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Die Biokompatibilität peritonealer Adhäsionsbarrieren - Histologie, Immunhistochemie und Ultrastruktur der Gewebe-Material-Interaktion
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
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