3.2. Die histologischen Färbungen 72
3.3.2.1 Hämatoxylin-Eosin (HE) 73
3.3.2.2 Elastica van Gieson (EvG) 73
3.3.2.3 Naphthol-AS-D-Chloracetatesterase (ASD) 76
3.3.3 Die immunhistologische Färbung gegen CD68 76
3.3.4 Zusammenfassung der Methodik histologischer Färbungen 80
3.4 Rasterelektronenmikroskopie 80
3.4.1 Die Aufarbeitung der Präparate 80
3.4.2 Die Gefriertrocknung der Präparate 80
3.4.3 Das Sputtern 82
3.4.4 Die rasterelektronenmikroskopische Untersuchung 82
3.5 Transmissionselektronenmikroskopie 82
3.5.1 Die Aufarbeitung der Präparate 82
3.5.2 Die Herstellung von Semidünnschnitten 83
3.5.3 Die Herstellung von Ultradünnschnitten 83
3.5.4 Die Nachkontrastierung der Ultradünnschnitte 83
3.5.5 Die transmissionselektronenmikroskopische Untersuchung 83
3.6 Synchrotron-?CT 84
3.6.1 Der Aufbau eines Synchrotron-?CT 84
3.6.2 Die Vorteile der Messung mit dem Synchrotron-?CT 84
3.6.3 Die Gewebeaufbereitung und Messung 86
3.7 Datenerhebung und Auswertung der Histologie und Immunhistologie 86
3.7.1 Die Auswertungskriterien 86
3.7.2 Die Datenerfassung 86
3.7.3 Die Datenauswertung und Ermittlung des „Barrierewertes“ 87
3.7.4 Der Evaluationsscore 89
3.7.5 Der Vergleich der Barrierekonsistenz 91
3.8 Datenerhebung und Auswertung der Elektronenmikroskopie und der Synchrotron-?CT 91
3.8.1 Rasterelektronenmikroskopie 91
3.8.2 Transmissionselektronenmikroskopie und Synchrotron-?CT 91
3.9 Statistik 91
Kruskal-Wallis-Test 92
Mann-Whitney-U-Test 92
Kreuztabellen 92
4 Materialien 93
4.1 Arbeitsgeräte 93
4.2 Arbeits- und Verbrauchsmaterialien 95
4.3 Chemikalien 97
4.4 Rezepte und Lösungen 100
4.5 Software 102
5 Ergebnisse 103
5.1 Histomorphologische und immunhistologische Befunde 103
5.2 Barrierespezifische Analyse 110
5.2.1 Kontrollgruppe 110
5.2.2 Adept® 111
5.2.3 Intercoat® 112
5.2.4 Spraygel® 114
5.2.5 Seprafilm® 115
5.2.6 SupraSeal® 117
5.3 Vergleich der Barrieren anhand der untersuchten Parameter 118
5.3.1 Granulozyten 118
5.3.2 Lymphozyten/Plasmazellen 122
Zusammenfassung und Bewertung: 123
5.3.3 Makrophagen in der HE-Färbung 124
Zusammenfassung und Bewertung: 125
5.3.4 Fremdkörperriesenzellen 126
Zusammenfassung und Bewertung: 127
5.3.5 Fibrose 128
Zusammenfassung und Bewertung: 130
5.4 Barrierevergleich anhand der Gewebereaktion und Bewertung nach ISO 10993-6 131
5.4.1 Vergleich der Barrieren anhand der Entzündungsreaktion 132
5.4.2 Vergleich der Barrieren anhand der Makrophagen 133
5.4.3 Vergleich der Barrieren anhand der Fremdkörperreaktion 133
5.4.4 Vergleich der Barrieren anhand der Fibrosierung 134
5.4.5 Bewertung der Barrieren nach ISO 10993-6 134
Zusammenfassung: 135
5.5 Immunhistologische Evaluation über das Auftreten CD68-positiver Makrophagen 136
5.5.1 Histologische und immunhistologische Analyse der Barrieregruppen 137
5.5.1.1 Kontrollgruppe 137
5.5.1.2 Adept® 137
5.5.1.3 Intercoat® 138
5.5.1.4 Spraygel® 139
5.5.1.5 Seprafilm® 141
5.5.1.6 SupraSeal® 141
5.5.2 Barrierevergleich anhand der Gewebereaktion 142
5.5.2.1 Entzündungsreaktion 142
5.5.2.2 Fremdkörperreaktion 143
5.5.2.3 Fibrose 144
5.5.2.4 CD68-positive Makrophagen 144
5.5.3 Bewertung der Barrieren nach ISO 10993-6 unter Berücksichtigung der CD68-positiven Makrophagen 144
5.5.4 Korrelation zwischen der Gewebereaktion und des Vorhandenseins CD68-positiver Makrophagen 146
5.6 Die Untersuchung der Auswirkungen der Barrierekonsistenz auf die Gewebereaktion 147
5.6.1 Spezifische histologische Analyse der flüssigen und festen Barrieren 148
5.6.1.1 Flüssige Barrieren 148
5.6.1.2 Feste Barrieren 149
5.6.2 Vergleich der Gewebereaktion flüssiger und fester Barrieren 150
5.6.2.1 Entzündungsreaktion 150
Zusammenfassung und Bewertung: 152
5.6.2.2 Makrophagen in der HE-Färbung 153
Zusammenfassung und Bewertung: 153
5.6.2.3 Fremdkörperriesenzellen 154
Zusammenfassung und Bewertung: 154
5.6.2.4 Fibrose 155
Zusammenfassung und Bewertung: 157
5.6.3 Bewertung und Interpretation nach ISO 10993-6 157
5.6.4 Immunhistologische Evaluation der Infiltration CD68-positiver Makrophagen 158
5.6.4.1 Histologische und immunhistologische Analyse der flüssigen und festen Barrieren 159
Flüssige Barrieren 159
Feste Barrieren 160
5.6.4.2 Vergleich der Gewebereaktion der Barrierekonsistenz 161
Entzündungsreaktion 161
Zusammenfassung und Bewertung: 162
Fremdkörperreaktion 162
Zusammenfassung und Bewertung: 162
Fibrose 162
Zusammenfassung und Bewertung: 162
CD68-positive Makrophagen 162
Zusammenfassung und Bewertung: 163
5.6.4.3 Bewertung der Barrieren nach ISO 10993-6 164
5.6.4.4 Korrelation zwischen Gewebereaktion und CD68-positiven Makrophagen 164
5.7 Die rasterelektronenmikroskopische Evaluation 165
Zusammenfassung und Bewertung: 169
5.8. Die transmissionselektronenmikroskopische Evaluation 171
5.9 Die Ergebnisse der Synchrotron-?CT 175
5.10 Zusammenfassung der Ergebnisse 175
5.10.1 Zusammenfassende Bewertung der Untersuchung der Barrieren 177
5.10.2 Zusammenfassende Bewertung der Untersuchung der Konsistenz 181
5.11 Statistik 181
5.11.1 Die Anzahl und Verteilung der Präparate 181
5.11.2. Die Statistik des histologischen Barrierevergleiches 183
Die Ergebnisse des Kruskal-Wallis-Tests 183
Die Ergebnisse des Mann-Whitney-U-Tests 186
Die Ergebnisse der Kreuztabellen 189
5.11.3 Die Statistik des histologisch-immunhistochemischen Barrierever gleichesmit Auswertung der CD68-positiven Makrophagen 190
Die Ergebnisse des Kruskal-Wallis-Tests 190
Die Ergebnisse des Mann-Whitney-U-Tests 190
Die Ergebnisse der Kreuztabellen 190
5.11.4 Die Statistik des histologischen Konsistenzvergleiches 190
Die Ergebnisse des Kruskal-Wallis-Tests 190
Die Ergebnisse des Mann-Whitney-U-Tests 191
Die Ergebnisse der Kreuztabellen 192
5.11.5 Statistik und Auswertung des histologisch-immunhistochemischen Konsistenzvergleiches bezüglich CD68-positiver Makrophagen 192
Die Ergebnisse des Kruskal-Wallis-Tests 192
Die Ergebnisse des Mann-Whitney-U-Tests 192
Die Ergebnisse der Kreuztabellen 192
6 Diskussion 193
7 Zusammenfassung 211
8 Literaturverzeichnis 215
9 Anhang 273
9.1 Abbildungen 273
9.2 Tabellen 282

Produkt-Details

• Erscheint lt. Verlag: 20.4.2016
• Sprache: deutsch
• Themenwelt: Medizin / Pharmazie ► Gesundheitsfachberufe
• Themenwelt: Medizin / Pharmazie ► Medizinische Fachgebiete ► Chirurgie
• Themenwelt: Studium ► 2. Studienabschnitt (Klinik) ► Pathologie
• Themenwelt: Technik ► Maschinenbau
• ISBN-10: 3-658-13037-7 / 3658130377
• ISBN-13: 978-3-658-13037-4 / 9783658130374